Votre confusion est compréhensible ; le terme « logique floue » a désormais autant de chances d’apparaître dans des textes publicitaires que dans des revues techniques. Un certain nombre de travailleursont écrit pour partager leur perception de ce domaine de recherche dynamique.
Charles Elkan,professeur adjoint d’informatique et d’ingénierie à l’Université de Californie à San Diego, propose la définition suivante :
« La logique floue est une généralisation de la logique standard, dans laquelle un concept peut posséder un degré de vérité n’importe où entre 0,0 et 1,0. La logique standard s’applique uniquement aux concepts qui sont complètement vrais (ayant un degré de vérité de 1,0) ou complètement faux (ayant un degré de vérité de 0,0). La logique floue est censée être utilisée pour raisonner sur des concepts intrinsèquement vagues, tels que la « taille ». Par exemple, nous pourrions dire que « le président Clinton est grand », avec un degré de vérité de 0,9.
« Il s’avère que les applications utiles de la logique floue ne sont pas dans l’intelligence artificielle de haut niveau, mais plutôt dans le contrôle des machines de niveau inférieur, en particulier dans les produits de consommation. Habituellement, les contrôleurs à logique floue sont mis en œuvre sous forme de logiciels fonctionnant sur des microprocesseurs standard. Quelques microprocesseurs spécialisés ont été construits pour effectuer des opérations floues directement dans le matériel, mais même ceux-ci utilisent des signaux binaires numériques (0 ou 1) au niveau matériel le plus bas. Il existe quelques prototypes de recherche de puces informatiques qui utilisent des signaux analogiques au niveau le plus bas, mais ces puces simulent le fonctionnement des neurones plutôt que la logique floue. »
ShlomoZilberstein, professeur assistant au département d’informatique de l’Université du Massachusetts à Amherst, fournit des informations supplémentaires et une analyse plus floue du président américain :
« La logique floue est une technique de représentation et de manipulation d’informations incertaines. Dans la logique propositionnelle plus traditionnelle, chaque fait ou proposition, comme ‘il pleuvra demain’, doit être soit vrai, soit faux.Pourtant, une grande partie des informations que les gens utilisent sur le monde impliquent un certain degré d’incertitude. Comme la théorie des probabilités, la logique floue attribue des valeurs numériques comprises entre 0 et 1 à chaque proposition afin de représenter l’incertitude. Mais alors que la théorie des probabilités mesure la probabilité que la proposition soit correcte, la logique floue mesure le degré d’exactitude de la proposition. Par exemple, la proposition ‘le présidentClinton est jeune’ peut avoir un degré d’exactitude de 0,8.
« La distinction importante entre les informations probabilistes et la logique floue est qu’il n’y a pas d’incertitude sur l’âge du présidentmais plutôt sur le degré auquel il correspond à la catégorie ‘jeune’. De nombreux termes, tels que « grand », « riche », « célèbre » ou « foncé », ne sont valables qu’à un certain degré lorsqu’ils sont appliqués à un individu ou à une situation particulière. La logique floue cherche à mesurer ce degré et à permettre aux ordinateurs de manipuler ces informations.
« La logique floue a été formulée par LotfiZadeh de l’Université de Californie à Berkeley au milieu des années 1960, sur la base de travaux antérieurs dans le domaine de la théorie des ensembles flous. Zadeh a également formulé la notion de contrôle flou qui permet d’utiliser un petit ensemble de « règles intuitives » pour contrôler le fonctionnement des appareils électroniques. Dans les années 1980, le contrôle flou est devenu une énorme industrie au Japon et dans d’autres pays où il a été intégré dans des appareils ménagers tels que les aspirateurs, les fours à micro-ondes et les caméscopes. Ces appareils pouvaient s’adapter automatiquement à différentes conditions ; par exemple, un aspirateur pouvait appliquer une aspiration plus forte sur une zone particulièrement sale. L’un des avantages du contrôle flou est qu’il peut être facilement mis en œuvre sur un ordinateur standard.
« Malgré son succès commercial, la logique floue reste une idée controversée au sein de la communauté de l’intelligence artificielle. De nombreux chercheurs remettent en question la cohérence et la validité des méthodes utilisées pour « raisonner » avec la logique floue.
Jacoby Carter, du National Biological Service’s NationalWetlandsResearch Center à Lafayette, La…, clarifie la différence entre la logique floue et la logique traditionnelle ; il propose également une évaluation plus optimiste du potentiel de la logique floue pour l’intelligence artificielle (IA) :
« La théorie de la logique traditionnelle, parfois appelée « logique croustillante », utilise trois opérations logiques – ET, OU et NON – et renvoie soit un 0, soit un 1.De même, la théorie traditionnelle des ensembles, ou » théorie des ensembles crispés « , attribue aux objets soit l’appartenance, soit la non-appartenance à une classe ou à un groupe auquel on a attribué des limites mathématiques strictes, de sorte que, par exemple, 80 degrés Fahrenheitis est chaud et 81 degrés F est chaud. En logique floue, les trois opérations AND,OR et NOT renvoient un degré d’appartenance qui est un nombre compris entre 0 et 1.
« La théorie des ensembles flous a été utilisée dans des applications commerciales de systèmes d’experts et de dispositifs de contrôle pour les trains et les ascenseurs ; elle a également été combinée à des réseaux neuronaux pour contrôler la fabrication de semi-conducteurs. L’incorporation de la logique floue et des ensembles flous dans les systèmes de production a permis d’améliorer considérablement de nombreux systèmes d’intelligence artificielle. Cette approche a été particulièrement fructueuse avec des ensembles de données ambigus ou lorsque les règles sont parfaitement connues. »
Heidar A.Malki, professeur adjoint au College of Technology de l’Université deHouston,a fourni d’autres perspectives sur les applications probables de la logique floue :
« De plus en plus, les gens de l’industrie et du monde universitaire explorent les avantages de la logique floue et de ses technologies connexes. La logique floue peut être utilisée dans des situations où les technologies logiques conventionnelles sont inefficaces, comme les systèmes et les dispositifs qui ne peuvent pas être décrits précisément par des modèles mathématiques, ceux qui présentent des incertitudes significatives ou des conditions contradictoires, et les dispositifs ou systèmes à commande linguistique. Comme l’a déclaréLotfiZadeh, la logique floue ne va pas remplacer la logique conventionnelle(ordinateurs) ou les méthodologies, elle va plutôt les compléter dans les cas où les approches conventionnelles ne parviennent pas à résoudre un problème de manière efficace.
« Ces dernières années, la logique floue a suscité un intérêt croissant, tant dans l’industrie que dans le monde universitaire. Les applications actuelles comprennent la modélisation,l’évaluation,l’optimisation, la prise de décision, le contrôle, le diagnostic et l’information. En particulier, la logique floue est mieux adaptée aux domaines des systèmes de contrôle. Par exemple, la logique floue a été appliquée dans des domaines tels que la prédiction des pannes de réacteurs nucléaires en Europe, la prévision des tremblements de terre en Chine et le contrôle du métro au Japon.
« Une application importante de la logique floue est le système d’antiblocage que l’on trouve dans de nombreuses automobiles modernes. Les règles de contrôle qui décrivent un système de freinage antiblocage peuvent consister en des paramètres tels que la vitesse de la voiture, la pression de freinage, la température des freins, l’intervalle entre les applications des freins et l’angle du mouvement latéral de la voiture par rapport à son mouvement avant. Les plages de valeurs de ces paramètres sont toutes continues et peuvent être interprétées par l’ingénieur concepteur. Une telle règle dans un système de freinage antiblocage pourrait être :
IF brake temperature is 'warm' AND speed is 'not veryfast,' then brakepressure is 'slightly decreased.'
« La température pourrait avoir une gamme d’états tels que froid, frais, chaud et chaud ; la gamme de ces termes linguistiques peut être déterminée précisément en définissant des fonctions d’appartenance par un expert.
« Il existe de nombreux produits de consommation qui utilisent la logique floue dans le fonctionnement.
Il existe également de nombreuses puces à logique floue (processeurs) qui sont construites pour effectuer des tâches particulières sans utiliser d’ordinateurs conventionnels. Les perspectives de la logique floue sont donc très prometteuses. »
Tout le monde ne peut pas ignorer le potentiel humoristique dans un concept comme la logique floue. Jim Diederich, professeur de mathématiques à l’Université de Californie à Davis, travaille sur les applications de la logique floue dans les systèmes biologiques. Il a récemment essayé les techniques de logique floue sur un ensemble spécialisé de systèmes biologiques – ses étudiants – lorsqu’il a proposé les règles suivantes pour l’un de ses cours
SpecialTopics in Mathematics Math 180-01
Fuzzy Sets, Numbers and Logic
Course Information
- Un examen intermédiaire sera donné vers le milieu du semestre.
- La finale sera donnée vers la fin du semestre.
- Des devoirs seront assignés assez régulièrement.
- La moyenne et la finale compteront normalement chacune comme une partie substantielle de la note.
- Les devoirs ne seront pas insignifiants en comptant comme une partie de la note.
- Un excellent examen final se traduira par une note plutôt excellente.
- Un travail solide dans deux des trois domaines, le partiel, l’examen final et les devoirs, se traduira par une note solide.
- De bons devoirs compenseront quelque peu les examens médiocres.
- Votre note sera une valeur linguistique bureaucratique et terminologique floue.
- Si vous ne comprenez pas cela à la fin du trimestre, votre note le reflétera.
Sur les devoirs de cette classe, Diederich rapporte qu’il notait en termes flous : bien, assez bien, très bien. Ses étudiants lui ont fait promettre qu’il donnerait une note chiffrée au partiel.