Az Ön zavarodottsága érthető; a “fuzzy logika” kifejezés ma már ugyanolyan valószínűséggel jelenik meg reklámszövegekben, mint műszaki folyóiratokban. Több dolgozó is megírta, hogyan látja ezt a dinamikus kutatási területet.
Charles Elkan, a San Diegó-i Kaliforniai Egyetem informatikai és mérnöki tanszékének docense a következő definíciót adja:
“A fuzzy logika a standard logika egy olyan általánosítása, amelyben egy fogalom 0,0 és 1,0 közötti igazságfokkal rendelkezhet. A standard logika csak olyan fogalmakra vonatkozik, amelyek teljesen igazak (igazságfoka 1,0) vagy teljesen hamisak (igazságfoka 0,0). A fuzzy logikát olyan eleve homályos fogalmakkal kapcsolatos következtetések levonására használják, mint például a “magasság”. Például azt mondhatjuk, hogy “Clinton elnök magas”, aminek igazságfoka 0,9.
“Kiderült, hogy a fuzzy logika hasznos alkalmazásai nem a magas szintű mesterséges intelligenciában, hanem inkább az alacsonyabb szintű gépvezérlésben, különösen a fogyasztói termékekben találhatók. A fuzzyvezérlőket általában szabványos mikroprocesszorokon futó szoftverként valósítják meg. Néhány olyan speciális célú mikroprocesszor is készült, amely a fuzzyműveleteket közvetlenül hardveresen végzi, de még ezek is digitális bináris (0 vagy 1) jeleket használnak a legalacsonyabb hardveres szinten. Van néhány kutatási prototípusa olyan számítógépes chipeknek, amelyek a legalacsonyabb szinten analóg jeleket használnak, de ezek a chipek inkább a neuronok működését szimulálják, mint a fuzzy logikát.”
ShlomoZilberstein, a Massachusetts-i Amhersti Egyetem informatikai tanszékének adjunktusa további információkat és további fuzzyelemzést nyújt az amerikai elnökről:
“A fuzzy logika a bizonytalan információk ábrázolásának és kezelésének technikája. A hagyományosabb propozíciós logikában minden ténynek vagy állításnak, mint például “holnap esni fog”, vagy igaznak vagy hamisnak kell lennie.Az emberek által a világról használt információk nagy része azonban valamilyen fokú bizonytalanságot tartalmaz. A valószínűségszámításhoz hasonlóan a fuzzy logika is 0 és 1 közötti számértékeket rendel minden egyes állításhoz a bizonytalanság ábrázolása érdekében. De míg a valószínűségelmélet azt méri, hogy az állítás milyen valószínűséggel helyes, a fuzzy logika azt méri, hogy az állítás milyen mértékben helyes. Például a “Clinton elnök fiatal” állítás helyességi foka 0,8.
“A valószínűségi információ és a fuzzy logika közötti fontos különbség az, hogy nincs bizonytalanság az elnök életkorát illetően, hanem inkább az, hogy mennyire felel meg a “fiatal” kategóriának. Sok kifejezés, mint például a “magas”, “gazdag”, “híres” vagy “sötét”, csak bizonyos mértékben érvényes, ha egy adott személyre vagy helyzetre alkalmazzák. A fuzzy logika ezt a mértéket próbálja mérni, és lehetővé teszi, hogy a számítógépek manipulálják ezeket az információkat.
“A fuzzy logikát Lotfi Zadeh, a berkeley-i Kaliforniai Egyetem munkatársa fogalmazta meg az 1960-as évek közepén, a fuzzy halmazelmélet területén végzett korábbi munkák alapján. Zadeh fogalmazta meg a fuzzy-szabályozás mozgatórugóját is, amely lehetővé teszi, hogy “intuitív szabályok” kis halmazát használjuk az elektronikus eszközök működésének ellenőrzésére. Az 1980-as években a fuzzy-vezérlés hatalmas iparággá vált Japánban és más országokban, ahol beépítették olyan háztartási készülékekbe, mint a porszívók, mikrohullámú sütők és videokamerák. Az ilyen készülékek automatikusan alkalmazkodtak a különböző körülményekhez; például egy porszívó nagyobb szívóerőt alkalmazott egy különösen piszkos területen. A fuzzy-szabályozás egyik előnye, hogy könnyen megvalósítható egy hagyományos számítógépen.
“Kereskedelmi sikere ellenére a fuzzy-logika továbbra is ellentmondásos ötlet a mesterséges intelligencia közösségében. Sok kutató megkérdőjelezi a fuzzy logikával való “érveléshez” használt módszerek következetességét és érvényességét.”
Jacoby Carter, az Országos Biológiai Szolgálat Lafayette-i Nemzeti Vizesélőhelyek Kutatóközpontjának munkatársa, tisztázza a különbséget a fuzzy és a hagyományos logika között; emellett a fuzzy logika mesterséges intelligenciában (AI) rejlő lehetőségeit is optimistábban értékeli:
“A hagyományos logikai elmélet, amelyet néha “éles logikának” is neveznek, három logikai műveletet használ -AND, OR és NOT -, és vagy 0-t vagy 1-et ad vissza.Hasonlóképpen, a hagyományos halmazelmélet vagy “éles halmazelmélet” a tárgyaknak vagy egy osztályba vagy csoportba való tartozást vagy nem tartozást rendel, amelyhez szigorú matematikai határokat rendeltek, így például a 80 fokos hőmérséklet meleg, a 81 fokos pedig meleg. A fuzzy logikában a három művelet AND,OR és NOT a tagság fokát adja vissza, amely egy 0 és 1 közötti szám.
“A fuzzy halmazelméletet kereskedelmi alkalmazásokban használták a szakértői rendszerek és a vonatok és liftek vezérlőberendezéseihez; a félvezetők gyártásának vezérlésére is kombinálták a neurális hálókkal. A fuzzy logika és a fuzzy halmazok termelési rendszerekbe való beépítésével számos mesterséges intelligencia rendszerben jelentős javulást értek el. Ez a megközelítés különösen sikeres volt kétértelmű adathalmazok esetén, vagy amikor a szabályok tökéletesen ismertek.”
Heidar A. Malki, a Houstoni Egyetem Műszaki Főiskolai Karának adjunktusa további szempontokat adott a fuzzy logika lehetséges alkalmazásairól:
“Az iparban és a tudományos életben egyre többen vizsgálják a fuzzy logika és a kapcsolódó technológiák előnyeit. A fuzzy logika olyan helyzetekben alkalmazható, amelyekben a hagyományos logikai technológiák nem hatékonyak, például olyan rendszerek és eszközök esetében, amelyeket nem lehet pontosan leírni matematikai modellekkel, amelyek jelentős bizonytalanságokkal vagy ellentmondásos feltételekkel rendelkeznek, valamint nyelvileg vezérelt eszközök vagy rendszerek esetében. Ahogy LotfiZadeh egyszer kijelentette, a fuzzy logika nem fogja helyettesíteni a hagyományos logikát (számítógépek) vagy módszertanokat, inkább kiegészíti azokat olyan helyzetekben, amikor a hagyományos megközelítések nem képesek hatékonyan megoldani egy problémát.
“Az elmúlt években mind az iparban, mind a tudományos életben egyre nagyobb érdeklődés mutatkozott a fuzzy logika iránt. A jelenlegi alkalmazások közé tartozik a modellezés, értékelés, optimalizálás, döntéshozatal, ellenőrzés, diagnózis és tájékoztatás. Különösen a fuzzy logika alkalmas a legjobban a vezérlőrendszerek területén. A fuzzy logikát például olyan területeken alkalmazzák, mint az atomreaktorok meghibásodásának előrejelzése Európában, a földrengések előrejelzése Kínában és a metróirányítás Japánban.
“A fuzzy logika egyik kiemelkedő alkalmazása a blokkolásgátló rendszer, amely számos modern autóban megtalálható. A blokkolásgátló fékrendszert leíró vezérlési szabályok olyan paraméterekből állhatnak, mint az autó sebessége, a féknyomás, a fékhőmérséklet, a fékezések közötti intervallum és az autó oldalirányú mozgásának szöge az előremenő mozgáshoz képest. E paraméterek értéktartománya mind folyamatos, és a tervezőmérnök által értelmezhető. Egy ilyen szabály egy blokkolásgátló fékrendszerben lehet:
IF brake temperature is 'warm' AND speed is 'not veryfast,' then brakepressure is 'slightly decreased.'
“A hőmérsékletnek többféle állapottartománya lehet, például hideg, hideg, meleg és meleg; e nyelvi kifejezések tartománya pontosan meghatározható egy szakértő által definiált tagsági függvényekkel.
“Számos olyan fogyasztói termék létezik, amely fuzzy logikát használ a működése során.Számos olyan fuzzy logikai chip (processzor) is létezik, amely speciális feladatok elvégzésére készült, hagyományos számítógépek használata nélkül. A fuzzylogika kilátásai tehát nagyon ígéretesek.”
Nem mindenki hagyhatja figyelmen kívül a humoros lehetőségeket, amelyek a fuzzylogikához hasonló fogalmakban rejlenek. Jim Diederich, a davisi Kaliforniai Egyetem matematikaprofesszora a fuzzylogika biológiai rendszerekben való alkalmazásán dolgozik. Nemrégiben kipróbálta a fuzzy logikai technikákat a biológiai rendszerek egy speciális csoportján – a diákjain -, amikor az alábbi szabályokat javasolta egyik kurzusához
SpecialTopics in Mathematics Math 180-01
Fuzzy Sets, Numbers and Logic
Course Information
- A félév közepe táján félévközi vizsgát tartunk.
- A záróvizsga a záróvizsga környékén lesz.
- A házi feladatokat viszonylag rendszeresen adjuk ki.
- A félévközi és a záróvizsga általában a jegy jelentős részének számít.
- A házi feladatok nem jelentéktelenek a jegy részeként.
- A kitűnő záróvizsga némileg kitűnő jegyet eredményez.
- A három terület közül kettőben, a félévközi, a záróvizsga és a házi feladat szilárd munka szilárd jegyet eredményez.
- A jó házi feladat némileg ellensúlyozza a gyenge vizsgákat.
- A jegyed egy elmosódott nyelvi bürokratikusterminológiai érték lesz.
- Ha ezt nem érted meg a negyedév végére,a jegyed ezt fogja tükrözni.
Az osztályzatod a házi feladatokra vonatkozóan Diederich arról számol be, hogy elmosódottan osztályozott: jó, valamennyire jó, nagyon jó. A diákjai megígértették vele, hogy a félévközi vizsgán számszerű osztályzatot ad.