СПОСОБИ УРАХУВАННЯ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ПРИ ПОБУДОВІ ЛІНГВІСТИЧНИХ ШКАЛ

Анотація

У доповіді наведено основні аспекти проблеми побудови лінгвістичних шкал при застосуванні метричної класифікації в інтелектуальних вимірювальних системах. Результати вимірювання, які отримують на виході вимірювальних каналів системи, перетворюють в форму, що може бути застосована надалі при нечітких обчисленнях, прийнятті рішень, отриманні діагнозу про стан об’єктів, а також при необхідності регулювання параметрів об’єктів. Для отримання кінцевого результату використовується метрична класифікація, за якої на метричному носієві будується шкала з нечіткою лінгвістичною змінною, що дозволяє визначити клас еквівалентності якому відповідає результат вимірювання.

Показано, що при встановленні лінгвістичних шкал необхідно враховувати наступні складові невизначеності: невизначеність від нечіткості семантичного правила, за яким визначаються границі терм-множини лінгвістичної змінної, невизначеність від неповної ідентифікації об’єкта вимірювання (дефініціальна невизначеність); невизначеність від нестабільності латентного параметра, що підлягає вимірюванню; інструментальна невизначеність.

Встановлено, що при побудові лінгвістичних шкал може бути використано два способи врахування невизначеності, що відповідають в свою чергу двом алгоритмам роботи нечіткого класифікатора. Перший спосіб полягає в тому, що складові невизначеності, які стосуються шкали і об’єкту вимірювання, використовуються для побудови шкали, а інструментальна складова невизначеності використовується при оформленні результату вимірювання як нечіткого числа. Тоді за алгоритмом роботи нечіткого класифікатора знаходять композицію функцій приналежності терм-множини лінгвістичної змінної і нечіткого числа, а за центром ваги результату композиції знаходять необхідний клас еквівалентності. Другий спосіб полягає в знаходженні сумарної невизначеності за всіма складовими і її врахуванні при побудові лінгвістичної шкали. Тоді клас еквівалентності визначають за максимумом перерізу функцій приналежності терм-множини лінгвістичної шкали з результатом вимірювання, або за максимумом і мінімумом перерізу. Найчастіше для вирішення подібної задачі використовують нечіткий додаток до пакету MatLab, за яким визначають саме активовані класи еквівалентності, функції приналежності яких модифікують у відповідності з максимумом і мінімумом перерізу. Тому авторами доповіді був обраний другий спосіб урахування невизначеності і проаналізований зв’язок між індексом нечіткості функцій приналежності окремих термів лінгвістичної змінної і сумарною невизначеністю.