77530901 sisteme cu inteligenta artificial a sistem control fuzzy

Download 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

Post on 04-Feb-2018

223 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7/21/2019 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

    1/14

    Sistem inteligent de control a temperaturii dintr-o

    incinta creat cu ajutorul Logicii Fuzzy

    1

  • 7/21/2019 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

    2/14

    I.Introducere

    1.1 Sistemele inteligente

    Sistemele inteligente(expert) sunt produse ale inteligenei artificiale,ramur a tiinei calculatoarelor ce urmrete dezvoltarea de programe inteligente. Ceeace este remarcabil pentru sistemele expert, este aria de aplicabilitate ce a cuprins multedomenii de activitate de la arhitectur, arheologie, bnci, comer, educaie, pn laingineria sistemelor i medicin (C!"#$%& 1'', )*.

    &n sistem expert ("+* este un program care urmrete un grup decunotine pentru obinerea n acelai mod ca i experii umani a rezultatelor despreactiviti dificil de examinat. -rincipala caracteristic a sistemelor expert este derivat dinbaza de cunotine mpreun cu un algoritm de cutare specific metodei de raionare. &nsistem expert trateaz cu succes probleme pentru care o soluie algoritmic clar nu exist.

    Cronologic, primele aplicaii ale inteligenei artificiale leau constituitsistemele expert. /cestea emuleaz raionamentul uman pentru sarcini specifice i ndomenii restrnse i au fost foarte bine primite de companii.

    -rimele sisteme expert dezvoltate n domenii aplicative au fost0+0!/2, destinat analizei structurilor moleculare, 34C%, un sistem expert pentrudiagnosticul i tratamentul infeciilor sanguine, sistemele +34C%, 5+/03+0,C/"+# i %#+!%"# pentru domeniul medical, -!$"-+C#$! pentru evaluareaprospeciunilor i fora6elor geologice, sau #+%!+"%/" pentru achiziia inteligent acunoaterii.

    2a nceputul anilor1'78apar i primele aplicaii comerciale ale sistemelorexpert (9C$, 9"+2 sau C/#"1*, care au cunoscut apoi o explozie la nceputul anilor

    1''8. "istemele expert bazate pe reguli se dezvolt i se implementeaz n multe domeniide activitate, inclusiv n cel financiarcontabil: control intern, audit, planificareaimpozitelor, diagnostic financiar, raportare financiar, contabilitate managerial, analizcredite, analiza riscului, planificare investiii, etc. 3arile firme de contabilitatei audit irealizeaz propriile sisteme expert n domeniului controlului intern i al auditului:+xpert#/9, !is; /dvisor (Coopers < 2=brand*, 2oan -robe, -eat>18?8 (@-3A*,B/#%/, loD +val (+rnst < 4oung*, -lanet, Compas, Comet (-rice Eaterhouse*, !ice(/rthur /ndersen*, /udit -lanning /dvisor, Eorld #ax -lanner (0eloitte #ouche*.

    &n sistem expert este format din cinci componente:

    Faza de cunotine servete pentru stocarea tuturor pieselor decunoatere (fapte, reguli, metode de rezolvare, euristici* specificedomeniului aplicativ, preluate de la experii umani sau din alte surse.

    G

    http://ro.wikipedia.org/wiki/Inteligenta_artificialahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Anii_1980http://ro.wikipedia.org/wiki/Anii_1990http://ro.wikipedia.org/wiki/Contabilitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Inteligenta_artificialahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Anii_1980http://ro.wikipedia.org/wiki/Anii_1990http://ro.wikipedia.org/wiki/Contabilitate
  • 7/21/2019 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

    3/14

    3otorul de inferene este un program care conine cunoaterea decontrol, procedural sau operatorie, cu a6utorul cruia se exploateazbaza de cunotine pentru efectuarea de raionamente n vedereaobinerii de soluii, recomandri sau concluzii.

    %nterfaa de dialog permite dialogul cu utilizatorii n timpul sesiunilorde consultare, precum i accesul utilizatorilor la faptele i cunotineledin baz pentru adugarea sau actualizarea cunoaterii.

    3odulul de achiziie a cunoaterii a6ut utilizatorul expert s introduccunotine ntro form recunoscut de sistem i s actualizeze baza decunotine.

    3odulul explicativ are rolul de a explica utilizatorilor att cunoatereade care dispune sistemul, ct i procesul de raionament pe care ldesfoar sau soluiile obinute n sesiunile de consultare. +xplicaiilentrun astfel de sistem, atunci cnd sunt proiectate corespunztor,mbuntesc modul n care utilizatorul percepe i accept sistemul.

    "pre deosebire de ma6oritatea programelor de calcul, care cer informaiicomplete pentru luarea deciziilor, sistemele expert sunt proiectate s gseasca soluiaoptimpe baza datelor disponibile, la fel cum ar face un expert uman.

    &n sistem expertreprezint un program alctuit din doua componente: o

    baz larg de date, respectiv un set de reguli de cutare n aceasta baza , cu scopulgsirii soluiei optimepentru o problema dat. Faza de date i setul de reguli suntdezvoltate prin chestionarea experilor n problema dat.

    &n sistem expert este un program care analizeaz cunotinele i raioneaz pentruobinerea rezultatelor ntro activitate dificil ntreprins uzual doar de experi umani. 0inpunct de vedere funcional un sistem expert este un program a crui principal

    H

  • 7/21/2019 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

    4/14

    caracteristic este derivat din baza de cunotine, mpreun cu un algoritm de cutarespecific metodei de raionare.

    &n sistem expert se bazeaz pe dou componente distincte i complementare:a. tehnologii de programare ce permit utilizarea unui volum mare de cunotine,

    precum i modul de infereniere cu acestea.b. construcii i metodologii dezvoltate, ce permit utilizarea efectiv a acestortehnologii.

    Intrun sistem expert raionarea i cunotinelenu trebuie tratate separat deoarece

    un astfel de sistem presupune o armonizare a lor.Expertul care nelege necesitatea utilizrii unui sistem expert n domeniul su de

    activitate poate obine a6utor de la inginerul de cunotine (specialistul n calculatoare*deoarece n urma discuiilor cu acesta anumite cunotine vor fi reformulate astfel nct spoat fi aplicabile pe un calculator.

    Intre instrumentele de lucru ale sistemelor expert se iau n considerare modelele

    prin care o baz de cunotine poate fi afiat, captat i reprezentat. -rincipala calitate acalculatoarelor o reprezint capacitatea de realizare a unei viteze mari de calcul. iecarelimba6 de programare ncearc s fac calculatorul ct mai eficient din punct de vedere alputerii de calcul. In realizarea unui program ce raioneaz se pornete de la ideea csimbolurile de prelucrare pot fi numere, texte sau alte concepte. /cestea sunt considerateJsimboluri fiziceK iar calculatorul poate manipula astfel de simboluri. &n sistem expertviabil, dublat de viteza de lucru a unui calculator, poate eficientiza un anumit domeniu delucru.

    1.2 Logica Fuzzy

    2ogica a fost definita in 1')L de catre prof. 2otfi Madeh, de la

    &niversitatea.Fer;ele=. "pre deosebire de logica clasica, care lucreaza cu doua valorinumerice exacte (8 pentru fals si 1 pentru adevarat*, logica fuzz= foloseste o pla6a

    continua de valori logice cuprinse in intervalul 81, unde 8 indica falsitatea completa, iar

    1 indica adevarul complet. /stfel, daca in logica clasica un obiect poate apartine (1* sau

    nu (8* unei multimi date, in logica fuzz= putem defini gradul de apartenenta al obiectului

    la multime si care poate lua valori intre 8 si 1.

    2ogica fuzz= ofera instrumentele necesare pentru reprezentarea in sistemele

    inteligente a unor concepte imprecise cum sunt NmareK, NmicK, NscumpK, NieftinK s.a.,

    concepte numite variabile lingvistice sau variabile fuzz=. -entru reprezentarea acestora se

    folosesc seturile fuzz=, care capteaza din punct de vedere cantitativ interpretarea

    calitativa a termenilor.

    ?

  • 7/21/2019 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

    5/14

    Fazate pe logica fuzz=, sistemele fuzz= sunt considerate un caz particular al

    sistemelor expert (motiv pentru care mai sunt denumite si sisteme expert fuzz=* care

    ofera o metoda flexibila pentru tratarea incertitudinii.

    2.Descrierea aplicatiei.

    /plicatia de mai 6os este un sistem de control care isi propune sa supraveghezetemperatura dintro camera pe care sa o aduca la o optima tinand cont de doi parametrii:temperatura din camera la un moment dat si temperatura de afara. &n sistem de controleste ansamblu de elemente interdependente care lucreaza impreuna pentru verificareaunui proces. /ctivitatea presupune preluarea informatiilor cu privire la starea sistemuluisi apoi efectuarea comenzilor care aduc sistemul la starea dorita si mentinerea acestuiaapoi in paramatrii doriti. Controlul temperaturii se face automat, de catre sistemulelectronic.

    "istemul are doua variabile de intrare: tempCamera(temperatura din incapere*sitempAfara(temperatura din exteriorul incaperii* iar ca iesire variabila Command cuurmatoarele semnificatii: daca CommandO8 va fi actionat aerul conditionat

    daca CommandP8 va fi actionata centrala termica&niversurile de discurs pentru variabilele fuzz= de intrare si de iesire sunt

    urmatoarele: pentru variabila tempCamera domeniul este Q18, ?8R. -entru variabilatempAfaraQ1L, ?8R. %ar pentru variabila Commanddomeniul cuprins intre Q1, 1R.

    -entru temperatura din interiorul camerei sau folosit urmatoarele variabilelingvistice:mica, medie si mare.

    L

  • 7/21/2019 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

    6/14

    -entru temperatura din exterior sau folosit urmatoarele variabile lingvistice:mica,medie si mare, iar pentru comanda sau folosit urmatoarele varabile lingvistice:mica,medie, mare si foarte mare.

    unctiile de apartenenta pentru variabila tempCam. erasunt urmatoarele:

    -entru intrarea tempAfarafunctiile de apartenenta sunt:

    )

  • 7/21/2019 77530901 Sisteme Cu Inteligenta Artificial a Sistem Control Fuzzy

    7/14

    unctiile de apartenenta pentru iesire sunt:

    !egulatorul este de tip