Составные высказывания, образованные из высказываний видов 1. и 2. и союзов "И", "ИЛИ", "ЕСЛИ , ТО .", "ЕСЛИ , ТО , ИНАЧЕ".

Высказывания на множестве значений фиксированной лингвистической переменной

То, что значения фиксированной лингвистической переменной соответствуют нечетким множествам одного и того же универсального множества Х, позволяет отождествлять модификаторы "очень" или "не" с операциями "CON" и "дополнение", а союзы "И", "ИЛИ" с операциями "пересечение" и "объединение" над нечеткими множествами .

Для иллюстрации понятия лингвистической переменной мы в качестве примера рассматривали лингвистическую переменную "толщина изделия" с базовым терм-множеством Т = {"малая", "средняя", "большая"}. При этом на Х = [10, 80] мы определили нечеткие множества А1, А2, А3, соответствующие базовым значениям: "малая", "средняя", "большая".

В этом случае высказыванию <толщина изделия очень малая> соответствует нечеткое множество CONA = A2; высказыванию <толщина изделия не большая или средняя> - нечеткое множество А2È высказыванию <толщина изделия не малая и не большая> А1Ç.

Высказывания <толщина изделия много больше средней> или <толщина изделия близка к средней> требуют использования нечетких отношений R ("много больше,чем") и R ("близко к"), заданных на Х´Х. Тогда этим высказываниям будут соответствовать нечеткие множества A·R1 и A·R2, индуцированные нечеткими отношениями R1 и R2.

Случай двух и более лингвистических переменных

Пусть <a, Ta, X, Ga, Ma> и <b, Tb, Y, Gb, Mb> - лингвистические переменные, и высказываниям <a есть a'>, <b есть b '> соответствуют нечеткие множества А и В заданные на X и Y.

Составные нечеткие высказывания вида 3, связывающие значения лингвистических переменных a и b, можно привести к высказываниям вида 1, введя лингвистическую переменную (a, b), значениям которой будут соответствовать нечеткие множества на X´Y.

Напомним, что нечеткие множества А и В, заданные на X и Y, порождают на X´Y нечеткие множества и , называемые цилиндрическими продолжениями, с функциями принадлежности:

(x,y) = mA(x) при любом y,

(x,y) = mB(y) при любом x,

где (x,y) X´Y.

Нечеткие множества, соответствующие составным высказываниям

<a есть a' и b есть b'> и

<a есть a' или b есть b'>,

определяются по следующим правилам (преобразования к виду 1), справедливым при условии невзаимодействия переменных, т.е. множества X и Y таковы, что их элементы не связаны какой-либо функциональной зависимостью.

Правила преобразований нечетких высказываний

Правило преобразования конъюнктивной формы

Справедливо выражение:

<a есть a' и b есть b'>Þ<(a, b) есть (a'Çb')>.

Здесь Þ - знак подстановки, a'Çb' - значение лингвистической переменной (a, b), соответствующее исходному высказыванию <a есть a' и b есть b'>, которому на X´Y ставится в соответствие нечеткое множество Ç c функцией принадлежности

(x,y) = (x,y)L(x,y) = mA(x)LmB(y).

Правило преобразования дизъюнктивной формы

Справедливо выражение:

<a есть a' или b есть b'>Þ<(a,b) есть (a'Èb')>, где значению (a'Èb') лингвистической переменной (a, b) соответствует нечеткое множество È, с функцией принадлежности

(x,y) = (x,y)V(x,y) = mA(x)VmB(y).

Замечание 1. Правила справедливы также для переменных вида <a, T1, X, G1,M1> и <a, T2, Y, G2, M2>, когда в форме значений лингвистических переменных формализованы невзаимодействующие характеристики одного и того же объекта. Например, для построения нечеткого множества высказывания <ночь теплая и очень темная> нужно использовать правило конъюнктивной формы, а для высказывания <ночь теплая или очень темная> - правило дизъюнктивной формы.

Замечание 2. Если задана совокупность лингвистических переменных {<ai, Ti, Xi, Gi, Mi>}, i = 1, 2, , n, то любое составное высказывание, полученное из высказываний <a есть a'> с использованием модификаторов "очень", "не", "более или менее" и др. и связок "и", "или", можно привести к виду <a есть a'>, где a - составная лингвистическая переменная (a1,a2, ,an ), a' - ее значение, определяемое (как и функция принадлежности) в соответствии с вышеуказанными правилами.

Правило преобразования высказываний импликативной формы

Справедливо выражение:

<если a есть a', то b есть b'>Þ <(a, b) есть (a'®b')>, где значению (a'®b') лингвистической переменной (a, b) соответствует нечеткое отношение XRY на X´Y.

Функция принадлежности mR(x,y) зависит от выбранного способа задания нечеткой импликации.

Способы определения нечеткой импликации

Будем считать, что заданы универсальные множества X и Y, содержащие конечное число элементов. Под способом определения нечеткой импликации "если А, то В" (где А и В нечеткие множества на X и Y соответственно) будем понимать способ задания нечеткого отношения R на X´Y, соответствующего данному высказыванию.

С целью обоснованного выбора определения нечеткой импликации, японскими математиками Мидзумото, Танака и Фуками было проведено исследование всех известных по литературе определений (плюс предложенные авторами). Рассмотренные определения задавали следующие нечеткие отношения для высказывания "если А, то В":

Rm = (A´B)È(´Y)

mRm(x,y) = (mA(x)L mB(y)) V (1 - mA(x));

Ra = (´Y)Å(X´B)

mRa(x,y) = 1 L (1-mA(x) + mB(y));