Vodič za neizrazitu logiku: Što je, Architekstura, primjena, primjer
Što je neizrazita logika?
Mutna logika je definiran kao višeznačni logički oblik koji može imati istinite vrijednosti varijabli u bilo kojem realnom broju između 0 i 1. To je koncept ručke djelomične istine. U stvarnom životu možemo naići na situaciju u kojoj ne možemo odlučiti je li izjava istinita ili lažna. U to vrijeme neizrazita logika nudi vrlo vrijednu fleksibilnost za rasuđivanje.
Algoritam neizrazite logike pomaže riješiti problem nakon razmatranja svih dostupnih podataka. Zatim se donosi najbolja moguća odluka za dani unos. FL metoda oponaša način donošenja odluka kod čovjeka koji razmatra sve mogućnosti između digitalnih vrijednosti T i F.
Povijest neizrazitih logičkih sustava
Iako se koncept neizrazite logike proučavao od 1920-ih. Pojam neizrazita logika prvi je upotrijebio 1965. godine Lotfi Zadeh, profesor na UC Berkeley u Kaliforniji. Primijetio je da konvencionalna računalna logika nije sposobna manipulirati podacima koji predstavljaju subjektivne ili nejasne ljudske ideje.
Neizraziti algoritam primijenjen je na razna područja, od teorije upravljanja do umjetne inteligencije. Dizajniran je kako bi računalu omogućio određivanje razlika među podacima koji nisu ni istiniti ni lažni. Nešto slično procesu ljudskog zaključivanja. Kao malo mraka, malo svjetline itd.
Karakteristike neizrazite logike
Ovdje su neke važne karakteristike neizrazite logike:
- Fleksibilan i jednostavan za implementaciju stroj za učenje tehnika
- Pomaže vam oponašati logiku ljudske misli
- Logika može imati dvije vrijednosti koje predstavljaju dva moguća rješenja
- Vrlo prikladna metoda za nesigurno ili približno zaključivanje
- Neizrazita logika na zaključivanje gleda kao na proces širenja elastičnih ograničenja
- Neizrazita logika omogućuje izgradnju nelinearnih funkcija proizvoljne složenosti.
- Neizrazitu logiku treba izgraditi uz potpuno vodstvo stručnjaka
Kada ne koristiti neizrazitu logiku
Međutim, neizrazita logika nikada nije lijek za sve. Stoga je jednako važno razumjeti da gdje ne bismo trebali koristiti neizrazitu logiku.
Ovdje su određene situacije kada je bolje da ne koristite Fuzzy Logic:
- Ako vam nije zgodno mapirati ulazni prostor u izlazni prostor
- Neizrazitu logiku ne treba koristiti kada možete koristiti zdrav razum
- Mnogi kontroleri mogu obaviti dobar posao bez upotrebe neizrazite logike
Mutna logika Architektura
Arhitektura neizrazite logike ima četiri glavna dijela kao što je prikazano na dijagramu:
Baza pravila
Sadrži sva pravila i ako-onda uvjete koje nude stručnjaci za kontrolu sustava donošenja odluka. Nedavno ažuriranje neizrazite teorije pruža različite metode za dizajn i ugađanje neizrazitih regulatora. Ova ažuriranja značajno smanjuju broj nejasnih skupova pravila.
Fuzzifikacija
Fazzification korak pomaže pretvoriti ulaze. Omogućuje vam pretvaranje jasnih brojeva u nejasne skupove. Oštri unosi mjereni senzorima i proslijeđeni u kontrolni sustav za daljnju obradu. Kao sobna temperatura, tlak itd.
Zaključak motora
Pomaže vam da odredite stupanj podudaranja između nejasnog unosa i pravila. Na temelju % podudaranja, određuje koja pravila treba implementirati prema zadanom polju za unos. Nakon toga se primijenjena pravila kombiniraju kako bi se razvile kontrolne akcije.
Defuzizacija
Na kraju se izvodi postupak defuzzifikacije za pretvaranje neizrazitih skupova u čistu vrijednost. Dostupne su mnoge vrste tehnika, pa morate odabrati onu koja je najprikladnija kada se koristi s ekspertnim sustavom.
Neizrazita logika protiv vjerojatnosti
Mutna logika | Vjerojatnost |
---|---|
Fuzzy: Tomov stupanj pripadnosti skupu starih ljudi je 0.90. | Vjerojatnost: Postoji 90% šanse da je Tom star. |
Neizrazita logika uzima stupnjeve istine kao matematičku osnovu na modelu fenomena neodređenosti. | Vjerojatnost je matematički model neznanja. |
Oštar vs. Fuzzy
Hrskav | nejasan |
---|---|
Ima strogu granicu T ili F | Nejasna granica sa stupnjem pripadnosti |
Neki oštri vremenski set može biti nejasan | Ne može biti hrskav |
Točno/Netočno {0,1} | Vrijednosti članstva na [0,1] |
U Crisp logici zakon isključene sredine i neproturječnosti može, ali i ne mora vrijediti | U neizrazitoj logici vrijedi zakon isključene sredine i neproturječja |
Klasični skup protiv teorije neizrazitog skupa
Klasični set | Teorija neizrazitih skupova |
---|---|
Klase objekata s oštrim granicama. | Klase objekata nemaju oštre granice. |
Klasični skup definiran je jasnim granicama, tj. postoji jasnoća o položaju granica skupa. | Nejasni skup uvijek ima dvosmislene granice, tj. može postojati nesigurnost oko lokacije granica skupa. |
Široko se koristi u dizajnu digitalnih sustava | Koristi se samo u neizrazitim regulatorima. |
Primjeri neizrazite logike
Pogledajte donji dijagram. Pokazuje da su u neizrazitom sustavu vrijednosti označene brojevima od 0 do 1. U ovom primjeru 1.0 znači apsolutnu istinu, a 0.0 znači apsolutnu laž.
Područja primjene neizrazite logike
Tablica Blow given prikazuje primjenu neizrazite logike od strane poznatih tvrtki u svojim proizvodima.
Proizvod | O nama | Mutna logika |
---|---|---|
Kočnice protiv blokiranja | Nissan | Koristite neizrazitu logiku za kontrolu kočnica u opasnim slučajevima ovisno o brzini automobila, ubrzanju, brzini kotača i ubrzanju |
Automatski mjenjač | NOK/Nissan | Neizrazita logika koristi se za kontrolu ubrizgavanja goriva i paljenja na temelju postavke gasa, temperature rashladne vode, broja okretaja u minuti itd. |
Auto motor | honda, nissan | Koristite za odabir brzine na temelju opterećenja motora, stila vožnje i uvjeta na cesti. |
Masina za kopiranje | Kanon | Koristi se za podešavanje napona bubnja na temelju gustoće slike, vlažnosti i temperature. |
Tempomat | Nissan, Isuzu, Mitsubishi | Koristite ga za prilagodbu postavke gasa kako biste postavili brzinu i ubrzanje automobila |
Stroj za pranje posuđa | Matsushita | Korištenje za prilagodbu ciklusa čišćenja, strategije ispiranja i pranja ovise o broju posuđa i količini hrane koja se poslužuje na posuđu. |
Upravljanje liftom | Fujitec, Mitsubishi Electric, Toshiba | Koristite ga za smanjenje vremena čekanja na temelju putničkog prometa |
Golf dijagnostički sustav | Maruman Golf | Odabire palicu za golf na temelju zamaha i tjelesne građe igrača golfa. |
Upravljanje fitnessom | Omron | Nejasna pravila koja impliciraju za provjeru sposobnosti svojih zaposlenika. |
Kontrola peći | Nippon čelik | Miješa cement |
Mikrovalna pećnica | Mitsubishi Chemical | Postavlja snagu lune i strategiju kuhanja |
Palmtop računalo | Hitachi, Sharp, Sanyo, Toshiba | Prepoznaje rukom pisane Kanji znakove |
Narezivanje u plazmi | Mitsubishi Electric | Postavlja vrijeme i strategiju graviranja |
Prednosti neizrazitog logičkog sustava
- Struktura Fuzzy Logic Systems je jednostavna i razumljiva
- Neizrazita logika naširoko se koristi u komercijalne i praktične svrhe
- Neizrazita logika u umjetnoj inteligenciji pomaže vam u kontroli strojeva i potrošačkih proizvoda
- Možda ne nudi točno obrazloženje, ali jedino prihvatljivo obrazloženje
- Nejasna logika u Data Mining pomaže vam da se nosite s neizvjesnošću u inženjerstvu
- Uglavnom robustan jer nisu potrebni precizni unosi
- Može se programirati da u situaciji kada senzor povratne sprege prestane raditi
- Može se lako modificirati kako bi se poboljšala ili promijenila izvedba sustava
- mogu se koristiti jeftini senzori koji vam pomažu da ukupni trošak i složenost sustava budu niski
- Pruža najučinkovitije rješenje za složena pitanja
Nedostaci neizrazitih logičkih sustava
- Neizrazita logika nije uvijek točna, pa se rezultati percipiraju na temelju pretpostavki, tako da možda neće biti široko prihvaćena.
- Neizraziti sustavi nemaju sposobnost strojnog učenja, kao ni prepoznavanje uzoraka tipa neuronske mreže
- Validacija i verifikacija neizrazitog sustava temeljenog na znanju zahtijeva opsežno testiranje hardverom
- Postavljanje točnih, nejasnih pravila i funkcija članstva je težak zadatak
- Neka logika neizrazitog vremena brka se s teorijom vjerojatnosti i terminima
rezime
- Pojam nejasno označava stvari koje nisu baš jasne ili nejasne
- Pojam neizrazita logika prvi je upotrijebio 1965. godine Lotfi Zadeh, profesor na UC Berkeley u Kaliforniji.
- Neizrazita logika je fleksibilna i jednostavna tehnika strojnog učenja
- Neizrazitu logiku ne treba koristiti kada možete koristiti zdrav razum
- Arhitektura neizrazite logike ima četiri glavna dijela 1) Rule Basse 2) Fuzzification 3) Inference Engine 4) Defuzzification
- Neizrazita logika uzima stupnjeve istine kao matematičku osnovu na modelu nejasnoće dok je vjerojatnost matematički model neznanja
- Oštri skup ima strogu granicu T ili F, dok nejasna granica sa stupnjem pripadnosti
- Klasični skup se široko koristi u projektiranju digitalnih sustava, dok se neizraziti skup koristi samo u neizrazitim regulatorima
- Automatski mjenjač, upravljanje fitnesom, golf dijagnostički sustav, perilica posuđa, fotokopirni stroj samo su neka područja aplikacija Fuzzy Logic
- Neizrazita logika u soft computingu pomaže vam u kontroli strojeva i potrošačkih proizvoda