Bulanık Çıkarım Sistemi: Genel Bakış, Uygulamalar, Özellikler, Yapı ve Avantajlar

Bir bulanık çıkarım sistemi, bir bulanık mantık sisteminin temel birimidir. Bir bulanık çıkarım sisteminin tipik yapısı, çeşitli fonksiyonel bloklardan oluşur. Günlük sorunları çözmek için yeni yöntemler kullanır.

Bulanık çıkarım sistemi, bulanık küme teorisi, bulanık eğer-o zaman kuralları ve bulanık akıl yürütme ile desteklenen bir bilgisayar paradigması olabilir. Çıktısını bulanık akıl yürütmeden ve bir grup bulanık eğer-öyleyse kuralından türeten doğrusal olmayan bir eşleme. Eşleme alanı ve aralığı, çok boyutlu aralıklı bulanık kümeler veya noktalar olabilir.

Bulanık çıkarım sistemi, girdileri çıktılara eşlemek için bir bulanık küme teorisi kullanan bir sistemdir.

FIS uygulamaları

Bulanık bir çıkarım sistemi, örneğin bilgi sırası, seçim incelemesi, ana sistem, zaman düzenleme tahminleri, gelişmiş mekanik ve örnek alındı ​​gibi farklı alanlarda kullanılır. Aksi halde, bulanık kural tabanlı sistem, bulanık model, bulanık mantık denetleyicisi, bulanık uzman sistem ve bulanık ilişkisel bellek olarak adlandırılır.

Karar verme ve temel görevleri seçme ile ilgilenen bulanık bir mantık sisteminin hayati birimidir. “IF… . Bu noktada”, temel seçim standartlarını çizmek için “VE” “VEYA” konektörlerinin yanında yol açar.

Bulanık Çıkarım Sisteminin Özellikleri

• FIS'den elde edilen verim, bulanık veya net olabilen girdisinden bağımsız olarak sürekli bir bulanık kümedir.
• Kontrolör olarak kullanıldığında bulanık bir çıkışa sahip olmak gerekir.
• Bulanık değişkeni kesin bir değişkene dönüştürmek için FIS'e bir durulaştırma birimi eşlik edecektir.

Bulanık Çıkarım Sisteminin Yapısı

Bulanık bir çıkarım sisteminin temel yapısı üç öğeden oluşur:

• Bulanık kurallar içeren bir kural tabanı
• Bulanık kurallarda kullanılan katılım işlevlerini içeren bir veritabanı (veya sözlük).
• Makul bir çıktı veya sonuç çıkarmak için verilen gerçekler ve kılavuzlar üzerinde yapılan tümdengimi gerçekleştiren bir akıl yürütme mekanizması.

Kaynak

Durulaştırma nedir?

Durulaştırma, bulanık bir kümeyi temsil eden bir değerin çıkarılmasıdır.

Durulaştırma yöntemleri:

1. Alanın merkezi
2. Alanın açıortayı
3. max ortalama
4. en küçüğü
5. en büyük

Denetleyici olarak bir parazit sistemi kullandığımız bazı durumlarda net bir çıktıya sahip olmak zorunludur.

Ayrıca Okuyun: Makine Öğrenimi Proje Fikirleri

Bulanık Çıkarım Sistemi Girişleri ve Çıkışları

• Temel bulanık çıkarım sistemi , bulanık girdiler veya kesin girdiler alabilir, ancak ürettiği verim oldukça sık bulanık kümelerdir.
• Bazen, özellikle bir kontrolör olarak bir bulanık çıkarım sisteminin kullanıldığı bir durumda, net bir çıktıya sahip olmak önemlidir.
• Bu nedenle, bir bulanık kümeyi temsil etmek için kesin bir değer çıkarmak için bir durulaştırma tekniğine ihtiyacımız var.

Net Çıkışlı Bir Bulanık Çıkarım Sistemi için blok diyagram

Popüler Bulanık Çıkarım Sistemleri (Bulanık Modeller)

1. Mamdani Bulanık Modeller
2. Sugeno Bulanık Modeller

Bu bulanık çıkarım sistemleri arasındaki temel fark, bulanık kurallarının sonuçlarında ve ayırt edici kümelenme ve durulaştırma prosedürlerindedir.

1. Ebrahim Mamdani Bulanık Model

Bu, en çok kullanılan bulanık çıkarım sistemidir.

Profesör Mamdani, bir buhar motorunu ve su ısıtıcısı karışımını kontrol etmek için birincil bulanık sistemlerden birini üretti. Deneyimli insan operatörler tarafından ortaya konan bulanık kuralları uyguladı.

Çıktı Hesaplama Adımları

Bu FIS'in çıktısını hesaplamak için aşağıdaki ilerlemeler izlenmelidir.

Adım 1: Bir dizi bulanık ilkeye karar vermek

Adım 2: Bilgi katılımı unsurlarıyla girdilerin bulanıklaştırılması

Adım 3: Standart bir gücü keşfetmek için bulanıklaştırılmış girdileri bulanık yönergelere göre birleştirmek

Adım 4: Standart mukavemeti verim katılım çalışmasıyla özetleyerek standardın sonraki etkisini bulma

Adım 5: Getiri aktarımını elde etmek için sonuçları birleştirmek

Adım 6: Çıktı dağılımının durulaştırılmasının gerçekleştirilmesi

Min ve Maks Operatörlü İki Kural Mamdani

İki net girdi x ve y'ye tabi olan T-normları ve S-normları için min ve maks kullanan Mamdani FIS.

Araştırma kapısı

Max ve Ürün Operatörleri ile İki Kural Mamdani FIS

Mamdani FIS, iki kesin girdi x ve y'ye tabi olarak, T-normları ve S-normları için ürün ve max'ı kullanır.

Araştırma kapısı

Üç SISO bulanık çıktının Mamdani bileşimi

2. Sugeno Bulanık Model

Bu model Takagi, Sugeno ve Kang tarafından önerildi.

Belirli bir girdi-çıktı verisi kümesinden bulanık kurallar oluşturmak için bilimsel bir yaklaşım geliştirmek için.

Bu kuralın formatı şu şekilde verilir:

EĞER x, A ve y, B'dir; Z= f(x,y)

Burada AB, öncüllerdeki bulanık kümelerdir ve z= f(x, y) sonuç içindeki kesin bir fonksiyondur.

En yaygın olarak kullanılan sıfır dereceli Sugeno bulanık modeli, bulanık kuralları aşağıdaki biçimde uygular:

EĞER x A VE y B ise; z k'dir

k bir sabit olduğunda

Bu durumda, her bulanık kuralın çıktısı sabittir ve her ardışık üyelik fonksiyonu, tekli sivri uçlarla temsil edilir.

Böyle,

• Birinci mertebeden Sugeno bulanık modeli: f(x, y) – birinci mertebeden polinom
• Sıfır dereceli Sugeno bulanık modeli: f – sabit

Birinci dereceden Sugeno Bulanık Model için bulanık muhakeme prosedürü

Sugeno Fuzzy yöntemi altındaki bulanık çıkarım sistemi şu şekilde çalışır:

Adım 1: Girdilerin bulanıklaştırılması - sistemin girdileri bulanık hale getirilir.

Adım 2: Bulanık operatörün uygulanması - çıktıyı almak için bulanık operatörler uygulanmalıdır.

Kural Formatı

Sugeno formunun kural formatı-

7 = x ve 9 = y ise; çıktı z = ax+by+c

Sugeno bulanık çıkarım sistemi , Mamdani yöntemine çok benzer.

Yalnızca bir kuralın sonucunu değiştirin: bulanık bir küme yerine, giriş değişkeninin matematiksel bir işlevi kullanıldı.

Mamdani veya Sugeno Bulanık Çıkarım Sisteminin Uygulanacağına Nasıl Karar Verilir?

• Mamdani tekniği, uzman bilgisi ve bilgilerini elde etmek için geniş çapta kabul görmektedir. Beceriyi daha içgüdüsel, daha insani bir şekilde tasvir etmemizi sağlar.

Bununla birlikte, Mamdani tipi bulanık çıkarım, önemli bir hesaplama yükü gerektirir.

• Öte yandan, Sugeno yöntemi hesaplama açısından uygulanabilir. Özellikle dinamik doğrusal olmayan çerçeveler için çok yönlü konularda son derece çekici hale getiren ilerleme ve çok yönlü prosedürlerle etkin bir şekilde çalışır.

Bulanık Çıkarım Sistemlerinin Avantajları

Çözüm

Bulanık bir çıkarım sistemi, herhangi bir görevi mekanikleştirmeyi kolaylaştırır. Bu nedenle bulanık çıkarım sistemi robotik, örüntü tanıma, seri tahmini gibi çeşitli alanlarda başarılı uygulamalar bulmuştur.

upGrad ile Bulanık Çıkarım Sistemlerini Öğrenin

upGrad, becerilerinizi geliştirebileceğiniz ve yazılım geliştirmede kariyerinizi ilerletebileceğiniz Bilgisayar Bilimleri Yüksek Lisansında kapsamlı bir kurs sunar.

Aday, sektörle ilgili altı benzersiz uzmanlıktan birini seçebilir. Potansiyel adayın şunları yapmasını gerektirir:

• Yerleşimden emin olun
• Sektör uzmanlarından mentorluk alın
• Küresel olarak iş fırsatlarına erişin
• Canlı projeler ve ödevler üzerinde çalışın
• Konuyu baştan sona öğrenin

Dünyanın En İyi Üniversitelerinden ML Kursu öğrenin . Kariyerinizi hızlandırmak için Master, Executive PGP veya Advanced Certificate Programları kazanın.