منطق ضبابي

تحكم عملياتى

وفي السياق ذاته، غلايات السفن: مراقبة درجة الحرارة والضغط والمحتوى الكميائي للمحافظة على الاستقرار.

وفي السياق ذاته، التحكم العملياتى هو في الإنجليزية process control ويتعلق كذلك بالتحكم الآلى automatic control. وتتضمن أغلب التطبيقات التحكم في المتغيرات الحركية (الميكانيكية) للآلة بناء على المدخلات الآتية من المستشعرات البيئية. بعض التطبيقات كما يلى:

وعلى صعيد آخر، السيارات: توفير إمكانية التحكم في السرعة cruise control حيث تقوم دائرة المنطق الضبابى بحساب التسارع والتحكم في أثر حقن المزيد من الوقود أو تشغيل الفرامل.

وفي هذا الصدد، آلات تصوير الفيديو: استشعار حركة الأشياء التي تقوم الكاميرا بتصويرها وأيضا أي اهتزاز من قبل الكاميرا.

إضافةً إلى ذلك، تكييف الهواء: القيام بتخفيض الحرارة تدريجيا حتى الوصول إلى المستوى المراد.

من جانب آخر، الغسالات: مراقبة الحِمل نوعية الأنسجة وكمية المنظف لتحقيق الأمثلية optimize the cycle في دورة الغسل.

الذكاء الاصطناعي

ومن ناحية أخرى، يستعمل المنطق الضبابى في تصميم وتحليل بعض الشبكات العصبية الاصطناعية.

المجموعة الضبابية

وفي السياق ذاته، حيث يمكن للدالة أن تعطي نتائج بين 0 و1 على عكس الأمر في المنطق الكلاسيكي حيث لا تعطي الدالة إلا رقم 1 أو رقم صفر

في هذا الإطار، في المجموعة الضبابية يمكن لعنصر ما أن يكون منتمي إلى حد معين للمجموعة. لنأخذ مثالا: لنعتبر المجموعة A مجموعة درجات الحرارة التي تصنف كباردة (باردة بالنسبة للإنسان) ولنعتبر المجموعة U هي كل درجات الحرارة التي يمكن أن توجد في الكون مثلا ولنأخذ من المجموعة U العنصر x=-100 هذه درجة حرارة باردة جدا ولذلك فهي تنتمي تماما للمجموعة A أي أما إذا أخذنا درجة x=+500 فإن هذه الدرجة من الحرارة حارة جدا ولذلك العنصر x لا ينتمي أبدا إلى A. إلى الآن لم نخرج عن استعمالات المنطق الكلاسيكي أو التقليدي كما هو مبين أعلاه ولكن لنأخذ الآن درجة الحرارة 12 درجة أي x=12. في المنطق التقليدي ليس لدينا إلا احتمالين إما أن x ينتمي أو أنه لا ينتمي ل A. في المنطق الضبابي يمكن أن نقول أن x ينتمي مثلا إلى درجة 50% إلى A أي أن درجة حرارة 12 درجة هي نصف باردة نصف معتدلة مثلا أي وهنا نرى الاختلاف في تعريف الدالة حيث تعرف رياضيا كالآتي:

المجموعة التقليدية

وعلى صعيد آخر، في المجموعة الكلاسيكية أو التقليدية يمكن لعنصر ما إما أن ينتمي للمجموعة وإما أنه لا ينتمي لها بتاتا. فلنعتبر مثلا المجموعة A ومجموعة U. إذا قمنا بتعريف الدالة التي تعطي لكل عنصر من عناصر المجموعة U درجة انتمائه إلى المجموعة A ، وذلك عبر إعطائها الرقم 1 في صورة انتماء العنصر للمجموعة أي إذا كان عنصر المجموعة U أي العنصر x ينتمي للمجموعة A. أما إذا كان العنصر x لا ينتمي لـ A فإن الدالة تعطيه الرقم 0 أي وعلى ذلك فإنه يمكن التعبير عالي الدالة كالآتي:

مبدأ المنطق الضبابي

من جهة ثانية، فالمنطق الكلاسيكي يعتمد على 0 أو 1 فقط وهذا ما يعتمد عليه الكثير من العلاقات في حين توجد علاقات أخرى يكون فيها الموضع الذي فيها يمكن اعتباره صحيح جزئيا أو خاطئ جزئيا في نفس الوقت.

إضافةً إلى ذلك، و هذا ما هو موضح بالشكل حيث أن تغير صغير في قيمة X تجعلها تتغير من set1 إلى set 2

وفي هذا الصدد، في سنة 1965 اكتشف لطفي زادة المنطق الضبابي عندما كان يعمل في جامعة كاليفورنيا حيث لاحظ أن الصح والخطأ لا تكفي من أجل تمثيل كافة الأشكال المنطقية وخاصة المشاكل التي تواجهنا في الوقت الحالي.

إضافةً إلى ذلك، وبشكل عام نقول أن: (n) =1 fѕ عندما n Є S، (n) = 0 fѕ عندما xلا تنتمي إلى S.

وفي السياق ذاته، ففي المنطق الضبابي يكون الانتقال بين الوضعين بشكل تدريجي لذلك يمكن في هذه المرحلة أن نعتبر الوضع يأخذ كلا الحالتين معا حيث أن تغير صغير في قيمة الدخل يسبب زيادة في التغير وليس تغيرا تاماً.

القاعدة الأساسية:

كذلك، المنطق الضبابي هو أحد أشكال الغموض والذي حير العلماء ولكن ليس من الضروري الآن الشرح الكامل للمنطق الضبابي وإنما نكتفي بتعريفه وتبيين استعمالاته

من جهة ثانية، بينما المنطق الضبابي يصف لنا علاقة التابع بشكل أشمل وأعم من ذلك حيث أن الحالة يمكن أن تكون حالة وسط بين الحالتين المألوفتين كما في العلاقة التالية:

العكس ويرمز للعملية ب أو

وفي هذا السياق، في المجموعات الضبابية أو المنطق الضبابي يمكن استعمال هذه العمليات كذلك ولكن دعنا ندرس كيفية القيام بهذه العمليات في المنطق الكلاسيكي ونقارنها بالعملية في المنطق الضبابي.

العكس

من جانب آخر، وتكون كما هي مبيتة في الرسم أعلاه. يجدر الإشارة إلى أن هذه ليست إلا إمكانية تحقيق فكرة العكس في المنطق ويمكن طبعا استعمال عمليات أخرى عوض عملية الطرح إذا كانت تؤدي نفس المعنى إلا أن استعمال عملية الطرح للقيام بالعكس هي الأكثر شيوعا ويمكن استعمال عملية الطرح في المنطق الضبابي كذلك.

علاوةً على ذلك، لنأخذ مثلا عملية العكس أي أو حيث A هي مجموعة الدرجات المعتدلة وB هي أي درجات الحرارة الغير معتدلة فماهي العلاقة بين دالة الانتماء و العلاقة موضحة في الصورة أسفله

ومن جهة أخرى، حيث في المنطق الكلاسيكي يجب مثلا على درجة حراة معتدلة أن تنتمي كليا لـ A وفي نفس الوقت لا تنتمي بتاتا ل B أي مثلا درجة الحرارة المعتدلة 20 يجب أن تكون تخضع للعلاقة وفي نفس الوقت وهذا تجسيد للمنطق الكلاسيكي حيث درجة الحراة 20 إما أن تحسب على المجموعة المعتدلة أو غير المعتدلة وليس من الممكن أن تكون 20 درجة في نفس الوقت معتدلة وغير معتدلة. هذا يمكن تحقيقه إذا كانت دالة الانتماء

التقاطع

ومن ناحية أخرى، يمكن تعريف عملية التقاطع في المنطق الضبابي وفي المنطق الكلاسيكي على حد السواء كما هو الحال لعملية العكس أي باستعمال عمليات رياضية على دالات الانتماء ولكن في التقاطع عوض استعمال عملية الطرح عادة ما تستعمل عملية min

تعريف وبدايات

وفي هذا الصدد، منطق الغموض هو أحد أشكال المنطق، يستعمل في بعض الأنظمة الخبيرة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي، نشأ هذا المنطق عام 1965 على يد العالم الأذربيجاني الأصل «لطفي زادة» من جامعة كاليفورنيا حيث طوّره ليستعمله كطريقة أفضل لمعالجة البيانات، لكن نظريته لم تلق اهتماماً حتى عام 1974 حيث استعمل منطق الغموض في تنظيم محرك بخاري، ثم تطورت تطبيقاته حتى وصلت لتصنيع شريحة منطق ضبابي والتي استعملت في الكثير من المنتجات كآلات التصوير.هناك الكثير من الدوافع التي دفعت العلماء إلى تطوير علم المنطق الضبابي فمع تطور الحاسوب والبرمجيات نشأت الرغبة في اختراع أو برمجة أنظمة يمكنها التعامل مع المعلومات الغير الدقيقة على غرار الإنسان لكن هذا ولد مشكلة حيث أن الحاسوب لا يمكنه التعامل إلا مع معطيات دقيقة ومحددة. وقد نتج عن هذا التوجه ما يعرف بالأنظمة الخبيرة أو الذكاء الاصطناعي ويعتبر علم المنطق الضبابي أحد النظريات التي يمكن من خلالها بناء مثل هذه الأنظمة.

العمليات على المجموعات الضبابية

• هناك الكثير من العمليات التي يمكن إجرائها على المجموعات الكلاسيكية منها:
• التقاطع ويرمز للعملية ب أو
• الدمج ويرمز للعملية ب أو

طريقة المعالجة

ومن ناحية أخرى، يوجد الكثير من التوابع في المنطق الضبابي ونذكر مثالا عليها الشكل التالي:

العمليات على المجموعات الضبابية

• هناك الكثير من العمليات التي يمكن إجرائها على المجموعات الكلاسيكية منها:
• • التقاطع ويرمز للعملية ب أو
• • الدمج ويرمز للعملية ب أو
• • العكس ويرمز للعملية ب
• تطبيقات المنطق الضبابي

التحكم العملياتي

كذلك، • السيارات: توفير إمكانية التحكم في السرعة cruise control حيث تقوم دائرة المنطق الضبابى بحساب التسارع والتحكم في أثر حقن المزيد من الوقود أو تشغيل الفرامل.

وفي هذا الصدد، • تكييف الهواء: القيام بتخفيض الحرارة تدريجيا حتى الوصول إلى المستوى المراد.

في هذا الإطار، التحكم العملياتي ويتعلق كذلك بالتحكم الآلي automatic control. وتتضمن أغلب التطبيفات التحكم في المتغيرات الحركية (الميكانيكية) للآلة بناء على المدخلات الآتية من المستشعرات البيئية. بعض التطبيقات كما يلى:

إضافةً إلى ذلك، • غلايات السفن: مراقبة درجة الحرارة والضغط والمحتوى الكميائي للمحافظة على الاستقرار

وعلى صعيد آخر، • الغسالات: مراقبة الحِمل نوعية الأنسجة وكمية المنظف لتحقيق الأمثلية optimize the cycle في دورة الغسل.

في هذا الإطار، • آلات تصوير الفيديو: استشعار حركة الأشياء التي تقوم الكاميرا بتصويرها وأيضا أي اهتزاز من قبل الكاميرا.

الذكاء الاصطناعي

ومن ناحية أخرى، يستعمل المنطق الضبابى في تصميم وتحليل بعض الشبكات العصبية الاصطناعية.

المعالجة

• إن نظام معالجة المنطق الضبابي يدمج داخل ما يسمى وحدة استنتاج ضبابية
• FIU (fuzzy inferencing unit)
• تضم هذه الوحدة ثلاث وحدات أساسية للمعالجة هي:
• الوحدة الأولى: تضم نظام الإدخال والإخراج.
• الوحدة الثانية: التزويد من قبل المستعملين.
• الوحدة الثالثة: تقوم بمعالجة القاعدة المعطاة.

الدمج

تطبيقات

وفي هذا السياق، يمكن تعريف عملية الدمج في المنطق الضبابي وفي المنطق الكلاسيكي على حد السواء كما هو الحال لعملية العكس أي باستعمال عمليات رياضية على دالات الانتماء ولكن في الدمج عوض استعمال عملية الطرح عادة ما تستعمل عملية max

المفهوم العام

وفي هذا السياق، منطق الضباب بالمعنى الواسع هو منظومة منطقية تقوم على تعميم للمنطق التقليدي ثنائي القيم، وذلك للاستدلال في ظروف غير مؤكدة. وبالمعنى الضيق فهو نظريات وتقنيات تستعمل المجموعات الضبابية التي هي مجموعات بلا حدود قاطعة. يمثل هذا المنطق طريقة سهلة لتوصيف وتمثيل الخبرة البشرية، كما أنه يقدم الحلول العملية للمشاكل الواقعية، وهي حلول بتكلفة فعالة ومعقولة، بالمقارنة مع الحلول الأخرى التي تقدم التقنيات الأخرى.

المجموعة التقليدية والمجموعة الضبابية

المفاهيم والمفردات الأساسية في علم المنطق الضبابي