منطق فازی و موضوعات حول محور آن

منطق فازی و موضوعات حول محور آن

اسلاید 1: بسم اللّه الرحمن الرحیم

اسلاید 2: نوع ارئه : کلاسیموضوع ارائه : منطق فازی و موضوعات حول محور آناستاد مربوطه : استاد رزمیارائه دهنده : خدیجه نورمحمدی

اسلاید 3: کاشف و مبتکر منطق فازی پروفسور لطفی زاده در سال 1300 هجری شمسی درشهر باکو دیده به جهان گشود.مادرش یک پزشک اذری و پدرش یک روزنام نگارایرانی بود.تحصیلات متوسطه را در دبیستان البرز تهران با موفقیت به پایان رساند.دانشگاه تهران فارغ التحصیل شد.تحصیل رهسپار ایالات متحده شد.در ابتدا وارد انیستیتو تکنولوژی ماساچوست و مدرک فوق لیسانس گرفت. تحصیلات دوره دکترا ردا دردانشگاه کلمبیای نیویورک با موفقیت به پایان برساند. در 1965میلادی،یعنی پس از کسب کرسی استادی در دانشکده مهندسی برق ، نظریه درخشان و بحث انگیز (((مجموعه های فازی )))در قالب یک مقاله علمی ارائه داد. اودر فاصله ای 1986 تا 2001 میلادی ، چهارده دکترای افتخاری از داتنشگاه های فرانسه ،المان،ایالات متحده ،کانادا،اسپانیا ،چک و لهستان دریافت کرده است.این روز ها علم هوش مصنوعی مدرن از نظریه فاازی بهره میبرد.  

اسلاید 4: منطق فازی چیست؟ حتما بارها شنیده اید که کامپیوتر از یک منطق صفرو یک تبعیت میکند.درچارچوب این منطق،چیز ها یا درستند یا نادرست،وجود دارن یا وجود ندارند.اما انیشین میگوید:<<قوانین ریاضیات کلاسیک به واقعیات مربوط میشوند،مطمئن نیستندو انجا که مطمئن هستند ،نمیتوانند به واقعیات اشاره داشته باشند>>هنگامی که درباره درستی یا نادرستی پدیده ها یا اشیاء صحبت میکنیم که دردنیای واقعی با انها سر و کار داریم،توصیف انیشتن تجسمی است که منطق فازی چیست؟

اسلاید 5: روزمرهاز آن زمان که انسان اندیشیدن را آغاز کرد، همواره کلمات و عباراتى را بر زبان جارى ساخته که مرزهاى روشنى نداشته اند. کلماتى نظیر «خوب»، «بد»، «جوان»، «پیر»، «بلند»، «کوتاه»، «قوى»، «ضعیف»، «گرم»، «سرد»، «خوشحال»، «باهوش»، «زیبا» و قیودى از قبیل «معمولاً»، «غالباً»، «تقریباً» و «به ندرت». روشن است که نمى توان براى این کلمات رمز مشخصى یافت، براى مثال در گزاره «على باهوش است» یا «گل رز زیباست» نمى توان مرز مشخصى براى «باهوش بودن» و «زیبا بودن» در نظر گرفت.

اسلاید 6: روزمرهاما در بسیارى از علوم نظیر ریاضیات و منطق، فرض بر این است که مرزها و محدوده هاى دقیقاً تعریف شده اى وجود دارد و یک موضوع خاص یا در محدوده آن مرز مى گنجد یا نمى گنجد. مواردى چون همه یا هیچ، فانى یا غیرفانى، زنده یا مرده، مرد یا زن، سفید یا سیاه، صفر یا یک، یا «این» یا «نقیض این» . در این علوم هر گزاره اى یا درست است یا نادرست، پدیده هاى واقعى یا «سفید» هستند یا «سیاه».

اسلاید 7: مثال : کجا اتومبیل خود را پارک میکنید؟ کجا اتومبیل خود را پارک می کنید؟ تصور کنید یک روز مطلع می شوید، نمایشگاه پوشاکی در گوشه ای از شهر برپا شده است و تصمیم می گیرید، یک روز عصر به اتفاق خانواده سری به این نمایشگاه بزنید. چون محل نمایشگاه کمی دور است، از اتومبیل استفاده می کنید، اما وقتی به محل نمایشگاه می رسید، متوجه می شوید که عده زیادی به آنجا آمده اند و پارکینگ نمایشگاه تا چشم کار می کند، پر شده است. اما چون حوصله صرف وقت برای پیدا کردن محل دیگری جهت پارک اتومبیل ندارید، با خود می گویید: هر طور شده باید جای پارکی در این پارکینگ پیدا کنم. سرانجام در گوشه ای از این پارکینگ محلی را پیدا می کنید که یک ماشین به طور کامل در آن جا نمی شود، اما با کمی اغماض می شود یک ماشین را در آن جای داد،

اسلاید 8: هرچند که این ریسک وجود دارد که فضای عبور و مرور دیگر خودروها را تنگ کنید و آن ها هنگام حرکت به خودرو شما آسیب برسانند. اما به هرحال تصمیم می گیرید و ماشین خود را پارک می کنید.بسیارخوب! اکنون بیایید بررسی کنیم شما دقیقاً چه کار کردید؟ شما دنبال جای توقف یک اتومبیل می گشتید. آیا پیدا کردید؟ هم بله، هم نه. شما در ابتدا می خواستید ماشین را در جای مناسبی پارک کنید. آیا چنین عملی انجام دادید؟ از یک نظر بله، از یک دیدگاه نه. در مقایسه با وقت و انرژی لازم برای پیدا کردن یک مکان راحت برای توقف خودرو، شما جای مناسبی پیدا کردید. چون ممکن بود تا شب دنبال جا بگردید و چنین جایی را پیدا نکنید. اما از این نظر که اتومبیل را در جایی پارک کردید که فضای کافی برای قرارگرفتن ماشین شما نداشت، نمی توان گفت جای مناسبی است.

اسلاید 9: منطق فازی (این مثال)از دید ریاضیات کلاسیکاگر به منطق کلاسیک در علم ریاضیات مراجعه کنیم و این پرسش را مطرح نماییم که قبل از ورود به پارکینگ چند درصد احتمال می دادید جایی برای پارک کردن پیدا کنید، پاسخ بستگی به این دارد که واقعاً چه تعداد مکان مناسب (فضای کافی) برای توقف خودروها در آنجا وجود داشت؟علم ریاضیات و آمار و احتمال در مواجهه با چنین شرایطی قادر به پاسخگویی نیست. اگر قرار بود بر اساس منطق صفر و یک یا باینری کامپیوتر، روباتی ساخته شود تا اتومیبل شما را در یک مکان مناسب پارک  کند، احتمالش کم بود. چنین روباتی به احتمال زیاد ناکام از پارکینگ خارج می شد. پس شما با چه منطقی توانستید اتومبیل خود را پارک  کنید؟ شما از منطق فازی استفاده کرد

اسلاید 10: منطق فازی از زبان پروفسور لطفی زادهدر زبان فارسی، فازی به نامهای مشکک و شولای نیز ترجمه شده است. شاید این مثال از خود پروفسور لطفی زاده جالب باشد:“منطق کلاسیک شبیه شخصی است که بایک لباس رسمی  مشکی، بلوز سفید آهاردار، کروات مشکی، کفش های براق و غیره که به یک مهمانی رسمی آمده است و منطق فازی تا اندازه ای شبیه فردی است که با لباس غیررسمی، شلوارجین، تی شرت و کفشهای پارچه ای به همان مهمانی آمده است.  این لباس را درگذشته نمی پذیرفتند،  اما امروز  جور دیگری است .”

اسلاید 11: بخشی از این مقاومت ها، چنان که ذکر شد، ناشی از برداشت های نادرست از منطق فازی و کارایی آن بود. جالب این که، منطق فازی در سال های نخست تولدش بیشتر در دنیای مشرق زمین، به ویژه کشور ژاپن با استقبال روبه رو شد، اما استیلای اندیشه کلاسیک صفر و یک در کشورهای مغرب زمین، اجازه رشد اندکی به این نظریه داد. با این حال به تدریج که این علم کاربردهایی پیدا کرد و وسایل الکترونیکی و دیجیتالی جدیدی وارد بازار شدند که بر اساس منطق فازی کارمی کردند، مخالفت ها نیز اندک اندک کاهش یافتند.در ژاپن استقبال از منطق فازیعمدتاً به کاربرد آن در روباتیک و هوش مصنوعی.تاریخچه هوش مصنوعی همراه و همداستان با تاریخچه منطق فازیپیشینه منطق فازی

اسلاید 12: کاربردهای منطق فازیمنطق فازی کاربردهای متعددی دارد. ساده ترین نمونه یک سیستم کنترل دما یا ترموستات کنترل دمای آب یا میزان کدرشدن آبی که لباس ها در آن شسته شده اند در ساختمان اغلب ماشین های لباسشوییماشین های ظرفشویی و بسیاری از دیگر لوازم خانگیدر صنعت خودروسازی :::سیستم ترمز و ABS در برخی از خودروهادرسیستم ترابری جهان:::شبکه مونوریل (قطار تک ریل) توکیو در ژاپنآسانسورها

اسلاید 13: از منطق فازی در سیستم های پردازش تصویرنیز استفاده میشود.یک نمونه از این نوع کاربردها را می توانید در سیستم های تشخیص لبه و مرز اجسام و تصاویر  ( Edge Detection Systems )  مشاهده کنید که در روباتیک نیز کاربردهایی دارد. به طور کلی خیلی از مواقع در ساختمان سیستم های تشخیص الگوها  ( Pattern Recognition )  مثل سیستم های تشخیص .گفتار و پردازش تصویر از منطق فازی استفاده می شود.منطق فازی در سیستم های پردازش تصویر

اسلاید 14: منطق فازی و هوش مصنوعیجالب ترین کاربرد منطق فازی، تفسیری است که این علم از ساختار تصمیم گیری های موجودات هوشمند، و در راس آن ها، هوش انسانی، به دست می دهد.این منطق به خوبی نشان می دهد که چرا منطق دو ارزشی صفر و یک در ریاضیات کلاسیک قادر به تبیین و توصیف مفاهیم نادقیقی همچون گرما و سرما که مبنای بسیاری از تصمیم گیری های هوشمند را تشکیل می دهند، نیست.شاید یکی از جالب ترین کاربردهای منطق فازی هوش مصنوعی در بازی های رایانه ای و جلوه های ویژه سینمایی باشد. در فیلم سینمایی ارباب حلقه ها از نرم افزار Massive استفاده شده است. از این نرم افزار در بسیاری از صحنه های فیلم برای تولید حرکات لشکر موجودات متخاصم استفاده شده بود.

اسلاید 15: در این برنامه متخصصان کامپیوتر و انیمیشن ابتدا موجوداتی را به صورت الگو ایجاد کرده بودند و سپس به کمک منطق فازی مصداق هایی تصادفی از این موجودات خیالی پدیدآورده بودند که حرکات تصادفی - اما از پیش تعریف شده ای  -  در اعضای بدن خود داشتند.این موجودات در حقیقت دارای نوعی هوش مصنوعی بودند و می توانستند برای نحوه حرکت دادن اعضای بدن خود تصمیم بگیرند. در عین حال تمام موجوداتی که در یک لشکر به سویی می تاختند یا با دشمنی می جنگیدند، از جهت حرکت یکسانی برخودار بودند و به سوی یک هدف مشخص حمله می کردند.

اسلاید 16: این ساختار کاملا ً پیچیده و هوشمند به فیلمسازان اجازه داده بود که این موجودات افسانه ای را در دنیای مجازی کامپیوتر به حال خود رها کنند تا به سوی دشمنان حمله کنند و این همه بی تردید بدون بهره گیری از منطق فازی امکانپذیر نبود.شرکت Massive Software که به دلیل به کارگیری منطق فازی برای ایجاد هوش مصنوعی در طراحی لشکریان فیلم  ارباب حلقه ها برنده جایزه اسکار شد، بعداً این تکنیک را در فیلم های دیگری همچون I.Robot و King Kong نیز به کار برد.استفاده از منطق فازی برای هوشمند کردن موجودات نرم افزاری تنها گونه ای از کاربردهای این نظریه در هوش مصنوعی است. منطق فازی در هوشمند ساختن روبات های سخت افزاری نیز کاربردهای زیادی دارد.

اسلاید 17: باتشکر از توجهتانXdce.nmhmdi