Estimativa do efetivo - 03.ipynb

Kernel: Python 3 (Anaconda 5)

# pip3 install -U scikit-fuzzy # http://pythonhosted.org/scikit-fuzzy/auto_examples/index.html
# Instalar via terminal

import numpy as np
import skfuzzy as fuzz
from skfuzzy import control as ctrl
import matplotlib.pyplot as plt

Crimes eleitorais (ce)

# Outros crimes eleitorais
oce = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 10.1, 0.1), 'outros crimes eleitorais')

oce['muito baixo'] = fuzz.trimf(oce.universe, [0, 0, 0.7])
oce['medio'] = fuzz.trimf(oce.universe, [0.5, 1, 1.5])
oce['muito alto'] = fuzz.trapmf(oce.universe, [1.3, 3, 5, 10])

oce.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Boca de urna
bu = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 5.1, 0.1), 'boca de urna')

bu['muito baixo'] = fuzz.trimf(bu.universe, [0, 0, 1])
bu['medio'] = fuzz.trapmf(bu.universe, [0.5, 1.0, 2.0, 2.5])
bu['muito alto'] = fuzz.trapmf(bu.universe, [2, 3, 5, 5])

bu.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (ce)
ef_ce = ctrl.Consequent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo')

ef_ce['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_ce.universe, [0, 0, 0.5])
ef_ce['medio'] = fuzz.trimf(ef_ce.universe, [0.3, 1.0, 1.7])
ef_ce['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_ce.universe, [1.5, 2.0, 2.5])

ef_ce.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Regras (ce)
regra_ce_ma_1 = ctrl.Rule(oce['muito alto'] | bu['muito alto'], ef_ce['muito alto'])

regra_ce_a_1 = ctrl.Rule(oce['medio'] & ~bu['muito alto'], ef_ce['medio'])
regra_ce_a_2 = ctrl.Rule(~oce['muito alto'] & bu['medio'], ef_ce['medio'])

regra_ce_mb_1 = ctrl.Rule(oce['muito baixo'] & bu['muito baixo'], ef_ce['muito baixo'])

# Cria um sistema de controle e uma simulação para crimes eleitorais
eleicao_ce_ctrl = ctrl.ControlSystem([regra_ce_ma_1,
                                      regra_ce_a_1, regra_ce_a_2,
                                      regra_ce_mb_1])
eleicao_ce_sim = ctrl.ControlSystemSimulation(eleicao_ce_ctrl)

eleicao_ce_ctrl.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Entrada
eleicao_ce_sim.input['outros crimes eleitorais'] = 0
eleicao_ce_sim.input['boca de urna'] = 0

# Calcula
eleicao_ce_sim.compute()
n_ef_ce = eleicao_ce_sim.output
print('ce: ', n_ef_ce)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
oce.view(sim=eleicao_ce_sim)
bu.view(sim=eleicao_ce_sim)

ef_ce.view(sim=eleicao_ce_sim)

ce:  OrderedDict([('efetivo', 0.16666666666666663)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Entrada
eleicao_ce_sim.input['outros crimes eleitorais'] = 0
eleicao_ce_sim.input['boca de urna'] = 0

# Calcula
eleicao_ce_sim.compute()
n_ef_ce = eleicao_ce_sim.output
print('ce: ', n_ef_ce)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
oce.view(sim=eleicao_ce_sim)
bu.view(sim=eleicao_ce_sim)

ef_ce.view(sim=eleicao_ce_sim)

ce:  OrderedDict([('efetivo', 0.16666666666666663)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

Crimes comuns (cc)

# Roubos (r)
r = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 196, 1), 'roubos')

r['muito baixo'] = fuzz.trimf(r.universe, [0, 0, 10])
r['baixo'] = fuzz.trimf(r.universe, [6, 12, 25])
r['medio'] = fuzz.trimf(r.universe, [20, 35, 55])
r['alto'] = fuzz.trimf(r.universe, [50, 75, 150])
r['muito alto'] = fuzz.trimf(r.universe, [115, 195, 195])

r.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Furtos (f)
f = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 321, 1), 'furtos')

f['muito baixo'] = fuzz.trimf(f.universe, [0, 0, 10])
f['baixo'] = fuzz.trimf(f.universe, [7, 15, 30])
f['medio'] = fuzz.trimf(f.universe, [25, 45, 85])
f['alto'] = fuzz.trimf(f.universe, [80, 160, 240])
f['muito alto'] = fuzz.trimf(f.universe, [180, 320, 320])

f.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Desacatos (dt)
dt = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 80, 1), 'desacatos')

dt['muito baixo'] = fuzz.trimf(dt.universe, [0, 0, 1])
dt['baixo'] = fuzz.trimf(dt.universe, [0, 1, 20])
dt['medio'] = fuzz.trimf(dt.universe, [15, 25, 35])
dt['alto'] = fuzz.trapmf(dt.universe, [30, 40, 50, 65])
dt['muito alto'] = fuzz.trapmf(dt.universe, [60, 65, 80, 80])

dt.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Desobediências (db)
db = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 90, 1), 'desobediencias')

db['muito baixo'] = fuzz.trimf(db.universe, [0, 0, 1])
db['baixo'] = fuzz.trapmf(db.universe, [0, 10, 20, 30])
db['medio'] = fuzz.trapmf(db.universe, [25, 30, 40, 50])
db['alto'] = fuzz.trapmf(db.universe, [45, 55, 65, 70])
db['muito alto'] = fuzz.trapmf(db.universe, [65, 70, 90, 90])

db.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (cc)
ef_cc = ctrl.Consequent(np.arange(0, 3, 0.1), 'efetivo')

ef_cc['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_cc.universe, [0, 0, 0.3])
ef_cc['baixo'] = fuzz.trimf(ef_cc.universe, [0.2, 0.5, 0.7])
ef_cc['medio'] = fuzz.trimf(ef_cc.universe, [0.6, 1.0, 1.2])
ef_cc['alto'] = fuzz.trimf(ef_cc.universe, [1.1, 1.4, 1.8])
ef_cc['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_cc.universe, [1.7, 2.0, 2.3])

ef_cc.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Regras (r, f, dt, db)
regra_cc_ma_1 = ctrl.Rule(r['muito alto']  | f['muito alto']  | dt['muito alto'] | db['muito alto'], ef_cc['muito alto'])

regra_cc_a_1 = ctrl.Rule( r['alto']       & ~f['muito alto'] & ~dt['muito alto']  & ~db['muito alto'], ef_cc['alto'])
regra_cc_a_2 = ctrl.Rule(~r['muito alto'] &  f['alto']       & ~dt['muito alto']  & ~db['muito alto'], ef_cc['alto'])
regra_cc_a_3 = ctrl.Rule(~r['muito alto'] & ~f['muito alto'] &  dt['alto']        & ~db['muito alto'], ef_cc['alto'])
regra_cc_a_4 = ctrl.Rule(~r['muito alto'] & ~f['muito alto'] & ~dt['muito alto']  &  db['alto'],       ef_cc['alto'])

regra_cc_m_1 = ctrl.Rule(r['medio'] & (f['medio'] | f['baixo'] | f['muito baixo']) & (dt['medio'] | dt['baixo'] | dt['muito baixo']) & (db['medio'] | db['baixo'] | db['muito baixo']), ef_cc['medio'])
regra_cc_m_2 = ctrl.Rule((r['medio'] | r['baixo'] | r['muito baixo']) & f['medio'] & (dt['medio'] | dt['baixo'] | dt['muito baixo']) & (db['medio'] | db['baixo'] | db['muito baixo']), ef_cc['medio'])
regra_cc_m_3 = ctrl.Rule((r['medio'] | r['baixo'] | r['muito baixo']) & (f['medio'] | f['baixo'] | f['muito baixo']) & dt['medio'] & (db['medio'] | db['baixo'] | db['muito baixo']), ef_cc['medio'])
regra_cc_m_4 = ctrl.Rule((r['medio'] | r['baixo'] | r['muito baixo']) & (f['medio'] | f['baixo'] | f['muito baixo']) & (dt['medio'] | dt['baixo'] | dt['muito baixo']) & db['medio'], ef_cc['medio'])

regra_cc_b_1 = ctrl.Rule(r['baixo'] & (f['baixo'] | f['muito baixo']) & (dt['baixo'] | dt['muito baixo']) & (db['baixo'] | db['muito baixo']), ef_cc['baixo'])
regra_cc_b_2 = ctrl.Rule((r['baixo'] | r['muito baixo']) & f['baixo'] & (dt['baixo'] | dt['muito baixo']) & (db['muito baixo'] | db['baixo']), ef_cc['baixo'])
regra_cc_b_3 = ctrl.Rule((r['baixo'] | r['muito baixo']) & (f['baixo'] | f['muito baixo']) & dt['baixo'] & (db['muito baixo'] | db['baixo']), ef_cc['baixo'])
regra_cc_b_4 = ctrl.Rule((r['baixo'] | r['muito baixo']) & (f['baixo'] | f['muito baixo']) & (dt['baixo'] | dt['muito baixo']) & db['baixo'], ef_cc['baixo'])

regra_cc_mb_1 = ctrl.Rule(r['muito baixo'] & f['muito baixo'] & dt['muito baixo'] & db['muito baixo'], ef_cc['muito baixo'])

# Cria um sistema de controle e uma simulação para crimes comuns
eleicao_cc_ctrl = ctrl.ControlSystem([regra_cc_ma_1,
                                      regra_cc_a_1, regra_cc_a_2, regra_cc_a_3, regra_cc_a_4,
                                      regra_cc_m_1, regra_cc_m_2, regra_cc_m_3, regra_cc_m_4,
                                      regra_cc_b_1, regra_cc_b_2, regra_cc_b_3, regra_cc_b_4,
                                      regra_cc_mb_1])
eleicao_cc_sim = ctrl.ControlSystemSimulation(eleicao_cc_ctrl)

eleicao_cc_ctrl.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Entrada
eleicao_cc_sim.input['roubos'] = 16
eleicao_cc_sim.input['furtos'] = 94
eleicao_cc_sim.input['desacatos'] = 3
eleicao_cc_sim.input['desobediencias'] = 4

# Calcula
eleicao_cc_sim.compute()
n_ef_cc = eleicao_cc_sim.output
print('cc: ', n_ef_cc)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
r.view(sim=eleicao_cc_sim)
f.view(sim=eleicao_cc_sim)
dt.view(sim=eleicao_cc_sim)
db.view(sim=eleicao_cc_sim)

ef_cc.view(sim=eleicao_cc_sim)

cc:  OrderedDict([('efetivo', 1.4457648401826486)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

Presença do crime organizado (co)

# Presença do crime organizado
co = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 101, 1), 'presenca do crime organizado')

co['muito baixo'] = fuzz.trimf(co.universe, [0, 0, 15])
co['medio'] = fuzz.trimf(co.universe, [0, 50, 100])
co['muito alto'] = fuzz.trapmf(co.universe, [50, 75, 100, 100])

co.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (co)
ef_co = ctrl.Consequent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo')

ef_co['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_co.universe, [0, 0, 0.5])
ef_co['medio'] = fuzz.trimf(ef_co.universe, [0.3, 1.0, 1.7])
ef_co['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_co.universe, [1.5, 2.0, 2.5])

ef_co.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Regras (co)
regra_co_1 = ctrl.Rule(co['muito alto'], ef_co['muito alto'])
regra_co_2 = ctrl.Rule(co['medio'], ef_co['medio'])
regra_co_3 = ctrl.Rule(co['muito baixo'], ef_co['muito baixo'])

## Cria um sistema de controle e uma simulação para o número de eleitores
eleicao_co_ctrl = ctrl.ControlSystem([regra_co_1, regra_co_2, regra_co_3])
eleicao_co_sim = ctrl.ControlSystemSimulation(eleicao_co_ctrl)

eleicao_co_ctrl.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Entrada
eleicao_co_sim.input['presenca do crime organizado'] = 0

# Calcula
eleicao_co_sim.compute()
n_ef_co = eleicao_co_sim.output
print(n_ef_co)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
co.view(sim=eleicao_co_sim)
ef_co.view(sim=eleicao_co_sim)

OrderedDict([('efetivo', 0.16666666666666663)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

Número de eleitores

# Número de eleitores
ne = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 8501, 1), 'numero de eleitores')

ne['muito baixo'] = fuzz.trimf(ne.universe, [0, 0, 500])
ne['baixo'] = fuzz.trimf(ne.universe, [200, 600, 900])
ne['medio'] = fuzz.trimf(ne.universe, [600, 1000, 1600])
ne['alto'] = fuzz.trimf(ne.universe, [1200, 1400, 1800])
ne['muito alto'] = fuzz.trapmf(ne.universe, [1500, 2000, 8500, 8500])

ne.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (ne)
ef_ne = ctrl.Consequent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo')

ef_ne['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_ne.universe, [0, 0, 0.5])
ef_ne['baixo'] = fuzz.trimf(ef_ne.universe, [0.4, 0.6, 0.8])
ef_ne['medio'] = fuzz.trimf(ef_ne.universe, [0.7, 1.1, 1.5])
ef_ne['alto'] = fuzz.trimf(ef_ne.universe, [1.4, 1.6, 1.9])
ef_ne['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_ne.universe, [1.8, 2.0, 2.2])

ef_ne.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Número de eleitores (ne)
regra_ne_1 = ctrl.Rule((ne['muito alto'] | ne['alto']), ef_ne['muito alto'])
regra_ne_2 = ctrl.Rule(ne['alto'], ef_ne['alto'])
regra_ne_3 = ctrl.Rule(ne['medio'], ef_ne['medio'])
regra_ne_4 = ctrl.Rule(ne['baixo'], ef_ne['baixo'])
regra_ne_5 = ctrl.Rule(ne['muito baixo'], ef_ne['muito baixo'])

## Cria um sistema de controle e uma simulação para o número de eleitores
eleicao_ne_ctrl = ctrl.ControlSystem([regra_ne_1, regra_ne_2, regra_ne_3, regra_ne_4, regra_ne_5])
eleicao_ne_sim = ctrl.ControlSystemSimulation(eleicao_ne_ctrl)

eleicao_ne_ctrl.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Entrada
eleicao_ne_sim.input['numero de eleitores'] = 100

# Calcula
eleicao_ne_sim.compute()
n_ef_ne = eleicao_ne_sim.output
print(n_ef_ne)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
ne.view(sim=eleicao_ne_sim)
ef_ne.view(sim=eleicao_ne_sim)

OrderedDict([('efetivo', 0.1722222222222222)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

Eleitores indígenas

# Eleitores indígenas
ei= ctrl.Antecedent(np.arange(0, 100, 1), 'eleitores indigenas')

ei['muito baixo'] = fuzz.trapmf(ei.universe, [0, 0, 15, 25])
ei['muito alto'] = fuzz.trapmf(ei.universe, [15, 75, 100, 100])

ei.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (ei)
ef_ei = ctrl.Consequent(np.arange(0, 1.9, 0.1), 'efetivo')

ef_ei['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_ei.universe, [0, 0, 0.5])
ef_ei['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_ei.universe, [0.2, 1, 1.8])

ef_ei.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Eleitores indígenas (ei)
regra_ei_ma_1 = ctrl.Rule(ei['muito alto'], ef_ei['muito alto'])
regra_ei_mb_1 = ctrl.Rule(ei['muito baixo'], ef_ei['muito baixo'])

# Cria um sistema de controle e uma simulação para eleitores indígenas
eleicao_ei_ctrl = ctrl.ControlSystem([regra_ei_ma_1, regra_ei_mb_1])
eleicao_ei_sim = ctrl.ControlSystemSimulation(eleicao_ei_ctrl)

eleicao_ei_ctrl.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Entrada
eleicao_ei_sim.input['eleitores indigenas'] = 100

# Calcula
eleicao_ei_sim.compute()
n_ef_ei = eleicao_ei_sim.output
print(n_ef_ei)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
ei.view(sim=eleicao_ei_sim)
ef_ei.view(sim=eleicao_ei_sim)

OrderedDict([('efetivo', 0.9999999999999999)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

Modelo final

# Estimativa de efetivo (ce) antecedente

ef_ce_a = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo (ce)')

ef_ce_a['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_ce_a.universe, [0, 0, 0.5])
ef_ce_a['medio'] = fuzz.trimf(ef_ce_a.universe, [0.3, 1.0, 1.7])
ef_ce_a['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_ce_a.universe, [1.5, 2.0, 2.5])

ef_ce_a.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (cc) antecedente
ef_cc_a = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo (cc)')

ef_cc_a['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_cc_a.universe, [0, 0.2, 0.5])
ef_cc_a['baixo'] = fuzz.trimf(ef_cc_a.universe, [0.4, 0.6, 0.8])
ef_cc_a['medio'] = fuzz.trimf(ef_cc_a.universe, [0.7, 1.0, 1.3])
ef_cc_a['alto'] = fuzz.trimf(ef_cc_a.universe, [1.2, 1.5, 1.9])
ef_cc_a['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_cc_a.universe, [1.8, 2, 2.2])

ef_cc_a.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (co) antecedente
ef_co_a = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo (co)')

ef_co_a['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_co_a.universe, [0, 0, 0.5])
ef_co_a['medio'] = fuzz.trimf(ef_co_a.universe, [0.3, 1.0, 1.7])
ef_co_a['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_co_a.universe, [1.5, 2.0, 2.5])

ef_co_a.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (ne) antecedente
ef_ne_a = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo (ne)')

ef_ne_a['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_ne_a.universe, [0, 0.2, 0.5])
ef_ne_a['baixo'] = fuzz.trimf(ef_ne_a.universe, [0.4, 0.6, 0.8])
ef_ne_a['medio'] = fuzz.trimf(ef_ne_a.universe, [0.7, 1.0, 1.3])
ef_ne_a['alto'] = fuzz.trimf(ef_ne_a.universe, [1.2, 1.5, 1.9])
ef_ne_a['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_ne_a.universe, [1.8, 2, 2.2])

ef_ne_a.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (ei) antecedente
ef_ei_a = ctrl.Antecedent(np.arange(0, 3.9, 0.1), 'efetivo (ei)')

ef_ei_a['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef_ei_a.universe, [0, 0, 0.5])
ef_ei_a['muito alto'] = fuzz.trimf(ef_ei_a.universe, [0.2, 2, 3.8])

ef_ei_a.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Estimativa de efetivo (total)
ef = ctrl.Consequent(np.arange(0, 3.1, 0.1), 'efetivo')

ef['muito baixo'] = fuzz.trimf(ef.universe, [0, 0, 0.2])
ef['baixo'] = fuzz.trimf(ef.universe, [0.1, 0.5, 0.8])
ef['medio'] = fuzz.trimf(ef.universe, [0.7, 1.0, 1.3])
ef['alto'] = fuzz.trimf(ef.universe, [1.2, 1.5, 1.8])
ef['muito alto'] = fuzz.trimf(ef.universe, [1.5, 2.0, 2.5])

ef.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Regras gerais
regra_ma_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito alto'] | ef_cc_a['muito alto'] |  ef_co_a['muito alto'] |  ef_ne_a['muito alto'] |  ef_ei_a['muito alto'], ef['muito alto'])

regra_a_1 = ctrl.Rule(~ef_ce_a['muito alto'] &  ef_cc_a['alto']        & ~ef_co_a['muito alto'] & ~ef_ne_a['muito alto'] & ~ef_ei_a['muito alto'], ef['alto'])
regra_a_2 = ctrl.Rule(~ef_ce_a['muito alto'] & ~ef_cc_a['muito alto']  & ~ef_co_a['muito alto'] &  ef_ne_a['alto']       &  ef_ei_a['muito baixo'], ef['alto'])

regra_m_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['medio'] & (ef_cc_a['medio'] | ef_cc_a['baixo'] | ef_cc_a['muito baixo']) & (ef_co_a['medio'] | ef_co_a['muito baixo']) & (ef_ne_a['medio'] | ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])
regra_m_2 = ctrl.Rule((ef_ce_a['medio'] | ef_ce_a['muito baixo']) & ef_cc_a['medio'] & (ef_co_a['medio'] | ef_co_a['muito baixo']) & (ef_ne_a['medio'] | ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])
regra_m_3 = ctrl.Rule((ef_ce_a['medio'] | ef_ce_a['muito baixo']) & (ef_cc_a['medio'] | ef_cc_a['baixo'] | ef_cc_a['muito baixo']) & ef_co_a['medio'] & (ef_ne_a['medio'] | ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])
regra_m_4 = ctrl.Rule((ef_ce_a['medio'] | ef_ce_a['muito baixo']) & (ef_cc_a['medio'] | ef_cc_a['baixo'] | ef_cc_a['muito baixo']) & (ef_co_a['medio'] | ef_co_a['muito baixo']) & ef_ne_a['medio'] & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])

regra_b_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito baixo'] & ef_cc_a['baixo'] & ef_co_a['muito baixo'] & (ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['baixo'])
regra_b_2 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito baixo'] & (ef_cc_a['baixo'] | ef_cc_a['muito baixo']) & ef_co_a['muito baixo'] & ef_ne_a['baixo'] & ef_ei_a['muito baixo'], ef['baixo'])

regra_mb_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito baixo'] & ef_cc_a['muito baixo'] & ef_co_a['muito baixo'] & ef_ne_a['muito baixo'] & ef_ei_a['muito baixo'], ef['muito baixo'])

# Regras gerais
regra_ma_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito alto'] | ef_cc_a['muito alto'] |  ef_ne_a['muito alto'] |  ef_ei_a['muito alto'], ef['muito alto'])

regra_a_1 = ctrl.Rule(~ef_ce_a['muito alto'] &  ef_cc_a['alto']        & ~ef_ne_a['muito alto'] & ~ef_ei_a['muito alto'], ef['alto'])
regra_a_2 = ctrl.Rule(~ef_ce_a['muito alto'] & ~ef_cc_a['muito alto']  &  ef_ne_a['alto']       & ~ef_ei_a['muito alto'], ef['alto'])

regra_m_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['medio']
                      & (ef_cc_a['medio'] | ef_cc_a['baixo'] | ef_cc_a['muito baixo']) & (ef_ne_a['medio'] | ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])
regra_m_2 = ctrl.Rule((ef_ce_a['medio'] | ef_ce_a['muito baixo']) & 
                      ef_cc_a['medio']
                      & (ef_ne_a['medio'] | ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])
regra_m_3 = ctrl.Rule((ef_ce_a['medio'] | ef_ce_a['muito baixo']) & 
                      ef_cc_a['medio'] &
                      (ef_ne_a['medio'] | ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])
regra_m_4 = ctrl.Rule((ef_ce_a['medio'] | ef_ce_a['muito baixo']) & (ef_cc_a['medio'] | ef_cc_a['baixo'] | ef_cc_a['muito baixo']) &
                      ef_ne_a['medio']
                      & ef_ei_a['muito baixo'], ef['medio'])

regra_b_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito baixo'] & ef_cc_a['baixo'] & (ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']) & ef_ei_a['muito baixo'], ef['baixo'])
regra_b_2 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito baixo'] & (ef_cc_a['baixo'] | ef_cc_a['muito baixo']) & ef_ne_a['baixo'] & ef_ei_a['muito baixo'], ef['baixo'])

regra_mb_1 = ctrl.Rule(ef_ce_a['muito baixo'] & ef_cc_a['muito baixo'] & ef_co_a['muito baixo'] & ef_ne_a['muito baixo'] & ef_ei_a['muito baixo'], ef['muito baixo'])

regra_co_1 = ctrl.Rule(ef_co_a['muito alto'] & (ef_ne_a['baixo'] | ef_ne_a['muito baixo']), ef['medio'])

# Cria um sistema de controle e uma simulação total
eleicao_ctrl = ctrl.ControlSystem([regra_ma_1,
                                   regra_a_1, regra_a_2,
                                   regra_m_1, regra_m_2, regra_m_3, regra_m_4,
                                   regra_b_1, regra_b_2,
                                   regra_mb_1,
                                   regra_co_1
                                   ])
eleicao_sim = ctrl.ControlSystemSimulation(eleicao_ctrl)

eleicao_ctrl.view()

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

n_ef_ce['efetivo']

0.16666666666666663

n_ef_cc['efetivo']

1.4457648401826486

n_ef_co['efetivo']

0.16666666666666663

n_ef_ne['efetivo']

0.1722222222222222

n_ef_ei['efetivo']

0.9999999999999999

# Entrada
eleicao_sim.input['efetivo (ce)'] = n_ef_ce['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (cc)'] = n_ef_cc['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (co)'] = n_ef_co['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (ne)'] = n_ef_ne['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (ei)'] = n_ef_ei['efetivo']

# Calcula
eleicao_sim.compute()
n_ef = eleicao_sim.output
print(n_ef)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
ef_ce_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_cc_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_co_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_ne_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_ei_a.view(sim=eleicao_sim)

ef.view(sim=eleicao_sim)

OrderedDict([('efetivo', 1.8083081921559525)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

# Entrada
eleicao_sim.input['efetivo (ce)'] = n_ef_ce['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (cc)'] = n_ef_cc['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (co)'] = n_ef_co['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (ne)'] = n_ef_ne['efetivo']
eleicao_sim.input['efetivo (ei)'] = n_ef_ei['efetivo']

# Calcula
eleicao_sim.compute()
n_ef = eleicao_sim.output
print(n_ef)

# Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
ef_ce_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_cc_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_co_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_ne_a.view(sim=eleicao_sim)
ef_ei_a.view(sim=eleicao_sim)

ef.view(sim=eleicao_sim)

OrderedDict([('efetivo', 1.8083081921559525)])

/ext/anaconda5/lib/python3.6/site-packages/matplotlib/figure.py:445: UserWarning: Matplotlib is currently using module://ipykernel.pylab.backend_inline, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure.
  % get_backend())

Função para entrada e processamento dos dados

def est_ef(cas):
    # Entrada
    #print(cas[0])

    # ce
    eleicao_ce_sim.input['outros crimes eleitorais'] = cas[1]
    eleicao_ce_sim.input['boca de urna'] = cas[2]
    eleicao_ce_sim.compute()
    n_ef_ce = eleicao_ce_sim.output
    #print('ce: ', n_ef_ce)
    #ef_ce_a.view(sim=eleicao_sim)

    # cc
    eleicao_cc_sim.input['roubos'] = cas[3]
    eleicao_cc_sim.input['furtos'] = cas[4]
    eleicao_cc_sim.input['desacatos'] = cas[5]
    eleicao_cc_sim.input['desobediencias'] = cas[6]
    eleicao_cc_sim.compute()
    n_ef_cc = eleicao_cc_sim.output
    #print('cc: ', n_ef_cc)

    # co
    eleicao_co_sim.input['presenca do crime organizado'] = cas[7]
    eleicao_co_sim.compute()
    n_ef_co = eleicao_co_sim.output
    #print('co: ', n_ef_co)

    # ne
    eleicao_ne_sim.input['numero de eleitores'] = cas[8]
    eleicao_ne_sim.compute()
    n_ef_ne = eleicao_ne_sim.output
    #print('ne: ', n_ef_ne)

    # ei
    eleicao_ei_sim.input['eleitores indigenas'] = cas[9]
    eleicao_ei_sim.compute()
    n_ef_ei = eleicao_ei_sim.output
    #print('ei: ', n_ef_ei)

    # ef
    eleicao_sim.input['efetivo (ce)'] = n_ef_ce['efetivo']
    eleicao_sim.input['efetivo (cc)'] = n_ef_cc['efetivo']
    eleicao_sim.input['efetivo (co)'] = n_ef_co['efetivo']
    eleicao_sim.input['efetivo (ne)'] = n_ef_ne['efetivo']
    eleicao_sim.input['efetivo (ei)'] = n_ef_ei['efetivo']
    eleicao_sim.compute()

    #print('-> ', eleicao_sim.output['efetivo'])

    # Gráfico dos antecedentes e consequentes a partir dos cálculos
#    ef_cc_a.view(sim=eleicao_sim)
#    ef_co_a.view(sim=eleicao_sim)
#    ef_ne_a.view(sim=eleicao_sim)
#    ef_ei_a.view(sim=eleicao_sim)

#    ef.view(sim=eleicao_sim)

    return(eleicao_sim.output['efetivo'])

#      id  oce  bu   r   f dt db co    ne   ei
est_ef([1,   0,  2, 16, 94, 3, 4, 0, 4161,   0])

1.9999999999999991

Cálculo da planilha

import pandas as pd

df = pd.read_excel('res5 VMD.xlsx', sheet_name='dados')

df[:5]

	longitude	latitude	cod_localidade_tse	nom_localidade	nom_bairro	num_local	nom_local	des_endereco	codigo	lqtd_secoes	...	indigenas	crimes_eleitorais	boca_de_urna	roubo	furto	desacato	desobediencia	CV	ind_cid	GRUPOS
0	-61.504226	-10.870787	89960	RONDOLÂNDIA	CENTRO	1015	ESCOLA ESTADUAL OLAVO BILAC	RUA MATHILDE KLEMS, S/N	61899601015	10	...	0	0	0	0	2	1	0	0	0	336
1	-60.941759	-10.475339	89960	RONDOLÂNDIA	ZONA RURAL	1066	ESCOLA ZAWA KAREY PANGYJY	ALDEIA INDÍGENA ZORÓ	61899601066	1	...	267	0	0	0	0	0	0	0	0	337
2	-60.180703	-14.107886	90867	NOVA LACERDA	GLEBA SANTA AMÉLIA	1040	ESCOLA MUNICIPAL VALE DO GUAPORÉ	COMUNIDADE SANTA AMÉLIA	61908671040	1	...	0	0	0	0	0	0	0	0	0	444
3	-59.967301	-15.014093	91090	VILA BELA DA SANTÍSSIMA TRINDADE	JARDIM AEROPORTO	1341	CRECHE AVIAOZINHO	AVENIDA MARTIMIANO RIBEIRO DA FONSECA, S/N	25910901341	1	...	0	0	1	0	13	0	1	0	0	440
4	-59.950224	-15.003089	91090	VILA BELA DA SANTÍSSIMA TRINDADE	CENTRO	1171	CAMARA MUNICIPAL DE VILA BELA DA SANTISSIMA TR...	AV. SÃO LUIZ, S/N, VILA BELA DA SS. TRINDADE	25910901171	2	...	0	0	0	0	0	0	0	0	0	439

5 rows × 21 columns

df['efetivo'] = df[['codigo','crimes_eleitorais','boca_de_urna','roubo', 'furto', 'desacato', 'desobediencia', 'CV', 'lqtd_aptos', 'ind_cid']].apply(est_ef, axis = 1)

df.iloc[1289]

longitude                                     -53.5287
latitude                                      -16.9427
cod_localidade_tse                               90077
nom_localidade                             ALTO GARÇAS
nom_bairro                                 VILA BONITO
num_local                                         1023
nom_local             E.E.P.S.G. DEPUTADO OSCAR SOARES
des_endereco                       RUA ARARAQUARA, 149
codigo                                     45900771023
lqtd_secoes                                          9
lqtd_aptos                                        2861
indigenas                                            0
crimes_eleitorais                                    0
boca_de_urna                                         0
roubo                                                0
furto                                                0
desacato                                             0
desobediencia                                        0
CV                                                   0
ind_cid                                              0
GRUPOS                                              71
efetivo                                              2
Name: 1289, dtype: object

#      id  oce  bu   r   f dt db co    ne   ei
est_ef([1,   0,  0,  0,  0, 0, 0, 0, 2861,   0])

2.0

df['efetivo'] = df[['codigo','crimes_eleitorais','boca_de_urna','roubo', 'furto', 'desacato', 'desobediencia', 'CV', 'lqtd_aptos', 'ind_cid']].apply(est_ef, axis = 1)

df['efetivo'][:5]

0    2.000000
1    0.077778
2    0.077778
3    1.000000
4    0.461111
Name: efetivo, dtype: float64

res5 = pd.ExcelWriter('res5.xlsx')
df.to_excel(res5,'dados',index=False)
res5.save()