250 likes | 412 Views
Fuzzy rendszerek. dr. Szilágyi László. Boole logik ája. George Boole (1815-1864) Kétértékű logika Vajon a mi világunk ilyen? Vajon a mi mindennapi gondolkodásunk ilyen?. Strand példája. Ha végre itt a nyár és meleg az idő, az ember strandra jár. Strand miért nyit ki május 1-én?
E N D
Fuzzy rendszerek dr. Szilágyi László
Boole logikája • George Boole (1815-1864) • Kétértékű logika • Vajon a mi világunk ilyen? • Vajon a mi mindennapi gondolkodásunk ilyen?
Strand példája • Ha végre itt a nyár és meleg az idő, az ember strandra jár. • Strand miért nyit ki május 1-én? • Ha esik az eső, akkor is nyitva van nyáron a strand… • Miért? • Mert a „még nincs nyár” és a „már nyár van” között létezik több átmeneti állapot • „meleg az idő” nem mindenkinek jelenti pontosan ugyanazt • A strandnak érdemes kinyitni akkor is, ha már eléggé nyár van és elég esély van jó időre.
Nyár Magyarországon • Július 15-én teljes mértékben nyár van. • December 24-én egyáltalán nincs nyár. • De például mit mondanánk • május 29-re? • szeptember 29-re? • Boole logikája szerint ez utóbbi 2 nem nyár • De akkor jött Lotfi Zadeh, és lőn nyár bizonyos mértékig.
Fuzzy logika • Lotfi A. Zadeh (1921-) • 1965 - Fuzzy logika • Fuzzy tagságfüggvény
Pl. az 5 zlotyis sör esete • Útikönyv azt írja, hogy Lengyelországban 5 zlotyi egy sör Másik példa: magas és alacsony emberek osztálya.
Egyszerűbb műveletek fuzzy halmazokkal • Üres halmaz • Boole • Fuzzy • Komplemens halmaz
Egyszerűbb műveletek fuzzy halmazokkal • Halmazok egyesítése • Boole • Fuzzy • Mamdani • Larsen • Halmazok metszete • Boole • Fuzzy • Mamdani • Larsen
Partíció • Boole logika szerint az X halmaz bármely x elemét be lehet sorolni egy és csakis egy Ai részhalmazba • Fuzzy logika megengedi, hogy bármely x elem több Ai részhalmazhoz tartozzon, valamilyen mértékig
Partíció típusok • Valószínűségi vagy Ruspini-féle partíció (1969) • Fuzzy tagságfüggvények valószínűségeket írnak le • Lehetőségfüggvények • Fuzzy tasgágfüggvény megmutatja, hogy mennyire kompatibilis az x elem az adott osztállyal, azaz mennyire tipikus eleme az adott osztálynak
Adatok klaszterezése (csoportosítása) • Ruspini elve alapján Dunn (1974) és Bezdek (1981) → fuzzy c-means algoritmus • Optimumkeresés • Ahol vi az i-dik osztály reprezentatív eleme • Valószínűségi megkötés mellett keressük az optimális vi értékeket, és a hozzátartozó fuzzy tagságfüggvény értékeket, azaz a valószínűségi partíciós mátrixot. • Fuzzy kitevő szabályozza az algoritmus fuzzy jellegét
Fuzzy c-means (FCM) • Dunn: m=2 (1974), Bezdek m>1 (1981) • esetén xk vektort abba a j-dik osztályba soroljuk be, amelyre
Fuzzy inferencia Árpi, Sándor és Malvin minden szerdán a város valamely étteremében találkozik, és egy vacsora elfogyasztása mellett megvitatják legújabb fuzzy felfedezéseiket. Szokás szerint a vacsora után az ételt is és a kiszolgálást is egy-egy 0 és 10 közé eső osztályzattal minősítik, majd ezekből a számokból fuzzy inferenciával számolják ki, hogy hány százalák borravaló jár a személyzetnek az [5,25] intervallumból.
Fuzzy inferencia további kellékei • Kimenet (borravaló) tagságfüggvényei • Fuzzy szabályok: • Pl. HA az étel ehetetlen ÉS a kiszolgálás jó, AKKOR a borravaló magyar
Fuzzy kimenet és a defuzzyfikálás 13.85% 12.22% 19.01%
Inferencia fajtái • Mamdani-féle inferencia • Larsen-féle inferencia, majdnem ugyanígy, majdnem ugyanaz az eredmény • Takagi-Sugeno-Kong (TSK) féle inferencia • Le van egyszerűsítve