Модификации модуля

В структуре, представленной в предыдущих подразделах, сделано допущение, что в каждом /с-м правиле, к = 1,..., Л/, учитывается предо­пределенное количество нечетких множеств ДГ, / = 1, ..., п. Результат та­кого допущения проявляется в большом количестве обрабатывающих элементов первого слоя (L1): наэпомним, что это количество равно пхЛ/. Однако изучение реальных систем показывает, что нечеткие множества одной и той же переменной оказываются весьма близкими друг другу (расстояния между их центрами невелики). Поэтому их можно заменить одним нечетким множеством. Как правило, реализуется следующая мето­дика, вначале определяется фиксированное количество нечетких мно­жеств для каждой переменной, и в последующем именно они и использу­ются в правилах вывода. Например, если некоторая лингвистическая пе­ременная представляет скорость движения, то для нее задается фикси­рованное количество нечетких множеств типа «медленно», «средне», «бы­стро», и именно на их основе формируются соответствующие правила. При­мер упрощенного таким образом модуля управления представлен на рис. 5.3. На нем видно, что в связях между слоями L1 и L2, отображающих структуру правил, одни и те же нечеткие множества Д* содержатся в различ­ных правилах. Очевидно, что количество элементов в слое L1 на рис. 5.3 оказывается меньше, чем на рис. 5.1, тогда как количество элементов в слое L2 на обоих рисунках совпадает. Именно в этом заключается прин­ципиальное различие между структурами, изображенными на рис. 5.1 и 5.3.

При проектировании двухвходового модуля управления при усло­вии, что для каждого входа определяется семь нечетких множеств коли­чество узлов в первом слое на рис. 5.3 составит 7+7 = 14. В этом случае может быть построено максимум 7x7 = 49 правил. Если бы те же 49 пра­вил использовались в немодифицированном модуле управления, то ко­личество нечетких множеств (и, соответственно, количество узлов в пер­вом слое) для тех же двух входов составило бы 2x49 = 98 (!). Выигрыш очевиден.

Аналогичные упрощения можно выполнить и в отношении нечетких множеств В^к. Они также будут сводиться к определению соответствующего количества этих множеств и их последующему использованию в правилах. В результате мы получим правила с количеством заключений М< N Вслед­ствие этого предпосылки (суждения) правил с идентичными выводами (за­ключениями) можно объединить нечетким оператором OR и сформировать таким образом универсальное правило. Для его реализации необходим до-

Ы ЩУ L2 L3 Ы

Рис. 5.3. Реализация упрощенного модуля нечеткого управления.

Рис. 5.4. Реализация модифицированного модуля нечеткого управления.

Глава 5. Модули нечетко-нейронного управления

5. 1. Определение структуры модуля управления при дефуззификации 323

Гн1^еЛЬНТл^Сс^0И' ^пР^еД^шествУ^юи4Ий слоям дефуззификации, показан­ный на рис. 5.4. Его задача заключается в объединении соответствующих по™ с одним общим выводом. Поскольку чаще всего нечеткая опера­ция OR реализуется недифференцируемой функцией максимум, то ис­пользование алгоритма обратного распространения ошибки, включающего вычисление производной, может оказаться затруднительным Тем не ме­нее приведенные модификации применяются повсеместно и практически используются в большинстве модулей нечеткого управления, которые б7-дут оосуждаться в следующих подразделах.

Дата добавления: 2015-06-04