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模糊數學法

生活 更新时间:2025-04-05 20:47:31

大家好,我是@狂人先生,今天我給大家聊一個數學學科,就是“模糊數學”。

俗話說“魚和熊掌不可兼得”,這句話看似還是蠻有道理的。但是誰能說有了魚就不可以獲得熊掌,有了熊掌就不能有魚啊?如果我們有一群人,有人買了熊掌,有人買了魚,然後在聚會中一起享用,這不就魚和熊掌都得到了嗎?隻不過就是帶來一個問題,你吃的食物中,到底吃了多少魚,吃了多少熊掌?比如說,30%是吃的熊掌,70%是吃的魚,不論如何,在這種情況下,魚和熊掌都能妥妥地兼得了。

其實,我們當下的事情,并不是“非黑即白”,更多的是各種不确定的組合。我可以大膽地說:低數商的才做選擇,高數商的兩者都要,隻是分配比例多少的問題!今天這篇文章,我就給大家科普一門新的數學學科——模糊數學!

模糊數學法(模糊數學世界未必非黑即白)1

當你聽了這個名字,也許就覺得怎麼這門學科這麼奇怪的?數學不是應該很精确、嚴謹的嗎,為什麼還會有模糊的數學呢,這不就是自相矛盾嗎?當然,也會有另一種聲音,普通的數學研究的是确定性,都已經這麼燒腦了,那要研究模糊數學,這麼多模糊的東西,那不就更複雜了嗎?說到這裡,你先不要被“模糊”這個詞給唬住。我想要告訴你,其實《模糊數學》真的非常簡單,而且非常地實用。

《模糊數學》是當今數學領域最年輕的一門學科,它誕生于1965年,距離現在也僅僅是50多年的曆史而已,相對于古老的幾何學、還有經典的微積分,還有近代的概率論這些前輩而言,它隻能算是“熊孩子”而已。除了在大學研究課題的以外,在社會上研究數學的人,真心不多;再把研究數學領域的人都篩選出來,找出研究模糊數學的,那更加是珍稀動物了。但是,在看本文的你,就認識我這麼一個奇葩,我不但研究《模糊數學》,而且一直用《模糊數學》來指導着我的工作與生活。

那麼,模糊數學到底是怎麼的一回事呢?我先舉個簡單的例子,你認為一個小夥子有多高,就算是高個子呢?假如綜合了大家的意見,都認為身高隻要超過175,就算是高個子,對吧。那麼,要是有人擡杠說,174算不算高個子?OK,要是你同意了,那還有人進一步擡杠,173、172……算不算高個子呢?說實在的,這樣擡杠,就真的是沒完沒了。在概率論裡邊,有一個“假設檢驗”,設定一個“真與假”的邊界。在什麼地方,可以推翻“高個子”的邊界呢?我們可以把邊界,強制劃分在160。也就說,隻要身高是160,我們就一票否決,他絕對不是高個子!

模糊數學法(模糊數學世界未必非黑即白)2

那麼問題來了,160.01到174.99這是一個比較尴尬的範圍,你可以擡杠說是高個子,但你也可以一票否決說并不高。這個時候,模糊數學就可以解決我們這個問題了。我們建立一個數學模型,用x表示身高,f(x)表示他算不算高個子。那麼,身高大于175的時候,f(x)=1;身高小于160的時候,f(x)=0。這個不難理解吧?在這個尴尬的範圍内,我們就根據身高,列出一個線性的函數,f(x)=(x-160)/15,根據x的值來求解。如果身高173,f(x)=0.9333;身高170,那麼f(x)=0.6667;如果身高是162,f(x)=0.1333!

由此可見,隻要離175越近,f(x)越接近于1;離175越遠,f(x)越接近于0。這個問題就有解了,到底173算不算高個子?你可以認為算,但不是百分百,屬于高個子的程度是0.9333!在模糊數學中,給到它一個名稱,就是“隸屬度”,也就是說,身高173是高個子的隸屬度是0.9333,明白了嗎?那麼,162算不算高個子?我們也可以認為他算,但隸屬度很低,僅有0.1333。本來是一個非黑即白的概念,就這樣瞬間量化清楚了。咱們整理出一個公式:

模糊數學法(模糊數學世界未必非黑即白)3

同樣的道理,如果我們要找工作,目标是找一份月薪5000元的工作。當你面試完一家公司後,對方給你抛出橄榄枝,月薪是4800元,你願意幹這份工作嗎?或者說,差了200元也有點遠了,要是月薪4950元呢?有的人就說“不行,沒有5000的工作,我甯可不幹”,好吧,這是你的自由。

有時候也未必這麼較真,一定要拿這個作為硬性的分界線,其實這個價錢還是可以商量的。但是,4800可以的話,是不是意味着4700、4600都可以呢?那當然不能沒完沒了,所以也要給自己設置一個隸屬函數f(x),隻要到了一個底線,比如說4700這樣子,就是低于4700就絕對是沒商量的。4700到4999這個範圍内,還可以商量。具體的數學模型,你可以按照我前面給的公式,照葫蘆畫瓢。

當然,以上我所介紹的,僅僅是模糊數學中最簡單的部分,其實模糊數學的應用範圍可廣呢!記得當年讀大學的時候,《模糊數學》就是我最喜歡的一門課,沒有之一!大家知道,它的魅力有多大嗎?當下的大數據算法,比如說人臉識别、千人千面等,其底層邏輯就是概率論、統計分析等工具;但是,我相信這些同樣可以用模糊數學算法再做一遍

模糊數學可以用在什麼方面呢?模糊識别,其實我們自己不知不覺也在用這個算法,比如說看到一個人穿着西裝,我們就能估計,他肯定大多數都在唬人的。我更有這個體會,看到那些微信頭像,是穿着西裝的藝術照,我就識别出,他一定是耍口才圈錢的成功學追随者,而不是真材實料的。

還有就是模糊聚類分析。我們經常聽說的一句話“道不同,不相為謀”,與此相反的就是“不是一家人,不進一家門”,這其實指的就是聚類分析。為什麼“道不同不相為謀”,說白了并不一定你們完全沒有交集,隻不過有交集的隸屬度比較低,多半是低于0.1這樣子,就意味着你跟這個圈子的交集可以忽略了。為什麼是“不是一家人,不進一家門”,這說明了你跟這個圈子非常同頻,哪怕隸屬度不是妥妥的等于1,但至少都非常接近于1,退一步來說,好歹也大于及格線0.6這樣子吧。

模糊數學法(模糊數學世界未必非黑即白)4

我經常用到的,就是模糊綜合評判。什麼是模糊綜合評判呢?你要判斷一個人是否靠譜,往往都是很主觀地說“靠譜”或者“不靠譜”,這都是很片面的。模糊綜合評判這個工具指導着我們,客觀地去評判一個人。或者說,别人叫你做一個項目,說穩賺錢的,你做不做呢?當你學會了“模糊綜合評判”,那就不是誰說了算,而是由數據說了算。模糊綜合評判主要有幾個步驟,首先就是确立你要評判的指标,然後就給到每一個人或者物體打分結合你對每個指标的權重,進行一個綜合評分。具體怎麼去建立數學模型,由于篇幅關系,改天有機會給再給大家分享。

好了,今天關于模糊數學的話題,我就簡單地聊到這裡了,希望能夠對大家有所啟發。我是@狂人先生,感謝大家的關注與支持,我們下一篇文章約定你!

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