| تبليغات | X |
فکر انسان پیوسته در معرض خطا
و لغزش است و ممکن است در مسیر تفکر و استدلال و استنتاج که پایه فلسفه و همه علوم بر این اعمال ذهنی آدمی است، به اشتباه
بیفتد.
پس انسان، برای کشف حقیقت و مصون ماندن از
خطای درتفکر، نیازمند و محتاج به یک سلسله اصول و قواعد عام و فراگیر است که
او را در همه جا راهنمایی کند و مانع از گمراهی وی در تفکر گردد.
مجموع این اصول و قواعد، منطق (logic) نام دارد .
منطق به معنی قانون صحیح فکر
کردن است و راه و روش صحیح فکر کردن و درست اندیشیدن و نتیجه گیری کردن را می
آموزد.
میپرسم هوا ابری است یا آفتابی؟ پاسخ میدهد نیمهابری.
میپرسم آیا
همه آنچه که دیروز به من گفتی، راست بود؟ پاسخ میدهد بیشتر آن حقیقت داشت. ما در زندگی روزمره بارها
از منطق فازی استفاده میکنیم.
واقعیت این است که دنیای صفر
و یک، دنیایی انتزاعی و خیالی است. به ندرت پیش میآید موضوعی صددرصد درست یا صددرصد
نادرست باشد؛ زیرا در دنیای واقعی در بسیاری از مواقع، همهچیز منظم و مرتب سرجایش
نیست.
تئوری مجموعههای فازی و منطق
فازی را اولین بار پرفسور لطفیزاده در رسالهای به نام مجموعههای فازی - اطلاعات و کنترل در سال 1965 معرفی نمود. از
نخستین روز تولد اندیشه فازی، بیش از چهل سال میگذرد. در این مدت نظریه فازی، چارچوب فکری و علمی
جدیدی را در محافل آکادمیک و مهندسی معرفی نموده و دیدگاه دانشمندان را
نسبت به کمّ و کیف دنیای اطراف ما تغییر داده است. منطق فازی جهانبینی
بدیع و واقعگرایانهای است که به اصلاح شالوده منطق علمی و ذهنی بشر کمک
شایانی کردهاست.
کاربردهای منطق فازی
منطق فازی کاربردهای متعددی
دارد. سادهترین نمونه یک سیستم کنترل دما یا ترموستات است که بر اساس قوانین فازی کار
میکند. سالهاست که از منطق فازی برای کنترل دمای آب یا میزان کدرشدن
آبی که لباسها در آن شسته شدهاند در ساختمان اغلب ماشینهای لباسشویی استفاده
میشود.
امروزه ماشینهای ظرفشویی و
بسیاری از دیگر لوازم خانگی نیز از این تکنیک استفاده میکنند. منطق فازی در صنعت
خودروسازی نیز کاربردهای فروانی دارد. مثلاً سیستم ترمز و ABS در برخی از خودروها از منطق فازی استفاده
میکند. یکی از
معروفترین نمونههای بهکارگیری منطق فازی در سیستمهای ترابری جهان، شبکه
مونوریل (قطار تک ریل) توکیو در ژاپن است. سایر سیستمهای حرکتی و جابهجایی بار، مثل آسانسورها نیز
از منطق فازی استفاده میکنند
سیستمهای تهویه هوا نیز به
وفور منطق فازی را بهکار میگیرند. از منطق فازی در سیستمهای پردازش تصویر نیز
استفاده میشود. یک نمونه از این نوع کاربردها را میتوانید در سیستمهای تشخیص لبه و
مرز اجسام و تصاویر مشاهده کنید که در روباتیک نیز کاربردهایی دارد.
به طور کلی خیلی از مواقع در ساختمان سیستمهای تشخیص الگوها
(Pattern Recognition) مثل
سیستمهای تشخیص گفتار و پردازش تصویر از منطق فازی استفاده میشود
منطق فازی و هوش مصنوعی
جالبترین کاربرد منطق فازی،
تفسیری است که این علم از ساختار تصمیمگیریهای موجودات هوشمند، و در راس
آنها، هوش انسانی، به دست میدهد.
شاید یکی از جالبترین
کاربردهای منطق فازی هوش مصنوعی در بازیهای رایانهای و جلوههای ویژه سینمایی باشد. فیلم
ارباب حلقهها را بخاطر بیاورید.شاید اگر بگوییم ارباب حلقهها فیلمی تقریبا
مجازی است، سخنی به گزاف نگفته باشیم. بیشتر قسمتهای این فیلم اساسا درون
کامپیوتر خلق شدهاند و واقعیت خارجی ندارند.کارگردان فیلم نزد یک
متخصص جلوههای ویژه رفت و از او خواست که نرمافزاری بسازد که بتواند 70
هزار سوار کار زرهپوش در حال حرکت را همچنان که به کشتار و خونریزی
مشغولند، شبیه سازی کند.
در این برنامه متخصصان کامپیوتر
و انیمیشن ابتدا موجوداتی را به صورت الگو ایجاد کرده بودند و سپس به کمک منطق فازی
مصداقهایی تصادفی از این موجودات خیالی پدیدآورده بودند که حرکات تصادفی - اما
از پیش تعریف شدهای - در
اعضای بدن خود داشتند.
این موجودات در حقیقت دارای
نوعی هوش مصنوعی بودند و میتوانستند برای نحوه حرکت دادن اعضای بدن خود تصمیم بگیرند.
در عین حال تمام موجوداتی که در یک لشکر به سویی میتاختند یا با دشمنی
میجنگیدند، از جهت حرکت یکسانی برخودار بودند و به سوی یک هدف مشخص حمله
میکردند.
این ساختار کاملاً پیچیده و
هوشمند به فیلمسازان اجازه داده بود که این موجودات افسانهای را در دنیای مجازی
کامپیوتر به حال خود رها کنند تا به سوی دشمنان حمله کنند و این همه بیتردید
بدون بهرهگیری از منطق فازی امکانپذیر نبود.
شرکت Massive Software که به دلیل بهکارگیری منطق فازی برای ایجاد هوشمصنوعی
در طراحی لشکریان فیلم ارباب حلقهها برنده جایزه اسکار شد، بعداً این تکنیک را در فیلمهای دیگری
همچون I.Robot و
King Kong نیز بهکار برد.
استفاده از منطق فازی برای
هوشمندکردن موجودات نرمافزاری تنها گونهای از کاربردهای این نظریه در هوشمصنوعی است.
منطق فازی در هوشمند ساختن روباتهای سختافزاری نیز کاربردهای زیادی دارد.
نخستین دستگاه فازی کنترل
فرآیندهای صنعتی، در اوایل دهه 1970 میلادی، توسط دکتر ابراهیم ممدانی استاد ایرانی
تبار داشنگاه کوین مری لندن ساخته شد.
پیشرفتهایی که از زمام تا
کنون در زمینه خودکار سازی صنایع و دانش هوش مصنوعی انجام شده است، تا حد زیادی مرهون اندیشه
نوین دکتر عسکرزاده و ابداعات دکتر ممدانی بوده است.
در سال 1980 میلادی، شرکت
دانمارکی اسمیت تنظیم کننده ای خودکار برای کوره های سیمان، به بازار عرضه کرد. این
تنظیم کننده با یک ریزپردازنده فازی کار می کرد. هم اکنون شمار زیادی از
کوره های سیمان در اروپا از این وسیله استفاده می کنند.
کوره سیمان محفظه ای است به
ارتفاع 100 متر که حرکت دورانی دارد. درون کوره، سنگ آهک و گل رس در دمایی بین 1000 تا 1400
درجه سانتیگراد تشکیل واکنش می دهند و "کلینکر" تولید می
کنند. واکنشهای شیمیایی درون کوره بسیار پیچیده اند و اندازه گیری کمیت
مواد داخل آن بسیار دشوار است. اما یک متصدی (اپراتور) ماهر با استفاده از سی یا چهل
قاعده سر انگشتی تجربی بخوبی از عهده نظارت کوره بر می آید.
تنظیم کننده اسمیت، قواعد سر
انگشتی را در قالب دستورات فازی می پذیرد. بدین ترتیب، کاربر می تواند حتی
بدون آشنایی با برنامه نویسی رایانه، مشخصات کوره های مختلف را به آن
بدهد. نخست متغیرهای لغوی بالا، پایین، کافی، متوسط و نظایر آنها توسط
منحنی هایی تعریف میشوند. آنگاه قواعد سر انگشتی ممکن است بدین صورت باشد: در
صورت بالا بودن مقدار اکسیژن، و پایین بودن مقدار آهک، از میزان سوخت ورودی به قدر کافی کاسته شود.
در عمل، میزان کارآیی هر قاعده با بررسی میزان برقراری شرایط مختلف آن، تعیین
می شود. آنگاه میانگین متوازن نتیجه اعمال تمامی قاعده ها، عمل نهایی
را مشخص می کند.
ممکن است بگویید که قواعد
سرانگشتی را می توان به صورت جز به جز در برنامه های رایانه ای وارد کرد و در قبال
هر حالت، عملی را برای رایانه مشخص نمود. اما مشکل اینجاست که ایجاد چنین
برنمامه ای بسیار دشوارتر از برنامه مبتنی بر منطق فازی است و حافظه
عظیمی را اشغال می کند. به همین دلیل، پیاده سازی آن برای کوره های متفاوت،
عملا ناممکن است. نظر خواهی از استفاده کنندگان تنظیم کننده اسمیت حاکی از
افزایش کیفیت محصول و صرفه جویی در سوخت مصرفی بود.
در دو دهه اخیر در آمریکا، انگلستان،
فراانسه و ژاپن، بسیاری از دانشمندان، منطق فازی را در حل مسائل گوناگون مهندسی
به کار گرفته اند. اما جالب است بدانید که ژاپنی ها همواره در این عرصه پیشتاز بوده اند. قطار
زیرزمینی "سندای" نخستین قظاری است که بهطور خودکار و بر اساس منطق فازی هدایت می
شود. ایمنی، راحتی، توقف دقیقی و مصرف حداقل انرژی در طراحی انجام شده
نشان می دهند که این دستگاه بهتر از انسان از عهده هدایت قطار بر می آید.
یکیاز نخستین دستگاههای فازی،
دستگاه تهویه مطبوع تولید کارخانه میتسوبیشی ژاپن بود.
همان طور که می دانید،
ماشینهای سنتی غیر فازی تنها در دو حالت روشن و خاموش کار می کنند. مثلا دستگاههای تهویه
مطبوع وقتی هوای اتاق بسیار گرم می شود روشن و هنگامی که بسیار سرد می شود، خاموش
می شوند. اما تهویه مطبوع فازی با سرد شدن تدریجی هوای اتاق، تدریجا کندتر
و با گرم شدن تدریجی آن، بتدریج تندتر کار می کند. بررسیها نشان می
دهند که این امر علاوه بر تامین مطبوعترین دمای ممکن، در مصرف انرژی
نیز حداقل بیست در صد صرفه جویی می کند.
ماشینهای لباسشویی و ظرفشویی
فازی که اخیرا متداول شده اند، آبی را که لباسها یا ظروف کثیف در آن قرار دارند
آزمایش می کنند و بر حسب میزان آلودگی آن، درجه و زمان شستشو را مشخص می
کنند.
کاربرد منطق فازی در حل مسائل
هوش مصنوعی در حال گسترش است. البته باید توجه داشت که مسائل بسیاری دارند که
حل آنها جز با انجام محاسبات دقیق ریاضی و پردازش حجم زیادی از داده ها
ممکن نیست. چنین به نظر می رسد که تلفیق منطق دو ارزشی و منطق فازی، بتواند
توان عملیاتی رایانه ها را به میزان چشمگیری افزایش دهد.
منبع: اینترنت+ماهنامه علم و تکنولوژی
یه سری عکس هم از این گوشی رو در زیر می تونین ببینین.
