Ασαφής Λογική - Ασαφή Σύνολα | ||||||||
Εισαγωγή
στην ασαφή
λογική Ανάγκη ανάπτυξης συστημάτων ασαφούς ελέγχου Ασαφής λογική-ασαφή σύνολα Συστήματα βιολογικού καθαρισμού αστικών λυμάτων Από το σύστημα επεξεργασίας λυμάτων στον έλεγχο Ασαφοποίηση
των
δεδομένων
|
Η ασαφής
λογική είναι
μία μέθοδος
λήψης
αποφάσεων
βασισμένη σε
κανόνες που
χρησιμοποιείται
για έμπειρα
συστήματα
και έλεγχο
διεργασιών, η
οποία
μιμείται την
ανθρώπινη
συλλογιστική
πορεία. Η
θεωρία των
ασαφών
συνόλων
διαφέρει από
την
παραδοσιακή
θεωρία των Boolean (δίτιμων)
συνόλων ως
προς το
γεγονός ότι
επιτρέπει τη
"μερική"
συμμετοχή.
Η παραδοσιακή θεωρία των Boolean συνόλων είναι δίτιμη, από την άποψη ότι ένα μέλος είτε ανήκει στο σύνολο είτε όχι (δύο καταστάσεις που απεικονίζονται με 1 και 0 αντίστοιχα). Η θεωρία των ασαφών συνόλων επιτρέπει τη "εν μέρει" συμμετοχή ή ένα βαθμό συμμετοχής, που μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή μεταξύ του 0 και 1. Ένας λεκτικός όρος μπορεί να οριστεί ποσοτικά από μιας μορφής ασαφές σύνολο που λέγεται συνάρτηση συμμετοχής. Η συνάρτηση συμμετοχής ορίζει βαθμούς συμμετοχής με βάση μια ιδιότητα, όπως η θερμοκρασία ή η πίεση. Έχοντας ορίσει τις συναρτήσεις συμμετοχής για τις εισόδους και εξόδους ελεγκτών ή έμπειρων συστημάτων, μπορούμε στη συνέχεια να ορίσουμε μία βάση κανόνων με υποθετικούς κανόνες της μορφής IF-THEN. Μία τέτοια βάση κανόνων και οι αντίστοιχες συναρτήσεις συμμετοχής χρησιμοποιούνται για την ανάλυση των εισόδων των ελεγκτών και τον καθορισμό των εξόδων τους με τη διαδικασία της εξαγωγής συμπεράσματος της ασαφούς λογικής. Ορίζοντας έναν τέτοιο ασαφή ελεγκτή, ο έλεγχος διεργασιών μπορεί να εκτελεστεί γρήγορα και εύκολα. Πολλά τέτοια συστήματα είναι δύσκολο ή αδύνατο να μοντελοποιηθούν μαθηματικά, κάτι το οποίο απαιτείται για το σχεδιασμό των περισσότερων παραδοσιακών αλγορίθμων ελέγχου. Επιπρόσθετα, πολλές διεργασίες που, είτε μπορούν είτε όχι να μοντελοποιηθούν μαθηματικά, είναι εξαιρετικά σύνθετες ή μη γραμμικές ώστε να ελεγχθούν με παραδοσιακές στρατηγικές. Παρόλ' αυτά, αν μια στρατηγική ελέγχου μπορεί να περιγραφεί ποιοτικά από έναν ειδικό, η ασαφής λογική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο μιας διεργασίας που ο άνθρωπος μπορεί χειροκίνητα να ελέγξει με τις γνώσεις που έχει αποκτήσει από την πείρα του. Οι γλωσσικοί κανόνες ελέγχου που ο άνθρωπος ειδικός μπορεί να περιγράψει με διαισθητικό και γενικό τρόπο, μπορούν απ' ευθείας να μεταφραστούν σε μια βάση κανόνων για τον ελεγκτή ασαφούς λογικής.
Μορφές αβεβαιότητας Οι καταστάσεις του πραγματικού κόσμου είναι συχνά πολύ αβέβαιες ή αόριστες ώστε να περιγραφούν επακριβώς. Η απόλυτη περιγραφή μιας σύνθετης κατάστασης απαιτεί πιο λεπτομερειακά δεδομένα απ' αυτά που ο άνθρωπος μπορεί να αναγνωρίσει, να επεξεργαστεί και να κατανοήσει. Κατά την εφαρμογή εννοιών της ασαφούς λογικής, υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι αβεβαιότητας: η στοχαστική, η ανεπίσημη και η γλωσσική.
Ο εμπειρικός, πρακτικός έλεγχος μιας διεργασίας απεικονίζεται στο ακόλουθο σχήμα:
Όπως φαίνεται και στην παραπάνω εικόνα, οι κανόνες πηγάζουν από την εμπειρία των ειδικών χειριστών της διαδικασίας. Η έμπειρη γνώση που αποκτάται μεταφράζεται σε κανόνες της μορφής:
Developed by Stella Koutri Copyright © 2002 - All Rights Reserved |