نظام الاستدلال الضبابي: نظرة عامة ، التطبيقات ، الخصائص ، الهيكل والمزايا

نظام الاستدلال الغامض هو الوحدة الأساسية لنظام المنطق الضبابي. يتكون الهيكل النموذجي لنظام الاستدلال الغامض من كتل وظيفية مختلفة. يستخدم طرقًا جديدة لحل المشكلات اليومية.

قد يكون نظام الاستدلال الغامض نموذجًا حاسوبيًا مدعومًا بنظرية المجموعة الغامضة ، وقواعد الشرط الغامض ، والاستدلال الغامض. رسم الخرائط غير الخطي الذي يستمد نتاجه من التفكير الغامض ومجموعة من قواعد الشرط الشرطي الغامض. يمكن أن يكون مجال ونطاق التعيين عبارة عن مجموعات أو نقاط ضبابية متعددة الأبعاد متباعدة.

نظام الاستدلال الغامض هو نظام يستخدم نظرية مجموعة ضبابية لتعيين المدخلات إلى المخرجات.

تطبيقات FIS

يتم استخدام نظام الاستدلال الغامض في مجالات مختلفة ، على سبيل المثال ، ترتيب المعلومات ، وفحص الاختيار ، والنظام الرئيسي ، وتوقعات الترتيب الزمني ، والميكانيكا المتقدمة ، وإقرار الأمثلة. ويسمى بخلاف ذلك نظامًا مبنيًا على قواعد غامضة ، ونموذج ضبابي ، ووحدة تحكم منطقية ضبابية ، ونظام خبير غامض ، وذاكرة ارتباطية ضبابية.

إنها الوحدة الحيوية لنظام المنطق الضبابي الذي يتعامل مع اتخاذ القرار واختيار المهام الأساسية. إنه يستخدم "IF…. عند هذه النقطة "يؤدي جنبًا إلى جنب مع الموصلات" و "" أو "لرسم معايير الاختيار الأساسية.

خصائص نظام الاستدلال الضبابي

• العائد من FIS هو باستمرار مجموعة ضبابية بغض النظر عن المدخلات التي يمكن أن تكون غامضة أو واضحة.
• من الضروري أن يكون لديك إخراج غير واضح عند استخدامه كوحدة تحكم.
• سترافق وحدة إزالة التشويش FIS لتحويل المتغير الغامض إلى متغير هش.

هيكل نظام الاستدلال الضبابي

يتكون الهيكل الأساسي لنظام الاستدلال الغامض من ثلاثة كيانات:

• قاعدة قاعدة تحتوي على قواعد غامضة
• قاعدة بيانات (أو قاموس) تحتوي على وظائف المشاركة المستخدمة في القواعد الغامضة.
• آلية استدلال تؤدي الاستقراء بناءً على المبادئ التوجيهية والحقائق المعطاة لاستنتاج مخرجات أو استنتاج معقول.

مصدر

ما هو Defuzzification؟

Defuzzification هو استخراج قيمة تمثل مجموعة ضبابية.

طرق التشويه:

1. Centroid من المنطقة
2. منصف المنطقة
3. يعني ماكس
4. الأصغر من الحد الأقصى
5. أكبر من ماكس

من الضروري الحصول على مخرجات واضحة في بعض الحالات حيث نستخدم نظام التداخل كوحدة تحكم.

اقرأ أيضًا: أفكار مشروع التعلم الآلي

مدخلات ومخرجات نظام الاستدلال الضبابي

• يمكن أن يأخذ نظام الاستدلال الغامض الأساسي إما مدخلات غامضة أو مدخلات واضحة ، ومع ذلك فإن العائد الذي ينتج عنه غالبًا ما يكون مجموعات ضبابية.
• في بعض الأحيان يكون من المهم الحصول على مخرجات واضحة ، لا سيما في حالة استخدام نظام الاستدلال الغامض كوحدة تحكم.
• لذلك ، نحن بحاجة إلى تقنية إزالة اللغز لاستخراج قيمة واضحة لتمثيل مجموعة ضبابية.

مخطط كتلة لنظام الاستدلال الضبابي مع إخراج هش

أنظمة الاستدلال الضبابي الشائعة (نماذج ضبابية)

1. موديلات ممداني غامض
2. نماذج سوجينو غامضة

يكمن الاختلاف الأساسي بين أنظمة الاستدلال الغامض هذه في نتائج قواعدها الغامضة ، وإجراءات التكتل وإلغاء التشويش المميزة الخاصة بها.

1. ابراهيم ممداني نموذج غامض

هذا هو نظام الاستدلال الضبابي الأكثر استخدامًا.

قام البروفيسور ممداني بتصنيع أحد الأنظمة الأساسية الضبابية للتحكم في المحرك البخاري ومزيج الغلاية. لقد طبق قواعد غامضة وضعها مشغلون بشريون ذوو خبرة.

خطوات حساب المخرجات

يجب اتباع التطورات التالية لحساب الناتج من هذا FIS

الخطوة الأولى: تحديد مجموعة من المبادئ الغامضة

الخطوة الثانية: تشويش المدخلات بعناصر مشاركة المعلومات

الخطوة 3: دمج المدخلات الغامضة وفقًا للإرشادات الغامضة لاكتشاف قوة معيارية

الخطوة 4: إيجاد الأثر اللاحق للمعيار من خلال تلخيص القوة المعيارية مع عمل المشاركة في الغلة

الخطوة 5: الجمع بين النتائج للحصول على نقل الغلة

الخطوة 6: إجراء عملية إزالة التشتت الناتج عن التشتت

قاعدتان ممداني مع عوامل الحد الأدنى والحد الأقصى

تستخدم Mamdani FIS الحد الأدنى والحد الأقصى لمعايير T ومعايير S ، مع مراعاة مدخلين واضحين x و y.

بوابة البحث

اثنان من القواعد Mamdani FIS مع ماكس ومشغلي المنتج

تستخدم Mamdani FIS المنتج والحد الأقصى لمعايير T ومعايير S ، تخضع لمدخلين هشين x و y.

بوابة البحث

ممداني تكوين ثلاث مخارج ضبابية SISO

2. نموذج سوجينو غامض

تم اقتراح هذا النموذج من قبل Takagi و Sugeno و Kang.

لتطوير نهج علمي لتوليد قواعد غامضة من مجموعة معينة من بيانات المدخلات والمخرجات.

يتم تقديم تنسيق هذه القاعدة على النحو التالي:

إذا كانت x تساوي A و y تساوي B ؛ Z = و (س ، ص)

هنا ، AB عبارة عن مجموعات ضبابية في السوابق ، و z = f (x ، y) هي وظيفة واضحة ضمن اللاحقة.

يطبق نموذج Sugeno الغامض الأكثر استخدامًا وهو ذو الترتيب الصفري قواعد غامضة في النموذج التالي:

إذا كانت x تساوي A و y تساوي B ؛ z هو k

حيث k ثابت

في هذه الحالة ، يكون ناتج كل قاعدة ضبابية ثابتًا ، ويتم تمثيل كل وظيفة عضوية ناتجة عن طريق ارتفاعات مفردة.

وبالتالي،

• نموذج ضبابي سوجينو من الدرجة الأولى: f (x، y) - متعدد الحدود من الدرجة الأولى
• نموذج ضباب سوجينو ذو الترتيب الصفري: f - ثابت

إجراء التفكير الغامض لنموذج سوجينو غامض من الدرجة الأولى

يعمل نظام الاستدلال الغامض تحت طريقة Sugeno Fuzzy بالطريقة التالية-

الخطوة 1: تشويش المدخلات - تكون مدخلات النظام غير واضحة.

الخطوة 2: تطبيق عامل التشغيل الضبابي - يجب تطبيق عوامل التشغيل الضبابي للحصول على الإخراج.

تنسيق القاعدة

شكل قاعدة شكل سوجينو-

إذا كان 7 = س و 9 = ص ؛ الناتج هو z = ax + by + c

نظام الاستدلال الغامض سوجينو مشابه جدًا لطريقة ممداني.

فقط قم بتغيير القاعدة التالية: بدلاً من مجموعة ضبابية ، استخدم دالة رياضية لمتغير الإدخال.

كيف تقرر تطبيق نظام ممداني أو سوجينو للاستدلال الضبابي؟

• تقنية ممداني معروفة على نطاق واسع للحصول على معرفة الخبراء والمعلومات. يسمح لنا بتصوير المهارة بطريقة أكثر فطرية وشبيهة بالبشر.

ومع ذلك ، فإن الاستدلال الغامض من نوع ممداني ينطوي على عبء حسابي كبير.

• من ناحية أخرى ، فإن طريقة سوجينو مجدية من الناحية الحسابية. إنه يعمل بشكل فعال مع إجراءات متطورة ومتعددة الاستخدامات مما يجعله جذابًا بشكل استثنائي في القضايا المتنوعة ، لا سيما بالنسبة للأطر الديناميكية غير الخطية.

مزايا أنظمة الاستدلال الضبابي

خاتمة

يسهل نظام الاستدلال الغامض ميكنة أي مهمة. هذا هو السبب في أن نظام الاستدلال الغامض قد وجد تطبيقات ناجحة في مجالات مختلفة مثل الروبوتات ، والتعرف على الأنماط ، والتنبؤ بالسلسلة ، وما إلى ذلك.

تعلم نظم الاستدلالات الضبابية مع upGrad

تقدم upGrad دورة مكثفة في ماجستير العلوم في علوم الكمبيوتر حيث يمكنك صقل مهاراتك ودفع حياتك المهنية في تطوير البرمجيات.

يمكن للمرشح الاختيار من أحد التخصصات الستة الفريدة ذات الصلة بالصناعة. يستلزم المرشح المحتمل أن:

• تأكد من التنسيب
• يتم إرشادك من قبل خبراء الصناعة
• الوصول إلى فرص العمل على مستوى العالم
• العمل على المشاريع الحية والتعيينات
• تعلم الموضوع من طرف إلى طرف

تعلم دورة ML من أفضل الجامعات في العالم. احصل على درجة الماجستير أو برنامج PGP التنفيذي أو برامج الشهادات المتقدمة لتسريع مسار حياتك المهنية.