پاورپوینت نظریه مجموعه های فازی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

نظريه مجموعه هاي فازي
فصل ۱

اسلاید 2 :

مهندسی سيستم
روشهای هوش مصنوعی برای حل مسائل پيچيده
الگوريتم ژنتيک
شبکه های عصبی
نظريه فازی
آموزش کامپيوتر، روباتها و .
حل مسائل با بهترين گزينه ها تا رسيدن به پاسخ بهينه
حل مسائل پيچيده غير خطی با اطلاعات نادقيق، که سيستمهای مديريتی پيشرفته با آنها مواجه است
استفاده از طبيعت

اسلاید 3 :

تعريف فازی :
فازی (رياضيات نامعين) عبارتست از عمليات روی اطلاعات نادقيق
و تحليل نادقيق اطلاعات

اسلاید 4 :

فصل 1 :تاريخچه منطق فازي
تاريخچة مختصري از نظريه و كاربردهاي فازي
دهة 1960 آغاز نظريه فازي:
نظريه فازي به وسيله پروفسور لطفيزاده در سال 1965 در مقالهاي به نام مجموعههاي فازي معرفي شد.ايشان قبل از كار بر روي نظريه فازي، يك استاد برجسته در نظريه كنترل بود. او مفهــوم «حالت» را كه اساس نظــريه كنتــرل مدرن را شكـل ميدهد، توسعه داد.عسگرزاده در سال 1962 چيزي را بدين مضمون براي سيستمهاي بيولوژيك نوشت: ما اساساً به نوع جديد رياضيات نيازمنديم؛ رياضيات مقادير مبهم يا فازي كه توسط توزيعهاي احتمالات قابل توصيف نيستند.

اسلاید 5 :

ماهيت بازاريابي :
وی فعاليت خويش در نظريه فازي را در مقالهاي با عنوان «مجموعههاي فازي» تجسم بخشيد.
مباحث بسياری در مورد مجموعههاي فازي به وجود آمد و رياضيدانان معتقد بودند نظريه احتمالات براي حل مسائلي كه نظريه فازي ادعاي حل بهتر آن را دارد، كفايت ميكند.
دهة 1960 دهة چالش كشيدن و انكار نظريه فازي بود و هيچ يك از مراكز تحقيقاتي، نظريه فازي را به عنوان يك زمينه تحقيق جدي نگرفتند.

اسلاید 6 :

اما در دهة 1970، به كاربردهاي عملي نظريه فازي توجه شد و ديدگاههاي شكبرانگيز درباره ماهيت وجودي نظريه فازي مرتفع شد.
استاد لطفيزاده پس از معرفي مجموعة فازي در سال 1965، مفاهيم الگوريتم فازي را در سال 1968، تصميمگيري فازي را در سال 1970 و ترتيب فازي را در سال 1971 ارائه نمود. ايشان در سال 1973 اساس كار كنترل فازي را بنا كرد.

اسلاید 7 :

اين مبحث باعث تولد كنترلكنندههاي فازي براي سيستمهاي واقعي بود؛ ممداني (Mamdani) و آسيليان (Assilian) چهارچوب اوليهاي را براي كنترلكننده فازي مشخص كردند. در ســال 1978هومبــلاد (Holmblad) و اوستــرگارد (Ostergaard) اولين كنترلكننده فازي را براي كنترل يك فرايند صنعتي به كار بردند كه از اين تاريخ، با كاربرد نظريه فازي در سيستمهاي واقعي، ديدگاه شكبرانگيز درباره ماهيت وجودي اين نظريه كاملاً متزلزل شد.
دهة 1980 از لحاظ نظری، پيشرفت كندي داشت؛ اما كاربرد كنترل فازي باعث دوام نظريه فازي شد.

اسلاید 8 :

مهندسان ژاپني به سرعت دريافتند كه كنترلكنندههاي فازي به سهولت قابل طراحي بوده و در مورد بسياري مسائل ميتوان از آنها استفاده كرد.
به علت اينكه كنترل فازي به يك مدل رياضي نياز ندارد، ميتوان آن را در مورد بسياری از سيستمهايي كه به وسيلة نظريه كنترل متعارف قابل پيادهسازي نيستند، به كار برد.
سوگنو مشغول كار بر روي ربات فازي شد، ماشيني كه از راه دور كنترل میشد و خودش به تنهايي عمل پارك را انجام ميداد. ياشونوبو (Yasunobu) و مياموتو (Miyamoto) از شركت هيتاچي كار روي سيستم كنترل قطار زيرزميني سندايي را آغاز كردند. بالاخره در سال 1987 پروژه به ثمر نشست و يكي از پيشرفتهترين سيستمهاي قطار زيرزميني را در جهان به وجود آورد.

اسلاید 9 :

در دومين كنفرانس سيستمهاي فازي كه در توکيو برگزار شد،درست سه روز بعد از افتتاح قطار زيرزميني سندايي، هيروتا (Hirota) يك روبات فازي را به نمايش گذارد كه پينگپونگ بازي ميکرد؛ ياماكاوا (Yamakawa) نيــز سيستم فــازي را نشان داد كه يك پاندول معكوس را در حالت تعادل نشان ميداد. پس از اين كنفرانس، توجه مهندسان، دولتمردان و تجار جلب شد و زمينههای پيشرفت نظريه فازي فراهم شد.
دهة 1990 ، توجه محققان امريكا و اروپا به سيستمهاي فازي
موفقيت سيستمهاي فازي در ژاپن، مورد توجه محققان امريكا و اروپا واقع شد و ديدگاه بسياري از محققان به سيستمهاي فازي تغيير کرد.
در سال 1992 اولين كنفرانس بينالمللي در مورد سيستمهاي فازي به وسيله بزرگترين سازمان مهندسي يعني IEEE برگزار شد.

اسلاید 10 :

در دهة 1990 پيشرفتهاي زيادي در زمينة سيستمهاي فازي ايجاد شد؛ اما با وجود شفاف شدن تصوير سيستمهاي فازي، هنوز فعاليتهاي بسياري بايد انجام شود و بسياري از راهحلها و روشها همچنان در ابتداي راه قرار دارد. بنابراين توصيه ميشود که محققان كشور با تحقيق و تفحص در اين زمينه، موجبات پيشرفتهاي عمده در زمينة نظريه فازي را فراهم نمايند.

اسلاید 11 :

تعريف سيستمهاي فازي و انواع آن
واژة فازي در فرهنگ لغت آكسفورد به صورت مبهم، گنگ و نادقيق تعريف شده است. اگر بخواهيم نظرية مجموعههاي فازي را تعريف كنيم، بايد بگوييم که نظريهاي است براي اقدام در شرايط عدم اطمينان؛ اين نظريه قادر است بسياري از مفاهيم و متغيرها و سيستمهايي را كه نادقيق هستند، صورتبندي رياضي ببخشد و زمينه را براي استدلال، استنتاج، كنترل و تصميمگيري در شرايط عدم اطمينان فراهم آورد.

اسلاید 12 :

چرا سيستمهاي فازي:
دنياي واقعي ما بسيار پيچيدهتر از آن است كه بتوان يك توصيف و تعريف دقيق براي آن به دست آورد؛ بنابراين بايد براي يك مدل، توصيف تقريبي يا همان فازي كه قابل قبول و قابل تجزيه و تحليل باشد معرفي شود.
با حركت به سوي عصر اطلاعات، دانش و معرفت بشري بسيار اهميت پيدا ميكند. بنابراين ما به فرضيهاي نياز داريم كه بتواند دانش بشري را به شكلي سيستماتيك فرموله كرده و آن را به همراه ساير مدلهاي رياضي در سيستمهاي مهندسي قرار دهد.

اسلاید 13 :

سيستمهاي فازي چگونه سيستمهايي هستند؟
سيستمهاي فازي، سيستمهاي مبتني بر دانش يا قواعد ميباشند؛ قلب يك سيستم فازي يك پايگاه دانش است كه از قواعد اگر ـ آنگاه فازي تشكيل شده است.
يك قاعده اگر ـ آنگاه فازي، يك عبارت اگر ـ آنگاه است كه بعضي كلمات آن به وسيله توابع تعلق پيوسته مشخص شدهاند.
مثال:
اگر سرعت خودرو بالاست، آنگاه نيروي كمتري به پدال گاز وارد كنيد.
كلمات «بالا» و «كم» به وسيله توابع تعلق مشخص شدهاند؛ توضيحات كامل در شکل ارائه شده است.

اسلاید 14 :

مثال 1-1:
فرض كنيد ميخواهيم كنترلكنندهاي طراحي كنيم كه سرعت خودرو را به طور خودكار كنترل كند. راهحل اين است كه رفتار رانندگان را شبيهسازي كنيم؛ بدين معني كه قواعدي را كه راننده در حين حركت استفاده ميكند، به كنترلكنندة خودكار تبديل نماييم.
در صحبتهاي عاميانه رانندهها در شرايط طبيعي از 3 قاعده زير در حين رانندگي استفاده ميكنند:
اگر سرعت پايين است، آنگاه نيروي بيشتري به پدال گاز وارد كنيد.
اگر سرعت متوسط است، آنگاه نيروي متعادلي به پدال گاز وارد كنيد.

اسلاید 15 :

Membership fuction
Speed (mph)
اگر سرعت بالاست، آنگاه نيروي كمتري به پدال گاز وارد كنيد.

اسلاید 16 :

انواع سيستمهاي فازي
سيستمهاي فازي خالص
سيستمهاي فازي تاكاگي ـ سوگنوكانگ (TSK)
سيستمهاي با فازيساز و غير فازيساز

اسلاید 17 :

سيستم فازي خالص
موتور استنتاج فازي، اين قواعد را به يك نگاشت از مجموعههاي فازي در فضاي ورودي به مجموعههاي فازي و در فضاي خروجي بر اساس اصول منطق فازي تركيب ميكند.
مشكل اصلي در رابطه با سيستمهاي فازي خالص اين است كه وروديها و خروجيهاي آن مجموعههاي فازي ميباشند. درحالي كه در سيستمهاي مهندسي، وروديها و خروجيها متغيرهايي با مقادير حقيقي ميباشند.
بـــراي حل اين مشكــل، تاكاگي ســوگنو و كانگ،نوع ديگري از سيستمهاي فازي معرفي كردهاند كه وروديها و خروجيهاي آن متغيرهايي با مقادير واقعي هستند.

اسلاید 18 :

سيستم فازي تاكاگي ـ سوگنو و كانگ
بدين ترتيب قاعده فازي از يك عبارت توصيفي با مقادير زباني، به يك رابطة ساده تبديل شده است؛ به طور مثال در مورد خودرو ميتوان اعلام كرد كه اگر سرعت خودرو X باشد، آنگاه نيروي وارد بر پدال گاز برابر Y=CX ميباشد.
مشكلات عمدة سيستم فازي TSK عبارت است از:
بخش «آنگاه» قاعدة يك فرمول رياضي بوده و بنابراين چهارچوبي را براي نمايش دانش بشري فراهم نميكند.
اين سيستم دست ما را براي اعمال اصول مختلف منطق فازي باز نميگذارد و در نتيجه انعطافپذيري سيستمهاي فازي در اين ساختار وجود ندارد.
براي حل اين مشكلات نوع سومي از سيستمهاي فازي يعني سيستم فازي با فازيسازها و غير فازيسازها مورد استفاده قرار گرفت.

اسلاید 19 :

سيستم هاي فازي با فازيساز و غير فازي ساز
اين سيستم فازي معايب سيستم فازي خالص و سيستم فازي TSK را ميپوشاند. در اين مبحث، از اين پس سيستم فازي با فازي ساز و غير فازيساز منظور خواهد بود.
به عنوان نتيجهگيري براي اين بخش لازم است يادآوري شود كه جنبة متمم نظريه سيستمهاي فازي اين است كه يك فرايند سيستماتيك را براي تبديل يك پايگاه دانش به يك نگاشت غير فعلي فراهم ميسازد

اسلاید 20 :

زمينههاي تحقيق عمده در نظريه فازي
منظور از نظريه فازي، تمام نظريههايي است كه از مفاهيم اساسي مجموعههاي فازي يا توابع تعلق استفاده ميكنند.
نظريه فازي را میتوان به پنج شاخة عمده تقسيم كرد كه عبارتند از:
رياضيات فازي
منطق فازي و هوش مصنوعي
سيستمهاي فازي
عدم قطعيت و اطلاعات
تصميمگيري فازي