سیستم خبره فازی

سیستم خبره فازی (Fuzzy Expert System) سامانه‌ای هوشمند است که برای استدلال و محاسبات از منطق فازی بهره می‌برد. در واقع سیستم‌های خبره فازی نوعی از سیستم‌های خبره‌اند که به جای استفاده از منطق دو ارزشی، در آنها از منطق فازی استفاده می‌شود. سیستم خبره فازی مجموعه‌ای از توابع عضویت و قوانین را شامل می‌شوند که در مجموع برای استدلال استفاده می‌گردند. سیستم‌های فازی مبتنی بردانش یا قواعد هستند و هسته مرکزی یک سیستم فازی پایگاه دانشی است که از قواعد فازی تشکیل شده است.

اجزای سیستم‌های خبره فازی

شامل: یک مجموعه قوانین، یک بدنه از حقایق شامل توابع عضویت و مجموعه‌های فازی و یک موتور استنتاج که از طریق کاربرد قوانین به حقایق دست می‌یابد، است.

سیستم‌های فازی براساس تعیین موقعیت‌هایی که متناوب‌اند و درجات و مراتب آنها، استراتژی مناسبی را برای عملکرد سیستم برمی‌گزینند. در واقع طیفی از استراتژی‌ها باید برای سیستم‌های فازی تعریف شود که مشخص نماید هر کدام برای تاثیرگذاری در چه محدوده‌ای مناسب هستند.

سیستم‌های خبره فازی قادرند استدلال عقل سلیم و یا استدلال عامه فهم را مدل بندی نمایند. این مهم علاوه بر پرداختن به عدم قطعیت می‌باشد که انجام آن برای سیستم‌های معمولی دشوار است.

درواقع نقطه شروع ساخت یک سیستم فازی بدست آوردن مجموعه‌ای از قواعد اگر _ آنگاه فازی از دانش افراد خبره یا دانش حوزه مورد بررسی می‌باشد. در مرحله بعد، ترکیب این قواعد در یک سیستم واحد را خواهیم داشت.

مراحل کار در سیستم‌های خبره فازی

مراحل کار در چنین سیستم‌هایی شامل فازی‌سازی، استنتاج فازی و فازی‌زدایی است.

• خارج کردن از حالت فازی
• ترکیب
• استنتاج
• فازی سازی

موارد استفاده ازمنطق فازی درسیستم‌های فازی

• تعریف معیارها و اهداف
• تعیین روابط ورودی و خروجی
• استفاده از ساختار مبتنی بر قاعده منطق فازی و شکستن مسئله به یک سری قواعد Then-IF
• ساخت توابع عضویتی که مقدار عبارات ورودی/خروجی استفاده شده در قواعد را تعریف می‌نماید.
• ساخت قواعد ضروری
• آزمایش سیستم، ارزیابی نتایج، تنظیم قواعد و توابع عضویت و آزمایش مجدد تا زمانیکه نتایج‌ رضایت‌بخشی بدست آید.

می‌توان اذعان داشت، منطق فازی روش فکرکردن افراد رامنعکس کرده و تلاش می‌نماید تا روش تصمیم‌گیری انسان رامدل‌سازی کند. همچنین منطق فازی منجر به ایجاد سیستمی جدید و هوشمند می‌شود.

کاربردها و شیوه‌های استفاده

سیستم‌های خبره فازی کاربردهای متنوعی دارند که عمده‌تریم آنها عبارتند از:

• شناسایی الگو
• سیستم‌های مالی
• تحلیل داده‌ها

فرآیند ایجاد یک سیستم خبره فازی به صورت زیر است:

• مشخص کردن مساله و تعریف متغیرهای زبانی
• تعیین مجموعه‌های فازی
• اکتساب و ساخت قواعد فازی
• دگذاری مجموعه‌های فازی، قواعد فازی وروال‌ها
• انجام استنتاج فازی
• ارزیابی ومیزان کردن سیستم

میزان‌سازی سیستم خبره فازی

بازبینی مجدد متغیرهای ورودی وخروجی مدل و درصورت نیاز تعریف دوباره محدوده آنها

بازبینی مجدد مجموعه‌های فازی و درصورت لزوم تعریف مجموعه‌های اضافی

فراهم آوردن هم‌پوشانی مناسب میان مجموعه‌های همسایه. در این‌ خصوص پیشنهاد می‌شود مجموعه‌های فازی مثلث به مثلث و ذوزنقه به مثلث بین ۲۵ تا ۵۰ درصد از پایه‌شان هم‌پوشانی داشته باشند.

بازبینی مجدد قواعد موجود و در صورت نیاز افزودن قاعده جدید به پایگاه قواعد.

تنظیم وزن‌های اجرای قاعده. بیشتر ابزارهای منطق فازی این امکان را فراهم می‌آورند تا اهمیت قواعد را با تغییرضرب کننده‌های وزنی کنترل کنند.

اصلاح شکل مجموعه‌های فازی که دربیشتر موارد سیستم‌های فازی به تخمین یک شکل بشدت مقاوم هستند.

خلاصه و جمع‌بندی

سیستم خبره فازی برنامه رایانه‌ای هوشمندی است که از دانش و روش‌های استنتاج برای حل مسائل سود می‌برد. این سیستم به اندازه کافی پیچیده است و البته برای حل مسائل به هوش بشر نیازمند است. این سیستم مانند فردی خبره می‌کوشد مسائل را حل نماید و از حل مساله بیاموزد. با منطق فازی کوشش می‌شود تا ظرفیت تفکر انسانی برای استدلال در شرایط پیچیده به سیستم‌های خبره افزوده شود. به عبارت دیگر سیستم می‌تواند در وضعیت نبود اطمینان از استدلال تقریبی استفاده کند.

منبع: سیستم خبره فازی نوشته آرش حبیبی نشر الکترونیک پارس مدیر