Zarządzanie wiedzą Ćw. 2 Matlab jako narzędzie SI.

Zarządzanie wiedzą
Ćw. 2 Matlab jako narzędzie SI.
I wstęp do logiki rozmytej.
Historia logiki rozmytej
Powstanie tej dziedziny matematyki zawdzięczamy Panu Lotfi Asker Zadeh`owi, który
wprowadził podstawowe pojęcia tej teorii. Za rok narodzin logiki rozmytej uważa się rok
1964, w którym Lotfi A. Zadeh zdefiniował pojęcie zbioru rozmytego. Pojęcie zbioru
rozmytego jest uogólnieniem pojęcia zbioru ostrego, polegającym na dopuszczeniu, aby
funkcja charakterystyczna(przynależności) zbioru przyjmowała obok stanów krańcowych 0 i
1 również wartości pośrednie. Umożliwia to odejście od binarnego wglądu na świat. W
przeciwieństwie do zbiorów ostrych stanowiących jedynie pewne przybliżenie zjawisk
rzeczywistego świata, zbiory rozmyte modelują owe zjawiska wierniej i dokładniej. Twórcy
logiki rozmytej powołują się na polskiego matematyka Jana Łukasiewicza, który pierwszy
wprowadził logikę trójwartościową, a później wielowartościową. Praktyczne zastosowanie
idei logiki rozmytej nastąpiło po dziesięciu latach od historycznej pracy Zadeha.
Zawdzięczamy je Ebrahimowi Mamdani`emu, który w 1975 roku zbudował i opisał prosty
układ sterowania.
Logika rozmyta na codzień
Niejednokrotnie spotykamy się w życiu z rzeczami, których nie możemy jednogłośnie
określić, mówiąc że są czarne, lub białe. Często zachodzi potrzeba określenia, że dany obiekt
jest w 60% czarny i w 40% biały, możemy też powiedzieć trochę czarny. Wybierając w
sklepie owoce, na przykład jabłka oceniasz ich wygląd przed włożeniem do koszyka;
wybierasz BARDZIEJ czerwone(dojrzałe) - niestety w rzeczywistym świecie nie ma samych
zielonych i czerwonych jabłek, są jabłka trochę zielone, bardzo czerwone, pośrednie, lekko
czerwone.
Jak się ma do tego prostego przykładu logika rozmyta? To jest logika rozmyta! Logika
rozmyta pozwala na rozdzielenie obiektu między DWOMA zbiorami przy jednoczesnej
częściowej przynależności do każdego z nich. FL jest wykorzystywana do opisu zjawisk,
pojęć wieloznacznych i nieprecyzyjnych, które są używane w języku naturalnym przykładowo: "wysoka temperatura", "średni wzrost", "małe miasto". Klasyczna logika
boolowska operująca na dwóch wartościach: 0 i 1 (prawda, fałsz) nie była wstanie opisać
wyżej wymienionych przykładów. Granica między 0 i 1 jest niezmienna. Logika rozmyta
rozszerza logikę boolowską na model bliższy ludzkiemu rozumowaniu, pomiędzy 0 i 1
wprowadza dodatkowe wartości, które niejako rozmywają granicę pomiędzy nimi (stąd też
nazwa) co pozwala na zaistnienie takich wartości jak "prawie prawda", "nie całkiem fałsz".
Aby przybliżyć to zagadnienie posłużę się przykładem. Polem naszego przykładu niech
będzie wiek ludzi. Załóżmy, że chcemy określić granice między ludźmi młodymi, w średnim
wieku i starymi. W klasycznej logice będziemy zmuszeni przyjąć stałe niezmienne granice,
jak na przykład dla ludzi młodych moglibyśmy przyjąć 0 a 30 lat, dla ludzi w średnim wieku
30 a 40 lat i dla ludzi starych 40 i więcej lat. Jednakże dobrze wiemy, że jeżeli
przeprowadzilibyśmy ankietę, w której pytalibyśmy do jakiej z trzech grup zaliczyć 28 latka
znalazłoby się kilka osób, którzy przypisaliby go do ludzi w średnim wieku. Jak widać z
powyższego przykładu granice przynależności ulegają rozmyciu.
II wstęp do programu Matlab i fuzzy logic toolbox.
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z obsługą programu Matlab, a w szczególności tworzenia układów logiki
rozmytej.
1. Układ okien i podstawowe funkcje programu.
Niebieskie okno – current folder – aktualnie otwarty folder projektu
Czerwone okno – command window- okno komend
Fioletowe okno – workspace – przestrzeń robocza ( aktualnie wykorzystywane zmienne i
funkcje)
Zielone onko – details – szczegóły funkcji zaznaczonej w current folder
Żółte okno – command history – historia użytych komend
2. Moduł logiki rozmytej.
W command window wprowadzić komendę „doc fuzzy”
Po otworzeniu się dokumentu opisującego moduł fuzzy logic przejść do „User guide” a
następnie „tutorial” i „Building Systems with Fuzzy Logic Toolbox Software”
Należy prześledzić kolejne kroki w tworzeniu systemu wnioskowania logiki rozmytej.