اگر از شما در مورد شرایط آب و هوایی و اینکه هوا چطور است سؤال شود، پاسخ شما چه خواهد بود؟ شما بسته به وضعیت هوا می‌توانید یکی از حالت‌های گرم، سرد و یا معتدل را به عنوان پاسخ ارائه دهید به این معنی که شما در پاسخ به این پرسش که هوا سرد است یا گرم به صورت کاملاً منعطف علاوه بر انتخاب یکی از حالت سرد و یا گرم، می‌توانید حالتی بین این دو را انتخاب کنید. ولی آیا ماشین‌هایی که بر پایه هوش مصنوعی ساخته شده‌اند هم می‌توانند در پاسخ به سؤالات مشابه به این اندازه انعطاف پذیر عمل کنند؟ پاسخ ماشین‌ها به مسائل و سؤالات مختلف به دو حالت درست(True) و یا غلط(False) می‌باشد، یعنی همان منطقی دیجیتالی یا دو دویی که تمام ماشین‌های کامپیوتری و هوشمند از آن استفاده می‌کنند. ولی اگر بخواهیم ماشین‌های هوشمندی تولید کنیم تا همانند انسان بتوانند در پاسخ به سؤالات و در حل مسائل مختلف انعطاف پذیری کافی داشته باشد، باید این ویژگی از منطق بشر را روی ماشین‌ها پیاده کنیم. منطق فازی این کار را برای ما انجام می‌دهد. منطق فازی می‌گوید پاسخ یک سؤال لازم نیست لزوماً 1 و یا 0 باشد درست و یا غلط باشد بلکه پاسخ سؤال می‌تواند هر مقداری میان 1  و یا 0، درست و یا غلط باشد. و این همان انعطاف پذیری در پاسخ به سؤال است که توسط منطق فازی در ماشین‌های هوشمند پیاده سازی می‌شود. در ادامه این مقاله با آرتیجنسهمراه باشید تا شما را بیشتر با منطق فازی آشنا کنیم و به سؤالاتی مثل منطق فازی چیست؟ چه کاربردی در هوش مصنوعی دارد و غیره پاسخ دهیم.  

منطق فازی چیست؟

فازی یا Fuzzy در لغت به معنی گنگ است و اشاره به مسئله‌ای دارد که روشن و واضح نیست و بشر در پاسخ به آن دچار تردید است جواب قطعی وجود ندارد. منطق فازی در مقابل منطق دودویی ارسطویی قرار دارد. منطق ارسطویی پاسخ مسائل و گزاره‌های مختلف را به صورتی دودویی بررسی می‌کند. برای مثال در منطق ارسطویی پاسخ به یک گزاره یا درست است یا غلط اما این پاسخ از نظر منطق فازی انعطاف پذیری لازم را ندارد. اینجاست که منطق فازی وارد عمل می‌شود و بیان می‌کند. پاسخ یک گزاره نیازی ندارد که لزوماً درست و یا غلط باشد، بلکه می‌تواند هر مقداری بین این دو باشد. معمولاً در منطق فازی برای مشخص کردن درستی و یا غلطی یک مسئله عددی بین 0 و 1 را به آن اختصاص می‌دهند. این نوع استدلال در حل مسائل مختلف بسیار به استدلال بشر نزدیک است. امروزه با بهره جویی از همین منطق، بشر موفق به طراحی سیستم‌هایی بر مبنی هوش مصنوعی شده که در حل مسائل مختلف و در شیوه استدلال به شدت شبیه به انسان عمل می‌کند. با به کار گیری منطق فازی در طراحی ماشین‌ها هوشمند، ماشین‌ها اکنون قادر هستند که بهترین تصمیم‌ها رو بر اساس ورودی‌ها بگیرند.

تاریخچه منطق فازی :

مطالعات و بررسی در مورد منطق فازی برای اولین بار در دانشگاه بروکلین در سال 1965 استارت خورد. مفهوم و عبارت منطق فازی برای اولین بار توسط پروفسور لطف علی عسکرزاده به کار برده شد. پروفسور لطف علی عسکرزاده را به عنوان بنیان گذار تئوری مجموعه‌های فازی و منطق فازی می‌شناسند. هدف پروفسور عسکرزاده در آن زمان از منطق فازی، توسعه مدلی کارآمد در حل مسائل بود. ایشان با بررسی پاسخ‌های داده شده به مسائل توسط ماشین‌ها به این نتیجه رسید که این پاسخ‌های دیجیتالی فاصله زیادی با استدلال‌های انسانی در پاسخ به مسائل دارند و صرفاً از یک چارچوب دودویی برای پاسخ به سؤال استفاده می‌کنند. همین موضوع مقدمات ظهور منطق فازی را فراهم کرد. 

ویژگی‌های منطق فازی :

در ادامه مقاله منطق فازی چیست؟ قصد داریم شاخص‌ها و ویژگی‌های یک سیستم فازی را شرح دهیم و برسی کنیم که سیستم‌های فازی چه ویژگی‌هایی دارند. به طور کلی و به صورت تیتروار امکان شبیه سازی منطق و استدلال بشر و دادن پاسخ‌های تقریبی به مسائل یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی است که می‌توان برای منطق فازی در نظر گرفت. از طرفی ظهور این نوع منطق در ماشین‌های هوشمند باعث ساده سازی در الگوریتم‌های به کار رفته در روش های یادگیری ماشین در علم هوش مصنوعی شد. ارائه بیش از یک راه حل و تنوع در دادن پاسخ به مسائل یکی دیگر از خصوصیات منطق فازی است که همین موضوع باعث می‌شود ماشین در حل مسائل کارآمدتر و شبیه‌تر به استدلال انسانی عمل کنند.

کاربردهای منطق فازی :

سال‌ها پس از ارائه منطق فازی در دانشگاه بروکلین توسط پروفسور عسکرزاده، این مفهوم فقط در محیط دانشگاه مورد بررسی و پژوهش قرار می‌گرفت، زیرا درک آن برای همه ساده و ممکن نبود. اولین کاربرد عملی منطق فازی زمانی بود که صنعتگران ژاپنی در اواسط دهه 80 میلادی برای کنترل و هدایت تمام خودکار قطارهای زیرزمینی خود از آن استفاده کردند. اما این تمام ماجرا نبود، دامنه کاربردهای منطق فازی بسیار وسیع بود. به‌مرورزمان متخصصان به اهمیت منطق فازی در زمینه‌های مختلف پی بردند و شروع به استفاده از آن کردند. در ادامه به تعدادی از حوزه‌هایی که در آنها از منطق فازی استفاده شده است اشاره می‌کنیم.
سیستم کنترل دما یا ترموستات : از منطق فازی در سیستم‌های کنترل دمای هوا و آب در ساختمان‌ها و لوازم خانگی مثل لباسشویی استفاده می‌شود.
ترمزهای ضد قفل(ABS) : ترمزهای ABS یکی دیگر از حوزه‌هایی است که از منطق فازی استفاده می‌کند. 
پردازش تصویر : در سیستم‌های پردازش تصویر هم شاهد استفاده‌های گسترده از منطق فازی برای تشخیص لبه‌های تصویر و اجسام هستیم.
سیستم کروز کنترل : از منطق فازی برای تنظیم هوا ورودی موتور برای کنترل سرعت در سیستم‌های کروز کنترل استفاده می‌شود.

مزایا و معایب منطق فازی :

همان طور که قبل‌تر در این مقاله اشاره شد، بزرگ‌ترین مزیت منطق فازی را می‌تواند قدرت پیاده سازی منطق و استدلال منعطف انسانی در ماشین‌ها در نظر گرفت. ولی نقاط قوت استفاده از منطق فازی فقط به این مورد ختم نمی‌شود. منطق فازی به علت ساده و قابل فهم بودن ساخت و درک آن به شدت محبوب و در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی مورد استفاده است و لذا همین موضوع را می‌توان یکی دیگر از مزیت‌های منطق فازی در نظر گرفت. اما در کنار مزیت‌های بی‌شماری که منطق فازی می‌تواند داشته باشد معایبی هم دارد. استدلال و نتیجه گیری منطق فازی از روی یک سری قوانین از پیش تعریف شده است. جدا از آن که انتخاب و جمع آوردی این قوانین سختی‌های مختص به خود را دارد، بروز هرگونه مشکل در این قوانین پایه باعث بروز مشکل و خطا در پاسخ‌های داده شده خواهد شد.

نتیجه گیری :

منطق فازی خروجی تحقیقات یکی از نوابغ آذربایجانی به اسم لطفی علی عکسرزاده بود که توانست خیلی از مشکلات و کاستی‌های موجود در منطق استدلال و تصمیم گیری ماشین‌ها را متحول کند. امروز پروفسور عسکر زاده را به عنوان پدر منطق فازی می‌شناسند که با دستاورد خود توانست کمک شایانی در راستای هوشمند سازی ماشین ارائه کند. امروزه ماشین‌ها به لطف استفاده از منطق فازی قادر هستند از منطق و استدلالی مشابه منطق انسان در تصمیم گیری برای حل مسائل استفاده کنند. شاید براتیان عجیب باشد که بگوییم در زندگی روزمره خود مدام با سیستم‌هایی که از منطق فازی استفاده می‌کنند. سروکار دارید. آسانسور، رایانه‌های دستی, دستگاه کپی و بسیاری مثال‌ها از این دست نمونه‌هایی از حوزه‌های کاربردی منطق فازی هستند که در روزمرگی‌های خود با آنها سروکار داریم. ولی شاید حتی به ذهنمان هم خطور نکرده باشد که اینها با منطق فازی کار می‌کنند.