توضیح و بررسی مباحث منطق فازی

سیستم های فازی سیستم ها مبتنی بردانش یا قواعد میباشد .قلب یک سیستم فازی یک پایگاه دانش بوده که از قواعد اگر-آنگاه فازی تشکیل شده است. یک قاعده اگر-آنگاه فازی یک عبارت اگر –آنگاه بوده که بعضی کلمات آن بوسیله توابع تعلق پیوسته مشخص شده اند. بعنوان مثال عبارت فازی زیر را در نظر بگیرید: اگر سرعت اتومبیل بالاست انگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید.

بطور کلی دو راه حل برای طراحی چنین کنترل کننده ای وجود دارد یک راه حل استفاده از کنترل کننده های متعارف نظیر PID بوده وراه حل دوم شبیه سازی رفتار رانندگان است بدین معنی که قواعدی که راننده در حین حرکت استفاده می کند را به کنترل کننده خودکار تبدیل نماییم0ما راه حل دوم را در نظر میگیریم. در صحبتهای عامیانه راننده ها در شرایط÷ طبیعی از سه قاعده زیر در حین رانندگی استفادهمی کنند:2-اگر سرعت پایین است آنگاه نیروی بیشتری به پدال گاز وارد کنید. 3-اگر سرعت متوسط است آنگاه نیروی متعادلی به پدال گاز وارد کنید4.اگر سرعت بالاست آنگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید .با این حال ما می توانیم یک سیستم فازی را بر اساس این قواعد بسازیم.از آنجا که سیستم فازی بعنوان کنترل کننده استفاده شده ان را کنترل کننده فازی می نامند. بطور خلاصه نقطه شروع ساخت یک سیستم فازی بدست اوردن مجموعه ای از قواعد اگر – انگاه فازی از دانش افراد خبره یا دانش حوزه مورد برسی می باشد .مرحله بعدی ترکیب این قواعد در یک سیستم واحد است .

 

معمولااز سه نوع سیستم فازی صحبت به میان می اید :

 

1)سیستم های فازی خالص

2)سیستم های فازی تاکاگی –سوگنو و کانگ TSK)  )

3)سیستم های با فازی ساز و غیر فازی ساز

 

 بطور خلاصه این سه نوع سیستم را شرح می دهیم ساختار اصلی یک سیستم فازی خالص در شکل 3 نشان داده شده است .پایگاه قواعد فازیمجموعه ای از قواعد اگر-آنگاه فازی را نشان می دهد .موتور استنتاج فازی این قواعد را به یک نگاشت از مجموعه های فازی در فضای ورودی به مجموعه های فازی در فضای خروجی بر اساس اصول منطق فازی ترکیب می کند .مشکل اصلی در رابطه با سیستم های فازی خالص این است که ورودی ها و خروجی های ان مجموعه های فازی می باشند (وازهایی در زبان طبیعی ). برای حل این مشکل تاکاگی سوگنو و کانگ نوع دیگری سیستم های فازی معرفی کرده اند که ورودی ها و خروجی های ان متغییر هایی با مقادیر واقعی هستند. سیستم  TSKبجای استفادهاز قواعدی به شکل 1 از قواعدی بدین صورت استفاده می کند :

-اگر سرعت اتومبیل (X) بالاست انگاه نیروی وارد بر پدال گاز برابر است با Y=CX      

 که وازه(بالا) همان معنی 1 را داده و C یک عدد ثابت می با شد .مقایسه نشان می دهد که بخش انگاه قاعده فازی از یک عبارت تو صیفی با مقادیر زبانی به یک رابطه ریاضی ساده تبدیل شده این   تغییر ترکیب قواعد فازی را ساده تر می سازد .در حقیقت سیستم فازی TSK  یک میانگین وزنی از مقادیر بخش های انگاه قواعد می باشد .

    

مشکلات عمده سیستم فازی TSK  عبارتند از:

 1)بخش آنگاه قاعده یک فرمول ریاضی بوده و بنابراین چهارچوبی را برای نمایش دانش بشری فراهم نمی کند . 2)این سیستم دست ما را برای اعمال اصول اصول مختلف منطق فازی باز نمی گذارد و در نتیجه انعطاف پذیری سیستم های فازی در این ساختار وجود ندارد.

 برای حل این مشکل ما از نوع سومی از سیستم های فازی یعنی سیستم های فازی با فازی سازها استفاده میکنیم .به منظور استفاده ازسیستم های فازی خالص در سیستم های مهندسی یک روش ساده اضافه کردن یک فازی ساز در ورودی که متغییر هایی با مقادیر حقیقی را به یک مجموعه فازی تبدیل کرده و یک غیر فازی ساز که یک مجموعه فازی را به یک متغییر با مقدار حقیقی در خروجی تبدیل میکند  می باشد .نتیجه یک سیستم فازی با فازی ساز و غیر فازی ساز بوده که در شکل 5 نشان داده شده است .این سیستم فازی معایب سیستم فازی خالص و سیستم فازی TSK رامی پوشاند.از این پس منظور ما از سیستم های فازی سیستم های فازی با فازی ساز و غیر فازی ساز خواهد بود.    

+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم دی 1391ساعت 3:20  توسط H.t  |