2.1.5 模糊集的分解定理
分解定理是模糊数学理论发展的重要组成部分,它给出了如何把F集分解成普通集,从而可把F集里的问题化成普通集里的问题来讨论,前文介绍的λ截集概念,实际上给出了一种把F集化为普通集的方法。
定理2.1(分解定理) 设A∈F(U),则
证明:
∀u∈U,则有
由于λ与Aλ(u)之间的大小不确定,为此给出如下讨论:
当λ≤A(u)⇒u∈Aλ⇒Aλ(u)=1⇒λ∧Aλ(x)=λ
当λ>A(u)⇒u∉Aλ⇒Aλ(u)=0⇒λ∧Aλ(x)=0
所以
即
F集λAλ的隶属函数
分解定理反映了F集与普通集的相互转化关系。
例2.8 设F集,取λ截集,得到
A1={u3}
A0.9={u1,u3}
A0.7={u1,u3,u4}
A0.3={u1,u3,u4,u5}
A0.1={u1,u2,u3,u4,u5}
将λ截集写成F集的形式,例如。于是按数与F集的乘积定义,得
应用分解定理即可构成原来的F集
推论:已知F集A的各λ截集为Aλ,λ∈[0,1],则∀u∈U,有
例2.9 设U={u1,u2,u3,u4,u5},
试求出F集A。
解:
由于含有元素u1的一切Aλ中,最大的λ值为0.7,所以A(u1)=0.7;含有元素u2的一切Aλ中,最大的λ值为0.5,所以A(u2)=0.5;类似可得A(u3)=1,A(u4)=0.2,A(u5)=0.6,于是F集A可表示为