المنطق الضبابي Fuzzy ligic
المنطق الضبابي Fuzzy ligic
الذكاء الإصطناعي في تطور مستمر و في كل يوم تظهر أشياء جديدة، و نحن نحاول دائما شرح مبادئ الذكاء الإصطناعي و تبسيطها لنفهمها و نطبقها في حياتنا و التي هي في الأصل مستوحاة من أنفسنا و طريقة تصرفنا.
المنطق الضبابي هو أحد الطرق المستعملة في الذكاء الإصطناعي من أجل برمجة الروبوتات و طرق إتخاد القرار في الأنظمة المعقدة، و الذي وضع قواعده العالم لطفي زاداه (Lotfi Zadeh ) في سنة 1965م و هو مشتق من المنطق الرياضي الذي نعرفه. و لكي نفهم مبدأ المنطق الضبابي نحاول شرح مثال من حياتنا الواقعية، فمثلا عندما نكون في رحلة جبلية أو في أي طريق ما و صادفتنا بركة ماء و نحن نحاول إجتيازها فإننا لاإراديا نقدر المسافة تقريبيا فإن وجدنا أنه في إمكاننا القفز فوقها فإننا نفعل ذلك و إلا نتجنبها من طريق أخر، و أحيانا يبدو لنا الأمر أنه في غير إمكاننا ذلك لكن بعد التشجيع من أصدقائنا نغامر و نقفز و نجد أن الأمر كان في إمكاننا، كذلك بالنسبة لسائق السيارة فهو في طريق يسمح بالسير في كلا الإتجاهين و عندما يلتقي بسيارة تسير في الإتجاه المعاكس يقدر تقريبا هل يمكنه التقاطع معا دون أن يتلامسا أم لا، ففي بعض الأماكن يكون ربما الطريق ضيقا فالسائق يقدر المسافة المتاحة له هل تسمح بمرور سيارته أم لا و يتخد قراره، كل هذا كان دون قياس دقيق فليس على السائق معرفة عرض سيارته و قيمة المسافة المتاحة و مقارنتها فكل شيء تم بسلاسة و سهولة بينما لو رجعنا إلى الربوت فكان يجب أن يقيس المسافة بالأشعة تحت الحمراء و يقوم بالمقارنة و قبل ذلك يتعرف على العناصر و بعدها يتخد قراره، فإن كل هذه العمليات تأخد وقتا طويلا و نحن نحتاج إلى أقل من ثانية لإتخاد قرار التقاطع مع سيارة أخرى، و هكذا جاء المنطق الضبابي لحل هذه المشكلة، ففي نظام المجموعات الذي نعرفه نقول عن عنصر ما أنه ينتمي إلى المجموعة أو لا ينتمي بينما في المنطق الضبابي يتغير الأمر و نصير نقول أن العنصر ينتمي إلى المجموعة بنسبة مقدرة أو لا ينتمي إلى المجموعة بنسبة مقدرة أيضا أي أن القرارات تكون تقديرية سريعة و ذات فاعلية، و تكون وفق دالة الإنتماء التي تكون قيمها في المجال 0..1 و أما قواعد المجموعات التي تدرس في مادة الجبر فتبقى صحيحة في المنطق الضبابي.
العلاقة التي توظف في المنطق الضبابي تكون بالشكل التالي : - إذا كان : حالة معينة فإنه : نتيجة.
لدينا مثال في الصورة لتحديد درجة الحرارة في إحدى المصانع بواسطة نظام يستعمل المنطق الضبابي، لنفرض أنه لدينا ثلاث حالات : باردة في المنحنى الأزرق، دافئة في المنحنى الأصفر، ساخنة في المنحنى الأحمر، و لنفرض أن درجة الحرارة تكون باردة في المجال 0..20 و تكون دافئة في المجال 17..35 و تكون ساخنة في المجال 33..فمافوق. نلاحظ أن المجالات متداخلة و هنا يكمن السر ففي حياتنا مثلا في شهر ماي و بداية إقتراب الصيف فإننا نقول عن درجة الحرارة أنها ساخنة جدا و هي في الحقيقة أقل من درجة الحرارة في الصيف كما يمكن إعتبارها معتدلة أيضا. و بعد تقسيم المجالات تنتج لنا المنحنيات التي في الصورة، لنفرض أن درجة الحرارة الحقيقة بالقياس الدقيق كانت 19 و نلاحظ أن هذه القيمة تنتمي إلى المجال البارد و المجال الدافئ في نفس الوقت فكيف تكون إجابة النظام؟ و لحساب النتائج نقوم بتحديد درجة الحرارة المقدرة ب 19 درجة على محور الحرارة و نسقط تلك النقطة على كل محور بشكل منفصل و نحسب نقطة التقاطع كم تقابل على محور النسبية العمودي بين 0..1 و تكون النتائج تقريبيا كالتالي :
درجة الحرارة هذه : 0.33 باردة.
درجة الحرارة هذه : 0.64 دافئة.
درجة الحرارة هذه : 0 ساخنة.
و بعد حساب هذه النسب تقدم إلى نظام مراقبة درجة الحرارة لإتخاد القرار المناسب بالشكل التالي :
إذا كانت درجة الحرارة : 0.33 باردة و 0.64 دافئة و 0 ساخنة فإنه : النتائج أو القرارات.
حيث النتائج و القرارت تكون معرفة سابقا من طرف خبير و ما يقابلها من قيم مجالات الإنتماء و وفق طريقة حساب خاصة، حتى يتمكن من إتخاد القرار المناسب إما إشعال المبرد لتخفيف درجة الحرارة أو توقيفه في حالة البرودة أو تعديل قيمته.
المنطق الضبابي هو أحد الطرق المستعملة في الذكاء الإصطناعي من أجل برمجة الروبوتات و طرق إتخاد القرار في الأنظمة المعقدة، و الذي وضع قواعده العالم لطفي زاداه (Lotfi Zadeh ) في سنة 1965م و هو مشتق من المنطق الرياضي الذي نعرفه. و لكي نفهم مبدأ المنطق الضبابي نحاول شرح مثال من حياتنا الواقعية، فمثلا عندما نكون في رحلة جبلية أو في أي طريق ما و صادفتنا بركة ماء و نحن نحاول إجتيازها فإننا لاإراديا نقدر المسافة تقريبيا فإن وجدنا أنه في إمكاننا القفز فوقها فإننا نفعل ذلك و إلا نتجنبها من طريق أخر، و أحيانا يبدو لنا الأمر أنه في غير إمكاننا ذلك لكن بعد التشجيع من أصدقائنا نغامر و نقفز و نجد أن الأمر كان في إمكاننا، كذلك بالنسبة لسائق السيارة فهو في طريق يسمح بالسير في كلا الإتجاهين و عندما يلتقي بسيارة تسير في الإتجاه المعاكس يقدر تقريبا هل يمكنه التقاطع معا دون أن يتلامسا أم لا، ففي بعض الأماكن يكون ربما الطريق ضيقا فالسائق يقدر المسافة المتاحة له هل تسمح بمرور سيارته أم لا و يتخد قراره، كل هذا كان دون قياس دقيق فليس على السائق معرفة عرض سيارته و قيمة المسافة المتاحة و مقارنتها فكل شيء تم بسلاسة و سهولة بينما لو رجعنا إلى الربوت فكان يجب أن يقيس المسافة بالأشعة تحت الحمراء و يقوم بالمقارنة و قبل ذلك يتعرف على العناصر و بعدها يتخد قراره، فإن كل هذه العمليات تأخد وقتا طويلا و نحن نحتاج إلى أقل من ثانية لإتخاد قرار التقاطع مع سيارة أخرى، و هكذا جاء المنطق الضبابي لحل هذه المشكلة، ففي نظام المجموعات الذي نعرفه نقول عن عنصر ما أنه ينتمي إلى المجموعة أو لا ينتمي بينما في المنطق الضبابي يتغير الأمر و نصير نقول أن العنصر ينتمي إلى المجموعة بنسبة مقدرة أو لا ينتمي إلى المجموعة بنسبة مقدرة أيضا أي أن القرارات تكون تقديرية سريعة و ذات فاعلية، و تكون وفق دالة الإنتماء التي تكون قيمها في المجال 0..1 و أما قواعد المجموعات التي تدرس في مادة الجبر فتبقى صحيحة في المنطق الضبابي.
العلاقة التي توظف في المنطق الضبابي تكون بالشكل التالي : - إذا كان : حالة معينة فإنه : نتيجة.
لدينا مثال في الصورة لتحديد درجة الحرارة في إحدى المصانع بواسطة نظام يستعمل المنطق الضبابي، لنفرض أنه لدينا ثلاث حالات : باردة في المنحنى الأزرق، دافئة في المنحنى الأصفر، ساخنة في المنحنى الأحمر، و لنفرض أن درجة الحرارة تكون باردة في المجال 0..20 و تكون دافئة في المجال 17..35 و تكون ساخنة في المجال 33..فمافوق. نلاحظ أن المجالات متداخلة و هنا يكمن السر ففي حياتنا مثلا في شهر ماي و بداية إقتراب الصيف فإننا نقول عن درجة الحرارة أنها ساخنة جدا و هي في الحقيقة أقل من درجة الحرارة في الصيف كما يمكن إعتبارها معتدلة أيضا. و بعد تقسيم المجالات تنتج لنا المنحنيات التي في الصورة، لنفرض أن درجة الحرارة الحقيقة بالقياس الدقيق كانت 19 و نلاحظ أن هذه القيمة تنتمي إلى المجال البارد و المجال الدافئ في نفس الوقت فكيف تكون إجابة النظام؟ و لحساب النتائج نقوم بتحديد درجة الحرارة المقدرة ب 19 درجة على محور الحرارة و نسقط تلك النقطة على كل محور بشكل منفصل و نحسب نقطة التقاطع كم تقابل على محور النسبية العمودي بين 0..1 و تكون النتائج تقريبيا كالتالي :
درجة الحرارة هذه : 0.33 باردة.
درجة الحرارة هذه : 0.64 دافئة.
درجة الحرارة هذه : 0 ساخنة.
و بعد حساب هذه النسب تقدم إلى نظام مراقبة درجة الحرارة لإتخاد القرار المناسب بالشكل التالي :
إذا كانت درجة الحرارة : 0.33 باردة و 0.64 دافئة و 0 ساخنة فإنه : النتائج أو القرارات.
حيث النتائج و القرارت تكون معرفة سابقا من طرف خبير و ما يقابلها من قيم مجالات الإنتماء و وفق طريقة حساب خاصة، حتى يتمكن من إتخاد القرار المناسب إما إشعال المبرد لتخفيف درجة الحرارة أو توقيفه في حالة البرودة أو تعديل قيمته.
هشام فلواط - Hichem Felouat
Comments
Post a Comment