Survey
* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project
Contents 1 On the Roots of Fuzzy Sets. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 A Genesis of Fuzzy Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1 L-Degree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2 Fuzzy Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Opposite, Negate, and Middle . . . . . . . . . . . . . 1.2.1 Antonyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2 Negations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3 Antonyms and Negations . . . . . . . . . . . 1.2.4 Medium Term . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 AND/OR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1 AND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 OR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 Qualified, Modified, and Constrained Predicates 1.4.1 Qualified Predicates . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2 Linguistic Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.3 Constrained Predicates . . . . . . . . . . . . . 1.4.4 Group Meaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.5 Synonims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 Linguistic Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.1 Fuzzy Partition . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6 A Note on Lattices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.1 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 3 5 12 12 14 17 19 20 20 20 22 22 23 24 25 26 28 29 31 33 2 Algebras of Fuzzy Sets . . . . . . . . . . . . 2.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1 Cartesian Product. . . . . . . . 2.1.2 Extension Principle . . . . . . 2.1.3 Preservation of the Classical 2.1.4 Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 35 35 36 37 38 .... .... .... .... Case .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix x Contents 2.2 The Concept of an ‘Algebra of Fuzzy Sets’. . . . 2.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2 Algebras of Fuzzy Sets. . . . . . . . . . . . . 2.2.3 Non-contradiction and Excluded-Middle . 2.2.4 Decomposable Algebras . . . . . . . . . . . . 2.2.5 Standard Algebras of Fuzzy Sets . . . . . . 2.2.6 Strong Negations . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.7 Continuous T-Norms and T-Conorms . . . 2.2.8 Laws of Fuzzy Sets . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.9 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 On Aggregating Imprecise Information . . . . . . . 2.3.1 Aggregation Functions . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 Ordered Weighted Means . . . . . . . . . . . 2.3.3 More on Aggregations . . . . . . . . . . . . . 2.3.4 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 41 43 47 50 52 56 59 61 68 77 78 79 80 81 3 Reasoning and Fuzzy Logic . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 What Does It Mean “Logic”? . . . . . . . . . . . 3.1.1 Logic and Consequence Operators . . . 3.1.2 Conjecturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Reasoning with Conditionals: Representation . 3.2.1 What is a Conditional? . . . . . . . . . . . 3.2.2 The Case of Boolean Algebras . . . . . 3.2.3 Fuzzy Conditionals . . . . . . . . . . . . . 3.3 Short Note on Other Modes of Reasoning . . . 3.4 Inference with Fuzzy Rules . . . . . . . . . . . . . 3.4.1 Finite Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2 Inference with Several Rules . . . . . . . 3.4.3 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Deffuzification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 Rules and Conjectures . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7 Two Final Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 83 83 85 87 87 88 90 98 99 102 103 106 108 112 113 4 Fuzzy Relations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 What Is a Fuzzy Relation? . . . . . . . . . . . . . 4.2 How to Compose Fuzzy Relations? . . . . . . . 4.3 Which Relevant Properties Do Have a Fuzzy Binary Relation? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 The Concept of T-State. . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Fuzzy relations and -cuts . . . . . . . . . . . . . .............. .............. .............. 117 117 119 .............. .............. .............. 121 124 125 . . . . . . . . . . . . . . . . Contents xi 5 T-Preorders and T-Indistinguishabilities . . . . . . . 5.1 Which Is the Aim of This Section? . . . . . . . . 5.2 The Characterization of T-Preorders . . . . . . . . 5.3 The Characterization of T-Indistinguishabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 131 133 134 6 Fuzzy Arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Fuzzy Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1 Operations with Fuzzy Numbers . . . . . . . . 6.2.2 Operations with Triangular Fuzzy Numbers. 6.2.3 Note. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 A Note on the Lattice of Fuzzy Numbers . . . . . . . 6.3.1 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 A Note on Fuzzy Quantifiers . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4.1 Quantified Fuzzy Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 141 144 145 146 150 151 152 154 156 7 Fuzzy Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 The Concept of a Measure . . . . . . . . 7.3 Types of Measures . . . . . . . . . . . . . . 7.4 -Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5 Measures of Possibility and Necessity. 7.6 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.7 Probability, Possibility and Necessity . 7.8 Probability of Fuzzy Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 159 160 162 162 164 167 170 171 8 An Introduction to Fuzzy Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1.1 Note. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Revising Conditional and Implications in Fuzzy Control . 8.2.1 Inference from Imprecise Rules . . . . . . . . . . . . . 8.2.2 Takagi-Sugeno of Order 1. . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3 Control of Nonlinear Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.1 State-Space Representation . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.2 Takagi-Sugeno Models for Control of Nonlinear Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.3 Stability Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.4 Parallel Distributed Compensation . . . . . . . . . . . 8.3.5 Piecewise Bilinear Model . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.6 Vertex Placement Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 175 179 179 180 189 190 190 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 194 195 197 199 Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . http://www.springer.com/978-3-319-14202-9