Dissertação
Aplicação da extensão de Zadeh para conjuntos Fuzzy tipo 2 intervalar
Application of the Zadeh s extension for interval type 2 fuzzy sets
Registration in:
Author
Cabrera, Nathali Vega
Institutions
Abstract
The objective of this study is to present the classical Montroll s model and with type-1 and
type-2 fuzzy parameter for the population of Peru, of 1961-2013. To model the population
dynamics with type-1 fuzzy parameter, we use two techniques: the first through a Fuzzy Rule-
Based System (FRBS), where the input variables are the fertility rate and the rate of economic
growth of the country, and the output variable is the rate of population growth. The second
technique is performed considering the rate of increase as a triangular fuzzy number and using
the Zadeh s Extension Principle, to obtain the type-1 fuzzy solution of Montroll s model in
function of time. Subsequently, we compare the approaches of Montroll classic model and the
models obtained by the two techniques studied with population data, using as comparison
method, the maximum relative error. To model the population dynamics with type-2 fuzzy
parameter, we also used two techniques: the first through a type-2 Fuzzy Rule Based System
(FRBS2), where the input variables are the fertility rate and the rate of economic growth of
the country, and the output variable is the rate of population growth. The second technique is
performed by considering the rate of population growth as an interval type-2 triangular fuzzy
set and we using the Zadeh s Extension Principle for upper and lower membership functions
of this set in each instant. Thus, we obtain the solution type-2 fuzzy of Montroll s model in
function of time, subsequently, compare the approaches of these models with population data,
using the maximum relative error. Finally, we compare the results obtained from the type-1
and type-2 fuzzy sets. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Mestre em Matemática O objetivo deste trabalho é apresentar o modelo de Montroll clássico e com parâmetro fuzzy tipo 1 e tipo 2 para dados da população do Peru, de 1961 a 2013. Para modelar a dinâmica populacional com parâmetro fuzzy tipo 1, utilizamos duas técnicas: a primeira através de um Sistema Baseado em Regras Fuzzy (SBRF), onde as variáveis de entrada são a taxa
de fertilidade e a taxa de crescimento econômico do país, e a variável de saída é a taxa de crescimento populacional. A segunda técnica é realizada considerando a taxa de crescimento populacional como um número fuzzy triangular e utilizamos o Princípio da Extensão de Zadeh
para obter a solução fuzzy tipo 1 do modelo de Montroll em função do tempo. Posteriormente, comparamos as aproximações do modelo de Montroll clássico e dos modelos obtidos através das duas técnicas estudadas com os dados populacionais, utilizando como método de comparação, o máximo do erro relativo. Para modelar a dinâmica populacional com parâmetro fuzzy tipo 2,
utilizamos também duas técnicas: a primeira através de um Sistema Baseado em Regras Fuzzy tipo 2 (SBRF2), onde as variáveis de entrada são a taxa de fertilidade e a taxa de crescimento econômico do país, e a variável de saída é a taxa de crescimento populacional. A segunda técnica é realizada considerando a taxa de crescimento populacional como um conjunto fuzzy triangular
tipo 2 intervalar e utilizamos o Princípio da Extensão de Zadeh para as funções de pertinência superior e inferior deste conjunto em cada instante. Assim, obtemos a solução fuzzy tipo 2 do modelo de Montroll em função do tempo. Posteriormente comparamos as aproximações destes modelos com os dados populacionais, utilizando o máximo dos erros relativos. Finalmente
comparamos os resultados obtidos a partir dos conjuntos fuzzy tipo 1 e tipo 2.
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