模糊计算及其应用.ppt

绪论 模糊逻辑的发展 模糊逻辑与计算机 模糊逻辑与人工智能 模糊逻辑的发展 一、模糊逻辑的起源 模糊逻辑 --- Fuzzy Logic 模糊概念、模糊现象到处存在。 经典二值（布尔）逻辑 在经典二值（布尔）逻辑体系中，所有的分类都被假定为有明确的边界；（突变） 任一被讨论的对象，要么属于这一类，要么不属于这一类； 一个命题不是真即是假，不存在亦真亦假或非真非伪的情况。（确定） 模糊逻辑 对二值逻辑的扩充。关键的概念是：渐变的隶属关系。 一个集合可以有部分属于它的元素；（渐变） 一个命题可能亦此亦彼，存在着部分真部分伪。（不完全确定） 模糊逻辑是通过模仿人的思维方式来表示和分析不确定、不精确信息的方法和工具。 模糊逻辑本身并不模糊，它并不是“模糊的” 逻辑，而是用来对“模糊”（现象、事件） 进行处理，以达到消除模糊的逻辑。 经典（二值）逻辑的数学基础： — —通过常规集合来工作的。 常规集合： 集合中的对象关系被严格划分为0或1，不存在介于两者之间的对象。 （1---完全属于这个集合；0---完全不属于这个集合） 模糊逻辑的数学基础： — —通过模糊集合来工作的。 模糊集合： 允许在一个集合部分隶属。即 对象在模糊集合中的隶属度可为从0 - 1之间的任何值。 即可以从“不隶属”到“隶属”逐步过渡。 二、模糊逻辑技术的发展和现状 1960年柏克莱加州大学电子工程系扎德（L.A.Zadeh）教授，提出“模糊”的概念。 1965年发表关于模糊集合理论的论文。 1966年马里诺斯（P.N.Marinos）发表关于模糊逻辑的研究报告。 以后，扎德（L.A.Zadeh）又提出关于模糊语言变量的概念。 1974年扎德（L.A.Zadeh）进行有关模糊逻辑推理的研究。 七十年代欧洲进行模糊逻辑在工业控制方面的应用研究： 实现了第一个试验性的蒸汽机控制； 热交换器模糊逻辑控制试验； 转炉炼钢模糊逻辑控制试验； 温度模糊逻辑控制； 十字路口交通控制； 污、废水处理等。 八十年代日本情况： 列车的运行和停车模糊逻辑控制，节能11—14%； 汽车速度模糊逻辑控制（加速平滑、上下坡稳定）； 港口集装箱起重机的小车行走和卷扬机的运行控制； 家电模糊逻辑控制（电饭煲、洗衣机、微波炉、空调、电冰箱等）。 中国：在模糊理论和应用方面的研究起步较慢，但发展较快： 1976年 起步 1979年 模糊控制器的研究 1980年 模糊控制器的算法研究 1981年 模糊语言和模糊文法的研究 1982年 磨床研磨表面光洁度模糊控制、开关式液压位置伺服系统模糊控制研究 1984年提出语义推理的自学习方法 1986年单片微机比例因子模糊逻辑控 制器 1987年我国第一台模糊逻辑推理机 1990年起： 工业控制模糊逻辑控制器：玻璃窑炉、水泥回转窑、PVC树脂聚合过程、功率因数补偿等。 自然科学基金重大项目： “模糊信息处理与机器智能” “模糊逻辑控制计算机系统”等。 目前 模糊逻辑控制技术在工业控制、家电领域有很好发展 开展模糊信息处理方面的基础研究和理论研究 开发专用模糊控制电路和模糊推理芯片等。 电脑和人脑 电脑扩大并延伸了人脑的功能，但两者存在重大差别： 如 工作方法 智能性 语言 可靠性 等方面。 1. 工作方法 传统的冯 · 诺依曼计算机： 连续串行的微观工作方式； 人脑： 串并行的工作方式。 2. 智能性 计算机的人工智能： 建立在对精确符号系统的数据处理上。 人脑的自然智能： 接受的信号具有某种不确定性。 用统计方法处理（具有模糊性）。 3. 语言 计算机： 使用的是精确、形式化的数学语言或程序语言； 人脑： 可以使用具有模糊性或歧义性的自然语言。 4.可靠性 计算机： 计算具有高精度的特点。但对事物整体把握的可靠性不如人脑。 人脑：