استنتاج فازی

استنتاج فازی (Fuzzy Inference) به محاسباتی اشاره دارد که با اعداد فازی و عملگرهای فازی صورت می‌گیرد و در نهایت به یک نتیجه‌گیری با منطق فازی ختم می‌گردد. دقت کنید «استنتاج فازی» یک روش نیست بلکه به عملیات و محاسبات مبتنی بر منطق فازی گفته می‌شود. در این مقاله سیستم «استنتاج فازی» مفهوم‌سازی و تعریف خواهد شد.

استنتاج فازی

استنتاج فازی فرآیندی است که به کمک آن از قوانین زبانی و مجموعه‌های فازی برای نتیجه‌گیری در شرایط مبهم و نامعین استفاده می‌شود. برخلاف منطق کلاسیک که نتیجه‌گیری فقط بر اساس درست یا نادرست بودن گزاره‌ها انجام می‌گیرد، در استنتاج فازی نتیجه بر پایه‌ی درجات عضویت و ترکیب قواعد فازی به‌دست می‌آید.

به بیان ساده:

  • ورودی‌های مسئله به صورت متغیرهای زبانی (مانند «زیاد»، «کم»، «متوسط») تعریف می‌شوند.
  • این ورودی‌ها به کمک توابع عضویت به مجموعه‌های فازی تبدیل می‌شوند.
  • مجموعه‌ای از قواعد اگر-آنگاه (IF–THEN rules) بین ورودی‌ها و خروجی‌ها برقرار می‌شود.
  • در نهایت، خروجی فازی به نتیجه‌ی قابل تفسیر تبدیل می‌شود.
سیستم استنتاج فازی

سیستم استنتاج فازی

موضوع استنتاج فازی یک مقوله محوری در زمینه کاربرد منطق فازی در مدیریت است که در بحث تصمیم‌گیری در محیط فازی نقش کانونی دارد. نکته نخست در تصمیم‌گیری در محیط فازی آن است که پژوهش باید مسئله محور باشد و فرضیه پاسخی به مسئله تحقیق است.

همچنین فرضیه‌های تحقیق را می‌توان با جملات « اگر ⇐ آنگاه » نشان داد و درجه درستی آنها را بدست آورد. با تشریح فرایند تصمیم‌گیری در محیط فازی، با استفاده از درجات درستی فرضیه‌های آزمون شده، می‌توان نظامی را برای پشتیبانی از تصمیم‌گیری طراحی نمود.

گام‌های تحلیل فازی

حل مسئله با رویکرد فازی در سه مرحله انجام می‌شود:

بطور کلی ساختار تصمیم‌گیری در محیط فازی در نمودار زیر نمایش داده شده است.

 

مراحل تصمیم‌گیری فازی و استنتاج فازی

مراحل تصمیم‌گیری فازی و استنتاج فازی

گام ۱: فازی سازی

همانطور که در این نمودار مشاهده می‌شود، اولین مرحله در فرایند تصمیم‌گیری فازی، فازی‌سازی متغیرهای واقعی (قطعی) است. یعنی در این مرحله، متغیرهای قطعی به متغیرهای زبانی تبدیل می‌گردند. برای مثال سن یک فرد بیست ساله به این صورت تعبیر می‌گردد که او به اندازه ۰/۳ نوجوان و به اندازه ۰/۷ جوان است. ایت مرحله، فازی‌سازی نامیده می‌شود زیرا از مجموعه‌های فازی برای تبدیل متغیرهای قطعی به متغیرهای فازی استفاده می‌شود.

گام ۲: استنتاج فازی

در مرحله دوم یعنی استنتاج فازی با استفاده از مجموعه‌ای از قواعد « اگر ⇐ آنگاه » رفتار سیستم تعریف می‌گردد.

گام ۳: قطعی سازی

در مرحله سوم یعنی قطعی سازی ارزش‌های زبانی به اعداد قطعی تبدیل می‌شوند تا تصمیم‌گیری درستی صورت گیرد. انواع روش‌های فازی‌زدایی برای این منظور وجود دارد. فرایند تصمیم‌گیری در محیط فازی را می‌توان مشابه تصمیم‌گیری در مغز انسان دانست، چرا که روزانه انبوهی از اطلاعات نادقیق (فازی) را اخذ نموده، تجزیه‌وتحلیل کرده و تصمیم‌گیری می‌نماید.

مثال حل شده با روش استنتاج فازی

شرکت پارس مدیر (A) را با یک مدیر و ۱۰ کارمند در نظر بگیرید. فعالیت این شرکت در زمینه آموزش و تحلیل آماری است. مدیر موسسه بر آن است تا در جهت توسعه فعالیت‌های خود، سیستم جذب مناسبی را برای موسسه فراهم آورد. مدیریت این شرکت می‌خواهد یک سیستم پشتیبانی از تصمیم برای جذب پرسنل ایجاد نماید. با روش تصمیم‌گیری فازی این مسئله را حل کنید:

شما به عنوان یک پژوهشگر، بررسی اولیه‌ای انجام می‌دهید و به این نتیجه می‌رسید که دو متغیر سن و روابط عمومی در بهره‌وری کارکنان موثر است. حال برای شروع تحلیل، شما باید افرازهای فازی متغیرهای مورد مطالعه و نحوه و تعریف آنها را مشخص نمایید.

متغیرهای کلامی و اعداد فازی متناظر آنها برای سن

نوجوان : ۱۵ تا ۲۲ سال

جوان: ۱۸ تا ۳۵ سال

مسن: ۲۸ تا ۷۰ سال

متغیرهای کلامی و اعداد فازی متناظر آنها برای روابط عمومی

ضعیف ۱۰ تا ۳۰

متوسط ۲۰ تا ۵۰

خوب ۴۰ تا ۶۰

متغیرهای کلامی و اعداد فازی متناظر آنها برای بهره‌وری

ضعیف ۰ تا ۰/۰۶

متوسط ۰/۰۳ تا ۰/۱۲

خوب ۰/۰۹ تا ۱

پس از مرحله فازی‌سازی داده‌ها نوبت به مرحله استنتاج فازی می‌رسد. برای درک بهتر روش استنتاج فازی و حل مسئله در نرم‌افزار FuzzyTech یک فایل آموزشی تهیه شده است. این فایل آموزشی براساس فصل دهم کتاب علم مدیریت فازی عادل آذر تهیه شده است.

دانلود فایل آموزشی استنتاج فازی

  • تعداد صفحات: ۳۰ صفحه
  • منبع: فصل دهم کتاب علم مدیریت فازی عادل آذر
  • آموزش تصمیم‌گیری فازی
  • آموزش روش استنتاج فازی
  • آموزش کار با نرم‌افزار FuzzyTech

سخن پایانی

استنتاج فازی به‌عنوان هسته عملی منطق فازی، امکان نتیجه‌گیری در شرایط عدم‌قطعیت را فراهم می‌سازد. در این رویکرد، ورودی‌های زبانی و مبهم از طریق توابع عضویت به مجموعه‌های فازی تبدیل شده و با بهره‌گیری از قواعد «اگر–آنگاه» ترکیب می‌شوند تا خروجی فازی حاصل شود. این خروجی در نهایت با فرایند دفازی‌سازی به مقادیر کمی قابل تفسیر تبدیل می‌گردد. مزیت اصلی استنتاج فازی آن است که برخلاف منطق کلاسیک، قادر است پیچیدگی‌ها، ابهام‌ها و قضاوت‌های انسانی را در مدل تصمیم‌گیری منعکس کند و به همین دلیل در حوزه‌های مختلف مدیریت، مهندسی و علوم اجتماعی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منبع: آذر، عادل. کتاب علم مدیریت فازی. تهران: سمت.