1. Incertitudine şi imprecizie
Logica clasică considera valoarea de adevăr a propoziţiilor în termeni de adevărat sau fals.
Legea terţului exclus a lui Aristotel făcea imposibilă o altă variantă. În viaţa de zi cu zi, ne
confruntăm totuşi cu foarte multe situaţii în care o astfel de abordare este nerealistă. Să considerăm
afirmaţia cerul este albastru. Uneori cerul este într-adevăr albastru, când afară este senin. Dar
dacă sunt nori? Dar noaptea? Este clar că o manieră strictă de evaluare a valorii de adevăr a
propoziţiilor nu coincide cu modul mult mai flexibil în care gândesc oamenii, în condiţii de
incompletitudine.
Incompletitudinea unei informaţii se exprimă pe două scări:
• scara incertitudinii se referă la încrederea care i se acordă informaţiei (dacă sursa de
informaţie, instrumentul de măsură sau expertul sunt complet siguri, demni de încredere,
informaţia este certă);
• scara impreciziei se referă la conţinutul informaţional (informaţia este precisă dacă
mulţimea valorilor specificate în enunţul corespunzător este single-ton, adică are o valoare
unică).
Pentru a exemplifica aceste noţiuni, să considerăm exprimarea unor opinii despre rezultatele
recensământului din 2002:
• Institutul Naţional de Statistică a precizat că la 18 martie 2002, populaţia stabilă a
României era de 21.698.181 locuitori. Aceasta este o ştire sigură, deoarece e o informaţie
oficială şi este precisă. Aşadar, este o informaţie completă;
• Populaţia României este în mod sigur sub 22 milioane de locuitori. Avem de-a face aici cu
o informaţie certă, dar imprecisă (teoretic, valoarea aparţine intervalului 0 22.000.000);
• Cred că populaţia României este de 21.500.000 locuitori. Informaţia este incertă (cred),
dar precisă (are o valoare bine definită, chiar dacă din punct de vedere pragmatic este
incorectă);
• Am impresia că rezultatul era în jur de 21 de milioane. Informaţia este incertă şi
imprecisă;
• N-am nici cea mai mică idee. În acest caz, informaţia nu este deloc semnificativă, toate
valorile sunt egal probabile iar gradele de incertitudine şi de imprecizie sunt maxime.
Un suport teoretic valoros care tratează incompletitudinea este teoria mulţimilor fuzzy.
2. Logica fuzzy. Mulţimi fuzzy
Un tip incipient de logică fuzzy a apărut încă din 1920, propus de matematicianul polonez
Jan Łukasiewicz (inventatorul notaţiei poloneze). Sistemul său permitea extinderea valorii de
adevăr a unei propoziţii la toate numerele reale din intervalul [0,1]. Un număr din acest interval era
interpretat drept posibilitatea ca propoziţia considerată să fie adevărată sau falsă. Aceste cercetări
au dus la apariţia teoriei posibilităţii, o tehnică de raţionament în condiţii de inexactitate.
În 1965, Lotfi Zadeh a extins teoria posibilităţii într-un sistem formal de logică matematică.
De asemenea, a adus în discuţie modalităţile de lucru cu termeni nuanţaţi ai limbajului natural.
Aceast instrument de reprezentare şi manipulare a termenilor nuanţaţi se numeşte logica fuzzy.
Logica tradiţională consideră că un obiect poate aparţine sau nu unei mulţimi. Logica fuzzy permite
o interpretare mai flexibilă a noţiunii de apartenenţă. Astfel, mai multe obiecte pot aparţine unei
mulţimi în grade diferite. De exemplu, dacă avem în vedere mulţimea oamenilor tineri. Un copil de
10 ani e cu siguranţă tânăr, în timp ce o persoană de 60 de ani cu siguranţă nu. Dar un om de 30 de
ani? Sau de 40? În acest caz, putem afirma că persoana de 30 de ani aparţine mulţimii respective
într-o măsură mai mare decât cea de 40.
Fie X universul discursului, cu elemente notate x. O mulţime fuzzy A a universului de
discurs X este caracterizată de o funcţie de apartenenţă (x) A μ care asociază fiecărui element x un
grad de apartenenţă la mulţimea A:
(x) : X →[0,1] A μ
Pentru a reprezenta o mulţime fuzzy, trebuie să-i definim mai întâi funcţia de apartenenţă. În
acest caz, o mulţime fuzzy A este complet definită de mulţimea tuplelor:
A {(x, (x)) | x X} A = μ ∈
Dacă X este o mulţime finită X = {x1, ... , xn}, atunci se foloseşte de multe ori notaţia:
n n A / x ... / x 1 1 = μ + +μ
Să presupunem că pentru exemplul amintit mai sus, cu variabila lingvistică tânăr, avem
universul discursului X = {0, 20, 30, 50} şi următoarea funcţie de apartenenţă:
A = 0/1 + 20/0,9 + 30/0,7 + 50/0, cu semnificaţia: o persoană de 20 de ani aparţine mulţimii
oamenilor tineri în proporţie de 90%, una de 30 de ani în proporţie de 70% iar una de 50 de ani nu
aparţine mulţimii (gradul său de apartenenţă este 0). Aceste lucruri se reprezintă grafic astfel:
cursul 11
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.