نظام ضبابي في MATLAB

10

الوصف

تم اقتراح نظرية المجموعات الغامضة في عام 1965 من قبل البروفيسور لطفي أصغر زاده ، وهو عالم إيراني وأستاذ في جامعة بيركلي في الولايات المتحدة. تم تعريف كلمة غامضة في قاموس أكسفورد بشكل غامض وغامض وغير دقيق. يعد استخدام هذا النموذج مناسبًا عندما تكون البيانات غامضة وغير مؤكدة وغير دقيقة.

تتضمن النظرية الضبابية أربع خطوات للبناء الغامض ، وقاعدة بيانات القانون الضبابي ، ومحرك الاستدلال الغامض ، والبناء غير الضبابي.

 

مقارنة بين المنطق الضبابي والمنطقي للأستاذ لطفي زاده:
المنطق الكلاسيكي هو مثل شخص يرتدي ثوبًا رسميًا أسود ، وبلوزة بيضاء ، وربطة عنق سوداء ، وأحذية لامعة ، وما إلى ذلك ، عندما يأتي إلى حفلة رسمية ، والمنطق الضبابي مشابه إلى حد ما لشخص يرتدي فستان رسمي ، وبنطلون ، وقميص ، و أحذية. جاء القماش إلى نفس الحفلة. لم يكن هذا الفستان مقبولاً في الماضي ، لكنه اليوم مختلف.

 

تعريف الأنظمة الضبابية وأنواعها
تم تعريف كلمة fuzzy بشكل غامض في قاموس أكسفورد. إذا أردنا تعريف نظرية المجموعات الغامضة ، يجب أن نقول إنها نظرية للعمل في ظروف عدم اليقين ؛ هذه النظرية قادرة رياضيًا على صياغة العديد من المفاهيم والمتغيرات والأنظمة غير الدقيقة وتوفر أساسًا للتفكير والاستدلال والسيطرة واتخاذ القرار في ظروف عدم اليقين.

 

لماذا الأنظمة الضبابية؟
عالمنا الحقيقي معقد للغاية بحيث لا يمكننا التوصل إلى وصف دقيق ؛ لذلك ، بالنسبة للنموذج ، يجب تقديم وصف تقريبي أو غامض يكون مقبولاً وقابل للتحليل.
مع تقدمنا ​​نحو عصر المعلومات ، تصبح المعرفة البشرية مهمة للغاية. لذلك ، نحتاج إلى فرضية يمكنها صياغة المعرفة البشرية بشكل منهجي ودمجها ، جنبًا إلى جنب مع النماذج الرياضية الأخرى ، في الأنظمة الهندسية.

 

ماذا تشبه الأنظمة الضبابية؟
الأنظمة الضبابية هي أنظمة تستند إلى المعرفة أو القواعد ؛ إن قلب النظام الغامض هو قاعدة معرفية تتكون من قواعد “الشرط” الغامضة.
قاعدة if-then fuzzy هي تعبير if-then الذي يتم تحديد كلماته من خلال وظائف الانتماء المستمرة.

مثال:
إذا كانت سرعة السيارة عالية ، فقم بتطبيق قوة أقل على دواسة الوقود.
يُشار إلى الكلمتين “مرتفع” و “منخفض” بوظائف الانتماء ؛

مثال:
لنفترض أننا نريد تصميم وحدات تحكم تتحكم في سرعة السيارة تلقائيًا. الحل هو محاكاة سلوك السائقين. هذا يعني تحويل القواعد التي يستخدمها السائق أثناء القيادة إلى وحدة تحكم تلقائية.

في اللغة العامية ، يستخدم السائقون بشكل طبيعي القواعد الثلاثة التالية أثناء القيادة:
إذا كانت السرعة منخفضة ، فقم بتطبيق المزيد من القوة على دواسة الوقود.
إذا كانت السرعة متوسطة ، فقم بتطبيق قوة متوازنة على دواسة الوقود.
إذا كانت السرعة عالية ، فقم بتطبيق قوة أقل على دواسة الوقود.

باختصار ، نقطة البداية لبناء نظام غامض هي الحصول على مجموعة من القواعد إذا كانت غامضة من معرفة الخبراء أو المجال ؛ الخطوة التالية هي دمج هذه القواعد في نظام واحد.

 

 

أنواع الأنظمة الضبابية
أنظمة ممداني الضبابية
Takagi-Sugnokang Fuzzy Systems (TSK)
أنظمة الطور العصبي

 

نظام ممداني الضبابي
يجمع محرك الاستدلال الغامض هذه القواعد في تعيين من مجموعات ضبابية في مساحة الإدخال إلى مجموعات ضبابية في مساحة الإخراج بناءً على مبادئ المنطق الضبابي.
المشكلة الرئيسية في أنظمة ممداني الضبابية هي أن مدخلاتها ومخرجاتها عبارة عن مجموعات ضبابية. في النظم الهندسية ، تعتبر المدخلات والمخرجات متغيرات ذات قيم حقيقية.
لحل هذه المشكلة ، قدم Takagi Sugeno نوعًا آخر من الأنظمة الضبابية التي تكون مدخلاتها ومخرجاتها متغيرات ذات قيم حقيقية.

 

نظام Takagi-Sugo الضبابي
وهكذا أصبحت القاعدة الغامضة علاقة بسيطة من التعبير الوصفي إلى القيم اللغوية. على سبيل المثال ، في حالة السيارة ، يمكن القول أنه إذا كانت سرعة السيارة X ، فإن القوة الواقعة على دواسة الوقود تساوي Y = CX.
المشاكل الرئيسية لنظام TSK الضبابي هي:
قسم “إذن” هو قاعدة المعادلة الرياضية ، وبالتالي لا يوفر إطارًا لتمثيل المعرفة البشرية.
هذا النظام لا يترك لنا الحرية في تطبيق المبادئ المختلفة للمنطق الضبابي ، ونتيجة لذلك ، لا توجد مرونة للأنظمة الضبابية في هذا الهيكل.
لحل هذه المشكلات تم استخدام النوع الثالث من الأنظمة الضبابية وهو نظام ضبابي بمولدات ضبابية ومولدات غير ضبابية.

 

 

 

 

عناوين الفيديو التعليمية: (صفر الى مائة)
مقدمة

تاريخ الأنظمة الضبابية

من أين بدأت الفكرة المنطقية الغامضة؟

ما هو المنطق البشري؟

مفهوم الدرجة وجدول الحقيقة

ماذا يفعل المنطق الضبابي؟

مفهوم القواعد غامض

شرح مخطط كتلة النظام الضبابي

الفرق بين القيمة الواضحة والقيمة الغامضة

وصف نظام الاستدلال الضبابي (FIS)

وصف كامل لمثال لنظام غامض

مفهوم المجموعة الغامضة

درجة العضوية

مثال على مجموعة ضبابية

الفرق بين المجموعة الكلاسيكية والمجموعة الضبابية

التفكير بمنطق ضبابي

منطق ثنائي منطقي

مفهوم وظيفة العضوية

وظيفة العضوية من مستويين

وظيفة العضوية عبر الإنترنت

في

تم اقتراح نظرية المجموعات الغامضة في عام 1965 من قبل البروفيسور لطفي أصغر زاده ، وهو عالم إيراني وأستاذ في جامعة بيركلي في الولايات المتحدة. تم تعريف كلمة غامضة في قاموس أكسفورد بشكل غامض وغامض وغير دقيق. يعد استخدام هذا النموذج مناسبًا عندما تكون البيانات غامضة وغير مؤكدة وغير دقيقة.

تتضمن النظرية الضبابية أربع خطوات للبناء الغامض ، وقاعدة بيانات القانون الضبابي ، ومحرك الاستدلال الغامض ، والبناء غير الضبابي.

 

مقارنة بين المنطق الضبابي والمنطقي للأستاذ لطفي زاده:
المنطق الكلاسيكي هو مثل شخص يرتدي ثوبًا رسميًا أسود ، وبلوزة بيضاء ، وربطة عنق سوداء ، وأحذية لامعة ، وما إلى ذلك ، عندما يأتي إلى حفلة رسمية ، والمنطق الضبابي مشابه إلى حد ما لشخص يرتدي فستان رسمي ، وبنطلون ، وقميص ، و أحذية. جاء القماش إلى نفس الحفلة. لم يكن هذا الفستان مقبولاً في الماضي ، لكنه اليوم مختلف.

 

تعريف الأنظمة الضبابية وأنواعها
تم تعريف كلمة fuzzy بشكل غامض في قاموس أكسفورد. إذا أردنا تعريف نظرية المجموعات الغامضة ، يجب أن نقول إنها نظرية للعمل في ظروف عدم اليقين ؛ هذه النظرية قادرة رياضيًا على صياغة العديد من المفاهيم والمتغيرات والأنظمة غير الدقيقة وتوفر أساسًا للتفكير والاستدلال والسيطرة واتخاذ القرار في ظروف عدم اليقين.

 

لماذا الأنظمة الضبابية؟
عالمنا الحقيقي معقد للغاية بحيث لا يمكننا التوصل إلى وصف دقيق ؛ لذلك ، بالنسبة للنموذج ، يجب تقديم وصف تقريبي أو غامض يكون مقبولاً وقابل للتحليل.
مع تقدمنا ​​نحو عصر المعلومات ، تصبح المعرفة البشرية مهمة للغاية. لذلك ، نحتاج إلى فرضية يمكنها صياغة المعرفة البشرية بشكل منهجي ودمجها ، جنبًا إلى جنب مع النماذج الرياضية الأخرى ، في الأنظمة الهندسية.

 

ماذا تشبه الأنظمة الضبابية؟
الأنظمة الضبابية هي أنظمة تستند إلى المعرفة أو القواعد ؛ إن قلب النظام الغامض هو قاعدة معرفية تتكون من قواعد “الشرط” الغامضة.
قاعدة if-then fuzzy هي تعبير if-then الذي يتم تحديد كلماته من خلال وظائف الانتماء المستمرة.

مثال:
إذا كانت سرعة السيارة عالية ، فقم بتطبيق قوة أقل على دواسة الوقود.
يُشار إلى الكلمتين “مرتفع” و “منخفض” بوظائف الانتماء ؛

مثال:
لنفترض أننا نريد تصميم وحدات تحكم تتحكم في سرعة السيارة تلقائيًا. الحل هو محاكاة سلوك السائقين. هذا يعني تحويل القواعد التي يستخدمها السائق أثناء القيادة إلى وحدة تحكم تلقائية.

في اللغة العامية ، يستخدم السائقون بشكل طبيعي القواعد الثلاثة التالية أثناء القيادة:
إذا كانت السرعة منخفضة ، فقم بتطبيق المزيد من القوة على دواسة الوقود.
إذا كانت السرعة متوسطة ، فقم بتطبيق قوة متوازنة على دواسة الوقود.
إذا كانت السرعة عالية ، فقم بتطبيق قوة أقل على دواسة الوقود.

باختصار ، نقطة البداية لبناء نظام غامض هي الحصول على مجموعة من القواعد إذا كانت غامضة من معرفة الخبراء أو المجال ؛ الخطوة التالية هي دمج هذه القواعد في نظام واحد.

 

 

أنواع الأنظمة الضبابية
أنظمة ممداني الضبابية
Takagi-Sugnokang Fuzzy Systems (TSK)
أنظمة الطور العصبي

 

نظام ممداني الضبابي
يجمع محرك الاستدلال الغامض هذه القواعد في تعيين من مجموعات ضبابية في مساحة الإدخال إلى مجموعات ضبابية في مساحة الإخراج بناءً على مبادئ المنطق الضبابي.
المشكلة الرئيسية في أنظمة ممداني الضبابية هي أن مدخلاتها ومخرجاتها عبارة عن مجموعات ضبابية. في النظم الهندسية ، تعتبر المدخلات والمخرجات متغيرات ذات قيم حقيقية.
لحل هذه المشكلة ، قدم Takagi Sugeno نوعًا آخر من الأنظمة الضبابية التي تكون مدخلاتها ومخرجاتها متغيرات ذات قيم حقيقية.

 

نظام Takagi-Sugo الضبابي
وهكذا أصبحت القاعدة الغامضة علاقة بسيطة من التعبير الوصفي إلى القيم اللغوية. على سبيل المثال ، في حالة السيارة ، يمكن القول أنه إذا كانت سرعة السيارة X ، فإن القوة الواقعة على دواسة الوقود تساوي Y = CX.
المشاكل الرئيسية لنظام TSK الضبابي هي:
قسم “إذن” هو قاعدة المعادلة الرياضية ، وبالتالي لا يوفر إطارًا لتمثيل المعرفة البشرية.
هذا النظام لا يترك لنا الحرية في تطبيق المبادئ المختلفة للمنطق الضبابي ، ونتيجة لذلك ، لا توجد مرونة للأنظمة الضبابية في هذا الهيكل.
لحل هذه المشكلات تم استخدام النوع الثالث من الأنظمة الضبابية وهو نظام ضبابي بمولدات ضبابية ومولدات غير ضبابية.

 

 

 

 

عناوين الفيديو التعليمية: (صفر الى مائة)
مقدمة

تاريخ الأنظمة الضبابية

من أين بدأت الفكرة المنطقية الغامضة؟

ما هو المنطق البشري؟

مفهوم الدرجة وجدول الحقيقة

ماذا يفعل المنطق الضبابي؟

مفهوم القواعد غامض

شرح مخطط كتلة النظام الضبابي

الفرق بين القيمة الواضحة والقيمة الغامضة

وصف نظام الاستدلال الضبابي (FIS)

وصف كامل لمثال لنظام غامض

مفهوم المجموعة الغامضة

درجة العضوية

مثال على مجموعة ضبابية

الفرق بين المجموعة الكلاسيكية والمجموعة الضبابية

التفكير بمنطق ضبابي

منطق ثنائي منطقي

مفهوم وظيفة العضوية

وظيفة العضوية من مستويين

وظيفة العضوية عبر الإنترنت

في

 

المراجعات

لا توجد مراجعات بعد.

كن أول من يقيم “نظام ضبابي في MATLAB”

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *