ファジー論理-推論システム
ファジー推論システムは、意思決定を主要な作業とするファジー論理システムの主要ユニットです。重要な決定ルールを描画するために、コネクタ「OR」または「AND」とともに「IF…THEN」ルールを使用します。
ファジィ推論システムの特徴
以下はFISのいくつかの特徴です-
FISからの出力は、入力がファジーまたは鮮明であるかどうかに関係なく、常にファジーセットです。
コントローラとして使用する場合は、ファジー出力が必要です。
ファジー変数を鮮明な変数に変換するために、FISを備えた非ファジー化ユニットがあります。
FISの機能ブロック
次の5つの機能ブロックは、FISの構成を理解するのに役立ちます。
Rule Base −ファジーIF-THENルールが含まれています。
Database −ファジールールで使用されるファジーセットのメンバーシップ関数を定義します。
Decision-making Unit −ルールに対して操作を実行します。
Fuzzification Interface Unit −鮮明な量をファジーな量に変換します。
Defuzzification Interface Unit−ファジー量を鮮明な量に変換します。以下は、ファジー干渉システムのブロック図です。
FISの働き
FISの動作は、次の手順で構成されます。
ファジー化ユニットは、多数のファジー化方法の適用をサポートし、鮮明な入力をファジー入力に変換します。
知識ベース-ルールベースとデータベースのコレクションは、鮮明な入力をファジー入力に変換すると形成されます。
非ファジー化ユニットのファジー入力は、最終的に鮮明な出力に変換されます。
FISの方法
ここで、FISのさまざまな方法について説明します。以下は、FISの2つの重要な方法であり、ファジールールの結果が異なります。
- Mamdaniファジィ推論システム
- 高木菅野ファジィモデル（TS法）
Mamdaniファジィ推論システム
このシステムは、1975年にEbhasimMamdaniによって提案されました。基本的に、システムで作業する人々から得られた一連のファジールールを合成することにより、蒸気エンジンとボイラーの組み合わせを制御することが期待されていました。
出力を計算するためのステップ
このFISからの出力を計算するには、次の手順に従う必要があります。
Step 1 −このステップでは、ファジールールのセットを決定する必要があります。
Step 2 −このステップでは、入力メンバーシップ関数を使用して、入力をファジーにします。
Step 3 −ファジールールに従ってファジー入力を組み合わせることにより、ルール強度を確立します。
Step 4 −このステップでは、ルールの強度と出力メンバーシップ関数を組み合わせて、ルールの結果を決定します。
Step 5 −出力分布を取得するには、すべての結果を組み合わせます。
Step 6 −最後に、非ファジー化された出力分布が取得されます。
以下は、Mamdaniファジーインターフェースシステムのブロック図です。
高木菅野ファジィモデル（TS法）
このモデルは、1985年に高木、菅野、カンによって提案されました。このルールの形式は次のように与えられます。
xがAで、yがBの場合、Z = f（x、y）
ここで、ABは前件のファジー集合であり、z = f（x、y）は後件の鮮明な関数です。
ファジィ推論プロセス
高木菅野ファジィモデル（TS法）によるファジィ推論プロセスは、次のように機能します。
Step 1: Fuzzifying the inputs −ここでは、システムの入力があいまいになっています。
Step 2: Applying the fuzzy operator −このステップでは、出力を取得するためにファジー演算子を適用する必要があります。
菅野フォームのルールフォーマット
菅野形式のルールフォーマットは−で与えられます。
7 = xおよび9 = yの場合、出力はz = ax + by + cです。
2つの方法の比較
ここで、MamdaniシステムとSugenoモデルの比較を理解しましょう。
Output Membership Function−それらの主な違いは、出力メンバーシップ関数に基づいています。菅野出力メンバーシップ関数は線形または定数のいずれかです。
Aggregation and Defuzzification Procedure −それらの違いは、ファジールールの結果にもあり、同じため、それらの集約および非ファジー化手順も異なります。
Mathematical Rules −スゲノルールにはマムダニルールよりも多くの数学的ルールが存在します。
Adjustable Parameters − Sugenoコントローラーには、Mamdaniコントローラーよりも調整可能なパラメーターがあります。