Основні арифметичні операції з нечіткими числами та новітні підходи до застосування теорії нечітких множин при класифікуванні космічних зображень.

Автор(и)

  • Альперт С.І. https://orcid.org/0000-0002-7284-6502 , Науковий Центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України, м. Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.34121/1028-9763-2020-3-49-59

Ключові слова:

Fuzzy Set Theory, image classification, fuzzy number, alpha-cut, fuzzy arithmetic, теорія нечітких множин, класифікування зображень, нечітке число, альфа-зріз, нечітка арифметика

Анотація

Класифікування в дистанційному зондуванні є дуже складною процедурою, оскільки воно містить у собі багато етапів та попередню обробку даних. Теорія нечітких множин відіграє важливу роль у задачах класифікування, тому що цей підхід дає змогу охопити структуру зображення. Більшість понять є нечіткими за своєю природою. Нечіткі множини можуть працювати з невизначеними та неточними даними. Багато задач класифікування формуються з використанням нечітких понять, оскільки чіткі класи надають спрощену картину реальності, що може призвести до невірних результатів класифікування. Теорія нечітких множин є важливим математичним інструментом для обробки складних та нечітких даних. Ця теорія підходить для класифікування зображень із високим розрізненням, отриманих за допомогою дистанційного зондування. Нечіткі множини та нечіткі числа використовуються для знаходження базових мас. Нечіткі числа застосовуються для визначення оптимального числа кластерів у методах нечіткої кластеризації. У деяких задачах класифікування зображення представляється у вигляді нечіткого графа, в якому знаходяться розбіжності між пікселями. Нечіткі множини також застосовуються в різноманітних задачах із попередньої обробки цифрових оптичних зображень. Було зазначено, що нечіткі множини відіграють важливу роль в аналізі результатів класифікування з використанням мір погодження між завірковими даними та кінцевим результатом класифікування. В даній роботі були розглянуті арифметичні операції над нечіткими числами з використанням методу альфа-зрізів. У статті описані операції додавання, віднімання, множення, ділення нечітких чисел та взяття кореня квадратного з нечіткого числа. Також були наведені приклади різних арифметичних операцій над нечіткими числами. Теорія нечітких множин та нечіткі числа можуть бути застосовані при аналізі та класифікуванні гіперспектральних космічних зображень, вирішенні екологічних задач, при пошуку корисних копалин.

Посилання

Kaufman A., Gupta M.M. Introduction to Fuzzy Arithmetic, Theory and applications / Van Nostrand Reinhold Co. Inc., Workingham, Berkshire, 2003. 361 p.

Еремеев В., Мордвинцев И., Платонов Н. Современные гиперспектральные сенсоры и методы обработки гиперспектральных данных. Исследование Земли из космоса. 2003. № 6. С. 80–90.

Dubois D., Prade Н. Fundamentals of Fuzzy sets. Boston: Kluwer Academic Publishers, 2000. P. 125–193.

Альперт С.І. Застосування методів комбінування даних при класифікуванні супутникових зображень. Математичні машини і системи. 2019. № 2. С. 16–26.

Bandos T.V., Bruzzone L., Camps-Valls G. Classification of Hyperspectral Images with Regulized Linеar Disctiminant Analysis. IEEE Transactions оn Geoscience аnd Remote Sensing. 2009. Vol. 47, N 3. P. 862–873.

Dutta P., Boruah H., Ali Т. Fuzzy arithmetic with and without using a-cut method: a comparative study. International Journal of Latest trends in Computing. 2011. Vol. 2 (1). P. 99–108.

Попов М.О. Сучасні погляди на інтерпретацію даних аерокосмічного дистанційного зондування Землі. Космічна наука і технологія. 2002. Т. 8, № 2/3. C. 110–115.

McCoy R.M. Fields Methods in Remote Sensing. New York: Guilford Press, 2005. P. 150–160.

Вятченин Д.А. Нечеткие методы автоматической классификации. Минск, 2004. 219 с.

Альперт С.І. Методи селекції інформативних зональних зображень при класифікації гіперспектральних супутникових зображень. Математичні машини і системи. 2015. № 2. С. 40–48.

Альперт С.І. Основні міри подібності та нові підходи до їх застосування при класифікуванні гіперспектральних космічних зображень. Математичні машини і системи. 2019. № 1. С. 143–151.

Завантаження

Views: 64
Downloads: 13

Опубліковано

2020-09-01

Номер

Розділ

ОБЧИСЛЮВАЛЬНІ СИСТЕМИ

Як цитувати

Основні арифметичні операції з нечіткими числами та новітні підходи до застосування теорії нечітких множин при класифікуванні космічних зображень. (2020). Математичні машини і системи, 3, 49–59. https://doi.org/10.34121/1028-9763-2020-3-49-59