퍼지 로직-추론 시스템
퍼지 추론 시스템은 의사 결정을 주요 작업으로하는 퍼지 논리 시스템의 핵심 단위입니다. 필수 결정 규칙을 그리기 위해 커넥터 "OR"또는 "AND"와 함께 "IF… THEN"규칙을 사용합니다.
퍼지 추론 시스템의 특징
다음은 FIS의 몇 가지 특성입니다-
FIS의 출력은 퍼지 또는 선명 할 수있는 입력에 관계없이 항상 퍼지 세트입니다.
컨트롤러로 사용시 퍼지 출력이 필요합니다.
퍼지 변수를 선명한 변수로 변환하기 위해 FIS와 함께 디퍼 지화 장치가 있습니다.
FIS의 기능 블록
다음 5 개의 기능 블록은 FIS의 구성을 이해하는 데 도움이됩니다.
Rule Base − 퍼지 IF-THEN 규칙이 포함되어 있습니다.
Database − 퍼지 규칙에 사용되는 퍼지 집합의 멤버십 기능을 정의합니다.
Decision-making Unit − 규칙에 대한 작업을 수행합니다.
Fuzzification Interface Unit − 선명 량을 퍼지 량으로 변환합니다.
Defuzzification Interface Unit− 퍼지 양을 선명한 양으로 변환합니다. 다음은 퍼지 간섭 시스템의 블록 다이어그램입니다.
FIS 작업
FIS의 작업은 다음 단계로 구성됩니다.
퍼지 화 장치는 다양한 퍼지 화 방법의 적용을 지원하고 선명한 입력을 퍼지 입력으로 변환합니다.
지식 기반-명확한 입력을 퍼지 입력으로 변환 할 때 규칙 기반 및 데이터베이스 모음이 형성됩니다.
디퍼 지화 유닛 퍼지 입력은 최종적으로 선명한 출력으로 변환됩니다.
FIS의 방법
이제 FIS의 다양한 방법에 대해 논의하겠습니다. 다음은 퍼지 규칙의 결과가 다른 두 가지 FIS 방법입니다.
- Mamdani 퍼지 추론 시스템
- Takagi-Sugeno 퍼지 모델 (TS 방법)
Mamdani 퍼지 추론 시스템
이 시스템은 Ebhasim Mamdani가 1975 년에 제안했습니다. 기본적으로 시스템에서 작업하는 사람들로부터 얻은 일련의 퍼지 규칙을 합성하여 증기 엔진과 보일러 조합을 제어 할 것으로 예상되었습니다.
출력 계산 단계
이 FIS의 출력을 계산하려면 다음 단계를 따라야합니다.
Step 1 −이 단계에서 퍼지 규칙 세트를 결정해야합니다.
Step 2 −이 단계에서는 입력 멤버십 기능을 사용하여 입력이 흐릿하게됩니다.
Step 3 − 이제 퍼지 규칙에 따라 퍼지 화 된 입력을 결합하여 규칙 강도를 설정합니다.
Step 4 −이 단계에서는 규칙 강도와 출력 멤버십 함수를 결합하여 규칙의 결과를 결정합니다.
Step 5 − 출력 분포를 얻으려면 모든 결과를 결합하십시오.
Step 6 − 마지막으로 역 퍼지 화 된 출력 분포를 얻습니다.
다음은 Mamdani 퍼지 인터페이스 시스템의 블록 다이어그램입니다.
Takagi-Sugeno 퍼지 모델 (TS 방법)
이 모델은 1985 년 Takagi, Sugeno 및 Kang이 제안했습니다.이 규칙의 형식은 다음과 같습니다.
x가 A이고 y가 B이면 Z = f (x, y)
여기서 AB 는 선행 요소의 퍼지 세트이고 z = f (x, y) 는 결과적으로 선명한 함수입니다.
퍼지 추론 프로세스
Takagi-Sugeno 퍼지 모델 (TS 방법)의 퍼지 추론 프로세스는 다음과 같은 방식으로 작동합니다.
Step 1: Fuzzifying the inputs − 여기에서 시스템의 입력이 흐릿 해집니다.
Step 2: Applying the fuzzy operator −이 단계에서는 출력을 얻기 위해 퍼지 연산자를 적용해야합니다.
Sugeno 양식의 규칙 형식
Sugeno 형식의 규칙 형식은 다음과 같습니다.
7 = x이고 9 = y이면 출력은 z = ax + by + c입니다.
두 방법의 비교
이제 Mamdani 시스템과 Sugeno 모델의 비교를 이해하겠습니다.
Output Membership Function− 그들 사이의 주요 차이점은 출력 멤버십 기능을 기반으로합니다. Sugeno 출력 멤버십 함수는 선형 또는 상수입니다.
Aggregation and Defuzzification Procedure − 이들 사이의 차이점은 퍼지 규칙의 결과에 있으며, 동일하기 때문에 집계 및 디퍼 지화 절차도 다릅니다.
Mathematical Rules − Mamdani 규칙보다 Sugeno 규칙에 대해 더 많은 수학적 규칙이 존재합니다.
Adjustable Parameters − Sugeno 컨트롤러에는 Mamdani 컨트롤러보다 더 많은 조정 가능한 매개 변수가 있습니다.