Logik Fuzzy - Cara Mencapai Kawalan Berdasarkan Input Tidak Tepat

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Pada era kawalan digital ini, hampir setiap alat dikendalikan menggunakan kawalan digital tahap menggunakan 1 dan 0. Tetapi hanya berfikir, bukankah cukup praktikal untuk berfikir setiap output dari proses harian yang anda lalui, hanya bergantung pada dua keadaan input. Tidak, pasti. Bayangkan ibu anda memasak makanan yang enak dan anda tidak boleh berhenti memujinya. Jadi bagaimana makanan menjadi sangat enak? Dengan penambahan bahan dalam kuantiti dan perkadaran yang betul, tentu saja. Jadi bagaimana dia menguruskannya? Dengan pengetahuan berangka yang sempurna mengenai kuantiti? Tidak selalu. Dia melakukannya dengan idea yang diketahui, yang datang dengan pengalaman. Di sinilah timbulnya idea logik kawalan yang menggunakan tahap keadaan input dan bukannya input itu sendiri logik yang tidak memerlukan beberapa input yang sempurna tetapi hanya berfungsi dengan anggaran khas input sahaja. Ini adalah logik kabur.

Apa itu Fuzzy Logic?

Logik kabur adalah sistem kawalan asas yang bergantung pada tahap keadaan input dan output bergantung pada keadaan input dan kadar perubahan keadaan ini. Dengan kata lain, sistem logik kabur berfungsi berdasarkan prinsip pemberian output tertentu bergantung pada kebarangkalian keadaan input.




Bagaimana Logik Fuzzy Berasal?

Fuzzy Logic dikembangkan pada tahun 1965 oleh Lotfi Zadeh di University of California, Berkley sebagai cara untuk melakukan proses komputer berdasarkan nilai semula jadi dan bukannya nilai binari. Ini awalnya digunakan sebagai cara untuk memproses data dan kemudian mulai digunakan sebagai strategi kontrol.

Bagaimana Logik Fuzzy Berfungsi?

Logik kabur berfungsi pada konsep menentukan output berdasarkan andaian. Ia berfungsi berdasarkan set. Setiap set mewakili beberapa pemboleh ubah linguistik yang menentukan kemungkinan keadaan output. Setiap kemungkinan keadaan input dan darjah perubahan keadaan adalah bahagian dari set, bergantung pada output yang diramalkan. Ia berfungsi berdasarkan prinsip If-else-the, iaitu Jika A DAN B Kemudian Z.



Andaikan kita ingin mengawal sistem di mana output boleh berada di mana saja dalam set X, dengan nilai generik x, sehingga x milik X. Pertimbangkan set A tertentu yang merupakan subset X sehingga semua anggota A tergolong selang 0 dan 1. Set A dikenali sebagai set kabur dan nilai fKE(x) pada x menunjukkan tahap keahlian x dalam set itu. Keluaran diputuskan berdasarkan tahap keahlian x dalam set. Pemberian keahlian ini bergantung pada andaian output bergantung pada input dan kadar perubahan input.

Set kabur ini diwakili secara grafik menggunakan fungsi keanggotaan dan output ditentukan berdasarkan tahap keahlian di setiap bahagian fungsi. Keahlian set ditentukan oleh logik IF-Else.


Secara amnya, pemboleh ubah set adalah keadaan input dan darjah perubahan input dan keanggotaan output bergantung pada logik DAN operasi keadaan input dan kadar perubahan input. Untuk sistem multi-input, pemboleh ubah juga boleh menjadi input yang berbeza dan output dapat menjadi kemungkinan hasil operasi AND antara pemboleh ubah.

Sistem Kawalan Fuzzy

Sistem kawalan kabur terdiri daripada komponen berikut:

Sistem Kawalan Logik Fuzzy

Sistem Kawalan Logik Fuzzy

Pembersih Bahan Api yang mengubah pemboleh ubah yang diukur atau input dalam bentuk angka menjadi pemboleh ubah linguistik.

Pengawal melakukan operasi logik kabur dalam menetapkan output berdasarkan maklumat linguistik. Ia melakukan pertimbangan berdasarkan kaedah pentafsiran manusia untuk mencapai logik kawalan. Pengawal terdiri daripada pangkalan pengetahuan dan enjin inferens. Pangkalan pengetahuan terdiri dari fungsi keanggotaan dan peraturan kabur, yang diperoleh dengan pengetahuan tentang operasi sistem sesuai dengan lingkungan.

Defuzzifier menukar output kabur ini ke output yang diperlukan untuk mengawal sistem.

Sistem Kawalan Ringkas menggunakan Logik Fuzzy untuk Mengawal Kelajuan Kipas Bergantung pada Suhu Input.

Katakan anda ingin mengawal kelajuan kipas bergantung pada suhu bilik. Bagi orang awam normal jika suhu bilik sedemikian rupa sehingga dia merasa terlalu panas, maka kecepatan kipas dinaikkan menjadi nilai penuh. Sekiranya dia berasa sedikit panas, maka kelajuan kipas akan meningkat secara sederhana. Sekiranya dia merasa terlalu sejuk, kelajuan kipas akan menurun secara drastik.

Jadi Bagaimana membuat Komputer anda melakukan ini?

Ini adalah bagaimana kita dapat mencapainya:

Mengawal Kelajuan Kipas berdasarkan Input Suhu

Mengawal Kelajuan Kipas berdasarkan Input Suhu

  • Sensor suhu mengukur nilai suhu bilik. Nilai yang diperoleh diambil dan kemudian diberikan kepada alat pembersih.
  • Fuzzifier memberikan pemboleh ubah linguistik untuk setiap nilai yang diukur dan kadar perubahan nilai yang diukur.

Contohnya, jika nilai yang diukur adalah 40⁰C dan ke atas, maka ruangan terlalu panas

Sekiranya nilai yang diukur antara 30⁰C hingga 40⁰C, biliknya cukup panas

Sekiranya nilai yang diukur adalah 22 hingga 28⁰C, ruangannya sederhana

Sekiranya nilai yang diukur adalah 10 hingga 20⁰C, biliknya sejuk

Sekiranya nilai yang diukur di bawah 10, bilik terlalu sejuk.

  • Langkah seterusnya melibatkan fungsi asas pengetahuan yang mengandungi maklumat fungsi anggota ini dan juga asas peraturan.

Contohnya, jika Bilik terlalu panas DAN ruangan semakin panas dengan cepat, maka tetapkan kelajuan kipas ke Tinggi

Sekiranya Bilik terlalu panas DAN bilik semakin panas perlahan, tetapkan kelajuan kipas menjadi kurang daripada Tinggi.

  • Langkah seterusnya melibatkan menukar pemboleh ubah output linguistik ini menjadi pemboleh ubah berangka atau pemboleh ubah logik yang digunakan untuk menggerakkan kipas pemandu motor .
  • Langkah terakhir melibatkan mengawal kelajuan kipas dengan memberi input yang betul kepada pemandu motor kipas.

Oleh itu, ini adalah gambaran ringkas mengenai Fuzzy Logic, apa-apa input selanjutnya boleh ditambahkan.