基本FIS编辑器(MATLAB模糊逻辑工具箱函数)

由天下分享时间：2024/11/4 3:07:15 加入收藏我要投稿点赞

基本FIS编辑器

函数 fuzzy

格式 fuzzy %弹出未定义的基本FIS编辑器

fuzzy(fismat) %使用fuzzy('tipper')，弹出下图FIS编辑器。

编辑器是任意模糊推理系统的高层显示，它允许你调用各种其它的编辑器来对其操作。此界面允许你方便地访问所有其它的编辑器，并以最灵活的方式与模糊系统进行交互。

方框图：窗口上方的方框图显示了输入、输出和它们中间的模糊规则处理器。单击任意一个变量框，使选中的方框成为当前变量，此时它变成红色高亮方框。双击任意一个变量，弹出隶属度函数编辑器，双击模糊规则编辑器，弹出规则编辑器。图6-19

菜单项：FIS编辑器的菜单棒允许你打开相应的工具，打开并保存系统。 ·File菜单包括：

New mamdani FIS … 打开新mamdani型系统； New Sugeno FIS … 打开新Sugeno型系统；

Open from disk … 从磁盘上打开指定的.fis文件系统； Save to disk 保存当前系统到磁盘上的一个.fis文件上； Save to disk as … 重命名方式保存当前系统到磁盘上；

Open from workspace … 从工作空间中指定的FIS结构变量装入一个系统； Save to workspace … 保存系统到工作空间中当前命名的FIS结构变量中； Save to workspace as … 保存系统到工作空间中指定的FIS结构变量中； Close windows 关闭GUI； ·Edit菜单包括：

Add input 增加另一个输入到当前系统中； Add output 增加另一个输出到当前系统中； Remove variable 删除一个所选的变量；

Undo 恢复当前最近的改变； ·View 菜单包括：

Edit MFs … 调用隶属度函数编辑器； Edit rules … 调用规则编辑器；

Edit anfis … 只对单输出Sugeno型系统调用编辑器； View rules … 调用规则观察器； View surface … 调用曲面观察器。

弹出式菜单：用五个弹出式菜单来改变模糊蕴含过程中五个基本步骤的功能： ·And method：为一个定制操作选择min、prod或Custom；

·Or method：为一个定制操作选择max、probor（概率）或Custom；

·Implication method：为一个定制操作选择min、prod或Custom；此项对Sugeno型模糊系统不可用。

·Aggregation method：为一个定制操作选择max、sum、probor或Custom。此项对Sugeno型模糊系统不可用。 ·Defuzzification method：对Mamdani型推理，为一个定制操作选择centroid（面积中心法）、bisector（面积平分法）、mom（平均最大隶属度法）、som（最大隶属度最小值法）、lom（最大隶属度最大值法）或Custom。对Sugeno型推理，在wtaver（加权平均）或wtsum（加权和）之间选择。

6.1.15 隶属函数编辑器

函数 mfedit 格式 mfedit('a') mfedit(a) mfedit

说明 mfedit('a')生成一个隶属函数编辑器，他允许你检查和修改存储在文件a.fis中FIS结构的所有隶属函数。如图，mfedit('tank')以这种方式打开隶属函数编辑器并装入tank.fis中存储的所有隶属函数。

mfedit(a)对于FIS结构操作一个MATLAB工作空间变量a。Mfedit可单独弹出没有装入FIS的隶属函数编辑器图6-20

菜单项：在ANFIS编辑器GUI上，有一个菜单棒允许你打开相关的GUI工具、打开和保存系统等。File菜单与FIS编辑

器上的File菜单功能相同。 ·Edit菜单项包括：

Add MF… 为当前语言变量增加隶属度函数；

Add custom MF… 为当前语言变量增加定制的隶属度函数； Remove current MF 删除当前的隶属度函数；

Remove all MFS 删除当前语言变量的所有隶属度函数； Undo 恢复当前最近的改变。 ·View菜单项包括：

Edit FIS properties… 调用FIS编辑器； Edit rules… 调用规则编辑器； View rules… 调用规则观察器； View surface… 调用曲面观察器。

6.2 模糊推理结构FIS

6.2.1 不使用数据聚类方法从数据生成FIS结构

函数 genfis1

格式 fismat = genfis1(data)

fismat = genfis1(data,numMFs,inmftype, outmftype)

说明 genfis1为anfis训练生成一个Sugeno型作为初始条件的FIS结构（初始隶属函数）。

genfis1(data,numMFs,inmftype, outmftype)使用对数据的网格分割方法，从训练数据集生成一个FIS结构。Data是训练数据矩阵，除最后一列表示单一输出数据外，它的其它各列表示输入数据。NumMFs是一个向量，它的坐标指定与每一输入相关的隶属函数的数量。如果你想使用每个输入相关的相同数量的隶属函数，那么只须使numMFs成为一个数就足够了。Inmftype是一个字符串数组，它的每行指定与每个输入相关的隶属函数类型。outmftype是一个字符串数组，它的指定与每个输出相关的隶属函数类型例6-19

>>data = [rand(10,1) 10*rand(10,1)-5 rand(10,1)];

>>numMFs = [3 7];

>>mfType = str2mat('pimf','trimf'); >>fismat = genfis1(data,numMFs,mfType); >> [x,mf] = plotmf(fismat,'input',1); >>subplot(2,1,1), plot(x,mf); >>xlabel('input 1 (pimf)');

>>[x,mf] = plotmf(fismat,'input',2); >>subplot(2,1,2), plot(x,mf); >>xlabel('input 2 (trimf)'); 结果为图6-21。图6-21

6.2.2 使用减法聚类方法从数椐生成FIS结构

函数 genfis2

格式 fismat = genfis2(Xin,Xout,radii) fismat = genfis2(Xin,Xout,radii,xBounds) fismat = genfis2(Xin,Xout,radii,xBounds,options)

说明 Xin是一个矩阵，它的每一行包含一个数据点的输入值；Xout是一个矩阵，它的每一行包含一个数据点的输出值；randi是一个向量，它指定一个聚类中心在一个数据维上作用的范围，这里假定数据位于一个单位超立方体内：xBounds是一个2×N可选矩阵，它用于指定如何将Xin和Xout中的数据映射到一个超立方体内，这里是数据的维数（行数）； options是一个可选向量，它指定的值用于覆盖算法参数的缺省值。例6-20

fismat = genfis2(Xin,Xout,0.5)

这是使用此函数所需的最小变量数。这里对所有数据维指定0.5的作用范围。 fismat = genfis2(Xin,Xout,[0.5 0.25 0.3])

这里假定组合的维数是3。假设Xin有两维、Xout有一维，那么，0.5和0.25是Xin数据维中每一维的作用范围，0.3是

Xout数据维的作用范围。

fismat = genfis2(Xin,Xout,0.5,[-10 -5 0; 10 5 20])

这里指定了如何将Xin和Xout中的数据规范化为[0 1]区间中的值来进行处理。假设Xin有两维、Xout有一维，那么Xin第一列中的数据是从[-10 +10]比例变换后的值，Xin第二列中的数据是从[-5 +5]比例变换后的值，Xout中的数据是从[0 20]比例变换后的值。

6.2.3 生成一个FIS输出曲面

函数 gensurf

格式 gensurf(fis) %使用前两个输入和第一个输出来生成给定模糊推理系统(fis)的输出曲面

gensurf(fis,inputs,output) %使用分别由向量input和标量output给定的输入（一个或两个）和输出（只允许一个）来生成一个图形。

gensurf(fis,inputs,output,grids) %指定X（第一、水平）和Y（第二、垂直）方向的网格数。如果是二元向量，X和Y方向上的网格可以独立设置。

gensurf(fis,inputs,output,grids,refinput) %用于多于两个的输入，refinput向量的长度与输入相同： ·将对应于要显示的输入的refinput项，设置为NaN; ·对其它输入的固定值设置为双精度实标量。