سیستم های فازی

•  تعريف سيستم‌هاي فازي و انواع آن

واژة فازي در فرهنگ لغت آكسفورد به صورت مبهم، گنگ و نادقيق تعريف شده است. اگر بخواهيم نظرية مجموعه‌هاي فازي را تعريف كنيم، بايد بگوييم که نظريه‌اي است براي اقدام در شرايط عدم اطمينان؛ اين نظريه قادر است بسياري از مفاهيم و متغير‌ها و سيستم‌هايي را كه نادقيق هستند، صورت‌بندي رياضي ببخشد و زمينه را براي استدلال، استنتاج، كنترل و تصميم‌گيري در شرايط عدم اطمينان فراهم آورد.

•   چرا سيستم‌هاي فازي:

دنياي واقعي ما بسيار پيچيده‌تر از آن است كه بتوان يك توصيف و تعريف دقيق براي آن به دست آورد؛ بنابراين بايد براي يك مدل،توصيف تقريبي يا همان فازي كه قابل قبول و قابل تجزيه و تحليل باشد معرفي شود.

با حركت به سوي عصر اطلاعات، دانش و معرفت بشري بسيار اهميت پيدا مي‌كند. بنابراين ما به فرضيه‌اي نياز داريم كه بتواند دانش بشري را به شكلي سيستماتيك فرموله كرده و آن را به همراه ساير مدل‌هاي رياضي در سيستم‌هاي مهندسي قرار دهد.

• سيستم‌هاي فازي چگونه سيستم‌هايي هستند؟

سيستم‌هاي فازي، سيستم‌هاي مبتني بر دانش يا قواعد مي‌باشند؛ قلب يك سيستم فازي يك پايگاه دانش است كه از قواعد اگر ـ آنگاه فازي تشكيل شده است.

يك قاعده اگر ـ آنگاه فازي، يك عبارت اگر ـ آنگاه است كه بعضي كلمات آن به وسيله توابع تعلق پيوسته مشخص شده‌اند.

فرض كنيد مي‌خواهيم كنترل‌كنند‌ه‌اي طراحي كنيم كه سرعت خودرو را به طور خودكار كنترل كند. راه‌حل اين است كه رفتار رانندگان را شبيه‌سازي كنيم؛ بدين معني كه قواعدي را كه راننده در حين حركت استفاده مي‌كند، به كنترل‌كنندة خودكار تبديل نماييم.

در صحبت‌هاي عاميانه راننده‌ها در شرايط طبيعي از 3 قاعده زير در حين رانندگي استفاده مي‌كنند:

اگر سرعت پايين است، آنگاه نيروي بيشتري به پدال گاز وارد كنيد.

اگر سرعت متوسط است، آنگاه نيروي متعادلي به پدال گاز وارد كنيد.

اگر سرعت بالاست، آنگاه نيروي كمتري به پدال گاز وارد كنيد.

به طور خلاصه، نقطة شروع ساخت يك سيستم فازي به دست آوردن مجموعه‌اي از قواعد اگر ـ آنگاه فازي از دانش افراد خبره يا دانش حوزه مورد بررسي مي‌باشد؛ مرحلة بعدي، تركيب اين قواعد در يك سيستم واحد است

تاريخچة مختصري از نظريه و كاربردهاي فازي

•          دهة 1960 آغاز نظريه فازي

نظريه فازي به وسيله پروفسور لط لطفي‌زاده در سال 1965 در مقاله‌اي به نام مجموعه‌هاي فازي معرفي شد.

ايشان قبل از كار بر روي نظريه فازي، يك استاد برجسته در نظريه كنترل بود. او مفهوم «حالت» را كه اساس نظريه كنترل مدرن را شكل مي‌دهد، توسعه داد.

عسگرزاده در سال 1962 چيزي را بدين مضمون براي سيستم‌هاي بيولوژيك نوشت: ما اساساً به نوع جديد رياضيات نيازمنديم؛ رياضيات مقادير مبهم يا فازي كه توسط توزيع‌هاي احتمالات قابل توصيف نيستند.

وی فعاليت خويش در نظريه فازي را در مقاله‌اي با عنوان «مجموعه‌هاي فازي» تجسم بخشيد.

مباحث بسياری در مورد مجموعه‌هاي فازي به وجود آمد و رياضيدانان معتقد بودند نظريه احتمالات براي حل مسائلي كه نظريه فازي ادعاي حل بهتر آن را دارد، كفايت مي‌كند.

دهة 1960 دهة چالش كشيدن و انكار نظريه فازي بود و هيچ يك از مراكز تحقيقاتي، نظريه فازي را به عنوان يك زمينه تحقيق جدي نگرفتند.

اما در دهة 1970، به كاربردهاي عملي نظريه فازي توجه شد و ديدگاه‌هاي شك‌برانگيز درباره ماهيت وجودي نظريه فازي مرتفع شد.

استاد لطفي‌زاده پس از معرفي مجموعة فازي در سال 1965، مفاهيم الگوريتم فازي را در سال 1968، تصميم‌گيري فازي را در سال 1970 و ترتيب فازي را در سال 1971 ارائه نمود. ايشان در سال 1973 اساس كار كنترل فازي را بنا كرد.

اين مبحث باعث تولد كنترل‌كننده‌هاي فازي براي سيستم‌هاي واقعي بود؛ ممداني (Mamdani) و آسيليان (Assilian) چهارچوب اوليه‌اي را براي كنترل‌كننده فازي مشخص كردند. در سال 1978 هومبلاد (Holmblad) و اوسترگارد(Ostergaard) اولين كنترل‌كننده فازي را براي كنترل يك فرايند صنعتي به كار بردند كه از اين تاريخ، با كاربرد نظريه فازي در سيستم‌هاي واقعي، ديدگاه شك‌برانگيز درباره ماهيت وجودي اين نظريه كاملاً متزلزل شد.

دهة 1980 از لحاظ نظری، پيشرفت كندي داشت؛ اما كاربرد كنترل فازي باعث دوام نظريه فازي شد.

مهندسان ژاپني به سرعت دريافتند كه كنترل‌كننده‌هاي فازي به سهولت قابل طراحي بوده و در مورد بسياري مسائل مي‌توان از آنها استفاده كرد.

به علت اينكه كنترل فازي به يك مدل رياضي نياز ندارد، مي‌توان آن را در مورد بسياری از سيستم‌هايي كه به وسيلة نظريه كنترل متعارف قابل پياده‌سازي نيستند، به كار برد.

سوگنو مشغول كار بر روي ربات فازي شد، ماشيني كه از راه دور كنترل می‌شد و خودش به تنهايي عمل پارك را انجام مي‌داد.

ياشونوبو (Yasunobu) و مياموتو (Miyamoto) از شركت هيتاچي كار روي سيستم كنترل قطار زيرزميني سندايي را آغاز كردند. بالاخره در سال 1987 پروژه به ثمر نشست و يكي از پيشرفته‌ترين سيستم‌هاي قطار زيرزميني را در جهان به وجود آورد.

در دومين كنفرانس‌ سيستم‌هاي فازي كه در توکيو برگزار شد، درست سه روز بعد از افتتاح قطار زيرزميني سندايي، هيروتا (Hirota) يك روبات فازي را به نمايش گذارد كه پينگ‌پونگ بازي مي‌کرد؛ ياماكاوا (Yamakawa) نيز سيستم فازي را نشان داد كه يك پاندول معكوس را در حالت تعادل نشان مي‌داد. پس از اين كنفرانس، توجه مهندسان، دولتمردان و تجار جلب شد و زمينه‌های پيشرفت نظريه فازي فراهم شد.

•          دهة 1990 ، توجه محققان امريكا و اروپا به سيستم‌هاي فازي

موفقيت سيستم‌هاي فازي در ژاپن، مورد توجه محققان امريكا و اروپا واقع شد و ديدگاه بسياري از محققان به سيستم‌هاي فازي تغيير کرد. در سال 1992 اولين كنفرانس بين‌المللي در مورد سيستم‌هاي فازي به وسيله بزرگترين سازمان مهندسي يعني IEEE برگزار شد.

در دهة 1990 پيشرفت‌هاي زيادي در زمينة سيستم‌هاي فازي ايجاد شد؛ اما با وجود شفاف شدن تصوير سيستم‌هاي فازي، هنوز فعاليت‌هاي بسياري بايد انجام شود و بسياري از راه‌حل‌ها و روش‌ها همچنان در ابتداي راه قرار دارد. بنابراين توصيه مي‌شود که محققان كشور با تحقيق و تفحص در اين زمينه، موجبات پيشرفت‌هاي عمده در زمينة نظريه فازي را فراهم نمايند.

 

مجموعه‌های فازی

مجموعه‌های فازی از تعمیم نظریهٔ کلاسیک مجموعه‌ها حاصل می‌آید که در منطق فازی کاربرد دارد. این مجموعه‌ها توسط پرفسورعسکرزاده ابداع گردید که در جامعه علمی معروف به لطفی آ. زاده است.

مجموعه فازی

مجموعه فازی براساس تابع عضویت تعریف می شود که تصویر مجموعه فراگیر دربازه[صفر ویک] است.

هریک ازاعضادرجه عضویت دارند .مجموعه فازی ازتعمیم وعمومیت دادن تئوری مجموعه‌های کلاسیک ایجاد شد.در تئوری مجموعه‌هاکلاسیک ،عضویت اعضا در یک مجموعه به صورت جملات باینری بر اساس شرط دودوئی تعیین می‌شوند یک عضو یا به مجموعه تعلق دارد یا ندارد.در حالی که در تئوری فازی درجات نسبی عضویت اعضا در مجموعه مجاز است.

تابع ودرجه عضویت

تابع عضویت تابعی است از تصویرمجموعه کلی به Ù نسبت به بازه بسته [0،1]. مجموعه فازیA با تابع عضویت φA در U تعریف شده است.

عددی که تابع به هر عضو ارزشدهی می نماید درجه عضویت آن عضو در آن مجموعه را مشخص می سازد.اگر درجه عضویت یک عنصر از مجموعه برابر با صفر باشد آن عضو کاملا از مجموعه خارج است واگر درجه عضویت یک عضو برابر با یک باشدآن عضو کاملا در مجموعه قرار دارد می توان نتیجه گرفت مجموعه کلاسیک یک حالت مجموعهفازی یعنی زیرمجموعه مجموعه بازی است .و حال اگر درجه عضویت یک عضو مابین صفر ویک باشد این عدد بیانگر درجه عضویت تدریجی می باشد .

ازلحاظ مفهومی در ضمن می تواند هر مجموعه بصورت تداخلی با درجه ای در مجموعه دیگر قرار گیرد. مثلا در متغیر زبانی سن صفت جوانی را مد نظر بگیریم حال با توجه به انتخاب تابع عضویت مانند گاوسیان صفت میان سالی با درجه عضویت کم می تواند در مجموعه صفت جوانی قرار گیرد و صفت پیری نیز با درجه عضویت کمتری درمجموعه صفت جوانی ظاهر می شود.

عضو پشتيبان

اعضای ازمجموعه اصلی اند برای آنها درجه عضویت غیر صفر براساس تابع عضویت تعیین می گردد درواقع حامی وپشتیبان مجموعه فازی اند.

برش آلفا

مجموعه ای از تمام عناصر مربوط به دامنه ای از مجموعه اصلی با درجه ی عضویت آلفا

كانون

اعضای ازمجموعه اصلی اند برای آنها درجه عضویت براساس تابع عضویت برابر "یک" ارزشدهی می شوند

بلندي

دامنه فوقانی درجات عضویت را گویند درحالت استاندارد برابر"یک" است.

مجموعه مساوی یاتراز

مجموعه ای که درجات عضویت آن بادرجات عضویت مجموعه موردنظر برابراست.

زیرمجموعه

مجموعه ای که تمامی درجات عضویت آن ازدرجات عضویت مجموعه موردنظر کمتراست.

مجموعه تهی فازی

مجموعه مجموعه فازی Φ است که برای تمامی عناصر آن،ارزش تابع عضویت صفر باشد .

اعمال اساسی مجموعه‌ها

• اجتماع: اگر B,A دو مجموعه دلخواه باشند. اجتماع B,A برابر است با ماکزیمم تابع عضویت مجموعه B,A و آن را به صورتφA∪B(x) نشان می‌دهیم.

φA∪B(x) = max(φA(x),φB(x))

• اشتراک: اگر B,A دو مجموعه دلخواه باشند آنگاه اشتراک آنها برابر است با مینیمم تابع عضویت مجموعه B,A و آن را به صورت A∩B نشان می‌دهند.

φA∩B(x) = min(φA(x),φB(x))

• متمم: اگر S یک مجموعه باشد و A زیر مجموعه‌ای از آن باشد. آن متمم مجموعهA حاصل کسر تمام اعضای A ازیک است و آن را با Ā یا φnot A(x) نشان می‌دهند.

φnot A(x) = 1-φA(x))

خواص اعمال مجموعه‌ای

اعمال مجموعه‌ای که عبارتند از اجتماع ، اشتراک ، تفاضل و متمم دارای خواص زیرند. بافرض φAو φB و φC به ترتیب توابع عضویت برای مجموعه های فازیAو BوC از مجموعه کل p باشد:

x = φA(p), y = φB(p) z = φC(p)

• دارای خاصیت جابجایی‌اند.

خاصیت جابجایی اجتماع :A ∪ B = B ∪ A در مجموعه فازی Max(A,B)=Max(B,A) خاصیت جابجایی اشتراک A∩B = B∩A در مجموعه فازی Min(A,B)=MIN(B,A)

• شرکت پذیرند. (AUB)UC = AU(BUC)

• توزیع پذیرند. (A∩(BUC) = (A∩B) U (A∩C و یا (AU(B∩C) = (AUB) ∩ (AUC

max(x,max(y,z)) = max(max(x,y),z)

min(x,min(y,z)) = min(min(x,y),z)

• متمم متمم هر مجموعه مساوی خود آن مجموعه است:

1 - (1 - x) = x

• اشتراک هر مجموعه با متممش برابر تهی نیست و اجتماع آنها باهم برابر مجموعه عناصر (S) نمی‌باشد.
• قوانین دمورگان (´AUB)´ = (A´∩B) و یا (´A∩B)´ = (A´UB)

تفاوت مجموعه کلاسیک و مجموعه فازی

دلیل اصلی تقسیم بندی مجموعه کلاسیک و مجموعه فازی با وجود تشابهات خاص، عدم تبعیت بعضی از قوانین است:

• در تئوری مجموعه فازی توابع عضویت بکار می رود .
• اشتراک مجموعه با متممش خالی نیست. ( نفی قانون «طرد شق ثالث» یا «استحالة ارتفاع نقیضین The law of excluded middle)
• اجتماع مجموعه با متممش برابربایک مجموعه کل نیست. نفی قانون عدم تضاد contradiction

مثالها

خود لطفی زاده مثال خوبی از تعریف تابع عضویت در مجموعه فازی است. تعیین قومیت لطفی زاده تاحدی سخت است. پدر او یک ترک ایرانی (آذربایجانی) و مادرش روسی یهودی بود. پدر او یک روزنامه نگار مشغول به کار در باکو ، جمهوری آذربایجان در اتحاد جماهیر شوروی سابق بود. او به عنوان یک خبرنگار برای روزنامه های ایران خدمت کرده است در حالی که خرید و فروش تجارت صادرات و واردات نیزمی کرد. مادر او پزشک متخصص اطفال بود. لطفی زاده در باکو در سال 1921 متولد شد و در آنجا زندگی می کردند تا خانواده در سال 1931 به تهران منتقل شد دبیرستان ودانشگاه در ایران تمام کرد ولی فوق لیسانس ودکتری را در ایالات متحده خواند.

حتی نام لطفی در حال حاضر به درجه ای از عدم قطعیت موضوع دارد. هجی درست لطفیعلی عسکرزاده است ، اما مورداشتباه املائی LOFTI از معکوس بودن F و T حتی در کتاب های نوشته شده در موردمنطق فازی آورده شده است. درجستجوی گوگل نیز برای "lofti zadeh" و"lotfi zadeh"، به ترتیب 254,000 و 223,000 مورد پیدا می شود با توجه به سیستم هوشمند موتور جستجوی گوگل احتمالامورداولی شامل دومی نیز است.

در علوم طبیعی اکثر مواد مرکبند و مواد خالص طبیعی کمتر یافت می شود وپس مجموعه اجزای موادطبیعی درجات عضویتی فازی بودن دارند و مرزهادر نفشه های طبیعی مانند زمین شناسی و خاکشناسی تدریجی اند .

تاريخچة مجموعه‌هاي فاز

نظرية مجموعه فازي در سال 1965 توسط پروفسور لطفي عسگرزاده، دانشمند ايراني‌تبار و استاد دانشگاه بركلي امريكا عرضه شد.اگر بخواهيم نظريه مجموعه‌هاي فازي را توضيح دهيم، بايد بگوييم نظريه‌اي است براي اقدام در شرايط عدم اطمينان؛ اين نظريه قادر است بسياري از مفاهيم و متغيرها و سيستم‌هايي را كه نادقيق و مبهم هستند، صورت‌بندي رياضي ببخشد و زمينه را براي استدلال، استنتاج، كنترل و تصميم‌گيري در شرايط عدم اطمينان فراهم آورد.پرواضح است كه بسياري از تصميمات و اقدامات ما در شرايط عدم اطمينان است و حالت‌هاي واضح غير مبهم، بسيار نادر و كمياب‌ مي‌باشند.نظرية مجموعه‌هاي فازي به شاخه‌هاي مختلفي تقسيم شده است كه بحث كامل و جامع در مورد هر شاخه، به زمان بيشتر و مباحث طولاني‌تری احتياج دارد.

مقدمه ای از منطق فازی

حتماً بارها شنیده‌اید که کامپیوتر از یک منطق صفر و یک تبعیت می‌کند. درچارچوب این منطق، چیزها یا درستند یا نادرست، وجود دارند یا ندارند. اماانیشتین می‌گوید: <آن‌جایی که قوانین ریاضیات (کلاسیک) به واقعیاتمربوط می‌شوند، مطمئن نیستند و آنجا که آن‌ها مطمئن هستند، نمی‌توانند بهواقعیت اشاره داشته باشند.> هنگامی که درباره درستی یا نادرستیپدیده‌ها و اشیایی صحبت می‌کنیم که در دنیای واقعی با آن‌ها سروکار داریم،توصیف انیشتین تجسمی است از ناکارآمدی قوانین کلاسیک در علم ریاضیات. ازاین رو می‌بینیم اندیشه نسبیت شکل می‌گیرد و توسعه می‌یابد. در این مقالهمی‌خواهیم به اختصار با منطق فازی آشنا شویم. منطقی که دنیا را نه به صورتحقایق صفر و یکی، بلکه به صورت طیفی خاکستری از واقعیت‌ها می‌بیند و درهوش مصنوعی کاربرد فراوانی یافته ‌است.

کجا اتومبیل خود را پارک می‌کنید؟
تصور کنید یک روز مطلع می‌شوید، نمایشگاه پوشاکی در گوشه‌ای از شهر برپاشده است و تصمیم می‌گیرید، یک روز عصر به اتفاق خانواده سری به ایننمایشگاه بزنید. چون محل نمایشگاه کمی دور است، از اتومبیل استفادهمی‌کنید، اما وقتی به محل نمایشگاه می‌رسید، متوجه می‌شوید که عده زیادیبه آنجا آمده‌اند و پارکینگ نمایشگاه تا چشم کار می‌کند، پر شده است.
اما چون حوصله صرف وقت برای پیدا کردن محل دیگری جهت پارک اتومبیل ندارید،با خود می‌گویید: <هر طور شده باید جای پارکی در این پارکینگ پیداکنم.> سرانجام در گوشه‌ای از این پارکینگ محلی را پیدا می‌کنید که یکماشین به طور کامل در آن جا نمی‌شود، اما با کمی اغماض می‌شود یک ماشین رادر آن جای داد، هرچند که این ریسک وجود دارد که فضای عبور و مرور دیگرخودروها را تنگ کنید و آن‌ها هنگام حرکت به خودرو شما آسیب برسانند. امابه هرحال تصمیم می‌گیرید و ماشین خود را پارک می‌کنید.
بسیارخوب!اکنون بیایید بررسی کنیم شما دقیقاً چه کار کردید؟ شما دنبال جای توقف یکاتومبیل می‌گشتید. آیا پیدا کردید؟ هم بله، هم نه. شما در ابتدامی‌خواستید ماشین را در جای مناسبی پارک کنید. آیا چنین عملی انجام دادید؟از یک نظر بله، از یک دیدگاه نه. در مقایسه با وقت و انرژی لازم برای پیداکردن یک مکان راحت برای توقف خودرو، شما جای مناسبی پیدا کردید. چون ممکنبود تا شب دنبال جا بگردید و چنین جایی را پیدا نکنید. اما از این نظر کهاتومبیل را در جایی پارک کردید که فضای کافی برای قرارگرفتن ماشین شمانداشت، نمی‌توان گفت جای مناسبی است.

اگر به منطق کلاسیک در علمریاضیات مراجعه کنیم و این پرسش را مطرح نماییم که قبل از ورود به پارکینگچند درصد احتمال می‌دادید جایی برای پارک‌کردن پیدا کنید، پاسخ بستگی بهاین دارد که واقعاً چه تعداد مکان مناسب (فضای کافی) برای توقف خودروها درآنجا وجود داشت؟ اگر به حافظه خود رجوع کنید، شاید به یاد بیاورید کههنگام ورود به پارکینگ و چرخیدن در قسمت‌های مختلف آن، گاهی خودروهایی رامی‌دیدید که طوری پارک کرده‌اند که مکان یک و نیم خودرو را اشغالکرده‌اند. بعضی دیگر نیز کج و معوج پارک کرده بودند و این فکر از ذهن شماچندبار گذشت که اگر صاحب بعضی از این خودروها درست پارک ‌کرده بودند، الانجای خالی برای پارک کردن چندین ماشین دیگر هم وجود داشت.
با علم ریاضیات و آمار و احتمال در مواجهه با چنین شرایطی قادر بهپاسخگویی نیستیم. اگر قرار بود بر اساس منطق صفر و یک یا باینری کامپیوتر،روباتی ساخته شود تا اتومیبل شما را در یک مکان مناسب پارک‌ کند، احتمالشکم بود. چنین روباتی به احتمال زیاد ناکام از پارکینگ خارج می‌شد. پس شمابا چه منطقی می توانستید اتومبیل خود را پارک‌ کنید؟ شما از منطق فازیاستفاده کردید.

دنیای فازی‌

می‌پرسم <هواابری است یا آفتابی؟> پاسخ می‌دهی: نیمه‌ابری. می‌پرسم <آیا همهآنچه که دیروز به من گفتی، راست بود؟> پاسخ می‌دهی: بیشتر آن حقیقتداشت. ما در زندگی روزمره بارها از منطق فازی استفاده می‌کنیم.

واقعیت این است که دنیای صفر و یک، دنیایی انتزاعی و خیالی است. به ندرتپیش می‌آید موضوعی صددرصد درست یا صددرصد نادرست باشد؛ زیرا در دنیایواقعی در بسیاری از مواقع، همه‌چیز منظم و مرتب سرجایش نیست.

تئوری مجموعه‌های فازی و منطق فازی را اولین بار پرفسور لطفی‌زاده دررساله‌ای به نام <مجموعه‌های فازی - اطلاعات و کنترل> در سال 1965معرفی نمود. از نخستین روز تولد اندیشه فازی، بیش از چهل سال می‌گذرد. دراین مدت نظریه فازی، چارچوب فکری و علمی جدیدی را در محافل آکادمیک ومهندسی معرفی نموده و دیدگاه دانشمندان را نسبت به کمّ و کیف دنیای اطرافمان تغییر داده است. منطق فازی جهان‌بینی بدیع و واقع‌گرایانه‌ای است که بهاصلاح شالوده ‌منطق علمی و ذهنی بشر کمک شایانی کرده‌است.

کاربردهای منطق فازی‌

منطق فازی کاربردهای متعددی دارد. ساده‌ترین نمونه یک سیستم کنترل دما یاترموستات است که بر اساس قوانین فازی کار می‌کند. سال‌هاست که از منطقفازی برای کنترل دمای آب یا میزان کدرشدن آبی که لباس‌ها در آن شستهشده‌اند در ساختمان اغلب ماشین‌های لباسشویی استفاده می‌شود.


امروزه ماشین‌های ظرفشویی و بسیاری از دیگر لوازم خانگی نیز از این تکنیکاستفاده می‌کنند. منطق فازی در صنعت خودروسازی نیز کاربردهای فروانی دارد.مثلاً سیستم ترمز و ABS در برخی از خودروها از منطق فازی استفاده می‌کند.یکی از معروف‌ترین نمونه‌های به‌کارگیری منطق فازی در سیستم‌های ترابریجهان، شبکه مونوریل (قطار تک ریل) توکیو در ژاپن است. سایر سیستم‌هایحرکتی و جابه‌جایی بار، مثل آسانسورها نیز از منطق فازی استفاده می‌کنند

سیستم‌های تهویه هوا نیز به وفور منطق فازی را به‌کار می‌گیرند. از منطقفازی در سیستم‌های پردازش تصویر نیز استفاده می‌شود. یک نمونه از این نوعکاربردها را می‌توانید در سیستم‌های <تشخیص لبه و مرز> اجسام وتصاویر(3) مشاهده کنید که در روباتیک نیز کاربردهایی دارد. به طور کلیخیلی از مواقع در ساختمان سیستم‌های تشخیص الگوها (Pattern Recognition)مثل سیستم‌های تشخیص گفتار و پردازش تصویر از منطق فازی استفاده می‌شود

منطق فازی و هوش مصنوعی‌

جالب‌ترین کاربرد منطق فازی، تفسیری است که این علم از ساختارتصمیم‌گیری‌های موجودات هوشمند، و در راس آن‌ها، هوش انسانی، به دستمی‌دهد.


شاید یکی از جالب‌ترین کاربردهای منطق فازی هوش مصنوعی دربازی‌های رایانه‌ای و جلوه‌های ویژه سینمایی باشد. فیلم ارباب حلقه‌ها رابخاطر بیاورید.شاید اگر بگوییم ارباب حلقه‌ها فیلمی تقریبا مجازی است،سخنی به گزاف نگفته باشیم. بیشتر قسمت‌های این فیلم اساسا درون کامپیوترخلق شده‌اند و واقعیت خارجی ندارند.کارگردان فیلم نزد یک متخصص جلوه‌هایویژه رفت و از او خواست که نرم‌افزاری بسازد که بتواند 70 هزار سوارکارزره‌پوش در حال حرکت را همچنان که به کشتار و خونریزی مشغولند، شبیه سازیکند.

در این برنامه متخصصان کامپیوتر و انیمیشن ابتداموجوداتی را به صورت الگو ایجاد کرده بودند و سپس به کمک منطق فازیمصداق‌هایی تصادفی از این موجودات خیالی پدیدآورده بودند که حرکات تصادفی- اما از پیش تعریف شده‌ای ‌-‌ در اعضای بدن خود داشتند.

اینموجودات در حقیقت دارای نوعی هوش مصنوعی بودند و می‌توانستند برای نحوهحرکت دادن اعضای بدن خود تصمیم بگیرند. در عین حال تمام موجوداتی که در یکلشکر به سویی می‌تاختند یا با دشمنی می‌جنگیدند، از جهت حرکت یکسانیبرخودار بودند و به سوی یک هدف مشخص حمله می‌کردند.

این ساختارکاملا‌ً پیچیده و هوشمند به فیلمسازان اجازه داده بود که این موجوداتافسانه‌ای را در دنیای مجازی کامپیوتر به حال خود رها کنند تا به سویدشمنان حمله کنند و این همه بی‌تردید بدون بهره‌گیری از منطق فازیامکان‌پذیر نبود.

شرکت Massive Software که به دلیل به‌کارگیریمنطق فازی برای ایجاد هوش‌مصنوعی در طراحی لشکریان فیلم‌ ارباب حلقه‌هابرنده جایزه اسکار شد، بعداً این تکنیک را در فیلم‌های دیگری همچونI.Robot و King Kong نیز به‌کار برد.

استفاده از منطق فازی برایهوشمند‌کردن موجودات نرم‌افزاری تنها گونه‌ای از کاربردهای این نظریه درهوش‌مصنوعی است. منطق فازی در هوشمند ساختن روبات‌های سخت‌افزاری نیزکاربردهای زیادی دارد.