Какво е размита логика?
Размитата логика се дефинира като многозначна логическа форма, която може да има стойности на истината на променливи във всяко реално число между 0 и 1. Това е концепцията за обработка на частичната истина. В реалния живот може да срещнем ситуация, при която не можем да решим дали твърдението е вярно или невярно. По това време размитата логика предлага много ценна гъвкавост за разсъждения.
Алгоритъмът на размитата логика помага да се реши проблем, след като се вземат предвид всички налични данни. Тогава се взема възможно най-доброто решение за дадения вход. Методът FL имитира начина на вземане на решения при човек, който разглежда всички възможности между цифровите стойности T и F.
В този урок ще научите
- Какво е размита логика?
- История на размитите логически системи
- Характеристики на размитата логика
- Кога да не се използва размита логика
- Размита логическа архитектура
- Размита логика срещу вероятност
- Crisp срещу Fuzzy
- Класически набор срещу теория на размитите сетове
- Примери за размита логика
- Области на приложение на размитата логика
- Предимства на Fuzzy Logic System
- Недостатъци на размитите логически системи
История на размитите логически системи
Въпреки това, понятието размита логика се изучава от 20-те години на миналия век. Терминът размита логика е използван за първи път през 1965 г. от Lotfi Zadeh, професор по UC Berkeley в Калифорния. Той отбеляза, че конвенционалната компютърна логика не е в състояние да манипулира данни, представляващи субективни или неясни човешки идеи.
Размитият алгоритъм е приложен в различни области, от теорията на управлението до AI. Той е проектиран да позволи на компютъра да определи разликите между данните, които не са нито верни, нито неверни. Нещо подобно на процеса на човешките разсъждения. Като Малко тъмно, Яркост и т.н.
Характеристики на размитата логика
Ето някои важни характеристики на размитата логика:
- Гъвкава и лесна за прилагане техника за машинно обучение
- Помага ви да имитирате логиката на човешката мисъл
- Логиката може да има две стойности, които представляват две възможни решения
- Изключително подходящ метод за несигурни или приблизителни разсъждения
- Размитата логика разглежда извода като процес на разпространение на еластични ограничения
- Размитата логика ви позволява да изграждате нелинейни функции с произволна сложност.
- Размитата логика трябва да бъде изградена с пълното ръководство на експерти
Кога да не се използва размита логика
Размитата логика обаче никога не е лек за всички. Следователно е също толкова важно да разберем, че там, където не трябва да използваме размита логика.
Ето някои ситуации, когато по-добре не използвайте Fuzzy Logic:
- Ако не намирате за удобно да картографирате входно пространство към изходно пространство
- Размита логика не трябва да се използва, когато можете да използвате здравия разум
- Много контролери могат да свършат добрата работа без използването на размита логика
Размита логическа архитектура
Размита логическа архитектура
Архитектурата на Fuzzy Logic има четири основни части, както е показано на диаграмата:
Основа на правилото:
Той съдържа всички правила и условията, ако-тогава, предложени от експертите за контрол на системата за вземане на решения. Неотдавнашната актуализация на размитата теория предоставя различни методи за проектиране и настройка на размити контролери. Тази актуализация значително намалява броя на размитите правила.
Размиване:
Стъпката на размиване помага за конвертиране на входовете. Позволява ви да конвертирате ясни числа в размити набори. Хрупкави входове, измерени от сензори и предадени в системата за управление за по-нататъшна обработка. Като стайна температура, налягане и т.н.
Двигател за извод:
Помага ви да определите степента на съвпадение между размитите въведения и правилата. Въз основа на% съвпадение, той определя кои правила се нуждаят от включване според даденото поле за въвеждане. След това приложените правила се комбинират, за да се развият контролните действия.
Дефузификация:
Накрая се извършва процесът на дефузификация, за да се преобразуват размитите множества в ясна стойност. Налични са много видове техники, така че трябва да изберете най-подходящия, когато се използва с експертна система.
Размита логика срещу вероятност
| Размита логика | Вероятност |
|---|---|
| Размито: Степента на членство на Том в групата на възрастните хора е 0,90. | Вероятност: Има 90% шанс Том да е остарял. |
| Размитата логика приема градусите на истината като математическа основа върху модела на феномена на неяснотата. | Вероятността е математически модел на невежеството. |
Crisp срещу Fuzzy
| Свеж | Бухнал |
|---|---|
| Той има строга граница T или F | Размита граница със степен на членство |
| Някои свежи часове могат да бъдат размити | Не може да бъде свеж |
| Вярно / Невярно {0,1} | Стойности на членството на [0,1] |
| В Crisp логиката законът за изключения среден и непротиворечив може да се запази или не | В закона на размитата логика на Изключена средна и непротиворечивост |
Класически набор срещу теория на размитите сетове
| Класически комплект | Теория на размитите множества |
|---|---|
| Класове обекти с остри граници. | Класовете обекти нямат остри граници. |
| Класически набор се определя от ясни граници, т.е. има яснота относно местоположението на границите на множеството. | Размитият набор винаги има двусмислени граници, т.е. може да има несигурност относно местоположението на зададените граници. |
| Широко използван в дизайна на цифрова система | Използва се само в размити контролери. |
Примери за размита логика
Вижте схемата по-долу. Това показва, че в Fuzzy система стойностите се означават с число от 0 до 1. В този пример 1.0 означава абсолютна истина, а 0.0 означава абсолютна фалш.
Размита логика с пример
Области на приложение на размитата логика
Дадената таблица Blow показва прилагането на Fuzzy логика от известни компании в техните продукти.
| Продукт | Компания | Размита логика |
|---|---|---|
| Антиблокиращи спирачки | Nissan | Използвайте размита логика за управление на спирачките в опасни случаи зависи от скоростта на автомобила, ускорението, скоростта на колелото и ускорението |
| Автоматично предаване | NOK / Nissan | Размитата логика се използва за управление на впръскването и запалването на горивото въз основа на настройката на дросела, температурата на охлаждащата вода, оборотите и т.н. |
| Авто двигател | Хонда, Нисан | Използвайте, за да изберете geat въз основа на натоварването на двигателя, стила на шофиране и пътните условия. |
| Копирна машина | Canon | Използва се за регулиране на напрежението на барабана въз основа на плътността на картината, влажността и температурата. |
| Круиз контрол | Nissan, Isuzu, Mitsubishi | Използвайте го, за да регулирате настройката на газта, за да зададете скорост и ускорение на автомобила |
| Съдомиялна | Мацушита | Използването за регулиране на цикъла на почистване, изплакване и измиване зависи от броя на съдовете и количеството храна, сервирана върху съдовете. |
| Управление на асансьора | Fujitec, Mitsubishi Electric, Toshiba | Използвайте го, за да намалите изчакването за време, основано на пътническия трафик |
| Система за диагностика на голф | Маруман голф | Избира голф клуб въз основа на люлка и физика на голфъра. |
| Фитнес управление | Omron | Неясни правила, подразбиращи се от тях за проверка на годността на служителите им. |
| Контрол на пещта | Nippon Steel | Смесва цимент |
| Микровълнова печка | Mitsubishi Chemical | Задава мощност на луните и стратегия за готвене |
| Палмтоп компютър | Hitachi, Sharp, Sanyo, Toshiba | Разпознава ръкописните символи на канджи |
| Плазмен офорт | Mitsubishi Electric | Задава време и стратегия за гравиране |
Предимства на Fuzzy Logic System
- Структурата на Fuzzy Logic Systems е лесна и разбираема
- Размитата логика се използва широко за търговски и практически цели
- Размитата логика в AI ви помага да контролирате машини и потребителски продукти
- Може да не предлага точни разсъждения, но единствените приемливи разсъждения
- Размитата логика в Data Mining ви помага да се справите с несигурността в инженерството
- Предимно здрав, тъй като не се изискват точни входове
- Може да се програмира в ситуация, когато сензорът за обратна връзка спре да работи
- Той може лесно да бъде модифициран, за да подобри или промени производителността на системата
- могат да се използват евтини сензори, което ви помага да поддържате общите разходи и сложност на системата ниски
- Той предоставя най-ефективното решение на сложни проблеми
Недостатъци на размитите логически системи
- Размитата логика не винаги е точна, така че резултатите се възприемат въз основа на предположението, така че тя може да не бъде широко приета.
- Размитите системи нямат възможността за машинно обучение, както и като разпознаване на модели на невронна мрежа
- Проверката и проверката на размита система, базирана на знания, се нуждае от задълбочено тестване с хардуер
- Задаването на точни, размити правила и функции за членство е трудна задача
- Някои размити времеви логики се бъркат с теорията на вероятностите и термините
Обобщение
- Терминът размито означава неща, които не са много ясни или неясни
- Терминът размита логика е използван за първи път през 1965 г. от Lotfi Zadeh, професор по UC Berkeley в Калифорния
- Размитата логика е гъвкава и лесна за изпълнение техника на машинно обучение
- Размита логика не трябва да се използва, когато можете да използвате здравия разум
- Архитектурата на Fuzzy Logic има четири основни части 1) Basle на правилата 2) Fuzzification 3) Inference Engine 4) Дефузификация
- Размитата логика приема градусите на истината като математическа основа върху модела на неяснотата, докато вероятността е математически модел на невежеството
- Хрупкавият набор има строга граница T или F, докато Fuzzy граница със степен на членство
- Класически комплект се използва широко в дизайна на цифрова система, докато размит комплект Използва се само в размити контролери
- Автоматично предаване, управление на фитнеса, система за диагностика на голф, съдомиялна машина, копирна машина са някои области на приложенията на Fuzzy Logic
- Размитата логика в Soft Computing ви помага да контролирате машини и потребителски продукти