Методи зведення до чіткості

Алгоритми Сугено

Сугено (Sugeno) і Такагі (Takagi) використали набір правил у наступній формі (як і раніше, розглядається приклад з двома правилами):

П ₁: якщо є і є , тоді ,

П ₂: якщо є і є , тоді .

Цей алгоритм полягає у наступному:

2. Перший етап – як у алгоритмі Мамдані.

1. На другому етапі знаходяться та індивідуальні виходи правил:

,

.

3. На третьому етапі визначається чітке значення змінної виводу:

.

Наведений опис стосується алгоритму Сугено 1-го порядку.

Якщо правила записані у формі

П ₁: якщо є і є , тоді ,

П ₂: якщо є і є , тоді ,

то це відповідає алгоритму Сугено 0-го порядку.

Вище вже був розглянутий один з методів – центороїдний (centroid of area). Наведемо відповідні формули ще раз

- для неперервного варіанту

- для дискретного варіанту

.

Застосовуються також інші евристичні методи зведення до чіткості: найменший максимум (smallest of max, som), найбільший максимум (lagerst of max lom), середній максимум (mean of max, mom) та бісекторний (bisector of area).

13.2. Нечіткі регулятори

Цифрова обробка даних використовує лише два стани: ”так” або “ні”, тобто “0” або “1”. Натомість, FL перетворює поняття, сформульовані розмовною мовою, як “мало”, “середина”, “багато”, “близько”, “далеко” у точну математичну модель і уможливлює її цифрову обробку.

Часто єдина можливість змоделювати складні процеси керування та регулювання полягає у передачі обчислювальній системі опису розмовною мовою, розробленого експертами процесу. Досвідчені фахівці у багатьох випадках можуть виконувати керування процесами вручну. За допомогою FL можна подати і використати людський досвід та знання ефективніше, ніж це було можливо із застосуванням бінарної логіки.

Часткова область FL, яка займається постановкою та розв’язуванням проблем регулювання, визначається як Fuzzy - Control (FC). Принцип FC полягає у встановленні або доповненні моделі регульованого процесу системою правил, що базуються на знаннях, за допомогою лінгвістичних змінних, які описують об’єкт регулювання розмовною мовою. FC є розумним доповненням до звичайної техніки керування та регулювання, і пропонує спосіб регулювання процесів, які дотепер було неможливо або важко регулювати.

Нечітка логіка є технологією керування і регулювання у технічних системах без дорогого математичного моделювання, особливо, коли не існує точних математичних моделей систем, або вони є надто дорогими. Вона забезпечує можливість визначaти стратегію регулювання за допомогою елементів розмовної мови, перетворюючи лінгвістичний опис проблем у Fuzzy – правила, наповнює більшість неточних понять і символів людської думки математичним змістом і дає змогу зробити їх кількісну оцінку.

Застосування FC у техніці регулювання обумовлене багатьма причинами, до яких відносяться:

- можливість покращання якості регулювання без математичних знань, які у звичайній техніці керування є необхідними;

- висока гнучкість; на практиці часто виявляється, що FL - регулятор може досягти кращих результатів регулювання і завдяки цьому має вищу прозорість до змін та помилок.

Основою для цього є формулювання задач, наближене до способу мислення та поведінки людей.

Впровадження FL - регуляторів у промисловість є дуже багатостороннім і у багатьох галузях ще невідоме. Тому можна подати лише короткий перелік уже існуючих застосувань:

Техніка оточуючого середовища:

- очисні споруди - регулювання стадій біологічного очищення;

- установки для спалювання сміття - регулювання та оптимізація процесів горіння;

- вітряні установки - регулювання положення лопастей ротора для оптимізації потужності;

Техніка нагріву - підтримання клімату та вентиляція.

- регулювання температури та розморожування холодильників;

- вентиляція та освітлення відкритих будівель;

- регулювання освітлення, вентиляція та водопостачання теплиць.

Дата добавления: 2014-10-31