• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Теоретичні відомості

Лабораторна робота №4

Створення нечіткої експертної системи

Ціль: вивчити основи створення нечіткої експертної системи.

Теоретичні відомості

Системи нечіткого висновку призначені для перетворення значень вхідних змінних процесу керування у вихідні змінні процесу керування на основі використання нечітких правил продукцій. Для цього системи повинні містити базу правил нечітких продукцій та реалізовувати нечіткий висновок висновків на основі посилок або умов, представлених у формі нечітких лінгвістичних висловлень [7].

Таким чином, основними етапами нечіткого висновку є (рис. 4.1):

• Формування бази правил систем нечіткого висновку;

• Фазифікация вхідних змінних;

• Агрегування підумов в нечітких правилах продукцій;

•Активізація або композиція підвисновків у нечітких правилах продукцій;

• Акумулювання висновків нечітких правил продукцій;

• Дефазифікация значень [2].

Рис. 4.1 Алгоритм роботи системи нечіткого логічного висновку

Описані вище етапи нечіткого висновку можуть бути реалізовані неоднозначним способом, оскільки містять у собі окремі параметри, які повинні бути фіксованими або специфіковані. Тим самим, вибір конкретних варіантів кожного з етапів визначає деякий алгоритм, що у повному об'ємі реалізує нечіткий висновок у системах правил нечітких продукцій. Найпоширеніші чотири алгоритми нечіткого висновку. Вони розглянуті нижче.

Алгоритм Мамдані (Mamdani). Є одним з перших, котрий знайшов застосування в СНВ. Алгоритм може бути визначений у такий спосіб.

– Формування бази правил СНВ. Особливості формування бази правил стандартні – повинні бути задані вагові коефіцієнти правил, визначені функції приналежності значень терм-множин, погодженість.

– Фазифікація вхідних змінних – знаходження значень функцій належності нечітких множин (термів) на основі звичайних вихідних даних. Метою є встановлення відповідності між конкретним значенням окремої вхідної змінної системи нечіткого висновку й значенням функції належності по кожному з лінгвістичних термів, які використовуються в підумовах бази правил СНВ.

– Агрегування підумови у нечітких правилах продукцій. Для знаходження ступеня істинності кожного із правил нечітких продукцій використовуються парні нечіткі логістичні операції. Ті правила, ступінь істинності яких відмінна від нуля, уважаються активними й використовуються для подальших розрахунків.

– Активізація підвисновків у нечітких правилах продукцій. Здійснюється по формулі (4.1). При цьому для скорочення часу висновку враховуються тільки активні правила нечітких продукцій.

(4.1)

– Акумуляція висновків нечітких правил продукцій. Здійснюється по формулі для об'єднання нечітких множин, що відповідають терм підвисновків, що ставляться до тих же вихідних лінгвістичних змінних.

– Дефазифікація вихідних змінних. Традиційно використовується метод центра ваги або метод центра площі. Методи дефазифікації описані нижче.

Алгоритм Ларсена (Larsen). Формально алгоритм Ларсена може бути визначений у такий спосіб.

– Формування бази правил СНВ. Особливості формування бази правил збігаються з алгоритмом Мамдані.

– Фазификація вхідних змінних. Особливості фазифікації також збігаються з попереднім алгоритмом.

– Агрегування підумови в нечітких правилах продукцій. Для знаходження ступеня істинності кожного із правил нечітких продукцій використовуються парні нечіткі логістичні операції. Ті правила, ступінь істинності яких відмінна від нуля, уважаються активними й використовуються для подальших розрахунків.

– Активізація підвисновків у нечітких правилах продукцій. Здійснюється по формулі (4.2).

(4.2)

– Акумуляція висновків нечітких правил продукцій. Здійснюється по формулі для об'єднання нечітких множин, що відповідають терму підвисновків, що ставляться до тих же вихідних лінгвістичних змінних.

– Дефазифікація вихідних змінних. Може використовуватися кожен з нижче представлених методів дефазифікації.

Алгоритм Сугено (Sugeno):

– Формування бази правил СНВ. У базі правил використовуються тільки правила нечітких продукцій у вигляді:

ПРАВИЛО:

ЯКЩО "b1 є A" І "b2 є A" ТО "w1 = e1 * a1 + e2 * a2" (4.3)

Тут e1 і e2 – деякі вагові коефіцієнти. При цьому значення вихідний змінної w у висновку визначається як деяке дійсне число.

– Фазифікація вхідних змінних. Особливості фазифікації також збігаються з попереднім алгоритмом.

– Агрегування підумови в нечітких правилах продукцій. Для знаходження ступеня істинності кожного із правил нечітких продукцій використовується логічна операція min-кон’юнкції. Ті правила, ступінь істинності яких відмінна від нуля, уважаються активними та використовуються для подальших розрахунків.

– Активізація підумов у нечітких правилах продукцій. По-перше, з використанням методу (4.1) знаходяться значення істинності всіх висновків правил нечітких продукцій. По-друге, здійснюється розрахунок звичайних (не нечітких) значень вихідних змінних кожного правила. Це виконується з використанням формули (4.3) для висновку, у яку замість a1 і a2 підставляються значення вхідних змінних до етапу фазифікації. Тим самим визначаються множина значень ІЗ = {c1, c2, ..., cn} і множина значень вихідних змінних W = {w1, w2, ..., wn}, де n – загальна кількість правил у базі правил.

– Акумуляція значень нечітких правил продукцій. Фактично відсутній, тому що розрахунки здійснюються зі звичайними дійсними числами wj.

– Дефазифікація вихідних змінних. Використовується модифікований варіант у формі методу центра ваги для одноточкових множин.

Читайте також:

1. D - порушення стану свідомості (Disability).
2. II.ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ
3. IX. Відомості про військовий облік
4. IX. Відомості про військовий облік
5. L. Ефективність праці: теоретичні аспекти
6. Q Конституція України від 28 червня 1996 р. // Відомості Верховної Ради України – 1996 - № 30 – Ст. 141
7. V Практично всі психічні процеси роблять свій внесок в специфіку організації свідомості та самосвідомості.
8. Активне управління інвестиційним портфелем - теоретичні основи.
9. Білковий обмін: загальні відомості
10. Біографічні відомості
11. Боротьба з проявами національної самосвідомості
12. Вальниці ковзання. Загальні відомості

Переглядів: 1170