سیستمهای فازی وکاربرد آن درپزشکی

1

مفاهیم نادقیق بسیاری در پیرامون ما وجود دارند که آنها

را  به صورت روزمره در قالب عبارتهای مختلف بیان می

کنیم . به این جمله دقت کنید: " هوا خوب است." هیچ

کمیتی برای خوب بودن هوا مطرح نیست تا آن را اندازه

بگیریم بلکه این یک حس کیفی است.  در واقع مغز انسان

با در نظر گرفتن فاکتور های مختلف و بر اساس تفکر

استنتاجی جمالت را تعریف و ارزش گذاری می نماید که

مدل سازی آنها به زبان  و فرمولهای ریاضی اگر غیر

ممکن نباشد کاری بسیار پیچیده خواهد بود.منطق فازی

تکنولوژی جدیدی است که شیوه هایی را که بر ای طراحی

و مدل سازی یک سیستم نیازمند ریاضیات پیچیده و

پیشرفته است، با استفاده از مقادیر زبانی و دانش فرد

خبره جایگزین می سازد.

2

توسط دکتر 1960 برای اولین بار در سال Fuzzy Logicمنطق فازی یا

علوم کامپیوتری دانشگاه برکلی لطفی زاده ، استاد

(، ابداع شد.Berkeleyکالیفرنیا )

1965مقاله کالسیک پرفسور لطفی زاده درباره مجموعه فازی که در سال

به چاپ رسید، سرآغاز جهتی نوین در علوم و مهندسی سیستم و کامپیوتر بود.

پس از آن پرفسور لطفی زاده به پژوهشهای خود در زمینه مجموعه فازی

طی یک مقاله کالسیک دیگر تحت عنوان 1973ادامه داد تا آنکه در سال

"شرحی بر دیدی نو در تجزیه و تحلیل سیستمهای پیچیده و فرایندهای تصمیم

گیری" مفهوم استفاده از متغیرهای زبانی را در سیستم های حافظه و کنترل

مطرح کرد. این مقاله اساس تکنولوژی کنترل بر مبنای منطق فازی است که

در .در اینده اثرات عمیق در طراحی سیستم های کنترل هوشیار خواهد داشت

ممدانی و اسیلیان چهارچوب اولیه ای را برای کنترل کننده فازی 1975سال

مشخص کردند و کنترل کننده فازی را به یک موتور بخار اعمال نمودند.نتیج در

مقاله ای تحت عنوان)ازمایشی در سنتز زبانی با استفاده از یک کنترل کننده

در زمینه IEEE اولین کنفرانس بین المللی 1992فازی(منتشر گردید.در فوریه

سیستمهای فازی در سان دیگو برگزار گردید.این یک اقدام سمبلیک در مورد

پذیرفتن سیستم های فازی بوسیله بزرگترین سازمان مهندسی یعنی

IEEE بخش سیستم های فازی 1993بود.در سال IEEE.شرکت گشایش یافت

OMRON اولين كامپيوتر مبتني بر سيستم فازي را ساخت.1993 در سال

3

يpك نpوع منطpق اسpت كpه روش هpاي نتيجpه گpيري در مغpز منطpق فpازي

بشر را جايگزين مي كند. در واقع

روشpي اسpت كpه مغpز انسpان خpود بpر اسpاس آن كpار مي كنpد يعpني ورودي

روش اين تpوانيم مي مpا هسpتند. فpازي انسpان مغpز در پpردازش و هpا

پردازش را در ماشين ها هم پياده سازي كنيم تا آنها هم بتوانند آن را

اجرا كنند و از فوايد آن بيشتر و بهتر استفاده كنيم.

ریاضیات ومنطق فازی

سیسpتمهای منطقی فpازی یpک فpرا مجموعpه از منطpق بpولی اسpت

کpه بpر مفهpوم درسpتی نسpبی، داللت می کنpد. منطpق کالسpیک هpر چpیزی را

، 1 یpا 0بpر اسpاس یpک سیسpتم دوتpائی نشpان می دهpد ) درسpت یpا غلpط،

سpیاه یpا سpفید( ولی منطpق فpازی درسpتی هpر چpیزی را بpا یpک عpدد کpه

مقpدار آن بین صpفر و یpک اسpت نشpان می دهpد. مثالv اگpر رنpگ سpیاه را عpدد

نشpان دهیم، آن گpاه رنpگ خاکسpتری عpددی 1صpفر و رنpگ سpفید را عpدد

نزدیک به صفر خواهد بود.

منطق فازی معتقد است که ابهام در

. بر خالف دیگران که معتقدند که ماهیت علم است

باید تقریب ها را دقیق تر کرد تا بهره وری افزایش یابد،

لطفی زاده معتقد است که باید به دنبال ساختن

مدل هایی بود که ابهام را به عنوان بخشی از سیستم

کند.عرفی م

4

وری سیستم های فازی وجود دارد:ئوجیه برای ت تدو نوع

p قpف دقیpیف و تعریpک توصpوان یpه بتpت کpر از ان اسpده تpیار پیچیpا بسpای واقعی مpدنیبpراpی اpن بدسpت اورpد بنpابرایpن بایpد یpک pتوصpیف تقpریpبی یpاp همpاpن فpاpزی کpه قابpل قبpول

تجزیه و تحلیل باشد برای یک مدل معرفی شود.

pدانش و معرفت بشری بسیار اهمیت پیدا می ، با حرکت ما بسوی عصر اطالعات کند. بنابراین ما به فرضیه ای نیاز داریم که بتوان دانش بشری را به شکل

سیستماتیک فرموله کرده و انرا به همراه سایر مدلهای ریاضی در سیستم های مهندسی قرار دهد.

توجیه اول گرچه درست است با این حال طبیعت واحدی را برای تئوری سیستم های شخص نمی کند. در حقیقت تمامی نظریه های علوم مهندسی دنیای واقعی مفازی

را به شکلی تقریبی توصیف می کنند.یک تئوری مهندسی خوب از یکسو باید بتواند مشخصه های اصلی و کلیدی دنیای واقعی را توصیف کرده و از سویی دیگر قابل

تجزیه تحلیل ریاضی باشد.

توجیه دوم مشخصه واحدی از سیستم های فازی را توصیف کرده و وجودی تئوری سیستم های فازی را به عنوان یک شاخصه مستقل در علوم مهندسی توجیه می

یک تئوری مهندسی خوب باید قادر باشد از تمامی ،کند.بعنوان یک قاعده کلی5اطالعات موجود به نحو موثری استفاده کند.

در سیستم های عملی اطالعات مهم از دو منبع سر چشمه می

می باشند که دانش و اگاهیشان را منابع افراد خبره گیرند.یکی از

دیگر اندازه در مورد سیستم با زبان طبیعی تعریف می کنند.منبع

هستند که از قواعد فیزیکی مشتق گیری ها و مدل های ریاضی

شده اند.بنابراین یک مسئله مهم ترکیب این دو نوع اطالعات در

طراحی سیستم ها است.برای انجام این ترکیب سئوال کلیدی این

است که چگونه می توان دانش بشری را به یک فرمول ریاضی

. اساسا انچه که یک سیستم فازی انجام می دهد همین تبدیل کرد

.برای اینکه بدانیم این تبدیل چگونه صورت می گیرد تبدیل است

ابتدا باید بدانیم سیستم های فازی چگونه سیستم هایی هستند.

6

قلب یک سیستم .سیستم های فازی سیستم ها مبتنی بردانش یا قواعد میباشد

یک قاعده .فازی یک پایگاه دانش بوده که از قواعد اگر-آنگاه فازی تشکیل شده است

اگر-آنگاه فازی یک عبارت اگر –آنگاه بوده که بعضی کلمات آن بوسیله توابع تعلق

. پیوسته مشخص شده اند

.بعنوان مثال اگر سرعت اتومبیل باالست انگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید

است: سه قاعده زیرشامل طبیعی رفتار رانندگان در شرایط

.اگر سرعت پایین است آنگاه نیروی بیشتری به پدال گاز وارد کنید-1

.اگر سرعت متوسط است آنگاه نیروی متعادلی به پدال گاز وارد کنید-2

.اگر سرعت باالست آنگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید -3

از آنجا که سیستم .ما می توانیم یک سیستم فازی را بر اساس این قواعد بسازیم

بطور . ان را کنترل کننده فازی می نامند،فازی بعنوان کنترل کننده استفاده شده

نقطه شروع ساخت یک سیستم فازی بدست اوردن مجموعه ای از قواعد اگر خالصه

.سی می باشد ر– انگاه فازی از دانش افراد خبره یا دانش حوزه مورد بر

.مرحله بعدی ترکیب این قواعد در یک سیستم واحد است 7

روش توسعه يافته منطق بولي براي بكاربردن مفاهيم مبهم است.براي بيان سيستم فازي ابهام در قالب يك عدد،

سيستم فازي تابعي براي عضويت در يك دسته معرفي ميكند، كه به هر عنصر يك عدد حقيقي بين صفر و يك

نسبت ميدهد)صفر و يك هم شامل اين اعداد ميباشند(. اين عدد نشان دهنده درجه عضويت عنصر نسبت به

مجموعه مورد نظر ميباشد.عضويت صفر بيانگر اين است كه عنصر مورد نظر كامالv خارج از مجموعه است.

درحاليكه عدد يك نشاندهنده اين است كه عنصر مورد نظر كامالvدر مجموعه قرار دارد.

معموالاز سه نوع سیستم فازی صحبت به میان می اید :

(سیستم های فازی خالص 1 ( (TSK(سیستم های فازی تاکاگی –سوگنو و کانگ 2(سیستم های با فازی ساز و غیر فازی ساز3

 

موتور .استمجموعه ای از قواعد اگر-آنگاه فازی سیستم فازی خالص پایگاه قواعد فازیاستنتاج فازی این قواعد را به یک نگاشت از مجموعه های فازی در فضای ورودی به مجموعه

مشکل اصلی در .های فازی در فضای خروجی بر اساس اصول منطق فازی ترکیب می کند رابطه با سیستم های فازی خالص این است که ورودی ها و خروجی های ان مجموعه های

در حالی که درسیستمهای مهندسی ورودی و خروجی ها متغیرهایی با .فازی می باشندمقادیر حقیقی می باشند.

سوگنو و کانگ نوع دیگری سیستم های فازی معرفی کرده اند - برای حل این مشکل تاکاگی .که ورودی ها و خروجی های ان متغییر هایی با مقادیر واقعی هستند

8

بدین ترتیب قاعده فازی از یک عبارت توصیفی با مقادیر زبانی ،به یک رابطه ساده

تبدیل شده است.

انگاه نیروی وارد بر پدال گاز برابر است با شد، باXاگر سرعت اتومبیل به طور مثال

Y=CX

قاعده فازی از یک عبارت تو صیفی با “ انگاه“مقایسه نشان می دهد که بخش

مقادیر زبانی به یک رابطه ریاضی ساده تبدیل شده این تغییر ترکیب قواعد فازی

یک میانگین وزنی از مقادیر TSKدر حقیقت سیستم فازی .را ساده تر می سازد

عبارتند از:TSKمشکالت عمده سیستم فازی . قواعد می باشد “ انگاه“بخش های

قاعده یک فرمول ریاضی بوده و بنابراین چهارچوبی را برای “ آنگاه“(بخش1

.نمایش دانش بشری فراهم نمی کند

(این سیستم دست ما را برای اعمال اصول مختلف منطق فازی باز نمی گذارد و 2

در نتیجه انعطاف پذیری سیستم های فازی در این ساختار وجود ندارد.

برای حل این مشکل ما از نوع سومی از سیستم های فازی یعنی سیستم های فازی

به منظور استفاده ازسیستم های .با فازی ساز و غیر فازی ساز استفاده میکنیم

فازی خالص در سیستم های مهندسی یک روش ساده اضافه کردن یک فازی ساز در

ورودی که متغییر هایی با مقادیر حقیقی را به یک مجموعه فازی تبدیل کرده و یک

غیر فازی ساز که یک مجموعه فازی را به یک متغییر با مقدار حقیقی در خروجی

نتیجه یک سیستم فازی با فازی ساز و غیر فازی ساز .تبدیل میکند می باشد

رامی TSKاین سیستم فازی معایب سیستم فازی خالص و سیستم فازی .است

از این پس منظور ما از سیستم های فازی سیستم های فازی با فازی ساز .پوشاند

. و غیر فازی ساز خواهد بود

9

یا مبدل فازی ، متغییر های با مقادیر حقیقی به Fuzzier در قسمت

یک مجموعه فازی تبدیل شده از طریق ماشین رابط فازی و قوانین

منتقل شده که یک  Defuzzierپایه نتایج به قسمت غیر فازی ساز یا

مجموعه فازی را به یک متغیر با مقدار حقیقی تبدیل می کند.به بیان

دیگر اطالعات ورودی  اغلب مقادیری پیچیده اند واین اعدادبه مجموعه

های فازی تبدیل می گردند.مدل ها بر اساس منطق فازی شامل

قوانین  اگر ،آنگاه تفسیر می گردند. حقیقت آن است که بعد از عبارت

اگریک منطق مقدم بیان می گردد و بر اساس آن ما حقیقت دیگر را

مورد بررسی قرار می دهیم که بعد ا زآنگاه می ایدو در آن نتیجه کار

توضیح داده می شود.در واقع منطق فازی  تجربه و دانش انسانی را

به صورت ترکیبی از اعداد در مقابل وی قرار می دهد و او را قادر می

سازد تا تصمیمی بر اساس ریاضیات و منطق بگیرد.

10

بنیاد منطق فازی بر شالوده نظریه مجموعه های فازی استوار است. این نظریه تعمیمی از نظریه کالسیک مجموعه ها در علم ریاضیات است. در تئوری کالسیک

مجموعه ها، یک عنصر، یا عضو مجموعه است یا نیست. در حقیقت عضویت عناصر از یک الگوی صفر و یک و باینری تبعیت می کند. اما تئوری مجموعه های فازی این

مفهوم را بسط می دهد و عضویت درجه بندی شده را مطرح می کند. به این ترتیب D این D - عضو یک مجموعه باشد. مثال که یک عنصر می تواند تا درجاتی - و نه کامالجمله که "آقای الف به اندازه هفتاددرصد عضو جامعه بزرگساالن است" از دید

تئوری مجموعه های فازی صحیح است. در این تئوری، عضویت اعضای مجموعه از تابعی فازی u نمایانگر یک عضو مشخص و x مشخص می شود که u (xطریق تابع )

در مجموعه مربوطه را تعیین می کند و مقدار آن بین xاست که درجه عضویت  صفر و یک است :

˜A = { ( x , µA(x) ) | x ε X } به مقادیر عددی ممکن بین صفر و یک را x نگاشتی از مقادیر u (xبه بیان دیگر، ) 

( یا discrete ممکن است مجموعه ای از مقادیر گسسته )u (xمی سازد. تابع )  فقط تعدادی از مقادیر گسسته بین صفر و یک را تشکیل uپیوسته باشد. وقتی که

D ممکن است شامل اعداد و صفر و یک باشد. 9/0 و 7/0 و 5/0 و 3/0می دهد، مثال پیوسته باشند، یک منحنی پیوسته از اعداد اعشاری بین uاما وقتی مجموعه مقادیر

صفر و یک تشکیل می شود. را نشان می دهد. u (x به مقادیر  ) x نموداری از نگاشت پیوسته مقادیر 1شکل در این نمودار می تواند قانون عضویت در یک مجموعه فازی فرضی را u (xتابع  ) 

تعریف کند.

1شکل

11

منطق فازی را از طریق قوانینی که "عملگرهای فازی" نامیده می شوند، می توان D بر اساس مدل به کار گرفت. این قوانین معموال

 IF variable IS set THEN action.تعریف می شوند  به عنوان مثال فرض کنید می خواهیم یک توصیف فازی از دمای یک اتاق ارائه دهیم.

u (xدر این صورت می توانیم چند مجموعه فازی تعریف کنیم که از الگوی تابع )  نموداری از نگاشت متغیر "دمای هوا" به چند مجموعه  فازی با 2تبعیت کند. شکل

نام های "سرد"، "خنک"، "عادی"، "گرم" و "داغ" است. چنان که مالحظه می کنید، یک درجه حرارت معین ممکن است متعلق به یک یا دو مجموعه باشد.

2شکل

هم متعلق به مجموعه "سرد" T2 و T1به عنوان نمونه، درجه حرارت های بین دمای و هم متعلق به مجموعه "خنک" است. اما درجه عضویت یک دمای معین در این

تنها T2فاصله، در هر یک از دو مجموعه متفاوت است. به طوری که دمای نزدیک  به اندازه چند صدم در مجموعه "سرد" عضویت دارد، اما نزدیک نوددرصد در

مجموعه "خنک" عضویت دارد.

12

حاکم بر یک کنترلر فازی به این ترتیب است که متغیرهای دنیای واقعی به مراحلعنوان ورودی دریافت می شوند. قوانین فازی آن ها را به متغیرهای معنایی تبدیل

می کند. فرآیند فازی این ورودی را می گیرد و خروجی معنایی تولید می کند و مصداقی 3سرانجام خروجی ها به زبان دنیای واقعی ترجمه می شوند. نمودار شکل

از همین روند است.

3شکل

اکنون می توان بر اساس مدل فوق قانون فازی زیر را تعریف کرد: اگر دمای اتاق "خیلی گرم" است، سرعت پنکه را "خیلی زیاد" کن.

اگر دمای اتاق "گرم" است، سرعت پنکه را "زیاد" کن. اگر دمای اتاق "معتدل" است، سرعت پنکه را در "همین اندازه" نگه دار

اگر دمای اتاق "خنک" است، سرعت پنکه را "کم" کن. اگر دمای اتاق "سرد" است، پنکه را "خاموش" کن.

اگر این قانون فازی را روی یک سیستم کنترل دما اعمال کنیم، آن گاه می توانیم دماسنجی بسازیم که دمای اتاق را به صورت خودکار و طبق قانون ما، کنترل

.می کند

13

.منطق فازي براي فهميدن ساده است •.منطق فازي انعطاف پذير است •

.منطق فازي تحمل اطالعات غير دقيق را دارد •منطق فازي ميتواند اعمال پيچيده اختياري غير خطي را مدل •

.كند.منطق فازي ميتواند بر روي قله تجربيات خبرگان بنا شود •منطق فازي ميتواند با تكنيك هاي كنترلي شرطي مخلوط •

.شود.منطق فازي بر اساس زبان ساده محاوره اي است •

شايد آخرين جمله مهم ترين و نيازمند بحث بيشتري باشد . زبان معمولي و محاوره

اي كه توسط مردم عادي روزانه مورد استفاده قرار مي گيرد، در طي هزاران سال

تاريخ بشري شكل گرفته است و بسيار ساده و كارساز بوده و براي ارتباطات

مكفي مي باشد . ما معموال از اين امر آگاه نمي باشيم ، زيرا اين زبان را هر روز

مورد استفاده قرار مي دهيم. از آنجا كه منطق فازي بر اساس تعاريف كيفي كه

روزانه مورد استفاده قرار مي دهيم پايه ريزي شده است ، براي استفاده بسيار ساده

.ميباشد

14

در اينجا به برخي از موارد كاربرد سيستم هاي فازي اشاره مي گردد:

دستگاه طوري تنظيم مي شود تا به تدريج دماي اتاق به :دستگاه تهويه مطبوع•دماي مورد نظر برسد 

سرعت وسيله نقليه را با كاهش يا افزايش شتاب و :دستگاه تنظيم سرعت•همچنين كنترل سوخت و ترمز، بر روي مقدار ثابتي حفظ مي كند.

دما،فشار و محتويات شيميايي را كنترل كرده و در سطح قابل ديگ بخار كشتي:•اطميناني قرار مي دهد.

تشخيص مي دهد كه شيئي كه از آن فيلمبرداري مي :دوربين هاي فيلمبرداري•شود حركت مي كند يا حركت، ناشي از لرزش دست فيلمبردار است.

چرخه شستشو را با امتحان اندازه لباسها،مقدار پودر :ماشين هاي لباسشويي•لباسشويي و ميزان پاك كنندگي بهينه مي كند.

سيستم هاي تشخيص تهاجم•پيش بيني زردي نوزاد•صنعت اتومبيل سازي•طراحي روباتي كه قادر به تشخيص رنگها باشد•ساخت كنترل كننده هاي لوازم خانگي•

15

:)چندین ورودی و یک خروجی(ماشین شستشوی فازی-1

 

سیستم فازی مورد استفاده یک سیستم سه ورودی یک خروجی است که سه

بوده وحجم لباس مقدار اندازه گیری شده کثیفیو نوع کثیفی ورودی فوق

بعنوان ورودی .میباشد تعداد دورهای مناسب شستشو و خروجی

)سنسورهایی(در این سیستم تعبیه شده این سنسورها که از نوع نوری می

با شند میزان نوری را که از طرف مقابل ساطع شده واز آب عبور کرده

سنسور نوری همچنین میتواند معین کند که نوع .اندازه گیری می نمایند

کثیفی چیست لباس گل آلود است یا چرب؟ گل در اب سریعتر حل می شود

بنابراین اگر نور دریافتی بسرعت کاهش پیدا کند در آن صورت لباس گل آلود

است در حالی که اگر لباس روغنی باشد کندتر در آب حل شده و کاهش نور

ماشین همچنین دارای یک سنسور بار می باشد .دریافتی کندتر خواهد بود

که حجم لباس ها را ثبت می کند واضح است که تعدادلباس های بیشتر زمان

موارد فوق را می توان در تعدادی قاعده .بیشتری برای شستشو الزم دارد

.اگر- آنگاه فازی برای ساخت یک سیستم فازی خالصه کرد

16

:)چند ورودی و چندخروجی( کنترل فازی کوره سیمان  

سیمان بوسیله آسیاب کلینکر که ترکیبی از مواد معدنی است در یک کوره بدلیل این که عملکرد این کوره غیر خطی ومتغییر با زمان .ساخته میشود

میباشد وداده های نمونه برداری کمی نیز دارد کنترل آن با استفاده از شرکتی در 1970 در اواخر دهه .روشهای کنترل متعارف کاری مشکل است

سیستم .دانمارک یک سیستم فازی را برای کنترل کوره سیمان ابداع نمود فازی )کنترل فازی فوق چهار ورودی و دو خروجی داشت( ورودی های

چهارگانه عبارتند اند از: (درصد اکسیژن در گازهای اگزوز 1(درجه حرارت گازهای اگزوز 2 (گشتاور آسیاب کوره 3(وزن حجمی کلینکر 4

خروجی های این سیستم نیز (میزان زغال سنگ ریخته شده به کوره 1(میزان جریان هوا 2

مجموعه ی که از قواعد اگر-آنگاه فازی رابطه خروجی ها را با ورودی ها بعنوان مثال :.مشخص می کند

(اگر درصد اکسیژن باال ودرجه حرارت پایین است آنگاه درجه هوا را افزایش 1دهید.

(اگر درصد اکسیژن باال و درجه حرارت باال است آنگاه میزان زغال سنگ را 2اندکی کاهش دهید.

17

استخراج قوانين فازي از ثبت هاي پلتيموگرافي براي طبقه بندي •

خواب نوزاد

MRI ارائه فيلتر جديدي مبنتي بر كنترل فازي براي بهسازي تصاوير •

Scan CT) تشخيص بافت هاي سه بعدي غير عادي در تصاوير پزشكي •

( توسط منطق فازي MRIو

جداساز ميكروكالسيفيكاسيونهاي مشكوك در تصاوير ديجيتال •

ماموگرافي بوسيله كاربرد منطق فازي

سيستمهاي فازي ژنتيك:•در سالهاي اخير، دانشمندان زيادي استفاده از الگوريتمهاي ژنتيك را

بعنوان وسيلهاي براي طراحي سيستمهاي فازي كشف كردند. سيستمهاي فازي

ژنتيك بر روي ، محاسبات تكاملي و منطق فازي بحث مي كند. سيستم فازي ژنتيك

symbiosisيك مقاله جامعي از طراحي سيستم فازي با استفاده از الگوريتم ژنتيك

ميدهد.برايدانشمندان و مهندسان از نظر تحقيق و بررسي بر روي كاربردهاي

موجود در حوزهسيستم فازي و الگوريتم ژنتيك زمينه هاي گسترده اي موجود است

18

زيست شناسان مولكولي در حال حاضر در يك پروژه عظيم براي جمع آوري اطالعات به كار گماشته شده اند .پروژه هاي اخير در زمينه توالي

ژني اطالعات بسيار زيادي را در زمينه چگونگي عملكرد و ساختار مولكولهاي زيستي حاصل نموده است.

تكنولوژي فازي و منطق فازي بطور مكرر در بيو انفورماتيك مورد استفاده قرار مي گيرد.در زير چند مثال را مي بينيم

- مطالعه تفاوت هاي بين پلي نوكلئيدها1- آناليز اطالعات تجربي با استفاده از تئوري انطباقي رزونانس فازي2- تنظيم توالي ها بر پايه الگوريتم برنامه نويسي ديناميك در قالب فازي3 با استفاده از سيستم ژنتيكي فازيDNA- ترتيب گذاري 4- جمع آوري ژن ها بوسيله اطالعات از ريز آرايه ها5- تخمين محل قرارگيري پروتئين هاي زير سلولي از تركيبات دي پپتيدي 6

با استفاده از الگوريتم فازي k-nearst neighbors- شبيه سازي ويژگي هاي پيچيده تحت تاثير با ژن بوسيله تاثير فازي در 7

جمعيت-c- نسبت دادن مقادير عضويت گروهي به ژن ها با استفاده از متود 8

mean فازي

19

حال اين سوال مطرح است كه اين وسايل چگونه از منطق فازي استفاده

ميكنند؟

اين مرحله واقعيات بر اساس سيستم فازي تعريف مي در(فازي كردن:1

شوند.ابتدا بايد ورودي و خروجي سيستم معرفي شده،سپس قوانين اگر-آنگاه

مناسب به كار گرفته شوند . براي ساخت تابع عضويت بايستي از داده هاي خام

استفاده شود.حال سيستم براي اعمال منطق فازي آماده است.

دستگاه تهويه اي را در نظر بگيريد كه با اندازه گيري مثالي براي فازي كردن:

دما و رطوبت اتاق ميزان به جريان در آوردن هوا را مشخص مي كند.در اين مورد

ورودي عبارتست از دما و ميزان رطوبت وخروجي نيز سطح جريان هواي

خروجي از دستگاه تهويه مطبوع است كه شامل سه حالت ، خاموش،كم و زياد

مي باشد.همچنين اين قوانين اگرpآنگاه استفاده مي شوند:

(اگر اتاق گرم باشد آنگاه هواي زيادي منتشر كن1

(اگر اتاق خنك باشد،آنگاه هيچ هوايي منتشر نكن2

(اگر اتاق سرد و مرطوب است ، آنگاه كمي هوا را به جريان بيينداز.3

در آخر، متخصص بايد دو تابع عضويت تعين كند.يكي براي اينكه دما را به مقدار

فازي تبديل كند وديگري براي تبديل ميزان رطوبت به مقدار فازي 20

هنگامي كه ورودي ها به سيستم مي رسنداستنتاج، همه قوانين اگر-آنگاه (استنتاج:2

آنها را مشخص مي كند.اگر يك ورودي “درجه درستي”را مورد ارزيابي قرار مي دهد و

تطابق بخشي داده شده به طور صريح با يك قانون اگر-آنگاه مشخص نشده باشد، آنگاه

مورد استفاده قرار مي گيرد تا جوابي مشخص شود.راههاي متعددي براي پيدا كردن

.خارج از این بحث استپاسخ بخشي وجود دارد كه

فرض كنيد دستگاه تهويه مطبوع دما و درجه رطوبت را :مثالي براي استنتاج

را نسبت داده باشد.حال 0.1 و 0.7اندازه گيري كرده و به آنها به ترتيب مقادير فازي

اين سيستم بايستي درستي هر يك از قوانين فازي را كه در باال بحث شد مورد بررسي

قرار دهد.براي اين منظور روشهاي استنتاج بسياري وجود دارد.اين مثال ساده ترين

روش را مورد استفاده قرار مي دهدكه روش ماكسيمم-مينيمم ناميده مي شود.اين

روش مقدار فازي قسمت آنگاه )نتيجه( را به قسمت اگر نسبت ميدهد.بنابراين اين

.  نسبت مي دهد3 و 2، 1 را به ترتيب به قوانين 0.1 و 0.1 و 0.7روش مقادير فازي

21

در اين قسمت براي بدست آوردن يك نتيجه كلي تمامي مقادير بدست (ساخت: 3

آمده از قسمت استنتاج با هم تركيب مي شوند.قوانين فازي مختلف نتايج مختلفي

ضروري است تا همه قوانين در نظر گرفته شوند.براي اين نخواهند داشت.بنابراي

نمي گنجد.بحثمنظور روشهاي متعددي وجود دارند كه توضيح همه آنها در اين

هر نتيجه استنتاجي درباره سيستم تهويه مطبوع عمل خاصي را :مثالي براي ساخت

پيشنهاد مي كند.در مثال فوق قانون اول، سطح گردش هواي زياد را پيشنهاد مي

كند. قانون دوم، خاموش كردن، و قانون سوم، سطح گردش هواي كم را بيان

مي كند. تكنيك هاي متعددي براي بدست آوردن نتيجه كلي وجود دارند.اين مثال از

روش ماكزيمم-مينيمم كه روش ساده اي است استفاده مي كند. اين روش ماكزيمم

مقدار فازي قسمت استنتاج به عنوان نتيجه در نظر مي گيرد.يعني در عمل، قسمت

را انتخاب مي كند چون مقدار بيشتري را بين مقادير فازي دارا 0.7ساخت مقدار

.  است

22

در اين مرحله مقدار فازي بدست آمده از (بازگرداندن از حالت فازي:4

به يك داده قابل استفاده تبديل مي شود.اين قسمت از ساختقسمت

كار اغلب پيچيده است چون مجموعه فازي نبايستي مستقيما به داده

قابل استفاده تبديل شود.از آنجا كه كنترلگر هاي سيستم هاي فيزيكي

به سيگنال هاي گسسته نياز دارند،اين مرحله بسيار مهم مي باشد. 

به خاطر داريد كه مقدار فازي :یمثالي براي باز گرداندن از حالت فاز

هويه ت بود.اين مقدارعددي براي سيستم 0.7بدست آمده از مرحله قبل

اه كداميك از گمطبوع قابل فهم نيست.بايد مشخص شود كه دست

،زياد يا خاموش را به جريان بيندازد.مرحله بازگرداندن از فرامين كم

را به يكي از فرامين فوق تبديل كند.در 0.7حالت فازي بايستي عدد

بيانگر اين است كه 0.7اين مثال واضح است كه مقدار خروجي

.  سيستم تهويه مطبوع بايستي در حالت زياد باشد

23

منظور ما از تئوری فازی تمام تئوری هایی است که از مفاهیم اساسی

شاخه عمده می توان 5تئوری فازی را به .استفاده میکنند یمجموعه های فاز

. تقسیم کرد

که در ان مفاهیم ریاضیات کالسیک با جایگزینی مجموعه های (ریاضیات فازی 1

فازی با مجموعه های کالسیک تو سیه پیدا کرده است .

جالب ترین کاربرد منطق فازی، تفسیری (منطق فازی وهوش مصنوعی2

است که این علم از ساختار تصمیم گیری های موجودات هوشمند، و در راس

آن ها، هوش انسانی، به دست می دهد.

شاید یکی از جالب ترین کاربردهای منطق فازی هوش مصنوعی در بازی های

رایانه ای و جلوه های ویژه سینمایی باشد.

استفاده شده است. از Massiveدر فیلم سینمایی ارباب حلقه ها از نرم افزار

این نرم افزار در بسیاری از صحنه های فیلم برای تولید حرکات لشکر موجودات

متخاصم استفاده شده بود.

در این برنامه متخصصان کامپیوتر و انیمیشن ابتدا موجوداتی را به صورت الگو

ایجاد کرده بودند و سپس به کمک منطق فازی مصداق هایی تصادفی از این

موجودات خیالی پدیدآورده بودند که حرکات تصادفی - اما از پیش تعریف

شده ای  -  در اعضای بدن خود داشتند.

24

این موجودات در حقیقت دارای نوعی هوش مصنوعی بودند و می توانستند

برای نحوه حرکت دادن اعضای بدن خود تصمیم بگیرند. در عین حال تمام

موجوداتی که در یک لشکر به سویی می تاختند یا با دشمنی می جنگیدند، از

جهت حرکت یکسانی برخودار بودند و به سوی یک هدف مشخص حمله

می کردند.

این ساختار کامال v پیچیده و هوشمند به فیلمسازان اجازه داده بود که این

موجودات افسانه ای را در دنیای مجازی کامپیوتر به حال خود رها کنند تا به

سوی دشمنان حمله کنند و این همه بی تردید بدون بهره گیری از منطق

فازی امکانپذیر نبود.

که شامل کنترل فازی و راه حل هایی در زمینه (سیستم های فازی 3

پردازش سیگنال و مخابرات می باشد.

که انواع دیگری از عدم قطعیت را مورد تجزیه (عدم قطعیت و اطالعات 4

تحلیل قرار داده.

5) که مسائل بهینه سازی را با محدودیت های مالیم تصمیم گیری های فازی

در نظر می گیرد

25

منطق فازي و منطق بولي هر دو بر پايه واقعيات مي باشند.با اين را نيز تفاوت كه منطق فازي توانايي كاركردن با داده هاي مبهم

داراست.با اين وجود منطق فازي هنوز قادر به حل بعضي مسائلنيست .

بسياري از سيستم ها، مانند آنچه در بحث كاربرد گفته شدمي توانند از منطق فازي بدون هيچ مشكلي استفاده كنند.چون نياز به هيچ

تصميم گيري دروني و فكري ندارند.اما بعضي سيستم ها به منطق و ... شكپيچيده تري نياز دارند تا بتوانند به بيان گمان، تعقل ،

بپردازند.براي نشان دادن نقصان منطق فازي مي توان به سيستم شناخت

دوست يا دشمن اشاره كرد(Identify Friend or Foe : IFF )

اين سيستم براي شناخت هواپيماهاي ارتشي يا مسافربري دوست و دشمن به كار مي رود.در حالت عادي سيستم از هر هواپيما يك

سيگنال شناسايي دريافت مي كند .داليل زيادي وجود دارند كه ممكن است سيستم اين سيگنال را دريافت نكند مانند: بد عمل كردن

نبودن اين سيستم روي بد عمل كردن فرستنده، سيستم،،پارازيت سيگنال يا خاموش بودن راديو. در اين موارداين هواپيماها

كه سيستم بايد از منطق براي شناسايي هواپيماها استفاده كند.فقط مربوط به داده هاي از قبيل مسير پرواز نيست.چون اين داده

بنابراين ها هواپيماهاي دوست را از دشمن تشخيص نمي دهند. !منطق فازي در سيستم تشخيص دوست از دشمن كاربردي ندارد

تصميم براي اين منظور بايد از منطقي استفاده شود كه توانايي .  داشته باشد راگيري دروني

26

اين جعبه ابزار مجموعه اي از توابعي است MATLAB برايكه در محيط

كامپيوترهاي عددي ساخته شده است. اين ابزار تسهيالتي براي خلق و ويرايش

سيستم هاي MATLAB فراهم م يكند, اگر مايل باشيداستنتاج فازي در چارچوب

مي توانيد سيستم هاي Simulink مدل سازي كنيد. حتيفازي خود را با كمك

مي C بنويسيد كه به تنهايي قابل اجرا باشند و در سيستمتوانيد برنامه اي به زبان

نوشته ايد, آنها را فراخواني كنيد. اين جعبه ابزار بطورMATLAB فازي اي كه در

گسترده اي بر ابزارهاي (GUI) استوار است و به اين وسيلهواسط كاربري گرافيكي

به شما كمك مي كند تا كارتان را انجام دهيد. هرچند كه اگر مايل باشيد می توانيد

.از طريق خط دستورات نيز با آن كار كنيد:اين جعب هابزار سه گروه ابزار را فراهم مي كند

توابع خط دستور •ابزارهاي تعاملي گرافيكي •

Simulink • بلوك ها و مثال هاي

27

عالم زاده، ميالد ،پايان نامه كارشناسي ارشد، گرايش هوش مصنوعي، شناسايي گفتار با.1384مدل سازي فازي،

،1385زارعي، زهرا ،پايان نامه كارشناسي ارشد، سيستم هاي كنترل فازي. مركز مطالعات مديريت و بهره ورى ايران - دكتر عادل آذر حجت فرجى-علم مديريت فازى.1381 چاپ اول -

ترجمه: على غفارى، عادل مقصودپور، عليرضا پورممتاز، جمشيد -كاسكو بارت-تفكر فازى .1380چاپ دوم سال -قسيمى، ناشر: دانشگاه صنعتى خواجه نصيرالدين طوسى

http://www.vojoudi.com/uncertainty/fuzzy_logic/fuzzy_logic.htmhttp://www.vojoudi.com/uncertainty/fuzzy_logic/fuzzy_logic.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Fuzzy_logichttp://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.phphttp://www.electronic-eng.blogfa.comwww-ugrad.cs.colorado.edu/http://www.ortech-engr.com/fuzzy/reservoir.htmlhttp://www.quadralay.com/www/Fuzzy/FAQ/FAQ00.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Fuzzy_logichttp://www.usb.ac.ir/fa/journals/fuzzy.htmhttp://www.aftab.ir/articles/science_education/other/c3c1191944983p1.phphttp://www.ortech-engr.com/fuzzy/tutor.txthttp://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/fuzzyhttp://www.fuzzy.ir/http://en.wikipedia.org/wiki/Fuzzy_systemhttp://fazi.blogfa.com

28

مجله سيستمهای فازی ايرانبه وعالقمندان ازصاحبنظران تعدادی ، درايران فازی تئوری پيشرفت به باتوجه

كه فازی های مجموعه همايش سومين برگزاری درحاشيه فازی های سيستم  81درسال درزمينه المللی بين ای مجله گرفتندكه تصميم برگزارشد، درزاهدان

لطف به مجله اين امتيازی افتخارصاحب منتشرنمايندكه درايران فازی های سيستمآقای جناب دانشگاه وقت رياست وحمايتهای مجله تحريريه هيات واعضاء خداوند

رضاكماليان دكترامين آقايان ايشان محترم ومعاونين دكتررستمی . با بعد به تاريخ ازآن شد داده وبلوچستان سيستان دانشگاه به ودكتررهبررحيمیاعضاء   اين بيدريغ وتالشهای مجله تحريريه هيات متعددتوسط جلسات برگزاری

… ، مجله سردبيرمحترم چی ماشين دكترماشاءا آقای جناب وبويژه محترممجله اين دكتراحمداكبری آقای جناب دانشگاه محترم رياست دلسوزانه وحمايتهایجای كه آمارايران انجمن جانبه همه وحمايت خداوندمتعال لطف وبا بارنشست بهدكترصادقی آقای جناب آن محترم آمارورئيس انجمن محترم تقديروتشكرازاعضاء

شماره نامه طی باشد، علمی 83/1/26مورخ 62/2910/3می نشريات كميسيون  . درحال كه گرديد پژوهشی ـ علمی درجه دريافت مفتخربه مجله اين كشور،

محترم ومسئولين مجله تحريريه هيات محترم اعضاء وهمت خداوند لطف حاضربهاست . رسيده چاپ به مجله اين اول شماره وبلوچستان سيستان دانشگاه

http://www.usb.ac.ir/fa/journals/fuzzy.htm#229

Thank You

30