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人工智能——模糊逻辑系统 模糊控制和人工智能的关系

人工智能——模糊逻辑系统

它有四个主要部分如图所示−

模糊化模块−它用来转换系统的输入,这是将清晰的数字转换为为模糊集。它将输入信号分为五个步骤−

LPxisLargePositive

MPxisMediumPositive

SxisSmall

MNxisMediumNegative

LNxisLargeNegative

知识库−它存储IF-THEN规则由专家系统提供。

推理机制—它模拟人类推理过程,通过基于输入以及IF-THEN规则进行模糊推理

去模糊化模块−将由推理引擎获得成清晰的结果集。

membershipfunctions基于模糊集的隶属函数

隶属函数

隶属函数允许您量化语言术语,并以图形形式表示模糊集。一个对于模糊集A的隶属函数中定义的任何一个介于中间的值定义为µA:X→[0,1].

在这里,X中所有可能的元素都被映射到介于0和1之间的值中,这被叫做membershipvalue或者是degreeofmembership。它用来确定X中的元素的数量到模糊集合A

·x轴代表论域

·Y轴表示隶属度在[0,1]区间

可以有多个隶属函数的模糊数值适用。简单隶属函数作为复杂函数的使用,在输出中不增加更多的精度。

AllmembershipfunctionsforLP,MP,S,MN,andLNareshownasbelow−

对于LP,MP,S,MN,以及LN的所有隶属函数如下所示

三角形隶属函数的形状是最常见的,还有各种其他隶属函数的形状,比如梯形,高斯。

在这里,5级模糊器的输入从-10伏到10伏之间进行变化。因此相应的输出也改变

模糊逻辑系统的例子

让我们考虑5模糊逻辑系统空调系统。该系统通过比较室内温度和目标温度值来调节空调器的温度。

逻辑

··定义语言变量和条件。

··为这些变量构造隶属函数。

··规则知识库的构建。

··转换数据到数据集使用脆模糊隶属函数。(模糊化)

··评价规则库中的规则。(推理机)

··从每一个规则结合推理结果。(推理机)

··转换输出数据为非模糊值。(去模糊化)

逻辑开发

步骤1:定义语言变量和术语

语音变量是由简单的词汇或者是语句组成的输入和输出变量。对于室内温度来说,cold,warm,hot等等都是语音变量

Temperature(t)={very-cold,cold,warm,very-warm,hot}

这个集合中的每个成员都是一个语言术语,它可以覆盖整个温度值的某些范围。

步骤2:为他们构建成员函数

温度变量的隶属度函数,如图所示−

步骤3:构建知识库中的规则

创建一个室内温度值的矩阵以及空调系统预计能提供的目标温度值矩阵

根据IF-THEN-ELSE结构形式建立一套规则形成知识库

步骤4:获得模糊值

Fuzzysetoperations进行规则的运算。对于OR以及AND的操作分别为Max和Min。结合所有的计算结果来形成一个最后的结果。计算的结果是一个模糊值

步骤5:进行模糊化

然后,根据模糊隶属度函数对输出变量进行去模糊化

FuzzyLogic的应用领域

模糊逻辑的主要应用领域是作为−

汽车系统

·自动变速箱

·四轮转向

·车辆环境控制

消费电子产品

··高保真音响系统

··复印机

··仍然和摄像机

··电视

国内货物

··微波炉

··冰箱

··烤面包机

··真空吸尘器

··洗衣机

环境控制

··空调/热水器/烘干机

··加湿器

FLSs的优势

··数学概念在模糊推理是很简单的。

··可以修改的FLS只是添加或删除规则的模糊逻辑的灵活性。

··模糊逻辑系统可以针对精确的,扭曲的,嘈杂的输入信息。

··FLSs易于构建和理解。

··模糊逻辑在所有生活领域,包括药物的复杂问题都是一个可行的解决方案,因为它类似于人类的推理和决策

FLSs的劣势

·没有很系统的方法来设计模糊系统。

·他们只有遇到相对简单问题时才是可行的。

·适用于不需要高精度的问题。

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人工智能与智能控制的关系

人工智能和智能控制现在似乎已经是两个非常流行的词汇了,但是人工智能和智能控制,虽然有相似的地方,但是两个概念其中还是有很大的分别的,因此这篇文章我们给大家介绍一下人工智能和智能控制两个词汇的相同点、不同点以及两者之间的联系。

“人工智能”一词最初是在1956年提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能也就是我们平时常常说的AI,也就是英文单词artificialintelligence两个单词的首字母的缩写。AI也就是研究和开发用于模拟眼神以及扩展人工智能的一门技术科学,这门科学中包含理论、方法、技术还有应用系统。而且人工智能其包含的非常的广泛的,有语言识别方面的、图像识别方面的以及专家系统还有人类思维方面的,总之范围广泛。

而智能控制也就是我们常说的自动控制技术,它仅仅是一种控制方式而不是智能产品,它具有智能信息处理、智能信息反馈还有智能决策的一种控制方式。智能控制研究的对象主要是数学模型,可以这么说智能控制是人工智能的关键技术。

以上就是我们介绍的关于人工智能和智能控制两者之间的概念,以及两者之间的联系。总的来说,人工智能和智能控制是现在科技不可缺少的两个专业技术,也是技术发展的重要一环。

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