Главная идея нечеткой логики (FuzzyLogic) состоит в том, что интеллектуальный способ рассуждений, опирающийся на естественный язык общения человека, не может быть описан в рамках традиционных математических формул. Формальному подходу присуща строгая однозначность интерпретации, а все, что связано с применением естественного языка, имеет многозначную интерпретацию. Прилагательное «fuzzy», которое переводится на русский язык как «размытый», «ворсистый», «нечеткий», введено в название новой теории, чтобы разграничить ее с традиционной четкой математикой и аристотелевой логикой, оперирующих с четкими понятиями: «истина – ложь», «включено - не включено». Основатель современной концепции нечеткой логики профессор Л. Заде (L. Zaden) построил новую математическую дисциплину, в основе которой лежит не классическая теория множеств, а теория нечетких множеств. Последовательно проводя идею нечеткости, можно описать нечеткие аналоги всех основных математических понятий и создать аппарат нечеткой логики (НЛ) для моделирования человеческих рассуждений и способов решения задач.
Нечеткое множество - это формализация лингвистической информации для построения математических моделей. В основе этого понятия лежит представление о том, что составляющие данное множество элементы, обладающие общим свойством, могут обладать им в различной степени, и, следовательно, принадлежать к этому множеству с различной степенью.
Сущность НЛ сводится к следующим моментам:
- в ней используются лингвистические переменные (вместо обычных числовых) или в дополнение к ним;
- простые отношения между переменными описываются с помощью нечетких высказываний;
- сложные отношения определяются нечеткими алгоритмами.
Практическое использование НЛ предполагает наличие функций принадлежности (ФП), которыми описываются лингвистические переменные «малый», «средний», горячий» и т.д. Под ФП будем понимать кривую, указывающую, каким образом каждая точка входного пространства отображается в степень принадлежности между 0 и 1. Для нахождения ФП могут быть использованы различные методы, например: прямые; косвенные; посредством типовых форм; по данным эксперимента. Рекомендуется использовать типовые формы ФП, в частности, треугольные, трапециевидные, гауссовы и другие. Форма ФП определяется разработчиком системы, исходя из условий простоты, удобства и эффективности использования. Например, в модуле FuzzyLogicсистемы Matlab, применяемого для решения задач посредством НЛ, имеется одиннадцать стандартных видов ФП.
1.2 Система нечеткого логического вывода
Нечеткий логический вывод - это аппроксимация зависимости «входы - выход» на основе лингвистических высказываний «если - то» и логических операций над нечеткими множествами. Типовая структура системы нечеткого вывода показана на рис.1.
Рисунок 1 - Система нечеткого логического вывода
(1 – фаззификатор; 2 -функции принадлежности; 3 - нечеткая база знаний; 4 - машина нечеткого логического вывода; 5 - дефаззификатор)
Система логического вывода содержит следующие модули:
· фаззификатор - преобразует фиксированный вектор влияющих факторов Х в вектор нечетких множеств , необходимых для нечеткого вывода;
· функции принадлежности - используются для представления лингвистических термов в виде нечетких множеств;
· нечеткая база знаний - содержит информацию о зависимости Y = f (X) в виде лингвистических правил: если - то;
· машина нечеткого логического вывода - на основе базы знаний определяет значение выходной переменной в виде нечеткого множества , соответствующего нечетким значениям входных переменных ;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.