模糊数学

时间:2022-03-21 09:40:40 公文范文 浏览次数:

数学不是需要精确吗?怎么会有模糊数学呢?别着急,我先给大家举几个例子。

晒台上的1粒种子肯定不能叫一堆,2粒不是,3粒也不是……那么多少粒种子放在一块儿才叫一堆呢?适当的界限在哪里呢?如果123456粒种子还不叫一堆,那么123457粒种子叫一堆吗?

暑假时,我们在乡下参观农民伯伯的西瓜地。要从一片地里找出一个最大的西瓜是件很麻烦的事。你必须把地里所有的西瓜都找出来比较,才知道哪个最大。西瓜越多,工作量就越大。如果按通常说的,到地里去找一个较大的西瓜,这时精确问题就转化成模糊问题,找起来就容易多了。可见,适当的模糊能使复杂问题得到简化。有时候,我们是不必那么较真的!

像上面的“一粒”与“一堆”,“最大”与“较大”都是有区别的概念。但是它们的区别都是逐渐的,之间并没有明确的界限。这些概念带有某种程度的模糊性。类似的,说一个人很高或很胖,但是身高多高才算高,体重多重才算胖呢?像这里的“高”和“胖”都是较模糊的概念。

米饭蒸到什么程度才算熟了?衣服洗成什么样才算洗干净?这些问题都需要新的数学分支——模糊数学来帮助解决。1965年,美国的祖德教授开创了对“模糊数学”的研究。

在数学中,人们通常认为无论是表达还是计算,都应该十分精确,来不得半点含糊。但在日常生活中,却存在着许多模糊概念,如“一米左右”、“一百来斤”、“大半天”。为了在精确和模糊之间架起一座桥梁,模糊数学就应运而生了。

专家们认为,人的大脑具有非凡的判别和处理模糊事物的能力。例如,我们从众多的人中辨认一个熟悉的人,可以从他的说话语调、走路姿态、举止动作等很快地辨别出来。在过去,让计算机处理这些界限不分明甚至很模糊的事情是十分困难的。要将很多数据输入并经过大量计算才有可能得出判断。出现了模糊数学之后,人们将数学描述领域扩大到与人的心理相关的领域,借助模糊数学理论利用计算机可以处理各种相当复杂的问题。

1987年,日本的科学家用模糊计算机控制一根竖立的小棒,成功地使它立住不倒。这个小小的实验标志着模糊数学与计算机的结合已达到了实用阶段。后来,日本、美国、法国、俄罗斯以及中国等国家的许多企业纷纷加大对模糊控制的研究力度,研制出许多新产品,其中以模糊家电居多。目前模糊家电包括摄像机、照相机、空调、电冰箱、洗衣机、微波炉、电饭煲等。这些模糊技术产品省能源,省时间,效率高,深受人们的喜爱。

模糊技术用于摄像机后,能使摄像机自动变焦。这样它能够自动拍摄常规方法难以拍摄的动态和逆光景物,可以自动追踪偏离了聚焦镜头的拍摄对象。在赛场上,一旦摄像机对准了某个运动员,则无论他怎样奔跑,镜头总会对着他。这种摄像机还具有自动调整快门速度和色彩比例的功能。

模糊微波炉是一个出色的家庭厨师。只需你放进食物,按一下微波炉的启动键,内置的传感器及微电脑就可以确认食品的种类、形状、厚度及数量,随后自动计算出最佳的加热时间和烤制程度。它能自动调节温度、掌握火候,从而加工出美味可口的饼干、面包和肉类等食品。

模糊洗衣机就像一个经验丰富的家庭主妇,会依据衣服的重量、质地、脏污程度等掌握洗衣粉的用量,并自动计算出最佳的洗涤时间和洗涤方式。这种洗衣机既省时、省电、省水,又能减少对衣物的磨损。

模糊数学投入实际运用时间虽然不长,但显示出极强的生命力,已走进我们生活的各个领域。科学家们预言,模糊技术将成为本世纪的核心技术之一。

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