Bulanık Mantık Eğitimi: Nedir, ArchiYapı, Uygulama, Örnek
Evelyn Clarke
Bulanık Mantık Nedir?
Bulanık mantık 0 ile 1 arasındaki herhangi bir reel sayıdaki değişkenlerin doğruluk değerlerine sahip olabilen çok değerli bir mantık formu olarak tanımlanır. Kısmi doğruluğun tanıtıcı kavramıdır. Gerçek hayatta bir ifadenin doğru mu yanlış mı olduğuna karar veremediğimiz bir durumla karşılaşabiliriz. O zamanlar bulanık mantık muhakeme için çok değerli bir esneklik sunuyordu.
Bulanık mantık algoritması, mevcut tüm veriler dikkate alındıktan sonra bir sorunun çözülmesine yardımcı olur. Daha sonra verilen girdi için mümkün olan en iyi kararı alır. FL yöntemi, insandaki T ve F dijital değerleri arasındaki tüm olasılıkları göz önünde bulunduran karar verme biçimini taklit eder.
Bulanık Mantık Sistemlerinin Tarihçesi
Ancak bulanık mantık kavramı 1920'li yıllardan beri çalışılmaktadır. Bulanık mantık terimi ilk kez 1965 yılında Kaliforniya'daki UC Berkeley profesörü Lotfi Zadeh tarafından kullanıldı. Geleneksel bilgisayar mantığının, öznel veya belirsiz insan fikirlerini temsil eden verileri manipüle etme yeteneğine sahip olmadığını gözlemledi.
Bulanık algoritma, kontrol teorisinden yapay zekaya kadar çeşitli alanlara uygulanmıştır. Bilgisayarın veriler arasındaki ne doğru ne de yanlış olan ayrımları belirlemesine olanak sağlamak için tasarlandı. İnsanın muhakeme sürecine benzer bir şey. Biraz karanlık, Biraz parlaklık vb. gibi.
Bulanık Mantığın Özellikleri
Bulanık mantığın bazı önemli özellikleri şunlardır:
- Esnek ve uygulaması kolay makine öğrenme teknik
- İnsan düşüncesinin mantığını taklit etmenize yardımcı olur
- Mantık iki olası çözümü temsil eden iki değere sahip olabilir
- Belirsiz veya yaklaşık akıl yürütme için son derece uygun yöntem
- Bulanık mantık, çıkarımı elastik kısıtlamaları yayma süreci olarak görür
- Bulanık mantık, keyfi karmaşıklıkta doğrusal olmayan fonksiyonlar oluşturmanıza olanak tanır.
- Bulanık mantık, uzmanların tam rehberliği ile oluşturulmalıdır
Bulanık mantık ne zaman kullanılmamalıdır?
Ancak bulanık mantık hiçbir zaman her derde deva değildir. Bu nedenle bulanık mantığı nerede kullanmamamız gerektiğini anlamak da aynı derecede önemlidir.
Bulanık Mantığı kullanmamanın daha iyi olacağı bazı durumlar şunlardır:
- Bir giriş alanını bir çıkış alanına eşlemeyi uygun bulmuyorsanız
- Sağduyunuzu kullanabileceğiniz zaman bulanık mantık kullanılmamalıdır
- Birçok kontrolör bulanık mantık kullanmadan iyi işler yapabilir
Bulanık mantık Archidoku
Bulanık Mantık mimarisinin şemada gösterildiği gibi dört ana bölümü vardır:
Kural Tabanı
Karar verme sistemini kontrol etmek için uzmanların sunduğu tüm kuralları ve eğer-o zaman koşullarını içerir. Bulanık teorideki son güncelleme, bulanık denetleyicilerin tasarımı ve ayarlanması için çeşitli yöntemler sunmaktadır. Bu güncellemeler bulanık kural kümesinin sayısını önemli ölçüde azaltır.
Bulanıklaştırma
Bulanıklaştırma adımı girdilerin dönüştürülmesine yardımcı olur. Kesin sayıları bulanık kümelere dönüştürmenize olanak tanır. Sensörler tarafından ölçülen ve daha ileri işlemler için kontrol sistemine aktarılan net girdiler. Oda sıcaklığı, basınç vb. gibi.
Çıkarım Motoru
Bulanık girdi ile kurallar arasındaki eşleşme derecesini belirlemenize yardımcı olur. % eşleşmesine dayanarak, verilen giriş alanına göre hangi kuralların uygulanması gerektiğini belirler. Daha sonra uygulanan kurallar bir araya getirilerek kontrol eylemleri geliştirilir.
Durulaştırma
Son olarak bulanık kümeleri net bir değere dönüştürmek için Durulaştırma işlemi gerçekleştirilir. Pek çok teknik türü mevcut olduğundan uzman sistemle birlikte kullanıldığında en uygun olanı seçmeniz gerekir.
Bulanık Mantık ve Olasılık
| Bulanık mantık | Olasılık |
|---|---|
| Bulanık: Tom'un yaşlılar kümesindeki üyelik derecesi 0.90'dır. | Olasılık: Tom'un yaşlı olma ihtimali %90'dır. |
| Bulanık mantık, doğruluk derecelerini belirsizlik olgusunun modeline matematiksel bir temel olarak alır. | Olasılık cehaletin matematiksel bir modelidir. |
Gevrek ve Bulanık
| Gevrek | belirsiz |
|---|---|
| Kesin sınırı T veya F'dir | Üyelik derecesine sahip bulanık sınır |
| Bazı net zaman ayarları bulanık olabilir | Çirkin olamaz |
| Doğru/Yanlış {0,1} | [0,1]'deki üyelik değerleri |
| Kesin mantıkta Hariç Tutulan Orta ve Çelişmezlik yasası geçerli olabilir veya olmayabilir | Hariç Tutulan Orta ve Çelişmezlik Tutma Bulanık Mantık Yasasında |
Klasik Küme ve Bulanık Küme Teorisi
| Klasik Set | Bulanık Küme Teorisi |
|---|---|
| Keskin sınırları olan nesne sınıfları. | Nesne sınıflarının keskin sınırları yoktur. |
| Klasik bir küme kesin sınırlarla tanımlanır, yani belirlenen sınırların konumu hakkında netlik vardır. | Bulanık bir kümenin her zaman belirsiz sınırları vardır, yani belirlenen sınırların konumu hakkında belirsizlik olabilir. |
| Dijital sistem tasarımında yaygın olarak kullanılır | Yalnızca bulanık denetleyicilerde kullanılır. |
Bulanık Mantık Örnekleri
Aşağıda verilen diyagrama bakınız. Bulanık bir sistemde değerlerin 0'dan 1'e kadar bir sayı ile gösterildiğini gösterir. Bu örnekte 1.0 mutlak doğruyu, 0.0 ise mutlak yanlışlığı ifade etmektedir.
Bulanık Mantığın Uygulama Alanları
Verilen Darbe tablosu, ünlü firmaların ürünlerinde Bulanık mantık uygulamalarını göstermektedir.
| PLATFORM | Firmamız | Bulanık mantık |
|---|---|---|
| ABS Fren sistemi | Nissan | Araba hızına, hızlanmaya, tekerlek hızına ve hızlanmaya bağlı tehlikeli durumlarda frenleri kontrol etmek için bulanık mantık kullanın |
| Otomatik şanzıman | NOK/Nissan | Bulanık mantık, gaz kelebeği ayarı, soğutma suyu sıcaklığı, RPM vb. temel alınarak yakıt enjeksiyonunu ve ateşlemeyi kontrol etmek için kullanılır. |
| Otomatik motor | honda, nissan | Motor yüküne, sürüş tarzına ve yol koşullarına göre vites seçmek için kullanın. |
| Fotokopi makinası | kanon | Resim yoğunluğuna, neme ve sıcaklığa göre tambur voltajını ayarlamak için kullanılır. |
| Seyir kontrolü | Nissan, Isuzu, Mitsubishi | Araç hızını ve hızlanmayı ayarlamak için gaz kelebeği ayarını yapmak için kullanın |
| Bulaşık makinesi | Matsushita | Bulaşık sayısına ve bulaşıklara servis edilen yiyecek miktarına bağlı olarak temizleme döngüsünü, durulama ve yıkama stratejilerini ayarlamak için kullanın. |
| Asansör kontrolü | Fujitec, Mitsubishi Electric, Toshiba | Yolcu trafiğine bağlı olarak bekleme süresini azaltmak için kullanın |
| Golf teşhis sistemi | Maruman Golf | Golfçünün vuruşuna ve fiziğine göre golf sopasını seçer. |
| Fitness yönetimi | Omron | Çalışanlarının uygunluğunu kontrol etmek için ima ettikleri bulanık kurallar. |
| Fırın kontrolü | Nippon Çelik | Çimento karıştırır |
| Mikrodalga fırın | Mitsubishi Chemical | Lunes'un gücünü ve pişirme stratejisini belirler |
| Avuç içi bilgisayar | Hitachi, Keskin, Sanyo, Toshiba | El yazısı Kanji karakterlerini tanır |
| Plazma aşındırma | Mitsubishi Electric | Aşındırma süresini ve stratejisini ayarlar |
Bulanık Mantık Sisteminin Avantajları
- Bulanık Mantık Sistemlerinin yapısı kolay ve anlaşılırdır
- Bulanık mantık ticari ve pratik amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Yapay zekadaki bulanık mantık, makineleri ve tüketici ürünlerini kontrol etmenize yardımcı olur
- Doğru bir akıl yürütme sunmayabilir, ancak kabul edilebilir tek akıl yürütmedir.
- Bulanık mantık Veri Madenciliği mühendislikteki belirsizlikle başa çıkmanıza yardımcı olur
- Kesin girdi gerekmediğinden çoğunlukla sağlam
- Geri bildirim sensörünün çalışmayı durdurması durumunda programlanabilir
- Sistem performansını iyileştirmek veya değiştirmek için kolayca değiştirilebilir
- Genel sistem maliyetini ve karmaşıklığını düşük tutmanıza yardımcı olan ucuz sensörler kullanılabilir
- Karmaşık sorunlara en etkili çözümü sunar
Bulanık Mantık Sistemlerinin Dezavantajları
- Bulanık mantık her zaman doğru değildir, bu nedenle sonuçlar varsayıma dayalı olarak algılanır ve bu nedenle geniş çapta kabul görmeyebilir.
- Bulanık sistemler, sinir ağı tipi örüntü tanımanın yanı sıra makine öğrenimi yeteneğine de sahip değildir.
- Bulanık bilgi tabanlı bir sistemin Doğrulanması ve Doğrulanması, donanımla kapsamlı testlere ihtiyaç duyar
- Kesin, bulanık kuralların ve üyelik fonksiyonlarının belirlenmesi zor bir iştir
- Bazı bulanık zaman mantıkları olasılık teorisi ve terimlerle karıştırılmaktadır.
ÖZET
- Bulanık terimi, çok açık veya belirsiz olmayan şeyleri ifade eder.
- Bulanık mantık terimi ilk kez 1965 yılında Kaliforniya'daki UC Berkeley profesörü Lotfi Zadeh tarafından kullanıldı.
- Bulanık mantık esnek ve uygulaması kolay bir makine öğrenme tekniğidir
- Sağduyunuzu kullanabileceğiniz zaman bulanık mantık kullanılmamalıdır
- Bulanık Mantık mimarisi dört ana bölümden oluşur 1) Kural Tabanı 2) Bulanıklaştırma 3) Çıkarım Motoru 4) Netleştirme
- Bulanık mantık belirsizlik modelinin matematiksel temeli olarak doğruluk derecelerini alırken, olasılık cehaletin matematiksel modelidir
- Keskin kümenin kesin sınırı T veya F'dir, bulanık kümenin ise üyelik derecesi vardır
- Dijital sistem tasarımında klasik küme yaygın olarak kullanılırken, bulanık küme yalnızca bulanık denetleyicilerde kullanılır.
- Otomatik şanzıman, Fitness yönetimi, Golf teşhis sistemi, Bulaşık makinesi, Fotokopi makinesi Bulanık Mantık uygulamalarının bazı alanlarıdır
- Soft Computing'deki bulanık mantık, makineleri ve tüketici ürünlerini kontrol etmenize yardımcı olur
