Основные этапы нечеткого вывода

 

Говоря о нечеткой логике, чаще всего имеют в виду системы нечеткого вывода, которые широко используются для управления техническими устройствами и процессами. Разработка и применение систем нечеткого вывода включают в себя ряд этапов, реализация которых выполняется с помощью рассмотренных ранее основных положений нечеткой логики.

 

Информацией, которая поступает на вход системы нечеткого вывода, являются измеренные некоторым образом входные переменные. Эти переменные соответствуют реальным переменным процесса управления. Информация, которая формируется на выходе системы нечеткого вывода, соответствует выходным переменным, которые используются для процесса управления.

 

Системы нечеткого вывода предназначены для преобразования значений входных переменных процесса управления в выходные переменные на основе использования нечетких правил продукций.

 

Для этого системы нечеткого вывода должны содержать базу правил нечетких продукций и реализовывать нечеткий вывод заключений на основе посылок или условий, представленных в форме нечетких лингвистических высказываний.

 

Таким образом, основными этапами нечеткого вывода являются:

Формирование базы правил

Фаззификация входных переменных

Агрегирование подусловий

Активизация подзаключений

Аккумулирование заключений

Дефаззификация

 

 

 

 

Часто бывает необходимо получить значение выходной переменной в четком виде, для этого проводится этап дефаззификации (Defuzzification).

Дефаззификация в системах нечеткого вывода представляет собой процедуру нахождения обычного (четкого) значения для каждой из выходных лингвистических переменных, поэтому часто данный этап называют приведением к четкости.

Рассмотренные этапы нечеткого вывода в совокупности составляют один из самых распространенных алгоритмов нечеткого вывода, который в литературе описывается под названием алгоритма Мамдани.

Для выполнения численных расчетов на этапе дефаззификации могут быть использованы следующие формулы, получившие название методов дефаззификации:

Метод центра тяжести

 

 

 

2 -

 

3 -

Рассмотрим использование алгоритма Мамдани (классического алгоритма нечеткого вывода, рассмотренного ранее) на примере решения задачи управления перевернутым маятником.

Рассмотрим этот алгоритм управления подробнее.

Согласование значений входных и выходных переменных эффективно реализуется за счет использования нечеткой ассоциативной матрицы (НАМ), показанной на рисунке 8.12.