مجموعه های فازی به دلیل انعطاف پذیری، شبیه سازی استدلال انسان را در قالبی که روی رایانه های رقمی قابل اجراست، میسر می سازند. به عنوان مثال، نرم افزارهای تشخیص کلام باید در برابر تفاوت تلفظ واژه ها، توسط افرادی با لهجه های مختلف، انعطاف داشته باشند. این نکته در مورد خواندن متون دستنویس نیز صحت دارد.
رایانه هایی که بر مبنای منطق دو ارزشی ساخته شده اند، در تشخیص شباهت میان اندازه های متفاوت یک حرف نیز دچار مشکل میشوند، چه رسد به شناخت آشکال متنوع حروف در نوشته های مختلف.

از سوی دیگر آنچه استدلال انسان را از روشهای رایانه ای متمایز می کند، این حقیقت است که مقادیر عددی در تصمیم گیریهای انسان، بسیار کمتر از قیدها و صفات لغوی موثرند.

منطق فازی استفاده از "متغیرهای لغوی" را در الگوریتمها و برنامه ها ممکن می سازد. مثلا برنامه نویس می تواند صفات کمی نادقیقی چون "بسیار" یا "کم" را در برنامه رایانه ای به کار برد. چنینی امکانی، بویژه در کاربردهای هوش مصنوعی و برنامه های کنترل (تنظیم و نظارت بر) فرآیندها، از اهمیت خاصی برخوردار است. در هر دو این موارد، برنامه نویسیس باید با استفاده از قواعد "سرانگشتی" انجام شود. انجام این کار با استفاده از منطق فازی آسان است. حال آنکه بیان این قواعد با روابط دقیقی ریاضی مانند معادلات دیفرانسیل (به دلیلی حجم فوق العاده زیاد آنها) کاری دشوار و گاه ناممکن است. به عنوان مثال، در صنایع پتروشیمی، فرآیندهای پیچیده شیمیایی را نمی توان با معادلات دقیقی ریاضی بیان کرد و برای آنها برنامه های دقیق نوشت.

نخستین دستگاه فازی کنترل فرآیندهای صنعتی، در اوایل دهه 1970 میلادی، توسط دکتر ابراهیم ممدانی استاد ایرانی تبار داشنگاه کوین مری لندن ساخته شد.
پیشرفتهایی که از زمام تا کنون در زمینه خودکار سازی صنایع و دانش هوش مصنوعی انجام شده است، تا حد زیادی مرهون اندیشه نوین دکتر عسکرزاده و ابداعات دکتر ممدانی بوده است.
در سال 1980 میلادی، شرکت دانمارکی اسمیت تنظیم کننده ای خودکار برای کوره های سیمان، به بازار عرضه کرد. این تنظیم کننده با یک ریزپردازنده فازی کار می کرد. هم اکنون شمار زیادی از کوره های سیمان در اروپا از این وسیله استفاده می کنند.

برای خواندن ادامه متن بروی ادامه مطلب پائین کلیک کنید.>>>>

 

اين منطق حدود چهل سال پيش در آمريکا توسط لطفي زاده پايه ريزي شد. و براي اولين بار در سال 1974 در اروپا براي تنظيم دستگاه توليد بخار، در يک نيروگاه کاربرد عملي پيدا کرد. با پيشرفت چشمگير ژاپن در عرصه وسايل الکترونيکي، در سال 1990 کلمه "فازي" در آن کشور به عنوان "کلمه سال" شناخته شد.

سخنراني لطفي زاده در دانشگاه صنعتي برلين

دعوت نامه رئيس دانشگاه صنعتي دانشگاه برلين به اشکال مختلف در ميان دانشجويان و مطبوعات و وسايل ارتباط جمعي به چشم مي خورد. کاغذهاي زرد رنگ در قطع کوچک در ميان دانشجويان دست به دست مي گشت و وعده ديدار با دانشمند بزرگي را مي داد.

در قسمتي از دعوت نامه نوشته شده : "باني تئوري منطق فازي به برلين مي آيد: پروفسور لطفي زاده درباره تئوري جهاني خود که در سال 1965 تدوين شده و کاربرد جهاني آن در اتومبيل، موبايل، لباس شويي و غيره، و در خطوط متعدد توليد، و روش هاي متديک ديگري که امروزه در امور اعتباري و نرم افزارهايي که به اين سياق کار مي کنند سخنراني خواهد کرد."

پيش از برپايي سخنراني، راديوها و روزنامه هاي مختلف و از جمله انجمن مهندسين آلمان سئوالات خود را با لطفي زاده مطرح کردند. خبرنگاري که ميکروفن حساسي در دست داشت، از کاربرد منطق فازي در تکنيک امروزي پرسيد؛ پروفسور لطفي زاده به ميکروفن خبرنگار اشاره کرد و گفت: "اتفاقأ اين حساسيتي که در ميکروفن شما بکار گرفته شده تا صداي موضعي را تشخيص دهد و صداي محيط پيرامون را منعکس نکند، نظام منطق فازي را در خود مستتر دارد."

رئيس دانشگاه در اتاق ويژه مهمانان، ضمن خوشامد به لطفي زاده گفت: "من رياضي دان هستم، و از زماني که با رياضيات مأنوسم با اسم و رسم شما هم آشنايي دارم، و از پروفسور کنعاني رئيس کانون مهندسين و متخصصين ايراني در آلمان، کمال تشکر را دارم که فرصت ديدار با ايشان را بوجود آورد."

پس از آن از طرف رياست دانشگاه، از پروفسور لطفي زاده دعوت شد تا در دفتر يادبود طلايي دانشگاه که يادگار مخترعين بزرگ از جمله اولين مخترع کامپيوتر (کنراد سوزه) را در خود دارد، نام خود را ثبت کند. و به رسم يادبود کتاب زيبايي که دانشگاه فني برلين به مناسبت يکصد و بيست و پنج سالگي تاسيس اين دانشگاه منتشر شده بود با عنوان "بزرگاني که ما بر دوش آنان ايستاده ايم" به آقايان لطفي زاده و ناصر کنعاني اهدا گرديد.

پس از آن ناصر کنعاني به زبان انگليسي به معرفي لطفي زاده پرداخت. سپس مبتکر منطق فازي سخنراني خود را در باره پيدايش منطق فازي و گفتاري پيرامون نظرات مخالف و موافق آن و تکميل و پيشرفت روز افزون اين تئوري به مدت يکساعت و نيم ايراد کرد.

برای خواندن ادامه متن بروی ادامه مطلب پائین کلیک کنید.>>>>

ریاضیات فازی یک فرا مجموعه از منطق بولی است که بر مفهوم درستی نسبی، دلالت می کند. منطق کلاسیک هر چیزی را بر اساس یک سیستم دوتائی نشان می دهد ( درست یا غلط، 0 یا 1، سیاه یا سفید) ولی منطق فازی درستی هر چیزی را با یک عدد که مقدار آن بین صفر و یک است نشان می دهد. مثلاً اگر رنگ سیاه را عدد صفر و رنگ سفید را عدد 1 نشان دهیم، آن گاه رنگ خاکستری عددی نزدیک به صفر خواهد بود. در سال 1965، دکتر لطفی‌زاده نظریه سیستم‌های فازی را معرفی کرد. در فضایی که دانشمندان علوم مهندسی به دنبال روش‌های ریاضی برای شکست دادن مسایل دشوارتر بودند، نظریه فازی به گونه‌ای دیگر از مدل‌سازی، اقدام کرد.




منطق فازی معتقد است که ابهام در ماهیت علم است. بر خلاف دیگران که معتقدند که باید تقریب‌ها را دقیق‌تر کرد تا بهره‌وری افزایش یابد، لطفی‌زاده معتقد است که باید به دنبال ساختن مدل‌هایی بود که ابهام را به عنوان بخشی از سیستم مدل کند. در منطق ارسطویی، یک دسته‌بندی درست و نادرست وجود دارد. تمام گزاره‌ها درست یا نادرست هستند. بنابراین جمله «هوا سرد است»، در مدل ارسطویی اساساً یک گزاره نمی‌باشد، چرا که مقدار سرد بودن برای افراد مختلف متفاوت است و این جمله اساساً همیشه درست یا همیشه نادرست نیست. در منطق فازی، جملاتی هستند که مقداری درست و مقداری نادرست هستند. برای مثال، جمله "هوا سرد است" یک گزاره منطقی فازی می‌باشد که درستی آن گاهی کم و گاهی زیاد است. گاهی همیشه درست و گاهی همیشه نادرست و گاهی تا حدودی درست است. منطق فازی می‌تواند پایه‌ریز بنیانی برای فن‌آوری جدیدی باشد که تا کنون هم دست‌آورد‌های فراوانی داشته است.

کاربردها:

از منطق فازی برای ساخت کنترل کننده های لوازم خانگی از قبیل ماشین رختشویی (برای تشخیص حداکثر ظرفیت ماشین، مقدار مواد شوینده، تنظیم چرخهای شوینده) و یخچال استفاده می شود. کاربرد اساسی آن تشخیص حوزه متغیرهای پیوسته است. برای مثال یک وسیله اندازه گیری دما برای جلوگیری از قفل شدن یک عایق ممکن است چندین عضو مجزا تابعی داشته باشد تا بتواند حوزه دماهایی را که نیاز به کنترل دارد به طور صحیح تعریف نماید. هر تابع، یک ارزش دمایی مشابه که حوزه آن بین 0 و 1 است را اختیار می کند. از این ارزشهای داده شده برای تعیین چگونگی کنترل یک عایق استفاده می شود.

در شکل روبرو، سرد بودن، گرم بودن و داغ بودن، توابعی برای مقایسه درجه حرارت هستند و هر نقطه ای روی این خطوط می تواند دارای یکی از سه ارزش بالا باشد. به عنوان مثال برای یک درجه حرارت خاص که در شکل با یک خط نشان داده شده است، می توان گفت: «مقداری سرد است»،«اندکی گرم است» یا «اصلاً داغ نیست».
حال با مثال دیگری اهمیت این علم را بیشتر درک مینمائیم:
یک انسان در نور کافی قادر به درک میلیونها رنگ میباشد.ولی یک روبوت چگونه میتواند این تعداد رنگ را تشخیص دهد؟ حال اگر بخواهیم روباتی طراحی کنیم که قادر به تشخیص رنگها باشد از منطق فازی کمک میگیریم و با اختصاص اعدادی به هر رنگ آن را برای روبوت طراحی شده تعریف میکنیم.
از کاربردهای دیگر منطق فازی میتوان به کاربرد این علم در صنعت اتومبیل سازی(در طراحی سیستم ترمز ABS و کنترل موتور برای بدست آوردن بالاترین راندمان قدرت)،در طراحی بعضی از ریزپردازنده ها و طراحی دوربینهای دیجیتال اشاره کرد.

 

زمانی که در سال 1965 پروفسور لطفی‌زاده، استاد ايرانی‌الاصل دانشگاه برکلی، اولين مقاله خود را در زمينه فازی تحت عنوان مجموعه‌های فازی (FUZZY TEST) منتشر کرد، هيچ کس باور نداشت که اين جرقه‌ای خواهد بود که دنيای رياضيات را به طور کلی تغيير دهد.
گرچه در دهه 1970 و اوايل دهه 1980 مخالفان جدی برای نظريه فازی وجود داشت، اما امروزه هيچ کس نمی‌تواند ارزش‌های منطق فازی و کنترل‌های فازی را منکر شود.
افتخار هر ايرانی است که پايه علوم قرن آينده از نظريات يک ايرانی می‌باشد؛ بايد قدر اين فرصت را دانست و در تعميم نظريه فازی و استفاده از آن کوشش و تلاش کرد.
زمينه‌های پژوهش و تحقيق در نظريه فازی بسيار گسترده می‌باشد؛ پژوهشگران علاقه‌مند می‌توانند با پژوهش و تحقيق در اين زمينه باعث رشد و شکوفايی هرچه بيشتر نظريه فازی شوند.
در اين مقاله سعی شده است که خوانندگان محترم با نظريه فازی و تاريخچه آن آشنا شوند و زمينه‌های تحقيق و پژوهش مورد بررسی قرار گيرد.
اميد است که بتوان قدمی هر چند کوچک در جهت تعالی کشور عزيزمان ايران برداريم 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.
در اين مبحث که با انواع شاخه‌هاي فازي و كاربرد آنها آشنا مي‌شويم، تلاش شده است كه مباحث به صورت ساده ارائه شود و مسائل بدون پيچيدگي‌هاي خاص مورد بررسي قرار گيرد.
همچنين تلاش شده است كه جنبه‌هاي نظري هر بحث تا حد امكان روشن شود؛ گرچه در بسياري موارد به منظور اختصار، از بيان برهان‌ها چشمپوشي شده است و علاقه‌مندان را به منابع ارجاع داده‌ايم. مطالعه اين پژوهش مي‌تواند زمينه‌اي كلي و فراگير دربارة اهم شاخه‌هاي نظريه مجموعه‌هاي فازي فراهم ‌آورد؛ اما علاقه‌مندان مي‌توانند با توجه به نوع و ميزان علاقه و هدف خود، به مراجع اعلام شده، مراجعه نمايند.
تاريخچة مختصري از نظريه و كاربردهاي فازي
دهة 1960 آغاز نظريه فازي
نظريه فازي به وسيله پروفسور 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.

 

برای خواندن ادامه متن بروی ادامه مطلب کلیک کنید.>>>>