کاربردهای منطق فازی در مهندسی

...

استفاده از منطق فازی فقط به هوش مصنوعی خلاصه نمی‌شود و دامنه کاربردی وسعی دارد. منطق فازی به دلیل انعطاف پذیری و قدرت بالا در مدیریت و کنترل سیستم‌هایی که با متغیرهای نامعلوم و غیر دقیق سروکار دارند در زمینه‌های مختلف از جمله هوش مصنوعی و مدیریت ریسک در تجارت گرفته تا زمینه‌های مرتبط با مهندسی کاربرد دارد. در مقاله منطق فازی چیست اشاره کردیم که از منطق فازی می‌تواند در کنترل سیستم‌هایی که دارای متغیرهای غیر دقیق هستند استفاده کرد و خروجی‌های مطلوبی را تولید کرد. برای مثال در طراحی سیستمی که بتواند دمای اتاق را با سرد و یا گرم بودن نشان دهد، می‌توان با استفاده از سیستم فازی به سیستم این امکان را داد تا بفهمد که دمای اتاق می‌تواند حالتی بین این دو باشد برای مثال ملایم. سیستم می‌تواند این سطح از ملایم بودن را در قالب یک عدد در خروجی به ما نشان دهد. بی شک چنین قابلیت در حوزه مهندس بسیار کارآمد و به مفید خواهد اما چگونه؟ در این مقاله از سایت آرتیجنسخواهیم پرداخت به بحث کاربردهای منطق فازی در مهندسی و بررسی خواهیم کرد که چگونه می‌تواند از منطق فازی در مهندسی و برای پیشبرد اهداف آن استفاده کرد. اگر شما هم به این حوزه علاقه‌مند هستید مطالعه این مقاله را به شما توصیه می‌کنیم.

applications-of-fuzzy-logic-in-engineering

کاربردهای منطق فازی در مهندسی:

با توجه به تعریفی که از منطق فازی و سیستم‌های فازی داریم تقریباً می‌توان حدس زد که این سیستم‌های مبتنی بر منطق فازی چطور می‌توانند به مهندسان در حل مسائل و طراحی سیستم‌های دقیق با ورودی‌های نامشخص کمک کند. مهندسان در رویارویی با سیستمی که دارای متغیرهای غیر دقیق هست می‌توانند از منطق فازی کمک بگیرند. روش کار به این صورت است که مهندسان می‌تواند در پیاده سازی یک سیستم که متغیرهای نامشخص دارد، متغیرها را به عنوان مقادیر فازی تعریف کنند. به این معنی که یک مقدار لزومی ندارد که حتماً 1 باشد یا 0 بلکه می‌تواند هر مقداری را بین این دو مقدار داشته باشد. مرحله بعدی از طراحی یک سیستم فازی و تعریف متغیرهای فازی استفاده از تابع عضویت است. تابع عضویت به هر کدام از متغیرها مقداری را نسبت می‌دهد و میزان عضویت آنها در هر کدام از مجموعه‌های فازی را نشان می‌دهد. مرحله بعدی که معمولاً با نام عملیات منطق فازی شناخته می‌شود عملیات منطقی مثل AND ، OR و NOT را با توجه به توابع عضویت انجام می‌دهد برای مثال در عملیات منطقی AND فازی تراکم را اعمال می‌کند، OR حداقل تراکم را اعمال می‌کند  و NOT عضویت را معکوس می‌کند. مرحله بعدی و اصلی‌ترین مرحله استفاده از قواعد فازی برای تصمیم‌گیری‌های مبتنی بر منطق فازی است. استفاده از قواعد فازی به این شکل است که برای اشاره به گزاره‌های شرطی از دستور IF و THEN استفاده می‌شود و برای بررسی شرایط از عملگرهای AND ، OR و NOT استفاده می‌شود برای مثال if دمای اتاق کم است AND رطوبت زیاد است then دما باید افزایش یا کاهش یابد. در برخی مسائل مهندسی ممکن است پس از ایجاد خروجی در سیستم مبتنی بر منطق فازی نیاز باشد تا مقادیر به صورت پیوسته درآیند. برای این کار لازم است تا یک مرحله دیگر به مراحل طراحی یک سیستم منطق فازی اضافه شود و توابع و قواعد فازی به صورت پیوسته درآیند. با نگاهی به طرز کار سیستم‌های مبتنی بر منطق فازی می‌توان به اهمیت استفاده آن در زمینه‌های مهندسی پی برد. با استفاده از منطق فازی مهندسان قادر به طراحی سیستم‌های هوشمندی خواهند بود که با استفاده از مقادیر غیر دقیق یک خروجی انعطاف پذیر و دقیق تولید کند.

applications-of-fuzzy-logic-in-engineering

مزیت‌های استفاده از منطق فازی در مهندسی:

در ادامه مقاله کاربردهای منطق فازی در مهندسی می‌پردازیم به مزیت‌های استفاده از این قابلیت در زمینه‌های مهندسی و بررسی خواهیم می‌کنیم که استفاده از سیستم‌هایی که از منطق فازی بهره می‌برند چطور می‌تواند به جامعه مهندسی در پیشبرد اهداف خود کمک کند. در زیر مواردی چند از این مزیت‌های را بیان و در مورد هر کدام توضیحاتی ارائه خواهیم داد.
کاهش پیچیدگی در مسائل: یکی از زمینه‌های استفاده از منطق فازی زمانی است که سروکار ما با مسائل پیچیده است. با به‌کارگیری منطق فازی در مسائل و سیستم‌های دارای پیچیدگی‌های بالا و استفاده از آن به جای استفاده از مدل‌های دقیق و پیچیده می‌تواند از پیچیدگی مسائل کاست و روند تصمیم گیری را بهینه کرد.
قدرت تصمیم گیری چندمعیاره: منطق فازی به خاطر دسترسی به منابع اطلاعاتی مختلف و در نظر گرفتن چندمعیاره می‌تواند در تصمیم گیری‌های بهینه‌تر به مهندسان کمک کند. این ابزار قابلیت این را دارد که وزن‌ها را در معیارها توزیع کند و از این طریق در اخذ تصمیمات منطقی‌تر و دقیق‌تر بهتر عمل کند.
کاربردهای گسترده: منطق فازی در مهندسی به صورت گسترده در زمینه‌های مختلفی از جمله کنترل خودکار، تصویربرداری، بهینه‌سازی، مکانیک، مهندسی برق، مهندسی عمران و... مورد استفاده قرار می‌گیرد، به همین دلیل این ابزار به عنوان یک ابزار تعاملی و تخصصی برای مهندسان بسیار مفید است.
مدیریت مسائل مرتبط با عدم قطعیت: در مهندسی، معمولاً با مسائلی روبه‌رو می‌شویم که عدم قطعیت در آنها به وفور مشاهده می‌شود. منطق فازی این امکان را فراهم می‌کند تا در شرایط نامعلوم و با توجه به اطلاعات ناقص، مدل سازی و تصمیم گیری‌های مطلوبی انجام دهیم. این ابزار اجازه می‌دهد تا اطلاعات غیردقیق و نامعلوم را بتوانیم در تصمیم‌گیری‌ها خود در نظر بگیریم.

applications-of-fuzzy-logic-in-engineering

نتیجه گیری:
در نتیجه‌گیری، می‌توان گفت که منطق فازی در مهندسی به عنوان یک ابزار مفید، کارآمد و واکنش‌پذیر در مهندسی دارای کاربردهای گسترده‌ای است که مهندسان را قادر می‌سازد تا  با مسائل پیچیده، تغییرات پویا، و عدم قطعیت مواجه شوند و در مواجه با آنها بتوانند تصمیمات درستی را اتخاذ کنند. امروزه از صنعت ماشین سازی گرفته تا مصرف انرژی و مدیریت ریسک در بازارهای مالی از پتانسیل‌های منطق و سیستم‌های فازی استفاده می‌کند. تا بشر راه بهتری برای مواجهه و حل مسائل پیچیده در اختیار داشته باشد. انعطاف پذیری و پیشرفت در توابع تصمیم‌گیری‌ فازی امید دهنده آینده‌ای بهتر برای پیاده سازی سیستم‌هایی است که بتواند به اندازه انسان در تصمیم‌گیری‌ها دقیق باشد و یا حتی در شرایطی بتواند در تصمیم گیری‌ها از انسان هم بهتر عمل کند. 


 

نظرات 0

wave

ارسال نظر

wave
برای ثبت نظر ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید. ورود | ثبت نام

در آرتیجنس دنبال چی میگردی؟