اطلاعاتی جامع درباره ی منطق فازی

این روزا تو خیلی چیزها از منطق فازی استفاده میشه، مثلا چند تاشون که شاید جالب باشن اینان:

ترمز های ABS و سیستم کروز.
دوربین ها
ماشین ظرف شویی
آسانسور ها
ماشین لباس شویی
بازی های رایانه ای
شناخت الگو ها
سیستم های تهویه

فکر کنم تقریبا فایده ی منطق فازی جا افتاده باشه. برای شروع استفاده از منطق فازی باید یه سری مفاهیم اولیه رو یاد بگیریم.
ببینید منطق فازی در واقع یه راه ساده برای رسیدن به یه نتیجه ی قطعی هستش بر اساس ورودی های ناقص، خطادار یا مبهم! از یه سری قانون خیلی ساده هم پیروی می کنه:
كد:

IF x AND y THEN z IF a OR b THEN c
همونطور که می دونید if در زبان برنامه نویسی چیز جدیدی نیست! اما با یه مثال ساده شاید بشه فرقش رو نشون داد.
در نظر بگیرید دارید یه سیستم تهویه طراحی می کنید، توی سیستم های فازی بجای استفاده از شرط هایی مثل temprature>60C یا 30C كد:

IF temperature IS very cold THEN stop fan IF temperature IS cold THEN turn down fan IF temperature IS normal THEN maintain level IF temperature IS hot THEN speed up fan
دقیقا مثل وقتی که شما توی ماشین نشستین، می بینید هوا خیلی گرمه بدون اینکه دمای دقیق توی ماشین رو بدونید کولر ماشین رو روشن می کنید و روی دمای کم میگذارید!
اگر دقت کنید هیچ ELSEای وجود نداره، چون دما می تونه هم سرد باشه هم متوسط با درجه های مختلف!
اپراتور های AND، OR و NOT که باهاشون توی منطق باینری آشنا هستیم توی منطق فازی هم وجود دارن.
قبل از تعریف این عملگر ها باید بدونیم مجموعه های فازی یا Fuzzy sets به چه معنی هستند. همونطور که گفتیم توی منطق فازی درجه ی درستی لزوما نباید 0 یا 1 باشه و یه گزاره می تونه مثلا 0.3 درست باشه.
بعد گفتیم که تو منطق فازی می تونیم از هوای گرم یا قد بلند صحبت کنیم، اما باید اول اونارو برای سیستم فازیمون تعریف کنیم! هر کدوم از این دسته ها یه مجموعه ی فازی رو تشکیل میدن.
در واقع یه مجموعه ی فازی یه جفت (A, m) هست که A یه مجموعه هست و m یه تابع با دامنه ی A و برد [0,1]. به ازای هر x عضو A، m(x) درجه ی عضویت یا درستی x رو نشون میده!
می دونم یه کلمه از چند تا جمله ی قبل نفهمیدین الان بصورت نمودار میبینیدشون و می فهمید که چیز خیلی پیچیده ای نیست!

اتفاقا من می خواستم همین الان بگم که هیچی نفهمیدم

" اون که 100 البته. اما عجیبه فقط شما می خواستید اینو بگید. "

...

" عزیزان من، بابا اگه با هم کاری دارید برید بیرون حرفاتونو بزنید، انقدم به هم نچسبین... "

ببخشید، مربوط به درس بود حرفمون!

" میشه بگین چی بوده بقیه هم استفاده کنن؟ "

امممم... بله، ازم پرسیدن عینکمو چن خریدم، منم با توجه به منطق فازی گفتم زیاااااد!

" باز جوابت کمی امیدوار کننده بود. "
خوب حالا که تعریف فازی ست هارو فهمیدیم میریم که اونارو توی نمودار ببینیم و عملگر هارو هم از روی شکل و با توجه به تعریفشون بررسی کنیم:

به عنوان مثال این شکل مجموعه ی فازی جوان رو نشون میده، شما وقتی از دوستتون می پرسین بنظرت علی جوونه؟
دوستتون اگه علی 17 سالش باشه میگه آره، اگه 25 سالش باشه میگه اییی، آره هنوز میشه بهش گفت جوونه، اگه 28 سالش باشه میگه خیلی جوون نیس و اگه 50 سالش باشه میگه نه!
این مجموعه ی فازی هم در واقع همین رو میگه! همونطور که میبینید قبل از 20 سال m(B) یک هست، یعنی 0 تا 20 کاملا عضو مجموعه ی جوان هست، هر چی که میریم جلوتر عضویت توی مجموعه ی جوانی کمتر شده، توی 25 سالگی درجه ی عضویت یا درستی 0.5 هست و توی 28 سالگی 0.2 و بعد از 30 سالگی 0 که یعنی از این سن به بعد اصلا جوان نیست!
بنظرم الان یکم بهتر مطلب جا افتاده باشه! حالا فرض کنید دو تا مجموعه ی فازی زیر رو داشته باشیم:

مجموعه ی اول رو در ابتدا در نظر میگیریم. تعریف NOT توی شکل بصورت زیره:

یا به عبارتی:
كد:

NOT A = (1 - m(A))
خوب حالا دو مجموعرو که بالاتر نمودارشون هست رو در نظر بگیرین، تعریف AND روی اون دو مجموعه بصورت زیره:

یا به عبارتی:
كد:

A AND B = minimum(m(A), m(B))
OR هم قاعدتا تا الان حدس زدید به چه صورت خواهد بود:

كد:

A OR B = maximum(m(A), m(B))
خوووووب! اینم مقدماتی بود از منطق فازی. البته اینا مفاهیم خیلی اولیه ی منطق فازی بودن، اما توی کار از همین مفاهیم خیلی ساده و ترکیبشون میشه نتایج خیلی عاقلانه ای گرفت.
ما تا اینجا فقط به پروسه ی Fuzzification پرداختیم! بعد از اینکه عملیات فازی روی سیستم انجام شد در نهایت یه جواب قطعی می خوایم. برای رسیدن به یه جواب قطعی از پروسه ی Defuzzification استفاده میشه.

پاسخ با نقل قول

کاربر مقابل از gara sama عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده است:

Nina (06-30-2012) 06-30-2012 01:59 AM #3 gara sama

%D9%85%D8%AF%DB%8C%D8%B1-%D8%A8%D8%A7%D8

Senior Member

تاریخ عضویت Apr 2012 نوشته ها 238 تشکر 1 تشکر شده 559 بار در 218 ارسال تاریخچه منطق فازی

زمانی که در سال 1965 پروفسور لطفی*زاده، استاد ایرانی*الاصل دانشگاه برکلی، اولین مقاله خود را در زمینه فازی تحت عنوان مجموعه*های فازی (FUZZY TEST) منتشر کرد، هیچ کس باور نداشت که این جرقه*ای خواهد بود که دنیای ریاضیات را به طور کلی تغییر دهد.
گرچه در دهه 1970 و اوایل دهه 1980 مخالفان جدی برای نظریه فازی وجود داشت، اما امروزه هیچ کس نمی*تواند ارزش*های منطق فازی و کنترل*های فازی را منکر شود.
افتخار هر ایرانی است که پایه علوم قرن آینده از نظریات یک ایرانی می*باشد؛ باید قدر این فرصت را دانست و در تعمیم نظریه فازی و استفاده از آن کوشش و تلاش کرد.
زمینه*های پژوهش و تحقیق در نظریه فازی بسیار گسترده می*باشد؛ پژوهشگران علاقه*مند می*توانند با پژوهش و تحقیق در این زمینه باعث رشد و شکوفایی هرچه بیشتر نظریه فازی شوند.
در این مقاله سعی شده است که خوانندگان محترم با نظریه فازی و تاریخچه آن آشنا شوند و زمینه*های تحقیق و پژوهش مورد بررسی قرار گیرد.
زمانی که در سال 1965 پروفسور لطفی*زاده، استاد ایرانی*الاصل دانشگاه برکلی، اولین مقاله خود را در زمینه فازی تحت عنوان مجموعه*های فازی (FUZZY TEST) منتشر کرد، هیچ کس باور نداشت که این جرقه*ای خواهد بود که دنیای ریاضیات را به طور کلی تغییر دهد.
گرچه در دهه 1970 و اوایل دهه 1980 مخالفان جدی برای نظریه فازی وجود داشت، اما امروزه هیچ کس نمی*تواند ارزش*های منطق فازی و کنترل*های فازی را منکر شود.
افتخار هر ایرانی است که پایه علوم قرن آینده از نظریات یک ایرانی می*باشد؛ باید قدر این فرصت را دانست و در تعمیم نظریه فازی و استفاده از آن کوشش و تلاش کرد.
زمینه*های پژوهش و تحقیق در نظریه فازی بسیار گسترده می*باشد؛ پژوهشگران علاقه*مند می*توانند با پژوهش و تحقیق در این زمینه باعث رشد و شکوفایی هرچه بیشتر نظریه فازی شوند.
در این مقاله سعی شده است که خوانندگان محترم با نظریه فازی و تاریخچه آن آشنا شوند و زمینه*های تحقیق و پژوهش مورد بررسی قرار گیرد.
امید است که بتوان قدمی هر چند کوچک در جهت تعالی کشور عزیزمان ایران برداریم
تاریخچة مجموعه*های فاز
نظریة مجموعه فازی در سال 1965 توسط پروفسور لطفی عسگرزاده، دانشمند ایرانی*تبار و استاد دانشگاه برکلی امریکا عرضه شد.
اگر بخواهیم نظریه مجموعه*های فازی را توضیح دهیم، باید بگوییم نظریه*ای است برای اقدام در شرایط عدم اطمینان؛ این نظریه قادر است بسیاری از مفاهیم و متغیرها و سیستم*هایی را که نادقیق و مبهم هستند، صورت*بندی ریاضی ببخشد و زمینه را برای استدلال، استنتاج، کنترل و تصمیم*گیری در شرایط عدم اطمینان فراهم آورد.
پرواضح است که بسیاری از تصمیمات و اقدامات ما در شرایط عدم اطمینان است و حالت*های واضح غیر مبهم، بسیار نادر و کمیاب* می*باشند.
نظریة مجموعه*های فازی به شاخه*های مختلفی تقسیم شده است که بحث کامل و جامع در مورد هر شاخه، به زمان بیشتر و مباحث طولانی*تری احتیاج دارد.
در این مبحث که با انواع شاخه*های فازی و کاربرد آنها آشنا می*شویم، تلاش شده است که مباحث به صورت ساده ارائه شود و مسائل بدون پیچیدگی*های خاص مورد بررسی قرار گیرد.
همچنین تلاش شده است که جنبه*های نظری هر بحث تا حد امکان روشن شود؛ گرچه در بسیاری موارد به منظور اختصار، از بیان برهان*ها چشمپوشی شده است و علاقه*مندان را به منابع ارجاع داده*ایم. مطالعه این پژوهش می*تواند زمینه*ای کلی و فراگیر دربارة اهم شاخه*های نظریه مجموعه*های فازی فراهم *آورد؛ اما علاقه*مندان می*توانند با توجه به نوع و میزان علاقه و هدف خود، به مراجع اعلام شده، مراجعه نمایند.

تاریخچة مختصری از نظریه و کاربردهای فازی دهه 1960 آغاز نظریه فازی
نظریه فازی به وسیله پروفسور لطفی*زاده در سال 1965 در مقاله*ای به نام مجموعه*های فازی معرفی شد.
ایشان قبل از کار بر روی نظریه فازی، یک استاد برجسته در نظریه کنترل بود. او مفهوم «حالت» را که اساس نظریه کنترل مدرن را شکل می*دهد، توسعه داد.
عسگرزاده در سال 1962 چیزی را بدین مضمون برای سیستم*های بیولوژیک نوشت: ما اساساً به نوع جدید ریاضیات نیازمندیم؛ ریاضیات مقادیر مبهم یا فازی که توسط توزیع*های احتمالات قابل توصیف نیستند.
وی فعالیت خویش در نظریه فازی را در مقاله*ای با عنوان «مجموعه*های فازی» تجسم بخشید.
مباحث بسیاری در مورد مجموعه*های فازی به وجود آمد و ریاضیدانان معتقد بودند نظریه احتمالات برای حل مسائلی که نظریه فازی ادعای حل بهتر آن را دارد، کفایت می*کند.
دهة 1960 دهة چالش کشیدن و انکار نظریه فازی بود و هیچ یک از مراکز تحقیقاتی، نظریه فازی را به عنوان یک زمینه تحقیق جدی نگرفتند.
اما در دهة 1970، به کاربردهای عملی نظریه فازی توجه شد و دیدگاه*های شک*برانگیز درباره ماهیت وجودی نظریه فازی مرتفع شد.
استاد لطفی*زاده پس از معرفی مجموعة فازی در سال 1965، مفاهیم الگوریتم فازی را در سال 1968، تصمیم*گیری فازی را در سال 1970 و ترتیب فازی را در سال 1971 ارائه نمود. ایشان در سال 1973 اساس کار کنترل فازی را بنا کرد.
این مبحث باعث تولد کنترل*کننده*های فازی برای سیستم*های واقعی بود؛ ممدانی (Mamdani) و آسیلیان (Assilian) چهارچوب اولیه*ای را برای کنترل*کننده فازی مشخص کردند. در سال 1978 هومبلاد (Holmblad) و اوسترگارد(Ostergaard) اولین کنترل*کننده فازی را برای کنترل یک فرایند صنعتی به کار بردند که از این تاریخ، با کاربرد نظریه فازی در سیستم*های واقعی، دیدگاه شک*برانگیز درباره ماهیت وجودی این نظریه کاملاً متزلزل شد.
دهة 1980 از لحاظ نظری، پیشرفت کندی داشت؛ اما کاربرد کنترل فازی باعث دوام نظریه فازی شد.
مهندسان ژاپنی به سرعت دریافتند که کنترل*کننده*های فازی به سهولت قابل طراحی بوده و در مورد بسیاری مسائل می*توان از آنها استفاده کرد.
به علت اینکه کنترل فازی به یک مدل ریاضی نیاز ندارد، می*توان آن را در مورد بسیاری از سیستم*هایی که به وسیلة نظریه کنترل متعارف قابل پیاده*سازی نیستند، به کار برد.
سوگنو مشغول کار بر روی ربات فازی شد، ماشینی که از راه دور کنترل می*شد و خودش به تنهایی عمل پارک را انجام می*داد.
یاشونوبو (Yasunobu) و میاموتو (Miyamoto) از شرکت هیتاچی کار روی سیستم کنترل قطار زیرزمینی سندایی را آغاز کردند. بالاخره در سال 1987 پروژه به ثمر نشست و یکی از پیشرفته*ترین سیستم*های قطار زیرزمینی را در جهان به وجود آورد.
در دومین کنفرانس* سیستم*های فازی که در توکیو برگزار شد، درست سه روز بعد از افتتاح قطار زیرزمینی سندایی، هیروتا (Hirota) یک روبات فازی را به نمایش گذارد که پینگ*پونگ بازی می*کرد؛ یاماکاوا (Yamakawa) نیز سیستم فازی را نشان داد که یک پاندول معکوس را در حالت تعادل نشان می*داد. پس از این کنفرانس، توجه مهندسان، دولتمردان و تجار جلب شد و زمینه*های پیشرفت نظریه فازی فراهم شد.
دهة 1990 ، توجه محققان امریکا و اروپا به سیستم*های فازی
موفقیت سیستم*های فازی در ژاپن، مورد توجه محققان امریکا و اروپا واقع شد و دیدگاه بسیاری از محققان به سیستم*های فازی تغییر کرد.
در سال 1992 اولین کنفرانس بین*المللی در مورد سیستم*های فازی به وسیله بزرگترین سازمان مهندسی یعنی IEEE برگزار شد.
در دهة 1990 پیشرفت*های زیادی در زمینة سیستم*های فازی ایجاد شد؛ اما با وجود شفاف شدن تصویر سیستم*های فازی، هنوز فعالیت*های بسیاری باید انجام شود و بسیاری از راه*حل*ها و روش*ها همچنان در ابتدای راه قرار دارد. بنابراین توصیه می*شود که محققان کشور با تحقیق و تفحص در این زمینه، موجبات پیشرفت*های عمده در زمینة نظریه فازی را فراهم نمایند.
زندگینامة پروفسور لطفی*زاده
استاد لطفی*زاده در سال 1921 در باکو متولد شد. آنجا مرکز آذربایجان شوروی بود. لطفی*زاده یک شهروند ایرانی بود؛ پدرش یک تاجر و نیز خبرنگار روزنامة ایرانیان بود.
استاد لطفی*زاده از 10 تا 23 سالگی در ایران زندگی کرد و به مدرسة مذهبی رفت. خاندان لطفی*زاده از اشراف و ثروتمندان ایرانی بودند که همیشه ماشین و خدمتکار شخصی داشتند.
در سال 1942 با درجة کارشناسی مهندسی برق از دانشکده فنی دانشگاه تهران فارغ*التحصیل شد. او در سال 1944 وارد امریکا شد و به دانشگاه MIT رفت و در سال 1946 درجة کارشناسی*ارشد را در مهندسی برق دریافت کرد. در سال 1951 درجة دکترای خود را در رشتة مهندسی برق دریافت نمود و به استادان دانشگاه کلمبیا ملحق شد. سپس به دانشگاه برکلی رفته و در سال 1963 ریاست دپارتمان مهندسی برق دانشگاه برکلی را که بالاترین عنوان در رشتة مهندسی برق است، کسب نمود. لطفی*زاده انسانی است که همیشه موارد مخالف را مورد بررسی قرار داده و به بحث دربارة آن می*پردازد. این خصوصیت، قابلیت پیروزی بر مشکلات را به لطفی*زاده اعطا نموده است.
در سال 1956 لطفی*زاده بررسی منطق چند ارزشی و ارائة مقالات تخصصی در مورد این منطق را آغاز کرد.
پروفسور لطفی*زاده از طریق مؤسسة پرینستون با استفن کلین آشنا شد. استفن کلین کسی است که از طرف مؤسسة پرینستون، منطق چند ارزشی را در ایالات متحده رهبری می*کرد. کلین متفکر جوان ایرانی را زیر بال و پر خود گرفت. آنها هیچ مقاله*ای با یکدیگر ننوشتند، اما تحت تأثیر یکدیگر قرار داشتند.
لطفی*زاده اصول منطق و ریاضی منطق چند ارزشی را فرا گرفت و به کلین اساس مهندسی برق و نظریة اطلاعات را آموخت.
وی پس از آشنایی با پرینستون، شیفتة منطق چند ارزشی شد.
در سال 1962 لطفی*زاده تغییرات مهم و اصلی را در مقالة «از نظریة مدار به نظریة سیستم» در مجلة IRE که یکی از بهترین مجله*های مهندسی آن روز بود، منتشر ساخت. در اینجا برای اولین بار عبارت فازی را برای چند ارزشی پیشنهاد داد.
لطفی*زاده پس از ارائة منطق فازی، در تمام دهة 1970 و دهة 1980 به منتقدان خود در مورد این منطق پاسخ می*داد. متانت، حوصله و صبوری استاد در برخورد با انتقادات و منتقدان منطق فازی از خود بروز می*داد، در رشد و نمو منطق فازی بسیار مؤثر بوده است، به طوری که رشد کاربردهای کنترل فازی و منطق فازی در سیستم*های کنترل را مدیون تلاش و کوشش پروفسور لطفی*زاده می*دانند و هرگز جهانیان تلاش این بزرگ*مرد اسطوره*ای ایرانی را فراموش نخواهند کرد.
تعریف سیستم*های فازی و انواع آن
واژة فازی در فرهنگ لغت آکسفورد به صورت مبهم، گنگ و نادقیق تعریف شده است. اگر بخواهیم نظریة مجموعه*های فازی را تعریف کنیم، باید بگوییم که نظریه*ای است برای اقدام در شرایط عدم اطمینان؛ این نظریه قادر است بسیاری از مفاهیم و متغیر*ها و سیستم*هایی را که نادقیق هستند، صورت*بندی ریاضی ببخشد و زمینه را برای استدلال، استنتاج، کنترل و تصمیم*گیری در شرایط عدم اطمینان فراهم آورد.

چرا سیستم*های فازی:
دنیای واقعی ما بسیار پیچیده*تر از آن است که بتوان یک توصیف و تعریف دقیق برای آن به دست آورد؛ بنابراین باید برای یک مدل، توصیف تقریبی یا همان فازی که قابل قبول و قابل تجزیه و تحلیل باشد معرفی شود.
با حرکت به سوی عصر اطلاعات، دانش و معرفت بشری بسیار اهمیت پیدا می*کند. بنابراین ما به فرضیه*ای نیاز داریم که بتواند دانش بشری را به شکلی سیستماتیک فرموله کرده و آن را به همراه سایر مدل*های ریاضی در سیستم*های مهندسی قرار دهد
سیستم*های فازی چگونه سیستم*هایی هستند؟
سیستم*های فازی، سیستم*های مبتنی بر دانش یا قواعد می*باشند؛ قلب یک سیستم فازی یک پایگاه دانش است که از قواعد اگر ـ آنگاه فازی تشکیل شده است.
یک قاعده اگر ـ آنگاه فازی، یک عبارت اگر ـ آنگاه است که بعضی کلمات آن به وسیله توابع تعلق پیوسته مشخص شده*اند.
مثال:
اگر سرعت خودرو بالاست، آنگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید.
کلمات «بالا» و «کم» به وسیله توابع تعلق مشخص شده*اند؛ توضیحات کامل در شکل ارائه شده است.
مثال 1-1:
فرض کنید می*خواهیم کنترل*کنند*ه*ای طراحی کنیم که سرعت خودرو را به طور خودکار کنترل کند. راه*حل این است که رفتار رانندگان را شبیه*سازی کنیم؛ بدین معنی که قواعدی را که راننده در حین حرکت استفاده می*کند، به کنترل*کنندة خودکار تبدیل نماییم.
در صحبت*های عامیانه راننده*ها در شرایط طبیعی از 3 قاعده زیر در حین رانندگی استفاده می*کنند:
اگر سرعت پایین است، آنگاه نیروی بیشتری به پدال گاز وارد کنید.
اگر سرعت متوسط است، آنگاه نیروی متعادلی به پدال گاز وارد کنید.
اگر سرعت بالاست، آنگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید.
به طور خلاصه، نقطة شروع ساخت یک سیستم فازی به دست آوردن مجموعه*ای از قواعد اگر ـ آنگاه فازی از دانش افراد خبره یا دانش حوزه مورد بررسی می*باشد؛ مرحلة بعدی، ترکیب این قواعد در یک سیستم واحد است.
انواع سیستم*های فازی
سیستم*های فازی خالص
سیستم*های فازی تاکاگی ـ سوگنوکانگ (TSK)
سیستم*های با فازی*ساز و غیر فازی*ساز
سیستم فازی خالص
موتور استنتاج فازی، این قواعد را به یک نگاشت از مجموعه*های فازی در فضای ورودی به مجموعه*های فازی و 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 آن مجموعه*های فازی می*باشند. درحالی که در سیستم*های مهندسی، ورودی*ها و خروجی*ها متغیرهایی با مقادیر حقیقی می*باشند.
برای حل این مشکل، تاکاگی سوگنو و کانگ، نوع دیگری از سیستم*های فازی معرفی کرده*اند که ورودی*ها و خروجی*های آن متغیرهایی با مقادیر واقعی هستند.
سیستم فازی تاکاگی ـ سوگنو و کانگ
بدین ترتیب قاعده فازی از یک عبارت توصیفی با مقادیر زبانی، به یک رابطة ساده تبدیل شده است؛ به طور مثال در مورد خودرو می*توان اعلام کرد که اگر سرعت خودرو X باشد، آنگاه نیروی وارد بر پدال گاز برابر Y=CX می*باشد.
مشکلات عمدة سیستم فازی TSK عبارت است از:
بخش «آنگاه» قاعدة یک فرمول ریاضی بوده و بنابراین چهارچوبی را برای نمایش دانش بشری فراهم نمی*کند.
این سیستم دست ما را برای اعمال اصول مختلف منطق فازی باز نمی*گذارد و در نتیجه انعطاف*پذیری سیستم*های فازی در این ساختار وجود ندارد.
برای حل این مشکلات نوع سومی از سیستم*های فازی یعنی سیستم فازی با فازی*سازها و غیر فازی*سازها مورد استفاده قرار گرفت.
سیستم*های فازی با فازی*ساز و غیر فازی ساز
این سیستم فازی معایب سیستم فازی خالص و سیستم فازی TSK را می*پوشاند. در این مبحث، از این پس سیستم فازی با فازی ساز و غیر فازی*ساز منظور خواهد بود.
به عنوان نتیجه*گیری برای این بخش لازم است یادآوری شود که جنبة متمم نظریه سیستم*های فازی این است که یک فرایند سیستماتیک را برای تبدیل یک پایگاه دانش به یک نگاشت غیر فعلی فراهم می*سازد.
زمینه*های تحقیق عمده در نظریه فازی
منظور از نظریه فازی، تمام نظریه*هایی است که از مفاهیم اساسی مجموعه*های فازی یا توابع تعلق استفاده می*کنند.
مطابق شکل، نظریه فازی را می*توان به پنج شاخة عمده تقسیم کرد که عبارتند از:
ریاضیات فازی
مفاهیم ریاضیات کلاسیک، با جایگزینی مجموعه*های فازی با مجموعه*های کلاسیک توسعه پیدا کرده است.
منطق فازی و هوش مصنوعی
که در آن منطق کلاسیک تقریب*هایی یافته و سیستم*های خبره بر اساس اطلاعات و استنتاج تقریبی توسعه پیدا کرده است.
سیستم*های فازی
سیستم*های فازی که شامل کنترل فازی و راه*حل*هایی در زمینة پردازش سیگنال و مخابرات می*باشد.
عدم قطعیت و اطلاعات
انواع عدم قطعیت*ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار می*دهد.
تصمیم*گیری فازی
مسائل بهینه*سازی را با محدودیت*ها در نظر می*گیرد.

پاسخ با نقل قول

کاربر مقابل از gara sama عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده است:

Nina (06-30-2012) 06-30-2012 01:59 AM #4 gara sama

Senior Member

تاریخ عضویت Apr 2012 نوشته ها 238 تشکر 1 تشکر شده 559 بار در 218 ارسال حتماً بارها شنیده*اید که کامپیوتر از یک منطق صفر و یک تبعیت می*کند. در چارچوب این
منطق، چیزها یا درستند یا نادرست، وجود دارند یا ندارند. اما انیشتین می*گوید:
<آن*جایی که قوانین ریاضیات (کلاسیک) به واقعیات مربوط می*شوند، مطمئن نیستند و
آنجا که آن*ها مطمئن هستند، نمی*توانند به واقعیت اشاره داشته باشند.> هنگامی که
درباره درستی یا نادرستی پدیده*ها و اشیایی صحبت می*کنیم که در دنیای واقعی با
آن*ها سروکار داریم، توصیف انیشتین تجسمی است از ناکارآمدی قوانین کلاسیک در
علم ریاضیات. از این رو می*بینیم اندیشه نسبیت شکل می*گیرد و توسعه می*یابد. در
این مقاله می*خواهیم به اختصار با منطق فازی آشنا شویم. منطقی که دنیا را نه به
صورت حقایق صفر و یکی، بلکه به صورت طیفی خاکستری از واقعیت*ها می*بیند و در
هوش مصنوعی کاربرد فراوانی یافته *است.

کجا اتومبیل خود را پارک می*کنید؟

تصور کنید یک روز مطلع می*شوید، نمایشگاه پوشاکی در گوشه*ای از شهر برپاشده
است و تصمیم می*گیرید، یک روز عصر به اتفاق خانواده سری به این نمایشگاه بزنید.
چون محل نمایشگاه کمی دور است، از اتومبیل استفاد همی*کنید، اما وقتی به محل
نمایشگاه می*رسید، متوجه می*شوید که عده زیادی به آنجا آمده*اند و پارکینگ
نمایشگاه تا چشم کار می*کند، پر شده است.

اما چون حوصله صرف وقت برای پیدا کردن محل دیگری جهت پارک اتومبیل ندارید،با خود
می*گویید: <هر طور شده باید جای پارکی در این پارکینگ پیدا کنم.> سرانجام در
گوشه*ای از این پارکینگ محلی را پیدا می*کنید که یک ماشین به طور کامل در آن جا
نمی*شود، اما با کمی اغماض می*شود یک ماشین را در آن جای داد، هرچند که این
ریسک وجود دارد که فضای عبور و مرور دیگر خودروها را تنگ کنید و آن*ها هنگام حرکت
به خودرو شما آسیب برسانند. اما به هرحال تصمیم می*گیرید و ماشین خود را پارک
می*کنید.

بسیارخوب! اکنون بیایید بررسی کنیم شما دقیقاً چه کار کردید؟ شما دنبال جای توقف
یک اتومبیل می*گشتید. آیا پیدا کردید؟ هم بله، هم نه. شما در ابتدا می*خواستید
ماشین را در جای مناسبی پارک کنید. آیا چنین عملی انجام دادید؟ از یک نظر بله، از
یک دیدگاه نه. در مقایسه با وقت و انرژی لازم برای پیدا کردن یک مکان راحت برای توقف
خودرو، شما جای مناسبی پیدا کردید. چون ممکن بود تا شب دنبال جا بگردید و چنین
جایی را پیدا نکنید. اما از این نظر که اتومبیل را در جایی پارک کردید که فضای کافی
برای قرارگرفتن ماشین شما نداشت، نمی*توان گفت جای مناسبی است.

اگر به منطق کلاسیک در علم ریاضیات مراجعه کنیم و این پرسش را مطرح نماییم که
قبل از ورود به پارکینگ چند درصد احتمال می*دادید جایی برای پارک *کردن پیدا کنید،
پاسخ بستگی به این دارد که واقعاً چه تعداد مکان مناسب (فضای کافی) برای توقف
خودروها در آنجا وجود داشت؟ اگر به حافظه خود رجوع کنید، شاید به یاد بیاورید که
هنگام ورود به پارکینگ و چرخیدن در قسمت*های مختلف آن، گاهی خودروهایی را
می*دیدید که طوری پارک کرده*اند که مکان یک و نیم خودرو را اشغال کرده*اند. بعضی دیگر
نیز کج و معوج پارک کرده بودند و این فکر از ذهن شما چند بار گذشت که اگر صاحب
بعضی از این خودروها درست پارک *کرده بودند، الان جای خالی برای پارک کردن چندین
ماشین دیگر هم وجود داشت.

با علم ریاضیات و آمار و احتمال در مواجهه با چنین شرایطی قادر به پاسخگویی
نیستیم. اگر قرار بود بر اساس منطق صفر و یک یا باینری کامپیوتر، روباتی ساخته شود
تا اتومیبل شما را در یک مکان مناسب پارک* کند، احتمالش کم بود. چنین روباتی به
احتمال زیاد ناکام از پارکینگ خارج می*شد. پس شما با چه منطقی می توانستید
اتومبیل خود را پارک* کنید؟ شما از منطق فازی استفاده کردید.

دنیای فازی* می*پرسم <هوا ابری است یا آفتابی؟> پاسخ می*دهی: نیمه*ابری. می*پرسم <آیا همه
آنچه که دیروز به من گفتی، راست بود؟> پاسخ می*دهی: بیشتر آن حقیقت داشت. ما
در زندگی روزمره بارها از منطق فازی استفاده می*کنیم.

واقعیت این است که دنیای صفر و یک، دنیایی انتزاعی و خیالی است. به ندرت پیش
می*آید موضوعی صددرصد درست یا صددرصد نادرست باشد؛ زیرا در دنیای واقعی در
بسیاری از مواقع، همه*چیز منظم و مرتب سرجایش نیست.

تئوری مجموعه*های فازی و منطق فازی را اولین بار پرفسور لطفی*زاده در رساله*ای به
نام <مجموعه*های فازی - اطلاعات و کنترل> در سال 1965معرفی نمود. از نخستین روز
تولد اندیشه فازی، بیش از چهل سال می*گذرد. در این مدت نظریه فازی، چارچوب فکری
و علمی جدیدی را در محافل آکادمیک و مهندسی معرفی نموده و دیدگاه دانشمندان را
نسبت به کمّ و کیف دنیای اطرافمان تغییر داده است. منطق فازی جهان*بینی بدیع و
واقع*گرایانه*ای است که به اصلاح شالوده *منطق علمی و ذهنی بشر کمک شایانی کرده
*است.

کاربردهای منطق فازی*
منطق فازی کاربردهای متعددی دارد. ساده*ترین نمونه یک سیستم کنترل دما یا
ترموستات است که بر اساس قوانین فازی کار می*کند. سال*هاست که از منطق فازی
برای کنترل دمای آب یا میزان کدرشدن آبی که لباس*ها در آن شسته شده*اند در
ساختمان اغلب ماشین*های لباسشویی استفاده می*شود.

امروزه ماشین*های ظرفشویی و بسیاری از دیگر لوازم خانگی نیز از این تکنیک استفاده
می*کنند. منطق فازی در صنعت خودروسازی نیز کاربردهای فروانی دارد. مثلاً سیستم
ترمز و ABS در برخی از خودروها از منطق فازی استفاده می*کند. یکی از معروف*ترین
نمونه*های به*کارگیری منطق فازی در سیستم*های ترابری جهان، شبکه مونوریل (قطار
تک ریل) توکیو در ژاپن است. سایر سیستم*های حرکتی و جابه*جایی بار، مثل
آسانسورها نیز از منطق فازی استفاده می*کنند

سیستم*های تهویه هوا نیز به وفور منطق فازی را به*کار می*گیرند. از منطق فازی در
سیستم*های پردازش تصویر نیز استفاده می*شود. یک نمونه از این نوع کاربردها را
می*توانید در سیستم*های <تشخیص لبه و مرز> اجسام و تصاویر(3) مشاهده کنید که
در روباتیک نیز کاربردهایی دارد. به طور کلی خیلی از مواقع در ساختمان سیستم*های
تشخیص الگوها (Pattern Recognition)مثل سیستم*های تشخیص گفتار و پردازش
تصویر از منطق فازی استفاده می*شود

منطق فازی و هوش مصنوعی*
جالب*ترین کاربرد منطق فازی، تفسیری است که این علم از ساختار تصمیم*گیری*های
موجودات هوشمند، و در راس آن*ها، هوش انسانی، به دست می*دهد.
شاید یکی از جالب*ترین کاربردهای منطق فازی هوش مصنوعی در بازی*های رایانه*ای و
جلوه*های ویژه سینمایی باشد. فیلم ارباب حلقه*ها را بخاطر بیاورید. شاید اگر بگوییم
ارباب حلقه*ها فیلمی تقریبا مجازی است، سخنی به گزاف نگفته باشیم. بیشتر
قسمت*های این فیلم اساسا درون کامپیوتر خلق شده*اند و واقعیت خارجی ندارند.
کارگردان فیلم نزد یک متخصص جلوه*های ویژه رفت و از او خواست که نرم*افزاری بسازد
که بتواند 70 هزار سوارکار زره*پوش در حال حرکت را همچنان که به کشتار و خونریزی
مشغولند، شبیه سازی کند.

در این برنامه متخصصان کامپیوتر و انیمیشن ابتدا موجوداتی را به صورت الگو ایجاد کرده
بودند و سپس به کمک منطق فازی مصداق*هایی تصادفی از این موجودات خیالی
پدیدآورده بودند که حرکات تصادفی- اما از پیش تعریف شده*ای *-* در اعضای بدن خود
داشتند.
این موجودات در حقیقت دارای نوعی هوش مصنوعی بودند و می*توانستند برای نحوه
حرکت دادن اعضای بدن خود تصمیم بگیرند. در عین حال تمام موجوداتی که در یک
لشکر به سویی می*تاختند یا با دشمنی می*جنگیدند، از جهت حرکت یکسانی برخودار
بودند و به سوی یک هدف مشخص حمله می*کردند.

این ساختار کاملا*ً پیچیده و هوشمند به فیلمسازان اجازه داده بود که این موجودات
افسانه*ای را در دنیای مجازی کامپیوتر به حال خود رها کنند تا به سوی دشمنان حمله
کنند و این همه بی*تردید بدون بهره*گیری از منطق فازی امکان*پذیر نبود.

شرکت Massive Software که به دلیل به*کارگیری منطق فازی برای ایجاد هوش*مصنوعی
در طراحی لشکریان فیلم* ارباب حلقه*ها برنده جایزه اسکار شد، بعداً این تکنیک را در
فیلم*های دیگری همچون I.Robot و King Kong نیز به*کار برد.

استفاده از منطق فازی برای هوشمند*کردن موجودات نرم*افزاری تنها گونه*ای از
کاربردهای این نظریه در هوش *مصنوعی است. منطق فازی در هوشمند ساختن
روبات*های سخت*افزاری نیز کاربردهای زیادی دارد.

پاسخ با نقل قول

کاربر مقابل از gara sama عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده است:

Nina (06-30-2012) 06-30-2012 02:00 AM #5 gara sama

Senior Member

تاریخ عضویت Apr 2012 نوشته ها 238 تشکر 1 تشکر شده 559 بار در 218 ارسال جهان قطعی است اما خاکستری،یعنی شانس و جود ندارد . هر چه اطلاعات ما بیشتر باشد احتمالات از بین می رود. اگر بدانید که چه اتفاقی میفتد تا یک روی سکه بر زمین می افتد
می توانستید پیش بینی کنید چه می آید .و چون نمی دانید شانس می شود .دنیا سیاه یا سفید نیست بلکه رشته ای پیوسته بین این دو است و همانطور که اینشتین گفت: خداوند تاس بازی نمی کند.منطق فازی جایگزین منطق دو ارزشی خوب و بد ارسطو شده . بدین معنی که همزمان همه موارد وجود دارد اما به درجه ای از کل .ما برای خود همه چیز را دو ارزشی کرده ایم و برای موارد حد وسط حرف از احتمالات و شانس می زنیم در صورتی که کل موارد همیشه وجود داشته اند و ما در نظر نمی گرفتیم.

منطق فازی ریشه در بعضی نوشته های برتراند راسل دارد که در ان زمان آن را ابهام می گفتند یعنی مثلا آیا یک سیب تا چه حد یک سیب است؟ آیا اگر نصف ان را گاز بزنیم باز هم یک سیب است . آیا اگر هنوز هم از آن بخوریم باز سیب است؟ مرز سیب بودن و سیب نبودن در کجاست . منطق دو ارزشی فقط می گوید سیب هست یا نیست. اما درجه ی آن را مشخص نمی کند .ولی منطق فازی می گوید نصف سیب هست، یک چهارم سیب تا صفر درصد سیب .یعنی بین بودن و نبودن رشته ای پیوسته از هر دو است. اگر یک دانه شن از یک تپه شن برداریم آیا هنوز آن تپه است؟ اگر یک دانه ی دیگر برداریم چه؟ تاکی تپه تپه می ماند ؟ امروز دیگر مساله بودن یا نبودن نیست بلکه مساله چه مقدرا بودن و چه مقدار نبودن است.

کلمه فازی را در حدود سال 1965میلادی توسط پرفوسور ایرانی دانشگاه برکلی آمریکا لطفی زاده بیان شد و او کارهای بسیاری برای بسط این منطق انجام داد .و تمام دنیا منطق فازی را با نام او می شناسند و او یکی از بزرگترین دانشمندان ایران است که مورد تقدیر در ایران هم واقع نشده ،متاسفانه. او بسیار تیز هوش و در رشته اصلی او مهندسی برق بود . او تا ۲۳ سالگی در ایران بود و از دانشگاه تهران مدرک لیسانس را گرفت. بی شک منطق فازی و تفکر فازی با نام زاده یا لطفی زاده جدا نیست و شما مقاله ای پیدا نمی کنید که درباره منطق فازی باشد و نام او نباشد.

امروزه ژاپنی ها وسایل بسیار ساخته اند که با کنترل فازی کار می کند مانند انواع لباس شویی و ربات و موشک و سیستم تهویه و دوربین و هزارن چیز دیگر-منطق فازی باعث هوشمند تر شدن وسایل شده و انها مانند ما و نزدیک به ما تصمیم می گیرند.کتابهای ریاضیات فازی در کتابفروشی ها رو به گسترش است.

دیگر برای یک کسی که منطق فازی را قبول دارد مرز زندگی و مرگ مشخص نیست .چون در همان زمان که بدنیا آمدی حرکت رو به مرگ هم آغاز می شود و مرگ مغزی دیگر معنی ندارد .چون تاز مانی که سلولی زنده است زندگی وجود دارد ولی منطق ارسطویی موجود می گوید وقتی فرکانس های مغزی قطع شد و دستگاه چیزی نشان نداد مرگ فرا رسیده . در اکثر اشیا و موضوعات همیشه یک چیز یا مکمل یا ضد آن با هم وجود دارند . پیشتاز منطق فازی قدیم بودا در هند و شاگردانش لائوتسه در چین بودند که علامت ین و یانگ را معرفی کردند که در عکس می بینید .یعنی اینکه همیشه دو چیز متضاد تلفیقی از همند و مخلوطی از همند.بودا همیشه جواب سوالاتی را که در آنها حرف یا وجود داشت نمی داد.چون همه چیز را در نظر داشت نه این یا آن.

یک کرتی می گوید کرتی ها همیشه دروغ می گویند ،آیا این کرتی راست می گوید یا دروغ؟ اینجا در نقطه میانه بودراست و دروغ هستیم و این جمله در منطق دو ارزشی سیاه و سفید یک پارادوکس است اما در منطق فازی نه. و این جمله همزمان ۵۰ درصد راست و ۵۰ درصد دروغ است. یک جمله می تواند ۹۰درصد راست و ۱۰ درصد دروغ باشد و غالب حرفهای مردم اینچنین است.

توجه کنید اگر سر کلاس دانشگاه سوال شود مجردها دستها رابالا ببرند.یقینا یک عده بالا هستند یک عده پایین چون این یک قضیه دو ارزشیست . ولی اگر بگویند چه کسی از زندگی خود راضیست؟ یا ا

اطلاعاتی جامع درباره ی منطق فازی

کاربر مقابل از gara sama عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده است:

کاربر مقابل از gara sama عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده است:

کاربر مقابل از gara sama عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده است:

مطالب مشابه :

پول‌شویی

آموزش جالب تصویری ورود به سیستم جامع گلستان با موزیلا فایرفاکس!!!

کارت ورود به جلسه!

سایت دانشگاههای پیام نور وسایر دانشگاهها

آشنایی و نصب Kerio WinRoute Firewall

آنالیز فایل های Kernel Dump برای تشخیص دلیل خطا. . .

اتصال بی سیم تبلت به اینترنت

تفاوت میان روتر ، سوئیچ و هاب

اطلاعاتی جامع درباره ی منطق فازی