МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное
автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Дальневосточный
федеральный университет
|
|
ШКОЛА ЭКОНОМИКИ
И МЕНЕДЖМЕНТА
|
Кафедра бизнес-информатики
и математических методов в экономике
Мальцева Галина Сергеевна
Лабораторная работа
По дисциплине «Нечеткая логика
и нейронные сети»
Специальность бизнес-информатика
Очной формы обучения
Студент группы Б1304
_________________ Мальцева Г.С.
(подпись)
|
|
Руководитель к.ф.-м.н. доцент
_______________ Кригер А.Б.
(подпись)
|
| |
|
г. Владивосток
2014
1 Формальная постановка
задачи
Разработать нечеткую систему
регулирования среды в аквариуме. Характеризующееся
регулирующими сигналами – подогрев,
содержание_кислорода, чистка.
2 Лингвистические
переменные
Для системы были выбраны три
выходные лингвистические переменные
и одна выходная. Система регулирования
аквариумом: подогревом (который измеряется
в градусах), содержание_кислорода (который
измеряется в процентах), чисткой (которая
либо должна присутствовать либо отсутсвует)
Введем обозначения:
X- универсум;
T- терм;
G-синтаксическое правило позволяющие
оперировать множеством трем T;
T'-производная (сгенерированные
терм).
Входные:
- Подогрев
T: «низкий», «средний», «высокий»;
T':«низкий» [0,20], «средний» [20,24],
«высокий»[24,28].
- Кислород
T: «низкое», «среднее», «высокое»;
T': «низкое» [0, 30], «среднее»
[30, 70], «высокое» [70, 100].
- Чистка
T: «отсутствует», «присутствует»;
T': «отсутствует» [0, 1], «присутствует»
[1, 100].
Выходная:
Загрязненность
T: «сильная», «средняя», «слабая»
;
T': «сильная» [70,100], «средняя
» [35,70], «слабая»[0,35].
3 Правила для
переменных
Опишем далее правила для нечёткой
переменной:
Если Подогрев =Средний и
Загрязненность =сильная
То Содержание кислорода =среднее
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=средняя
То Содержание кислорода =среднее
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=слабая
То Содержание кислорода =среднее
Если Подогрев =Низкий и Загрязненность
=сильная
То Содержание кислорода =Низкое
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=средняя
То Содержание кислорода =среднее
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=слабая
То Содержание кислорода =среднее
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=сильная
То Содержание кислорода =среднее
Если Подогрев =Высокий
То Содержание кислорода =высокое
Если Подогрев =Высокий и Загрязненность
=сильная
То Чистка =присутствует
Если Подогрев =Высокий и Загрязненность
=средняя
То Чистка =присутствует
Если Подогрев =Высокий и Загрязненность
=слабая
То Чистка =отсутствует
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=сильная
То Чистка =присутствует
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=средняя
То Чистка =присутствует
Если Подогрев =Средний и Загрязненность
=слабая
То Чистка =отсутствует
Если Подогрев =Низкий и Загрязненность
=сильная
То Чистка =присутствует
Если Подогрев =Низкий и Загрязненность
=средняя
То Чистка =присутствует
Если Подогрев =Низкий и Загрязненность
=слабая
То Чистка =отсутствует
Таким образом мы сформировали
ряд правил для реализации системы нечеткого
вывода.
4 Программная реализация
Построим данную систему в программе
«Система нечеткого вывода». Опишем лингвистические
переменные (рисунок 1).
Рис.1
Далее для каждой из переменной
опишем термы. Для входных (рис.2, рис.3,
рис.4).
Рис.2
Рис.3
Рис.4
И для выходной переменной(рис.5).
Рис.5
Далее сформируем правила для
лингвистических переменных(рис.6).
Рис.6
Воспользуемся примером
для проверки правильности работы системы.
Введем следующие характеристики: подогрев-10,
чиста-70(рис.7).
Рис.7
По примеру содержание кислорода
составило 30,144231 что соответствует заданным
правилам для того, чтобы убедиться нажмем
«показать вывод» и посмотрим на перебор
правил (рис.8).
Рис.8
На рисунке 8 видно, что результат
не противоречит правилам.
Заключение
В рамках данной работы была
создана система нечеткой логики система
регулирования среды в аквариуме. Так
же были сформированы лингвистические
переменные и термы к ним. Была разобрана
работа с приложением «Система нечеткого
вывода».