270 likes | 503 Views
FUZZY ROZHODOVANIE. 20 10. Pozn.: Priesvitky vyžadujú fonty Math1 až Math5 . Možnosť stiahnuť font installer napr. na : http://www.mozilla.org/projects/mathml/fonts/. Ďalej je potrebné mať aj MT Extra Plain font. Napr. na: http://azfonts.net/load_font/mtextra_p.html.
E N D
FUZZY ROZHODOVANIE 2010
Pozn.: Priesvitky vyžadujú fontyMath1 až Math5. Možnosť stiahnuť font installernapr. na: http://www.mozilla.org/projects/mathml/fonts/ Ďalej je potrebné mať aj MT Extra Plain font. Napr. na: http://azfonts.net/load_font/mtextra_p.html J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Repetitórium o fuzzy Čo je FUZZY? Neostrý Neurčitý Nejasný Hmlistý Vágny Zenón z Elei cca. 490 – 430 pred Kr. Skrátka fuzzy... J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Fuzzy množiny ako riešenie • B. Russell – vágnosť ako matematický pojem • J. Łukasiewicz – viachodnotová logika • M. Black – vágne množiny Lotfi A. Zadeh (1965) – fuzzy množiny (Fuzzy Sets) J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Počítanie so slovami Fuzzy Fuzzy Lingvistická Fuzzy relácia aritmetika premenná granula Fuzzy množina Základné koncepty teórie fuzzy množín • Fuzzy množina (FM) • Lingvistická (jazyková) premenná (LP) • Princíp rozšírenia (fuzzy aritmetika) • Fuzzy relácia • Fuzzy granuly • ... • Počítanie so slovami J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Fuzzy množina U – univerzum A – názov FM A(u) – stupeň príslušnosti [0;1] J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Lingvistická (jazyková) premenná Symbolická úroveň Numerická úroveň - názov LP (vek človeka) T - term množina (mladý, stredne starý, starý) U - univerzum G - syntaktické pravidlá (stredný+starý = s.s.) M - sémantické pravidlá J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Fuzzy logika = fuzzifikácia logiky Dvojhodnotový prípad: AK <predpoklad> POTOM <záver> • Problém zaokrúhľovania • Nutnosť zapojiť človeka do vyhodnocovania Fuzzifikácia produkčného pravidla: x, y – vstupy u – výstup A, B, C – fuzzy množiny J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Postup vyhodnocovania (inferencie)fuzzy produkčného pravidla I. I. II. III. • výpočet kompatibility • agregácia čiastkových predpokladov • sila pravidla α [0; 1] • vlastná inferencia pravidla C’≠ C J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
(1): α1 OR (2): α2 IV. Akumulácia J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
U u* V. Defuzzifikácia J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Štruktúra fuzzy inferenčného systému (fuzzy regulátor) 1974 – Prof. Mamdani J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Typy fuzzy regulátorov • Mamdaniho (1974) • fuzzy P, PI, PD, PID • fuzzy kĺzavá regulácia • TSK • Tsukamotov • nelineárny • lineárny • Adaptívny FR • samoladiteľný (samonastaviteľný) • samoučiaci sa (samoorganizačný) • Špeciálne návrhy (relácie podobnosti, Mac Vicar-Whelan) J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
FR ako expertný systém Schopnosť pracovať s čiastočne protirečivými informáciami a neurčitosťou Pravidlový ES Práca v reálnom čase Nelineárny systém Úplná automatická činnosť, t.j. náhrada človeka Robustné riešenia (väčšinou) J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Výhody fuzzy systémov • Práca s protirečivou a nepresnou informáciou • Ľahká zrozumiteľnosť – vhodná reprezentácia znalostí • Jednoduchší a rýchlejší návrh • Modulárnosť riešenia – možnosť meniť pravidlá bez nutnosti prepracovať celý systém • Paralelizmus vo výpočtoch • Robustnosť návrhu J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Nevýhody fuzzy systémov • Vysoká výpočtová náročnosť (nie tak vážna) • Neschopnosť sa učiť návrh adaptívnych systémov (neurónové siete, genetické algoritmy) J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Ďalšie perspektívy teórie FM • Hybridizácia – spájanie fuzzy systémov s inými prostriedkami umelej inteligencie • Tvorba ďalších nadstavbových konceptov J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Y y=f(x) R: XY : XY X Fuzzy relácie resp. J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Operácie s fuzzy reláciami FM je špeciálny prípad unárnej fuzzy relácie. Čo platí pre FM, to platí aj pre fuzzy relácie. • Prienik (t-normy) • Zjednotenie (t-conormy) • Doplnok • Projekcia • Cylindrické rozšírenie • Kompozícia J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Inferencia podľa jednotlivých pravidiel verzus kompozičná inferencia • Podľa jednotlivých pravidiel (individual rule based) • reprezentácia znalostí v pravidlách (user-friendly) • nižšia výpočtová náročnosť • báza znalostí rozdelená na FP a pravidlá • vysoký počet parametrov bázy znalostí • Kompozičná (compositional) • jednoduchý princíp inferencie • výpočtovo náročná • strata pravidlovej reprezentácie znalostí J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Formy reprezentácie znalostí vo fuzzy systémoch • Fuzzy produkčné pravidlá AK-POTOM • (najviac používané) • 2. Fuzzy relácie • 3. Fuzzy asociatívne pamäte(memories)- FAM • 4. Fuzzy kognitívne siete (asociatívne siete) J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Relácie podobnosti (RP)(similarity relation) Binárna relácia: index podobnosti s = 1 - totožné s = 0 - dizjunktné A B !!! SR(A,B) T(A,B) !!! X J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Fuzzy čísla 1 Re Význam: asi, približne Definícia: Fuzzy číslo je normálna a konvexná FP Re. (Má rastúcu časť, klesajúcu časť a vrchol.) Pozn.: Ak namiesto vrcholu jadro fuzzy interval J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Možnosť vykonávať fuzzy aritmetiku: J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010
Nevýhody: • Deformácia tvaru FP • Rozširovanie nosiča FP (fuzzifikácia fuzzy) J. Vaščák: Fuzzy rozhodovanie, 2010