区间二型模糊逻辑系统质心降型及加权Nie-Tan算法

计算机工程与科学

区间二型模糊逻辑系统质心降型及加权Nie-Tan算法

陈阳，王涛

（辽宁工业大学理学院,辽宁锦州 121001）

收稿日期:2019-07-28 修回日期:2019-10-22 出版日期:2020-04-25 发布日期:2020-04-25
基金资助:
国家自然科学基金（61973146，61773188，61803189）；辽宁省自然科学基金指导项目（20180550056）

Centroid type-reduction of interval type-2 fuzzy

logic systems and three weighted Nie-Tan algorithms

CHEN Yang，WANG Tao

（College of Science,Liaoning University of Technology,Jinzhou 121001,China）

Received:2019-07-28 Revised:2019-10-22 Online:2020-04-25 Published:2020-04-25

摘要/Abstract

摘要：

降型是二型模糊逻辑系统中的核心模块。Nie-Tan (NT) 算法不涉及到迭代过程，可直接得到系统输出，具有减少计算消耗的优势，而连续NT(CNT)算法在最近的研究中被证明为准确的质心降型算法。通过分析离散NT算法中求和运算和连续NT算法中的求积分运算，利用数值积分技术中牛顿-柯斯特求积公式将NT算法扩展成3种不同形式的加权NT（WNT）算法。在取相同的主变量采样率的情况下，3个计算机仿真例子表明了WNT算法比NT算法有更小的绝对误差且计算速度几乎相同，这使3种不同形式的WNT算法在区间二型模糊逻辑系统的实时应用上具有潜在的可行性和有效性。

关键词: 区间二型模糊逻辑系统, 降型, Nie-Tan算法, 加权Nie-Tan算法, 积分

Abstract:

Type-reduction is a kernel block in type-2 fuzzy logic systems. Nie-Tan algorithms that do not involve iterative process can obtain the systems output directly, and have the advantage of saving computational cost. Moreover, the continuous Nie-Tan (CNT) algorithms have been proved to be the accurate centroid type-reduction algorithms in most recent studies. By analyzing the sum operation in discrete NT algorithms and the integral operation version in continuous NT (CNT) algorithms, the paper extends NT algorithms to three different forms of Weighted Nie-Tan (WNT) algorithms according to the formulas of Newton-Cotes quadrature of numerical integration techniques. In case of choosing the same sampling rate of primary variables, three computer simulation examples show that WNT algorithms have smaller absolute errors than NT algorithms and the computation speed is almost the same, so they are potentially feasible and effective on the real-time applications of interval type-2 fuzzy logic systems.

Key words: interval type-2 fuzzy logic system, type-reduction, Nie-Tan algorithm, weighted Nie-Tan algorithm, integral

陈阳, 王涛. 区间二型模糊逻辑系统质心降型及加权Nie-Tan算法[J]. 计算机工程与科学.

CHEN Yang, WANG Tao.

Centroid type-reduction of interval type-2 fuzzy

logic systems and three weighted Nie-Tan algorithms

[J]. Computer Engineering & Science.

[1]	肖调杰, 周峰, 郑翾宇, 刘剑, 陈琳, 刘杰, 易明宽, 陈旭光, 龚春叶, 杨博, 甘新标, 李胜国, 左克, . 大规模三维频率域电磁积分方程法数值模拟[J]. 计算机工程与科学, 2023, 45(11): 1901-1910.
[2]	吴付坤, 曹轶, 董庆利, . 基于CAD几何模型的曲面流线可视分析方法[J]. 计算机工程与科学, 2023, 45(06): 961-969.
[3]	陈阳, 王涛. 广义二型模糊逻辑系统降型及其采样离散Nie-Tan算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(05): 936-943.
[4]	陈阳, 王涛. 基于二分搜索改进Karnik-Mendel算法的广义二型模糊逻辑系统降型[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(08): 1448-1453.
[5]	宋强1,刘亚萍2,刘珍兰1. 基于多代种群进化信息改进的差分进化算法研究[J]. 计算机工程与科学, 2018, 40(11): 2054-2059.
[6]	侯向丹，赵丹，刘洪普，顾军华. 基于积分投影和差分投影的人眼定位[J]. 计算机工程与科学, 2017, 39(03): 534-539.
[7]	任成磊1,蒲鹏2,韩定定1. 栅元有效共振积分的CUDA算法设计与实现[J]. J4, 2016, 38(02): 224-230.
[8]	何儒汉，胡新荣，李登峰，陈迪荣. 自适应区域协方差跟踪算法[J]. J4, 2015, 37(10): 1924-1932.
[9]	熊涛，丁建完，陈立平. 面向半物理仿真的陈述式模型求解方法研究[J]. J4, 2015, 37(08): 1540-1545.
[10]	周庆1,魏悦川2,李超1,2,3,吴翊1. 对CRYPTON V1.0算法的积分攻击[J]. J4, 2012, 34(6): 23-27.
[11]	王君本，卢选民，贺兆. 一种基于快速鲁棒特征的图像匹配算法[J]. J4, 2011, 33(2): 112-117.
[12]	肖来元陆书. 基于小波变换的视频帧积分算法研究[J]. J4, 2006, 28(3): 47-48.
[13]	许慰玲[1] 黄静霞[2]. 一种人脸图象中瞳孔中心的提取方法[J]. J4, 2003, 25(4): 18-22.
[14]	付瑶刘志镜等. 基于小波分析的人脸特征提取方法[J]. J4, 2002, 24(6): 52-54.