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Qué es, Arquitectura, Función, Ejemplo

¿Qué es la lógica difusa?

Lógica difusa se define como una forma de lógica que es de gran valor y puede tener valores de verdad variables en cualquier número real entre 0 y 1. Es el concepto del manejo de la verdad parcial. En la vida real, podemos encontrarnos en una situación en la que no podemos decidir si la declaración es verdadera o falsa. En ese momento, la lógica difusa ofrece una flexibilidad muy valiosa en el razonamiento.

Un algoritmo de lógica difusa ayuda a resolver un problema después de evaluar todos los datos disponibles. A continuación, toma la mejor decisión posible sobre la información proporcionada. El método FL imita la forma de tomar decisiones en personas que consideran todas las posibilidades entre los valores digitales de T y F.

En este tutorial, aprenderá

Historia de los sistemas de lógica difusa

Sin embargo, el concepto de lógica difusa se ha estudiado desde la década de 1920. Lotfi Zadeh, profesor de UC Berkeley en California, utilizó por primera vez el término lógica oscura en 1965. Observó que la lógica informática ordinaria era incapaz de representar datos que reflejaran ideas humanas subjetivas o vagas.

Se ha aplicado un algoritmo difuso a una variedad de áreas, desde la teoría del control hasta la IA. Está diseñado para permitir que la computadora determine las diferencias entre los datos que no son verdaderos o falsos. Algo parecido al proceso del razonamiento humano. Como un poco de oscuridad, algo de brillo, etc.

Características de la lógica vaga

A continuación, se muestran algunos atributos importantes de la lógica difusa:

  • Flexible y fácil de implementar aprendizaje automático técnica
  • Te ayuda a imitar la lógica del pensamiento humano.
  • La lógica puede tener dos valores que representan dos posibles soluciones
  • Método muy adecuado para razonamientos indeterminados o aproximados
  • La lógica oscura ve la inferencia como un proceso para propagar restricciones elásticas
  • La lógica oscura le permite construir funciones no lineales de complejidad arbitraria.
  • La lógica vaga debe construirse con la guía completa de los expertos.

Cuando no usar una lógica vaga

Sin embargo, la lógica vaga nunca es una cura para todos. Por lo tanto, es igualmente importante entender que no debemos usar una lógica vaga.

Aquí hay algunas situaciones en las que es mejor no usar Fuzzy Logic:

Arquitectura de lógica difusa

Arquitectura de lógica difusa

Hay cuatro partes principales en la arquitectura Fuzzy Logic como se muestra en el diagrama:

Base de reglas:

Contiene todas las reglas y condiciones, si las hubiera, ofrecidas por los expertos para regir el sistema de toma de decisiones. La reciente actualización de la teoría difusa proporciona varios métodos para diseñar y ajustar controladores difusos. Esta actualización reduce significativamente el número de reglas difusas.

Fuzzificación:

Un paso de fuzzificación ayuda a convertir las entradas. Le permite convertir números nítidos en conjuntos oscuros. Entradas nítidas medidas por sensores y alimentadas al sistema de control para su posterior procesamiento. Como temperatura ambiente, presión, etc.

Máquina de inferencia:

Le ayuda a determinar la cantidad de coincidencia entre la entrada difusa y las reglas. Basado en el% de coincidencia, determina las reglas que deben aplicarse de acuerdo con el campo de entrada dado. Posteriormente, se elaboran las normas de desarrollo para desarrollar los actos de control.

Descontaminación:

Finalmente, se realiza el proceso de descontaminación para convertir los conjuntos difusos en valor nítido. Hay muchos tipos de técnicas disponibles, por lo que debe elegir la que mejor se adapte cuando se usa con un sistema especializado.

Lógica difusa frente a probabilidad

Lógica difusaProbabilidad
Difusa: el nivel de membresía de Tom en la serie Seniors es 0.90.Probabilidad: Hay un 90% de probabilidad de que Tom sea mayor.
La lógica oscura toma pasos de la verdad como base matemática para modelar el fenómeno de la oscuridad.La probabilidad es un modelo matemático de ignorancia.

Crujiente vs difuso

CrujienteDifuso
T o F tiene un límite estricto.Limitación vaga en el tamaño de la membresía
Algún tiempo fresco puede ser oscuroNo puede ser nítido
Verdadero / Falso {0,1}Valores de membresía en [0,1]
La ley de lógica nítida puede contener o no la ley de lógica nítida de medio exclusivo y no contradictorioEn la ley, la lógica oscura de la posesión de medios excluidos y sin contraste

Teoría de la versión clásica vs conjunto vago

Serie ClásicaTeoría de conjuntos difusos
Clases de objetos con límites marcados.Las clases de objetos no tienen límites definidos.
Un conjunto clásico se define por límites nítidos, es decir, hay claridad sobre la ubicación de los límites del conjunto.Un conjunto ambiguo siempre tiene límites ambiguos, es decir, puede haber incertidumbre sobre la ubicación de los límites del conjunto.
Ampliamente utilizado en el diseño de sistemas digitalesSe usa solo en controladores difusos.

Ejemplos Lógica oscura

Vea el diagrama a continuación. Muestra que, en un sistema difuso, los valores se expresan con números del 0 al 1. En este ejemplo, 1.0 significa verdad absoluta y 0.0 significa falsedad absoluta.

Lógica difusa con ejemplo

Campos de aplicación Lógica vaga

La tabla dada Blow muestra la aplicación de la lógica difusa por parte de empresas famosas en sus productos.

ProductoEmpresaLógica difusa
Frenos antibloqueoNissanUtilice lógica difusa para controlar los frenos en situaciones peligrosas según la velocidad del automóvil, la aceleración, la velocidad de las ruedas y la aceleración.
Transmisión automáticaNOK / NissanLa lógica oscura se utiliza para controlar la inyección de combustible y el encendido en función de la ubicación del acelerador, la temperatura del agua de refrigeración, las RPM, etc.
Motor automáticoHonda, NissanSe utiliza para seleccionar una puerta según la carga del motor, el estilo de conducción y las condiciones de la carretera.
FotocopiadoraCanonSe utiliza para ajustar el voltaje del tambor según la densidad de la imagen, la humedad y la temperatura.
Control de cruceroNissan, Isuzu, MitsubishiÚselo para ajustar la configuración del acelerador para establecer la velocidad y la aceleración del automóvil
LavaplatosMatsushitaEl uso para ajustar el ciclo de limpieza, las estrategias de enjuague y lavado depende de la cantidad de platos y la cantidad de comida servida en los platos.
Control de ascensorFujitec, Mitsubishi Electric, ToshibaÚselo para esperar el tráfico basado en la reducción del tráfico de pasajeros
Sistema de diagnóstico de golfMaruman GolfElige un palo de golf basándose en el swing y el cuerpo del golfista.
Gestión de fitnessOmronTienen reglas vagas y comprensibles para controlar el bienestar de sus empleados.
Control de hornoAcero NipponMezclar cemento
Horno microondasMitsubishi ChemicalLa potencia y la estrategia de cocción determina los pulmones.
Computadora de manoHitachi, Sharp, Sanyo, ToshibaReconoce caracteres Kanji escritos a mano.
Grabado con plasmaMitsubishi ElectricEstablece tiempo y estrategia de grabado.

Ventajas del sistema de lógica vaga

Desventajas de los sistemas lógicos vagos

Resumen