בעידן זה של שליטה דיגיטלית, כמעט כל מכשיר נשלט באמצעות השליטה הדיגיטלית ברמה באמצעות 1 ו 0. אבל רק חשוב, האם זה לא ממש פרקטי לחשוב שכל תפוקה של התהליכים היומיומיים שאתה נתקל בהם, תלויה רק בשני מצבי הקלט. לא, בהחלט. רק תאר לעצמך שאמא שלך מבשלת אוכל טעים ואתה לא יכול למנוע מעצמך לשבח אותה. אז איך האוכל הופך להיות כל כך טעים? בתוספת מרכיבים בכמות ובפרופורציה נכונה, כמובן. אז איך היא מצליחה בזה? עם ידע מספרי מושלם על הכמויות? לא תמיד. היא עושה את זה עם רעיון ידוע, שמגיע עם ניסיון. זה המקום שמגיע הרעיון של לוגיקת בקרה המשתמשת בדרגות מצב הקלט ולא בכניסות עצמו לוגיקה שאינה דורשת כניסות מושלמות אלא עובדת עם הערכה טיפוסית בלבד של הקלטים. זה היגיון מטושטש.

מה זה Fuzzy Logic?

לוגיקה מטושטשת היא מערכת בקרה בסיסית הנשענת על דרגות מצב הקלט והפלט תלוי במצב הקלט ובקצב השינוי של מצב זה. במילים אחרות, מערכת לוגיקה מטושטשת פועלת על פי העיקרון של הקצאת פלט מסוים בהתאם להסתברות למצב הקלט.

איך מקור ההיגיון המטושטש?

Fuzzy Logic פותחה בשנת 1965 על ידי לוטפי זאדה באוניברסיטת קליפורניה בברקלי כדרך לבצע תהליכי מחשב המבוססים על ערכי טבע ולא על ערכים בינאריים. בתחילה הוא שימש כדרך לעבד נתונים ובהמשך החל לשמש כאסטרטגיית בקרה.

איך עובד Fogzy Logic?

ההיגיון המטושטש עובד על הרעיון של החלטת התפוקה על סמך הנחות יסוד. זה עובד על בסיס סטים. כל קבוצה מייצגת כמה משתנים לשוניים המגדירים את המצב האפשרי של הפלט. כל מצב אפשרי של הקלט ודרגות השינוי של המצב הם חלק מהסט, תלוי בו חוזים את הפלט. זה עובד על העיקרון של If-else-the, כלומר אם A ו- B ואז Z.

נניח שאנחנו רוצים לשלוט במערכת בה הפלט יכול להיות בכל מקום בערכה X, עם ערך כללי x, כזה ש- x שייך ל- X. קחו קבוצה מסוימת A שהיא תת קבוצה של X כך שכל חברי A שייכים ל המרווח 0 ו- 1. הסט A מכונה סט מטושטש והערך f_ל(x) ב- x מציין את מידת החברות של x באותה קבוצה. התפוקה נקבעת על פי מידת החברות של x בערכה. הקצאת חברות זו תלויה בהנחת התפוקות בהתאם לתשומות ולקצב השינוי של התשומות.

קבוצות מטושטשות אלה מיוצגות בצורה גרפית באמצעות פונקציות חברות והפלט נקבע על פי מידת החברות בכל חלק בפונקציה. חברות הסטים נקבעת על פי ההיגיון של IF-Else.

באופן כללי, המשתנים של הסט הם מצב הקלטים ודרגות השינויים של הקלט וחברות הפלט תלויה בהיגיון של AND הפעולה של מצב הקלט ובקצב השינוי של הקלט. עבור מערכת רב כניסה, המשתנים יכולים להיות גם הקלטים השונים והפלט יכול להיות התוצאה האפשרית של פעולת AND בין המשתנים.

מערכת בקרה מטושטשת

מערכת בקרה מטושטשת מורכבת מהרכיבים הבאים:

מערכת בקרת לוגיקה מטושטשת

מטושטש ההופך את המשתנים הנמדדים או את הקלט בצורות מספריות למשתנים לשוניים.

בקר מבצעת את פעולת ההיגיון המטושטשת של הקצאת התפוקות על סמך המידע הלשוני. הוא מבצע חשיבה משוערת המבוססת על דרך הפרשנות האנושית להשגת היגיון שליטה. הבקר מורכב מבסיס הידע ומנוע ההיסק. בסיס הידע מורכב מתפקודי החברות ומהכללים המטושטשים, המתקבלים על ידי ידע על פעולת המערכת על פי הסביבה.

המביס ממיר את הפלט המטושטש הזה לפלט הנדרש לשליטה במערכת.

מערכת בקרה פשוטה המשתמשת ב Fuzzy Logic כדי לשלוט על מהירות המאוורר בהתאם לטמפרטורת הקלט.

נניח שאתה רוצה לשלוט על מהירות המאוורר בהתאם לטמפרטורת החדר. עבור הדיוט רגיל אם הטמפרטורה בחדר היא כזו שהוא / היא מרגיש חם מדי, אז מהירות המאוורר מוגברת לערך המלא. אם הוא / היא מרגישים קצת חמים, אז מהירות המאוורר עולה במתינות. אם הוא / היא מרגיש קר מדי, מהירות המאוורר פוחתת בצורה דרסטית.

אז איך לגרום למחשב שלך לעשות זאת?

כך נוכל להשיג זאת:

בקרת מהירות המאוורר בהתבסס על קלט טמפרטורה

חיישן הטמפרטורה מודד את ערכי הטמפרטורה של החדרים. הערכים המתקבלים נלקחים ואז ניתנים למפלא.
התזזית מקצה משתנים לשוניים לכל ערך מדוד וקצב השינוי של הערך הנמדד.

לדוגמא, אם הערך הנמדד הוא 40 מעלות צלזיוס ומעלה, החדר חם מדי

אם הערך הנמדד הוא בין 30 ° C עד 40 ° C, החדר די חם

אם הערך הנמדד הוא 22 עד 28 מעלות צלזיוס, החדר בינוני

אם הערך הנמדד הוא 10 עד 20⁰C, החדר קר

אם הערך הנמדד נמוך מ -10, החדר קר מדי.