Дефаззификация - Defuzzification

Место дефаззификации в нечеткой системе управления
Особый метод дефаззификации

Дефузификация - это процесс получения поддающегося количественной оценке результата в четкой логике с учетом нечетких множеств и соответствующих степеней принадлежности. Это процесс, который отображает нечеткое множество на четкое. Обычно это требуется в нечетких системах управления . Эти системы будут иметь ряд правил, которые преобразуют ряд переменных в нечеткий результат, то есть результат описывается в терминах принадлежности к нечетким множествам . Например, правила, разработанные для определения того, какое давление применять, могут привести к «Уменьшить давление (15%), Поддерживать давление (34%), Увеличить давление (72%)». Дефаззификация - это интерпретация степени принадлежности нечетких множеств в конкретное решение или реальное значение.

Самый простой, но наименее полезный метод дефаззификации - выбрать набор с наивысшим членством, в данном случае «Увеличить давление», поскольку он имеет 72% членства, и игнорировать остальные, и преобразовать эти 72% в какое-то число. Проблема с этим подходом в том, что он теряет информацию. Правил, призывающих к снижению или поддержанию давления, в данном случае могло и не быть.

Распространенный и полезный метод дефаззификации - это центр тяжести . Во-первых, результаты правил нужно каким-то образом сложить. Наиболее типичная функция принадлежности нечеткого множества имеет график в виде треугольника . Теперь, если этот треугольник разрезать по прямой горизонтальной линии где-то между верхом и низом и удалить верхнюю часть, оставшаяся часть образует трапецию . Первый шаг дефаззификации обычно «отрубает» части графиков, чтобы сформировать трапеции (или другие формы, если исходные формы не были треугольниками). Например, если на выходе указано «Понижение давления (15%)», то этот треугольник будет обрезан на 15% снизу вверх. В наиболее распространенной технике все эти трапеции накладываются одна на другую, образуя единую геометрическую форму . Затем вычисляется центроид этой формы, называемый нечетким центроидом . В х - координата центроида является defuzzified значение.

Методы

Доступно множество различных методов дефаззификации, в том числе следующие:

  • AI (адаптивная интеграция)
  • BADD (базовые распределения дефаззификации)
  • BOA (биссектриса площади)
  • CDD (дефаззификация решения по ограничению)
  • COA (центр области)
  • COG (центр тяжести)
  • ECOA (расширенный центр области)
  • EQM (расширенный метод качества)
  • FCD (дефаззификация нечеткой кластеризации)
  • FM (нечеткое среднее)
  • FOM (первый из максимальных)
  • GLSD (дефаззификация обобщенного набора уровней)
  • ICOG (индексированный центр тяжести)
  • IV (значение влияния)
  • LOM (последний из максимальных)
  • MeOM (среднее из максимумов)
  • МАМА (середина максимума)
  • QM (метод качества)
  • RCOM (случайный выбор максимума)
  • SLIDE (полулинейная дефаззификация)
  • WFM (взвешенное нечеткое среднее)

Методы максимума - хорошие кандидаты для систем нечетких рассуждений. Методы распределения и методы областей демонстрируют свойство непрерывности, что делает их пригодными для нечетких контроллеров.

Примечания

  1. ^ a b van Leekwijck, W .; Керре, Э.Е. (1999). «Дефаззификация: критерии и классификация». Нечеткие множества и системы . 108 (2): 159–178. DOI : 10.1016 / S0165-0114 (97) 00337-0 .
  2. ^ Eisele, M .; Hentschel, K .; Кунемунд, Т. (1994). «Аппаратная реализация быстрой дефаззификации путем адаптивной интеграции». Материалы Четвертой Международной конференции по микроэлектронике для нейронных сетей и нечетких систем . 1994 : 318–323. DOI : 10.1109 / ICMNN.1994.593726 .
  3. ^ Мадау, Д.П .; Фельдкамп, Л.А. (1996). «Метод дефаззификации значения влияния». Нечеткие системы . 3 : 1819–1824. DOI : 10.1109 / FUZZY.1996.552647 .

Смотрите также