بخشی از مقاله
چکیده
در پژوهشهحاضر، یک مدل مبتنی بر منطق فازي به عنوان سامانه تصمیمهیار به منظور درجههبندي کیفی دانهههاي برنج تدوین گردیدههبا استفاده از یک سامانه پردازش تصویر، ویژگیههاي ابعادي و شدت نور دانههها توسط یک دوربینهثبت و ذخیره شدههالگوریتم پردازش تصویر به منظور استخراج ویژگیههاي هندسی و شدت نور دانههها و همچنین مدل فازي درجههبندي محصول در محیط نرم افزار MATLABهتدوین گردیدههتعداد هه1هنمونه برنجهرقم هاشمیهبا شرایط کیفی مختلف تهیه شد و کیفیت آنهها توسط کارشناسان مجرب در صنعت فرآوريهبرنج بصورت تجربی در پنج سطح خیلی بد، بد، متوسط، خوب و خیلی خوب درجه بندي گردیدههبه منظور ارزیابی سامانههاستنتاج فازي تدوین شده، همانهنمونهههاي برنج درجههبندي شده توسط کارشناسان به عنوان ورودي به مدل فازي تغذیه شدند
مدل فازي شامل دو متغیر زبانی ورودي زدرجه سفیدي دانههها و درصد دانهههاي خردطههر دو به صورتهتابع عضویت مثلثی و یک متغیر زبانی خروجی زکیفیت محصولطهبه شکلهتابع عضویت ذوزنقههاي بودههدر مجموع، لخهقاعده با عملگر منطقی AND، سامانه استنتاج ممدانی، روش مرکز حداکثرها براي غیرفازيهسازي به کار گرفته شدند تا یک سامانه خبره مؤثر فازي براي درجههبندي کیفیتهدانهههاي برنج ایجاد شودههنتایج بدست آمده حاکی از مطابقت چشهدرصدي نتایج حاصلهاز مدل درجههبنديهبا تصمیمات کارشناسان خبره بودههبنابراین، چنین مدلی میه تواند به نحو مؤثري در قالب یک سامانه کنترل به منظور پایش کیفیت برنج در کارخانجات فرآوري این محصول مورد استفاده بگیردههه
مقدمه
محاسبات نرم روشی ابتکاري در راستاي ایجاد سیستمههاي هوشمند است که امروزه به شدت مورد توجه مجامع علمی قرار گرفته استههدنیاي پیرامون ما سرشار از پدیدهها و سیستمههاي پیچیدهاي است که به سختی میهتوان توصیف و تعریف دقیقی براي ماهیت عملکردي و رفتاري آنها ارائه نمودههدر مورد چنین پدیدههایی، به فرضیهههایی نیاز است که بتواند دانش بشري را در جهت مدلهسازي صحیح رفتار سیستم در قالب روابط ریاضی یاري دهدهههمانهطور که میهدانیم، حلهمسائل پیچیدهي دنیاي واقعی نیازمند بکارگیري سیستمههاي هوشمند استههاین دسته سیستمهها ترکیبی از دانش، فناوريهها و روشهشناسیههاي مختلف استههانتظار از این سیستمهها آنه است که داراي توانایی مناسب برايهکسب یک تخصص خاص در دامنههي مشخصی بوده، بتوانند خود را با محیط تطابق داده و یاد بگیرند چطور با تغییرات محیط سازگار شوند و در نهایت در تقابل با محیط اطراف تصمیم خاصی را اتخاذ کرده و عمل مشخصی را انجام دهنددرهه مواجهه با مسائل محاسباتی دنیاي واقعی، عموماً استفادهي ترکیبی از روشههاي محاسباتی نسبت به استفادهي انحصاري از تک تک آنها داراي عملکرد بهتري استههاین واقعیت منجر به ایجاد چنین سیستمههایی در قالب محاسبات عصبیبفازي شده استهه
نظریه مجموعهههاي فازي کههبرايهاولین بار در سال لکش1همیلادي توسط یک دانشمند ایرانی به نام پروفسور لطفی زاده مطرح شد، به دنبال ارائه راهکاري بودهکه بتواند ضعف منطق کلاسیک دو مقداري در مجموعههها و ریاضیات دقیق را براي برخورد با مسائل موجود در دنیاي واقعی و غیر دقیق پوشش دهدههگرچه این نظریه در ابتدا با مخالفتههایی در جوامع علمی مواجه شد، اما به تدریج اعتبار و کاربرد بیشتري یافت به طوري که امروزه تقریباً در تمامی زمینههها مورد استفاده قرار میهگیرد زغضنفري و رضایی، لسک1طههه بههطور کلی میهتوان گفت که سیستمههاي فازي براي ریاضیهمند کردن دانش بشري مورد استفاده قرار میهگیردههدانش بشري به دو صورت خود آگاه و ناخودآگاه استههمنظور از دانش خودآگاه این است که دانش را میهتوان به صورت صریح و روشن درد قالب کلمات بیان کردههدر حالی که منظور از دانش ناخودآگاه وضعیتههایی است که انسان میهداند چه کاري انجام میهدهد،
اما نمیهتواند آن را به زور دقیق در قالب کلمات بیان کندههبه عنوان مثال، یک راننده با تجربه کامیون میهداند که در شرایط سخت جاده چگونه براند، اما اگر از او بخواهیم رفتار خود را در قالب کلمات بیان کند، شاید قادر به توصیف عملکرد خود در قالب کلمات نباشدههدر این حالت گفته میهشود این افراد داراي دانش ناخودآگاه هستندههدر دانش خودآگاه به سادگی میهتوان از انسان خبره درخواست کرد که رفتار خود را در قالب عبارتههاي اگربآنگاه بیان کرده و سپس آن را در مجموعهههاي فازي قرار دهیمههدر دانش ناخودآگاه آن چه که میهتوان انجام داد این است که از انسان خبره بخواهیم رفتار خود را نمایش دهد و هنگامی که او در حال نمایش عملکرد خود است، مجموعههاي ازهوروديهها و خروجیهها از روي عملکرد او جمعهآوري میهشودههبنابراین، مسأله مهم و اساسی در سیستمههاي فازي، ساخت مجموعهههایی متشکل از زوجههايهمرتبههوروديبخروجی است زوانگ، لسک1طههه
مهمترین کاربرد منطق فازي در سیستمههاي کنترل پیشرفته نظیر کنترل فرآیندهاي صنعتی، کنترل خودرو، کنترل ترافیک، کنترل سرعت قطار، سیستمههاي پزشکی و نظامی، لوازم خانگی و دوربینههاي تصویربرداري استهزوانگ، لسک1طههدر سالههاي اخیر، تحقیقات متعددي در رشته کشاورزي به منظور طراحی سیستمههاي تصمیمهیار با استفاده از منطق فازي صورت پذیرفته استههلرستانی و همکاران زکسک1طهیک سیستمهههوشمند را براي درجههبندي سیب گلدن دلیشز با استفاده از منطق فازي طراحی کردندههنتایج به دست آمده از سیستم توسعه داده شده فازيهداراي همخوانی خف1شهدرصد و خفلشهدرصد به ترتیب براي حالتههاي ارزیابی بلادرنگ و آفلاین با نتایج حاصل از درجههبندي به وسیله کارشناس خبره را نشان داده
مهديهپور و همکاران زلسک1طهروش فازيهرا در تعیین جیره غذایی طیور با روشههاي برنامهریزيه خطی متعارف و تقریباً بهینه مورد مقایسه قرار دادندههآنها گزارش کردند که جیره تنظیمی به روش فازي علاوه بر انعطاف پذیري، هزینه جیره را خف1هدرصد نسبت به جیره اصلی کاهش میهدهدهههمچنین روش فازي، هزینه جیره را نسبت به جیرهتقریباَ بهینه حدود ه1هدرصد کاهش میهدهدههدهرویه و همکاران زه1هخطهیک سامانه مبتنی بر پردازش تصویر و منطق فازي را به منظور تشخیص عیوب و ابعاد و درجههبندي کیفیت تخم مرغ طراحی کردنده هنتایج این ارزیابی بر روي سامانه درجههبندي فازي نشانهدهندهي دقت هچفلشهدرصد در تشخیص درجههي تخم مرغ بودههه
برنج، یکی از مهمترین محصولات غلات است که ارزش اقتصادي آن به میزان بسیارهزیادي تحت تأثیر کیفیت تولیدهو فرآوريه این محصول قرار داردههبه طور متداول، دو شاخص عمده براي تعیین کیفیت دانهههاي برنج در میانهکارخانههدارانهو تولیدکنندگانهاین محصول مطرح است که عبارتند از درجه سفیدي و درصد دانهههاي خردههبررسی این شاخصههاعمدتاًه در کارخانجات توسط کارگران خطوط تبدیل به صورتهبصري وهتجربی صورت میهپذیردههیعنی یک شخص با توجه به مهارت و تجربه خود از کار با دستگاههاي تولید برنج در کارخانجات،هبا نگاه کردن بههنمونهههمحصول خروجی از ماشینهاي تبدیل و بررسیهشاخصههاي یاد شده، کیفیت محصول را ارزیابی کرده و در صورت لزوم تغییرات مورد نیاز را در سامانه تبدیل لحاظ میهکندههبا توجه به اینکه مطالعه تحقیقات گذشته نشان میهدهد روشههاي مبتنی بر منطق فازي به خوبی قادر به شبیههسازي رفتار انسان در تصمیمهگیريههاي غیر قطعی در بحث تشخیص و تعیین کیفیت محصولات غذایی هستند، بنابراین، هدف از پژوهش حاضر،هطراحی یک سامانه درجههبندي مبتنی برهمنطق فازي به منظور شبیههسازي رفتار شخص خبره در ارزیابی و طبقههبندي شاخصههاي کیفی دانهههاي برنج استههه
مواد و روشها
ورودي سامانههفازي طراحی شده در این پژوهش، درجه سفیدي و درصد دانهههاي شکسته برنج بود که به صورت اعداد حقیقی از یک الگوریتم پردازش تصویر به دست میهآیندههسامانههفازي ابتدا این اعداد قطعی را به مقادیر فازي تبدیل میهکندههسپس با استفاده از موتور استنتاج حاصلضرب زحداقلطهممدانی قواعد فازي اعمال شده و پردازشههاي لازم بر روي آنهها انجام میهشودههدر نهایت به
