「ファジーロジック」とは何でしょうか?

あなたが混乱するのも無理はありません。「ファジーロジック」という用語は、今や技術雑誌と同様に広告コピーにも登場する可能性があります。

カリフォルニア大学サンディエゴ校のコンピュータサイエンスおよびエンジニアリングの助教授であるチャールズ・エルカンは、次のような定義を提示しています:

「ファジー論理は標準論理の一般化であり、概念には 0.0 ~ 1.0 の任意の真理度が存在することができる。 標準論理は、完全に真(真理度1.0)か完全に偽(真理度0.0)である概念にのみ適用されます。

「ファジー論理の有用な応用は、高度な人工知能ではなく、むしろ低レベルの機械制御、特に消費者向け製品にあることがわかった。 通常、ファジーコントローラは標準的なマイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアとして実装されます。 ファジー演算を直接ハードウェアで行う特殊用途のマイクロプロセッサもいくつか開発されているが、これらもハードウェアの最下層でデジタルバイナリ(0または1)信号を使用している。

マサチューセッツ大学アマースト校のコンピュータサイエンス学部で助教授を務めるShlomo Zilbersteinは、米国大統領に関する追加情報とファジィ解析を提供しています。

「ファジー論理とは、不確実な情報を表現し、操作するための技術である」

従来の命題論理では、「明日は雨だ」といったそれぞれの事実や命題は、真か偽かのどちらかでなければなりません。 ファジー論理は、確率論と同様に、各命題に0から1の間の数値を与えて不確実性を表現する。 しかし、確率論が命題が正しい可能性を測定するのに対し、ファジー論理は命題がどの程度正しいかを測定する。 例えば、「クリントン大統領は若い」という命題の正しさは0.8かもしれません。

「確率的情報とファジーロジックの重要な違いは、大統領の年齢には不確実性がなく、「若い」というカテゴリーにどの程度一致するかということである」。 背が高い」「金持ち」「有名」「暗い」など多くの言葉は、特定の個人や状況に適用されたときにのみ一定程度有効である。

「ファジー論理は、1960年代半ばにカリフォルニア大学バークレー校のLotfiZadehによって、ファジー集合論の分野での先行研究に基づいて定式化されました。 Zadehはまた、電子機器の動作を制御するために、小さな「直感的なルール」のセットを使用できるファジー制御の動きを定式化した。 1980年代には、掃除機や電子レンジ、ビデオカメラなどの家電製品に組み込まれ、日本や海外で大きな産業となった。 例えば、掃除機の場合、汚れている場所にはより多くの吸引力をかけるなど、さまざまな状況に自動的に対応することができるようになったのです。

「商業的な成功にもかかわらず、ファジーロジックは人工知能のコミュニティで論争の的となっている。

ラファイエットにある国立生物学研究所の国立湿地研究センターのジェイコビー・カーターは、「ファジーロジックを使った『推論』の方法の一貫性と妥当性を疑問視している研究者が多い」と述べています。 彼はまた、人工知能 (AI) におけるファジーロジックの可能性について、より明るい評価をしています。同様に、伝統的な集合論、または「クリスプ集合論」は、例えば、80 度 F は暖かい、81 度 F は熱いというように、厳しい数学的境界を割り当てられたクラスまたはグループのメンバーか非メンバーのどちらかをオブジェクトに割り当てるものです。

「ファジー集合論は、専門家システムや電車やエレベーターの制御装置などの商用アプリケーションに使用されており、またニューラルネットと組み合わせて半導体の製造制御にも使用されています。 また、ファジー論理やファジー集合を生産システムに取り入れることで、多くのAIシステムで大きな改善効果が得られている。

ヒューストン大学理工学部助教授のHeidar A.Malki氏は、ファジーロジックの応用について、次のような見解を示しています。 ファジー論理は、数学的モデルで正確に記述できないシステムや装置、不確実性や矛盾の多い条件、言語的に制御された装置やシステムなど、従来の論理技術が有効でない場合に使用することができる。

「近年、産業界と学界の両方でファジィロジックへの関心が高まっています。

「近年、ファジィロジックに対する関心が産業界や学術界で高まっており、モデル化、評価、最適化、意思決定、制御、診断、情報などの分野で応用されています。 特に、制御システムの分野では、ファジィロジックが最も適している。

「ファジィ論理の代表的な応用例として、最近の自動車に多く搭載されているアンチロックブレーキシステムがあります。

「アンチロックブレーキシステムの代表的な応用例として、自動車の速度、ブレーキ圧、ブレーキ温度、ブレーキ作動間隔、自動車の前進角などのパラメータからなる制御規則がある。 これらのパラメータの値の範囲はすべて連続的であり、設計エンジニアが解釈することができる。

IF brake temperature is 'warm' AND speed is 'not veryfast,' then brakepressure is 'slightly decreased.'

「温度には、冷たい、冷たい、暖かい、熱いといった状態の範囲があるかもしれませんが、これらの言語用語の範囲は、専門家がメンバーシップ関数を定義することによって正確に決定することができます」

IF brake temperature is 'warm' AND speed is 'not veryfast,' then brakepressure is 'slightly decreased.'

ロック防止システムにおけるこうした規則の1つは、「ロック防止をするためには、ロック防止をするためには、ロック防止をするためには、ロック防止をする必要があります」。

「ファジーロジックを応用した民生用製品は数多くあり、また、従来のコンピュータを使わずに特殊なタスクを行うために作られたファジーロジックチップ(プロセッサ)も多く存在します。

ファジーロジックのような概念にあるユーモラスな可能性を無視できる人ばかりではありません。 カリフォルニア大学デービス校の数学教授であるジム・ディードリッヒは、生物学的システムにおけるファジィロジックの応用に取り組んでいる。 彼は最近、自分の学生という特殊な生物学的システムでファジィロジックの技術を試したが、そのとき、自分のコースの1つで以下のルールを提案した

SpecialTopics in Mathematics Math 180-01

ファジィ集合、数、ロジック

コース情報

  1. 中間期頃に中間テストを行う予定です。
  2. 中間試験と期末試験は、通常、成績の実質的な一部としてカウントされます。
  3. 宿題は、成績の一部としてカウントする上で重要ではありません。
  4. 優れた期末試験は、やや優れた成績になります。
  5. 3つの分野、中間、期末、宿題のうち2つでしっかり働くと、しっかりした成績になります。
  6. 良い宿題は悪い試験を多少相殺することができます。
  7. あなたの成績は、言語的官僚的な用語の曖昧な値です。
  8. 四半期が終わるまでにこれを理解していなければ、あなたの成績はそれを反映します。

このクラスの宿題について、Diederichは、良い、やや良い、非常に良い、という曖昧な言葉で採点したと報告している。 このクラスの宿題では、「良い」「やや良い」「とても良い」の3段階で採点していたという。学生たちは、中間試験で数値による採点をすると約束させた。

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