منطق فازی، شناسایی و کنترل پیشبین (قسمت اول: مدل کردن...

منطق فازی، شناسایی و کنترل پیشبین)قسمت اول: مدل کردن فازی(

نگارش:کیوان مجتهدی

 استاد درس:

دکتر فرزاد توحیدخواه

1388دی

فهرست مطالبچکیده

فصل اول: مدل کردن فازی

- تقریب توابع1-1- توصیف سیستم1-1-1- تقریب خطا1-1-2- ساختن واحدها در مدلهای 1-1-3فازی

T-S- قابلیت تقریب مدلهای فازی 1-2

فهرست مطالب )ادامه( های ورودی- ساختن مدلهای فازی از دادهفصل دوم:

خروجی

- روش موزاییک یا جدول2-1- مثال گرافیکی2-1-1

- روش کاهش گرادیان2-2- مثال گرافیکی2-2-6

بندی و کاهش گرادیان - خوشه3-4- الگوریتم برای مدلهای ممدانی2-3-1

T-S- الگوریتم برای مدلهای 2-3-2- مثال گرافیکی2-3-3

- روشهای تکاملی2-4- تعمیم و تخمین نتایج2-5- مثالی از یک کاربرد صنعتی2-6

فهرست مطالب )ادامه( مدل کردن فازی با اجتماع زبانی: یک فصل سوم:

کاوی ابزار برای داده

- مقدمه3-1- ساختار مدل فازی3-2AFRELI- الگوریتم 3-3FuZion- الگوریتم 3-4

ها مثال3-5- مدل کردن یک تابع دو ورودی غیر 3-5-1خطی

- مدل کردن تابع غیرخطی با سه ورودی3-5-2گونه سریهای زمانی - پیشبینی آشوب3-5-3- مدل کردن خواص کیفیت روی یک3-5-4

(HDPEاتیلن با چگالی باال ) رآکتور پلی

شناسایی غیرخطی با فصل چهارم: استفاده از مدلهای فازی

- شناسایی سیستم4-1- ساختارهای پایه سیستم فازی4-2- طراحی آزمایش برای شناسایی سیستم4-3

- انتخاب رگرسورها4-4- روشهای جستجو4-4-1- ارزیابی رگرسورها4-4-2

- انتخاب کردن ساختار4-5- محاسبه کردن پارامترها4-6- اعتبارسنجی4-7 و Box مجموعه داده کوره گازی - مثال: شناسایی4-8

Jenkins

فهرست مطالب )ادامه(

فصل اول: مدل کردن فازی- تقریب توابع1-1

- توصیف سیستم1-1-1- تقریب خطا1-1-2- ساختن واحدها در 1-1-3

مدلهای فازی

- قابلیت تقریب مدل]های 1-2T-Sفازی

UAخطای تقریب و خاصیت تقریب •

های های فازی به توابع به روش سیستم•

شوند.جمحلی نزدیک می

هر قاعده یا قانون مثل یک موزاییک رفتار •

کند. می

- تقریب توابع1-1

امi- تعریف تابع عضویت برای ورودی 1-1شکل

- توصیف 1-1-1سیستم

- توصیف سیستم1-1-1

- تقریب 1-1-2خطا

قضیه:تابعهای عضویت نرمال FIS یUک f(x)اگUر بUا یUک تعداد اختیاری

روی در مراکUز پخش شده بUا ای( ذوزنقUه یUا )مثلثUی باشUد فواصUل و فواصUل را چنان بپوشاننUد کUه حداقUل یUک و حداکثر داده شده مقدار یک برای مخالUف صUفر تابUع عضویUت دو

یUک تابUع نامشخUص باشUد؛ اگUر پیوسUته مشتق g(x)باشنUد و اگر را توانUد تابUع مUیپذیUر در همان فاصUله، بنابرایUن سUیستم فازی

با یک خطای محدود اختیاری تقریب بزند:

- تقریب 1-1-2خطا

دو به مسUتقیما باال رابطUه دو طبUق تقریUب دقUت

فاکتور زیر بستگی دارد:

مقدار حداکثر گرادیان تابع

ها فاصله بین مراکز تابع عضویت

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

تواند های فازی مUی های تقریUب سUیستم نمای روشنتUر قابلیUتبUه دست یابUی قوانیUن همسUایه توسUط تحلیUل خواص درون هUا

های فازی آید. ایUن اجزا شامUل واحدهای سUاخته شده سیستماسUت. مطالعUه ایUن واحدهUا جهUت تحلیUل کردن خواصUی مانند که اسUت ذکUر بUه الزم هسUتند. مهUم بودن هموار و تعمیUم

تواند واحدهای سUاخته شده کوچکترین مدل فازی اسUت که میایUن قسUمت محدود به روی یUک فاصUله تعریUف شوند. تحلیUل

ای و گوسی است. سه نوع تابع عضویت مثلثی، چند جمله

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

تابع عضویت مثلثی با همپوشانی نیم

همپوشانی برابر نیم است.•

توانند جمع گردند. های عضویت تا یک می همپوشانی تابع •

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

تابع عضویت مثلثی با همپوشانی نیم

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

تابع عضویت مثلثی با همپوشانی نیم

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

تابع عضویت مثلثی با همپوشانی نیم

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

تابع عضویت مثلثی با همپوشانی نیم

برای حالت نهایXی نتیجXه

دو ورودی:

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

ای توابع عضویت چندجمله

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

ای با توابع عضویت چندجملههمپوشانی نیم

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

ای تولیXد شده بXا درونیابXی چندجملXهای بXXXا توابXXXع عضویXXXت چندجملXXXه

همپوشانی نیم

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

ای تولیXXد شده بXXا توابXXع سXXطح چندجملXXهای بXا همپوشانXی نیXم عضویXت چندجملXه

در یک سیستم با دو ورودی

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

توابع عضویت گوسی

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

درونیابی گوسی با توابع عضویت گوسی

ساختن واحدها در - 1-1-2مدل فازی

سUUطح گوسUUی تولیUUد شده در یUUک سUUیستم دو ورودی با توابع عضویت گوسی

مدل - 1-1-2 در واحدها ساختنفازی

چندجملXXه توابXXع سXXطح بXXا شده تولیXXد ایچندجملXه در عضوXیXت نیXم همپوشانXی بXا ای

ورودی دو با سیستم یک

های - قابلیت تقریب مدل1-2T-Sفازی

تUر ( پیچیدهT-Sهای فازی تاکاگUی- سUوگینو )]مطالعUه قابلیUت تقریUب مدل

هUا هسUتند چون نتایUج قواعUد دیگUر مقادیUر ثابتUی نیسUتند بلکUه تابعUی از مقدم

توان مشابهاً های قبلUUی را مUUی یUUا سUUایر متغیرهUUا هسUUتند. نتایUUج قسUUمت

توسعه داد. این نتایج به طور خالصه عبارتند از:

هستند.UA نیز T-Sهای مدل •

های نیUز بUا تابUع عضویUت مثلثUی و همپوشانUی نیم درونیابT-Sهای مدل•

خطی روی مقادیر تابع های استفاده شده به عنوان نتایج قواعد هستند.

های - قابلیت تقریب مدل1-2T-Sفازی

ای و همپوشانUی نیم درونیاب نیUز بUا تابUع عضویUت چندجملUهT-Sهای مدل •

ای درجه های غیرخطUی هسUتند کUه توسUط یUک قسUمت یکنواخUت چندجملUه

نتایج بUه عنوان بUه کار گرفتUه شده توابUع بUه مقادیUر سUوم وصUل کننده

شود. قوانین توصیف می

های نیUز بUا تابUع عضویUت گوسUی و همپوشانUی نیم درونیابT-Sهای مدل•

های توابUع استفاده غیرخطUی هسUتند کUه توسUط یUک تابUع یکنواخUت همسUایه

کند. شده به عنوان نتایج قوانین را به هم وصل می

های ورودی- ساختن مدلهای فازی از دادهفصل دوم: خروجی

- روشهای تکاملی2-4- تعمیم و تخمین نتایج2-5- مثالی از یک کاربرد صنعتی2-6

بندی و کاهش گرادیان - خوشه3-4- الگوریتم برای مدلهای ممدانی2-3-1

T-S- الگوریتم برای مدلهای 2-3-2- مثال گرافیکی2-3-3

- روش کاهش گرادیان2-2- مثال گرافیکی2-2-6

- روش موزاییک یا 2-1جدول- مثال گرافیکی2-1-1

های ورودی- ساختن مدلهای فازی از دادهفصل دوم: خروجی

پارامترهای تنظیم شده توسط روشهای یادگیری مختلف

در ایUن روش موقعUیUت، شکUل و توزیUع تابعهای عضویUت توسUط •طراح انتخاب می شوند. قوانیUUن پایUUه نوشتUUه می شونUUد و روش تنهUUا

کند.نتایج قوانین را پیدا می

شود. تنها شرط شکUل، موقعیUت و توزیUع توسUط طراح معیUن مUی•نقطه هUر در حداقUل و پوشانده شود فاصUله کUل کUه اسUت ایUن ورودی دو تابUع عضویUت قرار بگیرد. همان طور کUه در فصUل قبل گفتUه شUد شکUل و نوع توزیUع بر هموار بودن و دقUت تقریUب اثUر مUی

گذارد.

تا تابع عضUویت تعUریف کنید.N برای هر ورودی •

- روش موزاییک یا 2-1جدول

- روش موزاییک یا 2-1جدول

هUر پایگاه قاعده بUا اسUتفاده از همUه ترکیبهای ممکUن روی مقدمها • )عملگر مینیمم یا ضرب( را تولید نمایید.ANDو عملگرهای

قاعده از پایگاه قاعده برای سیستم فازی ممدانی به صورت زیر هست:

به صورت زیر است:T-Sو برای سیستم فازی

- روش موزاییک یا 2-1جدول

استنتاج هر قاعده را محاسبه کنید. •

- روش موزاییک یا 2-1جدول

پارامترهای خروجی را محاسبه کنید. •برای ممدانی:

- روش موزاییک یا 2-1جدول

پارامترهای خروجی را محاسبه کنید. •:T-Sبرای

- روش موزاییک یا 2-1جدول

پارامترهای خروجی را محاسبه کنید. •در نهایت حل به رو ش کمترین مربعات خطا:

- مثال گرافیکی2-1-1

f(x)=sin(x)

تابUع عضویUت روی دامنUه ورودی تعریUف 6در ایUن حالUت

شود. می

مدل ممدانUی بUا توابUع عضویUت بUه ترتیUب 3 مدل کUه 4

تابع T-SمثلثUی، چندجملUه ای و گوسUی و یUک مدل بUا

عضویت مثلثی معرفی می شود.

1-2شکل الUف( تقریUب تولیUد شده توسUط مدل فازی ممدانUی بUا اسUتفاده از روش یادگیری موزاییUUUUUUUUک

تابUUع 6برای توابUUع مثلثUUی بUUا عضویت مثلثی.

)-( تابع اصلی)--( تقریUب تولیUد شده توسUط

مدل فازی )*( نتایج قوانین

ب( توابع عضویت

2-2شکل الUف( تقریUب تولیUد شده توسUط مدل فازی ممدانUUی بUUا اسUUتفاده از روش یادگیری موزاییUک برای توابUع مثلثUی بUا

ای. تابع عضویت چندجمله6)-( تابع اصلی

)--( تقریUUب تولیUUد شده توسUUط مدل فازی

)*( نتایج قوانین ب( توابع عضویت

3-2شکل الUف( تقریUب تولیUد شده توسUط مدل فازی ممدانUUی بUUا اسUUتفاده از روش یادگیری موزاییUک برای توابUع مثلثUی

تابع عضویت گوسی. 6با )-( تابع اصلی،

)--( تقریUب تولیUد شده توسUط مدل فازی

)*( نتایج قوانین ب( توابع عضویت

4-2شکل الUف( تقریUب تولیUد شده توسUط

بUUUUUا اسUUUUتفاده از T-Sمدل فازی روش یادگیری موزاییUUUUUUUک برای

تابUUع عضویUUت 6توابUUع مثلثUUی بUUا مثلثی.

)-( تابع اصلی)--( تقریUUب تولیUUد شده توسUUط

مدل فازی )*( نتایج قوانین

ب( توابع عضویت

- کاهش گرادیان2-2

ایUن روش نیاز بUه تعریUف تعداد و شکUل تابعهای عضویUت را )توسط طراح( •

بUه صUورت ضرب مUی گیرنUد چون یUک عUبارت تحلیلی ANDدارد. معموال تابUع

برای گرادیان تابع هزینه مورد نیاز است.

مقدار اولیUه موقعیUت تابUع عضویUت هUا یکUی دیگUر از اجزایUی اسUت کUه باید •

انتخاب گردد.

- کاهش گرادیان2-2

تنها شرط این است کUه کUل فاصله پوشانده شود و حداقل در هر •نقطUه ورودی دو تابUع عضویUت قرار بگیرد. همان طور کUه در فصل قبUل گفتUه شUد شکUل و نوع توزیUع بر هموار بودن و دقUت تقریUب اثر

می گذارد.

تا تابع عضUویت تعUریف کنید.N برای هر ورودی •

هUر پایگاه قاعده بUا اسUتفاده از همUه ترکیبهای ممکUن روی مقدمها • )عملگر مینیمم یا ضرب( را تولید نمایید.ANDو عملگرهای

- کاهش گرادیان2-2

را بUUا روش کاهUUش 12-2حال تابUUع هزینUUه غیرخطUUی و غیرمحدب •گرادیان مینیمم می کنیم.

- کاهش گرادیان2-2

عبارت کلی سیستم فازی است. 2-15

بUUه روز کردن پارامترهای دنبالUUه مسUUتقل از پارامتریزه کردن تابUUع

داده می شود.16-2های عضویت توسط رابطه

- کاهش گرادیان2-2

بUه روز کردن پارامترهای تابUع عضویUت برحسUب شکUل تابUع عUضویUت

کند. در اینجUا تنهUا فرمولهای تابUع عضویUت مثلثUی ذکUر شده فرق مUی

(.30-2 تا 26-2است )

- کاهش گرادیان2-2

بUه روز کردن پارامترهای تابUع عضویUت برحسUب شکUل تابUع عUضویUت

کند. در اینجUا تنهUا فرمولهای تابUع عضویUت مثلثUی ذکUر شده فرق مUی

(.30-2 تا 26-2است )

- مثال گرافیکی2-2-1

f(x)=sin(x)

تابUع عضویUت روی دامنUه ورودی تعریUف 6در ایUن حالUت

شود. می

مدل ممدانUی بUا توابUع عضویUت بUه ترتیUب 3 مدل کUه 4

تابع T-SمثلثUی، چندجملUه ای و گوسUی و یUک مدل بUا

عضویت مثلثی معرفی می شود.

5-2شکل الUUف( تقریUUب تولیUUد شده توسUUط مدل فازی ممدانUی بUا اسUتفاده از روش یادگیری کاهUUUUUUش گرادیان

تابUUUع 6برای توابUUUع مثلثUUUی بUUUا عضویUUت اولیUUه پخUUش شده برابر

مثلثی. )-( تابع اصلی

)--( تقریUUUب تولیUUUد شده توسUUUط مدل فازی

)*( نتایج قوانین ب( توابع عضویت بعد از تعلیم

6-2شکل الUف( تقریUب تولیUد شده توسUط مدل فازی ممدانUی بUا اسUتفاده از روش یادگیری کاهUUUUUش گرادیان

تابUUUع 6برای توابUUUع مثلثUUUی بUUUا عضویUUت اولیUUه پخUUش شده برابر

ای. چندجمله)-( تابع اصلی

)--( تقریUUب تولیUUد شده توسUUط مدل فازی

)*( نتایج قوانین ب( توابع عضویت بعد از تعلیم

7-2شکل الUف( تقریUب تولیUد شده توسUط مدل فازی ممدانUی بUا اسUتفاده از روش یادگیری کاهUUUUش گرادیان

تابUUUع 6برای توابUUUع مثلثUUUی بUUUا عضویUت اولیUه پخUش شده برابر

گوسی. )-( تابع اصلی

)--( تقریUUب تولیUUد شده توسUUط مدل فازی

)*( نتایج قوانین ب( توابع عضویت بعد از تعلیم

8-2شکل الUف( تقریUب تولیUد شده توسUط

بUUUUUا اسUUUUUتفاده از T-Sمدل فازی روش یادگیری کاهUUUUUش گرادیان

تابUUUع 6برای توابUUUع مثلثUUUی بUUUا عضویUUت اولیUUه پخUUش شده برابر

مثلثی. )-( تابع اصلی

)--( تقریUUب تولیUUد شده توسUUط مدل فازی

)*( نتایج قوانین ب( توابع عضویت بعد از تعUلیم

- مثال گرافیکی2-2-1

خطای تقریUب مدلهای تعلیUم داده شده مختلUف با روش دوره.400موزاییک و روش کاهش گرادیان در

بندی و - خوشه2-4کاهش گرادیان

هUم آوردن دسUت بUه هدف بUا بندی خوشUه بر مبتنUی هم روشهای زمان

پارامترهUا و هUم تعداد مجموعUه های فازی مورد نیاز جهUت بUه دست آوردن

شود. ایUن روشها تقریUب تابUع و توزیUع آنهUا روی دامنUه های ورودی انجام مUی

مطرح هستند.به دست آوردن داده به عنوان روشهای

ها( ایده اصUلی روشهای مبتنUی بر خوشUه بندی پیدا کردن سUاختارها )خوشUه

روی داده اسUت. بنUا بUه توزیUع آنهUا در فضای تابUع و یکسUان کردن هUر خوشه

الگوی است. قانون یUک معUرف چندبعدی فازی مجموعUه یUک عنوان بUه

( T-SیUک ابرصفحه )مدلهای یUا یUک نقطUه )مدلهای ممدانUی( خوشUه مUی توانUد

باشد.

بندی و - خوشه2-4کاهش گرادیان

توسUط تصUویرسازی خوشUه هUا بUه فضای ورودی و تقریب

زدن خوشUه تصUویر شده بUا یUک مجموعUه فازی یک بعدی

FIS دUتولی ایUن روشهUا اتوماتیک سUاخته مUی شود. مزیUت

توابUع عضویUت اسUت و تنهUا چیزی کUه طراح باید انتخاب

کند پارامترهای خوشه های الگوریتم هاست.

بندی و - خوشه2-4کاهش گرادیان

- الگوریتم برای مدلهای ممدانی2-3-1.شود آوری می داده جمع • فازی یUا الگوریتUم C-meansهای بUه کار رفتUه در الگوریتUم برای خوشUه •

شود. ای جستجو می بندی قله خوشهماتریUس • )از قسUمت توابUع عضویUت U ویر میUتص بUه فضای ورودی )

شوند. تقریUب توابUع عضویUت تصUویر شده بUا اسUتفاده از توابUع عضویت محدب •

چندجمله ای، ذوزنقه ای و غیره()مثلثی، گوسی، ساختن قوانین با توابع عضویت تصویر شده• محاسبه نتایج با استفاده از کمترین مربعات بازگشتی•کاهش • از اسUتفاده بUا نیاز صUورت در هUا مقدم پارامترهای تنظیUم

گرادیان.

بندی و - خوشه2-4کاهش گرادیان

T-S- الگوریتم برای مدلهای 2-3-2

.شود آوری می داده جمع •G-Kها با استفاده از روش جستجوی خوشه •

به فضای ورودی تصویر می شوند.U توابع عضویت از قسمت ماتریس • تقریUب توابUع عضUویUت تصUویر شده بUا اسUتفاده از توابUع عضویUت محدب )مثلثی، •

ذوزنقه ای و غیره(گوسی، چندجمله ای، ساختن قوانین با توابع عضویت تصویر شده• تولید نتایج با استفاده از ماتریسهای کواریانس هر خوشه•روش • از استفاده بUا نشده پوشیده هUا خوشUه توسUط کUه نتایجUی محاسUبه

کمترین مربعات بازگشتی است. تنظیم پارامترهای مقدمها در صورت نیاز با استفاده از کاهش گرادیان.•

- مثال گرافیکی2-3-3

همان مثال قبل:

و C-meansروش ممدانی مدلهای سUاختن جهUت فازی گردد. استفاده میT-S جهت ساختن مدلهای G-Kروش

است.6های اولیه برای هر دو دستورالعمل تعداد خوشه

9-2شکل های خوشه مرکUز الUف( پیدا شده توسUط الگوریتم

C-means .فازی تابع اصلی )-(

مرکز خوشه ها )*( تصویر توابUع عضUویUت ب(

شده

10-2شکل پیدا های خوشه مرکUUز الUUف(

. G-Kشده توسط الگوریتم تابع اصلی )-( مرکز خوشه ها

ماتریس اصUUلی جهUUت )*(کواریانس )-.(

ب( توابع عضویت تصویر شده

11-2شکل مدلهای برای عضویت توابUUUع

ممدانی. الف( توابع عضویت تصویر شده

عضویت توابUUع بUUا تقریUUب ب( ای چندجمله

ج( تقریب با توابع عضویت مثلثی د( تقریب با توابع عضویت گوسی

12-2شکل . T-Sتوابع عضویت برای مدلهای

الف( توابع عضویت تصUویر شده عضویت توابUع بUا تقریUب ب(

چندجمله ای

13-2شکل دست بUه مدلهای تابUع تقریUب آمده با اسUتفاده از روش خوشه بندی و گرادیان. تابUع اصلی )-( نتایج تابUع تقریUب زده شده )_(

)-.(. T-S)*( نتیجه ی مدل الف( توابع عضویت تصویر شده عضویت توابUع بUا تقریUب ب(

ای ]]]]]چندجملهعضویت توابUع بUا تقریUب ج(

مثلثی عضویت توابUUع بUUا تقریUUب د(

گوسی

14-2شکل توابUع عضویUت برای مدلهای بUه دست آمده با استفاده از بهینUه سازی خوشه

بندی و کاهش گرادیان. توابUع عضویت بUا الUف( مدل ممدانUی

چندجمله ای عضUویت توابUع بUا ممدانUی مدل ب(

مثلثی عضویت توابUع بUا ممدانUی مدل ج(

گوسی بUا توابUع عضویUت چندجمله T-Sد( مدل

ای

با مختلUف شده داده تعلیUم مدلهای تقریUب خطای دوره 400روش موزاییUک، روش کاهش گرادیان در

خوشUه روش برای و گرادیان کاهش و 400بندی مرحله.

- مثال گرافیکی2-3-3

تعریف تعمیم:دو موضوع ظرفیت تعمیم را محدود می نماید کمبود تحریک در هنگام ساختن مدل• تعداد خیلی زیاد درجه های آزادی در مدل•:دو روش جهت بهبود تعمیم وجود دارد کاهUش درجUه های آزادی تUا جایUی کUه کاهش دقUت تقریب •

رخ دهد.زیاد برای تمام مودهای ممکن. برای • داده تولید کردن

بعضی حالت های عملی، این امر ناممکن است.

- تعمیم و تخمین نتایج2-5

- مثالی از یک کاربرد 2-5صنعتی

دهنده حرارت شامل ابزار دقیق و سیستم کنترلدیاگرام نصب انتقال

- مثالی از یک کاربرد 2-5صنعتی

دیاگرام سیستم کنترل برای انتقال دهنده حرارت

جمع شده ]سUیگنال آوری حرارت دهنده انتقال از جهUت ضمانت کردن دمای

درجه 60نامUUUUی سانتیگراد.

الف( جریان آب داغب( دمای آب سرد

ج( دمای بخارد( جریان بخار

)-( مقدار اصلیشده تولید مقدار ).-(

توسط سیستم فازی

توابع عضویت کنترلگر جلوسو

مدل کردن فازی با اجتماع زبانی: یک فصل سوم: کاوی ابزار برای داده

- مقدمه3-1- ساختار مدل فازی3-2AFRELI- الگوریتم 3-3FuZion- الگوریتم 3-4

ها مثال3-5- مدل کردن یک تابع دو ورودی غیر 3-5-1خطی

- مدل کردن تابع غیرخطی با سه ورودی3-5-2گونه سریهای زمانی - پیشبینی آشوب3-5-3- مدل کردن خواص کیفیت روی یک3-5-4

(HDPEاتیلن با چگالی باال ) رآکتور پلی

- مقدمه3-1

یUUک المان ضروری رفتار انسUUان اسUUت. دلهUUاماسUUتفاده کنUد، او ]]]]هنگامUی کUه انسUان اثUر فعالیتهای خود را پیشبینUی مUی

کند. چنیUن علیتUی وضعیتهای ظرفیUت مUا از مدل اسUتفاده مUیرا جهUUUت انجام دادن و وضعیتهای برنامUUUه ریزی مUUUا برای

کند. گیری تحلیل می تصمیم یUUک پیUUش فرضUUی اسUUت کUUه اسUUتفاده از مدل را علیUUت

IF-THENقوانین نماید. علیUت در زبان هماننUد سUودمند مUی)اگUر علUت: وقایUع سUپس وضعیUت: پیشبینUی است.( بازتاب

یUک معرفUی زبانی، مدل IF-THENشود. مجموعUه قوانیUن مUیروانی به وجود آمده درون مغز است.

- مقدمه3-1 انگیزد کUه دانUش را استخراج پیشرفUت روشهای کامپیوتری بر مUی

معرفی IF-THENکننUد و آUن را بUه صUورت زبانUی بUا اسUتفاده از قوانیUن جهUت کشUف کردن روابUط علی داده کاوی کند. ایUن یکUی از اهداف ]مUی

های بزرگ است. ها در پایگاه داده]روی مشخصه

یUک موازنUه وجود دارد. ایUن موازنه دقUت عددی و تفسUیر زبانUی بیUن هایی روی ]نتیجUه محدودیUت مغUز انسUان جهUت ارائUه یUک عدد محدود دسUته

کند. دامنUه داده شده اسUت. یUک نتیجUه ایUن محدودیUت در زبان بازتاب میتوانUد تولیUد کنUد جهUت معUرفی ]]تعداد برچسUبهای زبانUی کUه یUک انسUان مUی

7شود و بUه طور نامی محدود مUی9هUا روی یUک دامنUه بUه بزرگUی دسUتهخواهد بود.

- مقدمه3-1 های پیاده سازی و کنترل اعمال از سوی دیگر، دقت عددی در سیاست

دقت، ایUن موضوع اسUت. مدل توسUط داده شده اطالعUات بر مبتنUی بسUیار مناسUب اسUت هنگامUی کUه مدلهUا در روش دینامیUک اسUتفاده می

شود. در جایی که مقدار پیشبینی شده فیدبک میشوند

ابتدا شد. داده توضیح مدل سUاختن برای روش چنUد قبUل فصUل در مدلهای عنوان به کUه گرادیان، کاهUش روش بر مبتنUی الگوریتمهای نروفازی نیUز شناختUه مUی شونUد، بUا هدف کمینUه کردن خطای عددی به کار رفتند. اسUتفاده ایUن روش در بعضUی حاالت مجموعUه های فازی با

تفسیر مدل کنUد کUه همپوشانUی خیلUی زیاد یUا بدون همپوشانUی تولیUد مUی می نماید.را امری بسیار مشکل

- ساختار مدل فازی3-2

)شکUل و تعداد عUضویت و غیره( انعطاف FISتعداد زیاد درجUه آزادی در فازی مUی بUه سUیستمهای معUیار سیستماتیک باالیUی ولUی همچنیUن دهUد

جهت انتخاب کردن این پارامترها را الزم دارد.

بعضUی پارامترها در محاسبات می توانند ثابت باشند در موضوعات روبه

رو: طراحی واسط بهینه• اجتماع معUنایی.•

- ساختار مدل فازی3-2

طراحی واسط بهینه بازسUازی بدون خطUا: در یUک سUیستم فازی مقدار عددی بUه مقدار زبانی •

شود. یUک روش نافازی سUاز بایUد ضمانUت کند توسUطU فازی سUازی تبدیUل مUیتواند در همان مقدار عددی دوباره بازسازی شود. که این متغیر زبانی می

ناییUاجتماع مع قابلیUت تشخیUص: هUر برچسUب زبانUی بایUد مفهوم معنایUی را داشتUه باشUد و •

مجموعUه فازی بایUد بUه طور واضUح یUک محدوده از فضای سUراسری را بیان کند. بنابرایUUUن توابUUUع عضویUUUت بایUUUد بUUUه طور واضUUUح تفاوت کنند. فرض

کند. یUک دهUد کUه هUر مجموعUه فازی تفاوت مUی همپوشانUی نیUم اطمینان مUیدهUد کUه توابUع حداقUل فاصUله بیUن مقادیUر مودال توابUع عضویUت اطمینان مUی

خواهند بود.صعضویت قابل تشخی

- ساختار مدل فازی3-2

اجتماع معنایی

اعداد توجیه شدنی اجزا: تعداد مجموعه ها روی هر دامنه باید با اعداد »کمیت •

سUاز« سUازگار باشUد کUه یUک انسUان بتوانUد اجرا و تجزیUه و تحلیUل کند. این عدد

عUدد ترم متمایUز داشتUه باشد. انتخاب شکUل توابUع عضویUت این 9نبایUد بیشتUر از

خاصUیت را ضمانUت نمUی کند. جهUت اطمینان حاصUل پیدا کردن کUه این ضرورت

در ایUن فصUل ارائUه شده اسUت. ایUن الگوریتم FuZionاجرا مUی گردد، الگوریتUم

تعداد مجموعUه ها را روی دامنه هر ورودی یا خروجی کاهش می دهد.

- ساختار مدل فازی3-2

اجتماع معنایی

پوشUش: هUر جUز از فضای جدا شده بایUد حداقUل در یUک تابUع فازی عضو باشد. •این مفهوم در مقاالت به عنوان کامل بودن ذکر شده است.

نرمالیزه بودن: چون هUر برچسUب زبانUی دارای مفهوم معنایUی اسUت، حداقل •مقادیر در فضای جداشده باید دارای یک درجه عضویت برابر با یک باشد.

AFRELI- الگوریتم 3-3

ایUن الگوریتUم جهUت بUه دسUت آوردن یUک مصUالحه خوب بیUن تقریب عددی و مفهوم زبانUی اسUت. ایUن موازنUه خاص مرجع برای مدت

زمان زیادی بوده است. مراحل اصلی این الگوریتم عبارتند از: خوشه بندی• تصویر کردن•(FuZion کاهش ترمهای مقدم )• محاسبه نتایج• بهینه سازی بیشتر مقدم )گام اختیاری(•(FuZion کاهش ترمها در نتایج و اصالح قانون )•

خوب؟

FuZion- الگوریتم 3-4

عضویت توابUع کردن یکUی جهUت معمولUی روشUی الگوریتUم ایUن

مثلثUی متوالUی متوالUی اسUت هنگامUی کUه مقادیUر آنهUا بسUیار نزدیک

قابلیت داشتUن نگUه جهUت کردن یکUی فرآینUد باشند.ایUن هUم بUه

هر روی اجزا اعداد بودن پذیUر توجیUه قابلیUت و پذیری تشخیUص

این پایUه ای پارامتUر اجتماع معنایUی الزم اسUت. دامنUه ای ضامUن

الگوریتUم مینیمUم فاصUله قابUل قبول بیUن مقادیر مودال و داده شده

است.Mتوسط

FuZion- الگوریتم 3-4

الگوریتم FuZionاثر

مثالها3-5

دو 3-5-1 تابع یXXک کردن مدل -ورودی غیر خطی

مثالها3-5

بندی روی داده های جمUUUع عمUUUل خوشUUUهآوری شده از تابع

ها جهت تقریبU زدن تابع تصویر مراکز خوشه

مثالها3-5

های توابUع عضویUت تصUویر شده روی دامنUهورودی

مثالها3-5

M=10% با FuZionتوابع عضویت بعد از

مثالها3-5

نتایج قوانین الف( سینگلتونها ب( توابع عضویت با مفهوم زبانی

مثالها3-5

سطح تولید شده توسط سیستم فازی جهت تقریب زدن تابع

无忧PPT整理发布

مثالها3-5

- مدل کردن خواص 3-5-4 کیفیت روی یک رآکتور پلی

(HDPE)اتیلن با چگالی باال

سیگنالهای استفاده شده جهت پیشبینی کردن چگالی در رآکتور

HDPE

无忧PPT整理发布

مثالها3-5

:HDPEداده برای چگالی در رآکتور داده اصلی )-( داده پیشبینی شده )--(

无忧PPT整理发布

توابUع عضویUت بعUد از تصUویر کردن برای هر سه ورودی

无忧PPT整理发布

مثالها3-5 برای هUر سه FuZionتوابUع عضویUت بعUد از

ورودی

无忧PPT整理发布

مثالها3-5

توابUع عضویUت خروجی. الUف( سUینگلتونها ب( بعد از FuZion

؟