لطفا صبر کنید ...
تعریف منطق فازی
مقدمه Introduction
تعریف منطق فازی
بر خلاف منطق بولي،كه به هر گزاره ارزش درست يا غلط را نسبت مي دهد، منطق فازي درجه درستي به گزاره ها نسبت مي‌دهد.كامپيوتر ها مي توانند از منطق فازيبراي نشان دادن ايده هاي مبهم و غير دقيق استفاده كنند مانند گرما و بلندي وغیره که در بخشهای بعدی و طی توضیح کاربردهای این منطق، مطلب روشن تر خواهد شد.
- معرفی پرفسور لطفعلی عسکرزاده:
لطفعلی‌عسکرزاده (لطفی عسکرزاده، لطفی زاده، لطفی ع. زاده) استاد دانشگاه برکلی در کالیفورنیا و واضع نظریهٔ منطق فازی است که در بخش یادکرد منابع اکثر متون فنی مربوط به منطق فازی نام او بصورت (زاده) ذکر می‌شود.
وی در سال ۱۹۲۱ میلادی در شهر باکوی آذربایجان متولد شد.وی تحصیلات ابتدائی و متوسطه را در تهران (دبیرستان البرز) و تحصیلات عالی را در دانشگاه تهران انجام داد. لطفی زاده در امتحانات کنکور سراسری، مقام دوم را کسب نمود. در سال ۱۹۴۲ رشته الکترونيک دانشگاه تهران را با موفقيت به پايان رساند و در طی جنگ دوم جهانی برای ادامه تحصيلات به آمريکا رفت.
به طور خلاصه:
- سال 1946اخذ درجه کارشناسی ارشد مهندسی برق از دانشگاه فنی ماساچوست (ام.آی.تی)
- سال 1959 رفتن به برکلی و تدريس الکتروتکنيک
- سال 1963 گرفتن کرسی استادی در الکتروتکنیک و علوم کامپیوتر
- سال 1965 ارائه منطق فازی برای اولین بار
- سال 1991 بازنشستگی رسمی و اقامت در سانفرانسیسکو
- دارای 23 دکترای افتخاری از دانشگاههای معتبر دنیا
- دارای بیش از 200 مقاله علمی
- دارای مقام ” مشاور“ در هیئت تحریریه 50 مجله علمی دنیا
نظریه فازی Fuzzy Theory
رياضيات فازي يک فرا مجموعه از منطق بولي است که بر مفهوم درستي نسبي، دلالت مي کند. منطق کلاسيک هر چيزي را بر اساس يک سيستم دوتائي نشان مي دهد ( درست يا غلط، 0 يا 1، سياه يا سفيد) ولي منطق فازي درستي هر چيزي را با يک عدد که مقدار آن بين صفر و يک است نشان مي دهد. مثلاً اگر رنگ سياه را عدد صفر و رنگ سفيد را عدد 1 نشان دهيم، آن گاه رنگ خاکستري عددي نزديک به صفر خواهد بود..
منطق فازي معتقد است که ابهام در ماهيت علم است. بر خلاف ديگران که معتقدند که بايد تقريب‌ها را دقيق‌تر کرد تا بهره‌وري افزايش يابد، لطفي‌زاده معتقد است که بايد به دنبال ساختن مدل‌هايي بود که ابهام را به عنوان بخشي از سيستم مدل کند. در منطق ارسطويي، يک دسته‌بندي درست و نادرست وجود دارد. تمام گزاره‌ها درست يا نادرست هستند. بنابراين جمله «هوا سرد است»، در مدل ارسطويي اساساً يک گزاره نمي‌باشد، چرا که مقدار سرد بودن براي افراد مختلف متفاوت است و اين جمله اساساً هميشه درست يا هميشه نادرست نيست.
در منطق فازي، جملاتي هستند که مقداري درست و مقداري نادرست هستند. براي مثال، جمله "هوا سرد است" يک گزاره منطقي فازي مي‌باشد که درستي آن گاهي کم و گاهي زياد است. گاهي هميشه درست و گاهي هميشه نادرست و گاهي تا حدودي درست است. منطق فازي مي‌تواند پايه‌ريز بنياني براي فن‌آوري جديدي باشد که تا کنون هم دست‌آورد‌هاي فراواني داشته است
پارادايم حاكم بر يك كنترلر فازي به اين ترتيب است كه متغيرهاي دنياي واقعي به عنوان ورودي دريافت مي‌شوند. قوانين فازي آنها را به متغيرهاي معنايي تبديل مي‌كند. فرآيند فازي اين ورودي را مي‌گيرد و خروجي معنايي توليد مي‌كند و سرانجام خروجي‌ها به زبان دنياي واقعي ترجمه مي‌شوند.
- اگر با پارکینگ پر مواجه شوید كجا اتومبيل خود را پارك مي‌كنيد؟
- با كمي اغماض مي‌شود يك ماشين را در پارکینگ جاي داد
- به هرحال تصميم مي‌گيريد و ماشين خود را پارك مي‌كنيد
- علم رياضيات و آمار و احتمال در مواجهه با چنين شرايطي قادر به پاسخگويي نيست. اگر قرار بود بر اساس منطق صفر و يك يا باينري كامپيوتر، روباتي ساخته شود تا اتوميبل شما را در يك مكان مناسب پارك كند، احتمالش كم بود. چنين روباتي به احتمال زياد ناكام از پاركينگ خارج مي‌شد. پس شما با چه منطقي توانستيد اتومبيل خود را پارك كنيد؟ شما از منطق فازي استفاده كرديد
کاربردهای تئوری فازی
تئوری فازی در مسیر راه خود علاقمندانی پیدا کرد.
در ابتدا به کندی ولی بعدا با سرعتی بی نظیر رشد کرده و فراگیر شد.
پیشقدمی ژاپنی ها در بکارگیری منطق فازی در سیستم کنترل (از جمله در تجهیزات صنعتی، مترو، لوازم خانگی و غیره ) نقش مهمی در جلب توجه جهانیان و بویژه متخصصان و مهندسان غربی به کارآیی و اثربخشی این تئوری داشت.
البته سیستمهای فازی، سیستمهای غیرفازی را کنار نزده اند، بلکه به تکمیل آنها پرداخته اند.
کاربردهای تئوری فازی در علوم مختلف اجتماعی، اقتصادی، صنعتی، مدیریتی، پزشکی و سایر علوم بشدت مورد توجه است.
اخیرا موضوع محاسبات نرم مطرح شده است که اصول آن ائتلافی از چندین روش است که پایه ای برای مفهوم، طراحی و گسترش سیستمهای هوشمند است. اعضای اصلی این ائتلاف عبارتند از: منطق فازی، شبکه های عصبی، الگوریتمهای ژنتیکی، استدلال احتمالی و تئوری راف.
این روشها، اغلب بجای اینکه رقیب هم باشند، مکمل یکدیگرند. نمونه هایی از ترکیب این عوامل، سیستمهای عصبی-فازی هستند که در آنها از تکنیکهای شبکه عصبی برای تنظیم و بهینه سازی استفاده می شود.
برخی از کاربردهای صنعتی تئوری فازی
- شاید معروفترین نمونه از بکارگیری منطق فازی، سیستم کنترل خط آهن زیرزمینی سندای ژاپن باشد. از سال 1987 که این سیستم توسط شرکت هیتاچی نصب شده است تا چندین سال بعد هرگز حادثه ای رخ نداده است. قطار، مسیر 13 کیلومتری را آنچنان هموار می پیماید که مسافران حتی در شرایط افزایش و یا کاهش شتاب نیازی به گرفتن میله ها و دستگیره های اطراف خود احساس نمی کنند. بعلاوه، سیستم فازی تا حدود ده درصد به انرژی کمتری نیاز دارد.
- ماشین لباسشویی
- دستگاه تهویه هوا
- سیستم ترمز ضد قفل ABS (Antilock Braking System)
دو عیب عمده قفل شدن چرخها:
1- دشواری کنترل و هدایت اتومبیل
2- اثربخشی ترمز با قفل شدن چرخها بهینه نیست.
سیستم فازی ترمز ضد قفل با کنترل دریچه های روغن ترمز، اثربخشی ترمز را بطور معناداری بهبود می بخشد.( در جاده های خشک، بارانی و برفی)
- چراغ راهنمای هوشمند و کنترل ترافیک
- کاهش خطای آشکارسازهای اعلام حریق
- طراحی کفشهای طبی (پس از عمل زانو)
- سیستم کنترل گلوکز خون برای بیماران دیابتی
- سیستم کنترل قلب مصنوعی
- سیستم فرود خودکار در هواپیماهای جنگنده
- کنترل خودکار ایستگاههای پمپاژ فاضلاب
- کنترل نیروگاههای فسیلی و اتمی
- حذف صداهای مزاحم در هواپیما
- تشخیص صدا، تصویر، دستخط و امضاء
- تشخیص تقلب در کارتهای اعتباری
- کنترل هوشمند آسانسورها
- یخچالهای کم مصرف و هوشمند
و دهها مورد دیگر000
Where to Get More Information
List books, articles, electronic sources
برخی از منابعی که در این مقاله از آنان بهره برده ام و برای اطلاعات بیشتر می توان استفاده نمود:
- کتاب سیستمهای فازی برای پردازش اطلاعات
- کتاب کاربردهای صنعتی منطق و شبکه های عصبی فازی
- کتاب مقدمه ای بر نظریه مجموعه های فازی
http://www.alisalar.blogsky.com
کلمات کلیدی
