منطق فازی

مفاهیم نادقیق بسیاری در پیرامون ما وجود دارند که آنها را به صورت روزمره در قالب عبارتهای مختلف بیان می‌کنیم. 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 عوامل گوناگون و بر پایه تفکر استنتاجی جملات را تعریف و ارزش گذاری می‌‌نماید که الگوبندی آنها به زبان و فرمولهای ریاضی اگر غیر ممکن نباشد کاری بسیار پیچیده خواهد بود. منطق فازی فناوری جدیدی است که شیوه‌هایی را که برای طراحی و مدل سازی یک سیستم نیازمند ریاضیات پیچیده و پیشرفته است، با استفاده از مقادیر زبانی و دانش فرد خبره جایگزین می‌‌سازد.

www.khosrotash.com



منطق فازی

مفاهیم نادقیق بسیاری در پیرامون ما وجود دارند که آنها را به صورت روزمره در قالب عبارتهای مختلف بیان می‌کنیم. 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 عوامل گوناگون و بر پایه تفکر استنتاجی جملات را تعریف و ارزش گذاری می‌‌نماید که الگوبندی آنها به زبان و فرمولهای ریاضی اگر غیر ممکن نباشد کاری بسیار پیچیده خواهد بود. منطق فازی فناوری جدیدی است که شیوه‌هایی را که برای طراحی و مدل سازی یک سیستم نیازمند ریاضیات پیچیده و پیشرفته است، با استفاده از مقادیر زبانی و دانش فرد خبره جایگزین می‌‌سازد.

منطق فازی:
اگر از ما پرسیده شود منطق فازی چیست شاید ساده‌ترین پاسخ بر اساس شنیده‌ها این باشد که
Fuzzy Logic یا Fuzzy Theory یک نوع منطق است که روش‌های نتیجه گیری در مغز بشر را جایگزین می‌کند. مفهوم منطق فازی توسط دکتر لطفی زاده، استاد دانشگاه کالیفورنیا در برکلی، ارائه گردید و نه تنها به عنوان روش‌شناسی کنترل ارائه شد بلکه راهی برای پردازش داده‌ها، بر مبنای مجاز کردن عضویت گروهی کوچک به جای عضویت گروهی دسته‌ای ارائه کرد. به جهت نارسا و نابسنده بودن قابلیت رایانه‌های ابتدایی تا دهه 70 این فرضیه در سیستم‌های کنترلی به کار برده نشد.
پروفسور لطفی زاده اینطور استدلال کرد که بشر به ورودیهای اطلاعاتی دقیق نیازی ندارد بلکه قادر است تا کنترل تطبیقی را به صورت بالایی انجام دهد. پس اگر ما کنترل کننده‌های بازخورد را در سیستم‌ها طوری طراحی کنیم که بتواند داده‌های مبهم را دریافت کند، این داده‌ها می‌توانند به طور ساده تر و موثرتری در اجرا به کار برده شوند.

انگیزه و اهداف
برای مقابله مؤثر با پیچیدگی روزافزون در بررسی، مطالعه، مدل سازی، و حل مسائل جدید در فیزیک، مهندسی، پزشکی، زیست شناسی، و بسیاری از امور گوناگون دیگر مجبور به ایجاد و ابداع روشهای محاسباتی جدیدی هستیم که بیشتر از پیش به شیوه‌های تفکر خود انسان نزدیک باشد. هدف اصلی آنست که مسائل و مشکلات بسیار پیچیده علمی را رایانه‌ها بتوانند با همان سهولت و شیوایی بررسی و حل و فصل کنند که ذهن انسان قادر به ادراک و اخذ تصمیمات سریع و مناسب است.
در جهان واقعیات، بسیاری از مفاهیم را آدمی به صورت فازی (
fuzzy به معنای غیر دقیق، ناواضح، و مبهم) درک می‌کند و به کار می‌‌بندد. هر چند کلمات و مفاهیمی همچون گرم، سرد، بلند، کوتاه، پیر، جوان، و نظائر اینها به عدد خاص و دقیقی اشاره ندارند، ذهن انسان با سرعت و با انعطاف پذیری شگفت آوری همه را می‌‌فهمد و در تصمیمات و نتیجه گیریهای خود به حساب می‌گیرد. این، در حالیست که ماشین فقط اعداد را میفهمد و اهل دقّت است. اهداف شیوه‌های نو در علوم کامپیوتر آنست که اولا رمز و راز اینگونه تواناییها را از انسان بیاموزد و سپس آنها را تا حد امکان به ماشین یاد بدهد.
جهت شروع، باید به ایجاد و ابداع منطقی تازه و نو دست بزنیم که آن همانا منطق فازی (
Fuzzy logic) است. در منطق قدیم فقط دو حالت داریم: سفید و سیاه، آری و خیر، روشن و تاریک، یک و صفر، و درست و غلط. قوانین علمی گذشته، مثل ریاضیّات، فیزیک و مکانیک نیوتونی، همه بر اساس اینگونه منطق استوار گردیده اند. پر واضح است که ذهن ما با منطقی دیگر کارهایش را انجام می‌دهد و تصمیماتش را اتّخاذ می‌کند.

 

 

تئوری منطق فازی

ا

 بر خلاف آموزش سنتی در ریاضی، او منطق انسانی و زبان طبیعت را وارد ریاضی کرد. شاید بتوان با دو رنگ سیاه و سفید مثال بهتری ارائه داد. اگر در ریاضی، دو رنگ سیاه و سفید را صفر و یک تصور کنیم، منطق ریاضی، طیفی به جز این دو رنگ سفید و سیاه نمی بیند و نمی شناسد. 

ولی در مجموعه های نامعین منطق فازی، بین سیاه و سفید مجموعه ای از طیف های خاکستری هم لحاظ می شود و به این طریق فصل مشترک ساده ای بین انسان و کامپیوتر بوجود می آید.

 

 

    این منطق حدود چهل سال پیش در آمریکا توسط لطفی زاده پایه ریزی شد. و برای اولین بار در سال 1974 در اروپا برای تنظیم دستگاه تولید بخار، در یک نیروگاه کاربرد عملی پیدا کرد. با پیشرفت چشمگیر ژاپن در عرضه وسایل الکترونیکی، در سال 1990 کلمه "فازی" در آن کشور به عنوان "کلمه سال" شناخته شد.

سخنرانی لطفی زاده در دانشگاه صنعتی برلین

دعوت نامه رئیس دانشگاه صنعتی دانشگاه برلین به اشکال مختلف در میان دانشجویان و مطبوعات و وسایل ارتباط جمعی به چشم می خورد. کاغذهای زرد رنگ در قطع کوچک در میان دانشجویان دست به دست می گشت و وعده دیدار با دانشمند بزرگی را می داد.
در قسمتی از دعوت نامه نوشته شده : "بانی تئوری منطق فازی به برلین می آید: پروفسور لطفی زاده درباره تئوری جهانی خود که در سال 1965 تدوین شده و کاربرد جهانی آن در اتومبیل، موبایل، لباس شویی و غیره، و در خطوط متعدد تولید، و روش های متدیک دیگری که امروزه در امور اعتباری و نرم افزارهایی که به این سیاق کار می کنند سخنرانی خواهد کرد."
پیش از برپایی سخنرانی، رادیوها و روزنامه های مختلف و از جمله انجمن مهندسین آلمان سئوالات خود را با لطفی زاده مطرح کردند. خبرنگاری که میکروفن حساسی در دست داشت، از کاربرد منطق فازی در تکنیک امروزی پرسید؛ پروفسور لطفی زاده به میکروفن خبرنگار اشاره کرد و گفت: "اتفاقأ این حساسیتی که در میکروفن شما بکار گرفته شده تا صدای موضعی را تشخیص دهد و صدای محیط پیرامون را منعکس نکند، نظام منطق فازی را در خود مستتر دارد."
رئیس دانشگاه در اتاق ویژه مهمانان، ضمن خوشامد به لطفی زاده گفت: "من ریاضی دان هستم، و از زمانی که با ریاضیات مأنوسم با اسم و رسم شما هم آشنایی دارم، و از پروفسور کنعانی رئیس کانون مهندسین و متخصصین ایرانی در آلمان، کمال تشکر را دارم که فرصت دیدار با ایشان را بوجود آورد."
پس از آن از طرف ریاست دانشگاه، از پروفسور لطفی زاده دعوت شد تا در دفتر یادبود طلایی دانشگاه که یادگار مخترعین بزرگ از جمله اولین مخترع کامپیوتر )کنراد سوزه) را در خود دارد، نام خود را ثبت کند. و به رسم یادبود کتاب زیبایی که دانشگاه فنی برلین به مناسبت یکصد و بیست و پنج سالگی تاسیس این دانشگاه منتشر شده بود با عنوان "بزرگانی که ما بر دوش آنان ایستاده ایم" به آقایان لطفی زاده و ناصر کنعانی اهدا گردید.
پس از آن ناصر کنعانی به زبان انگلیسی به معرفی لطفی زاده پرداخت. سپس مبتکر منطق فازی سخنرانی خود را در باره پیدایش منطق فازی و گفتاری پیرامون نظرات مخالف و موافق آن و تکمیل و پیشرفت روز افزون این تئوری به مدت یکساعت و نیم ایراد کرد.

انتقاد لطفی زاده از رفتار اروپا با دانشمندان مهاجر
در فرصتی کوتاهی که دست داد، با پروفسور لطفی زاده گفتگویی داشتم. او گفت: "خوشحالم بعد از بیست و دو سال بار دیگر به برلین آمدم. اول از همه دیدار ایرانیان برلین برایم جالب بود. از برلین خوشم آمده؛ از خیابان های پهن آن خوشم آمده، و از این که در این شهر آسمان خراش وجود ندارد بسیار لذت بردم... من فوق العاده خوشحالم که در این جا هستم و با این استقبال گرم مواجه شدم. تنها پشیمانی ام این است که نمی توانم آن طور که باید و شاید فارسی صحبت بکنم. و مجبورم به انگلیسی با شما حرف بزنم، به همین جهت باید از شما عمیقأ عذرخواهی کنم که فارسی من خیلی خوب نیست، فهمیدن فارسی برای من مشکل نیست، ولی صحبت کردن برایم کمی سخت است."
لطفی زاده در اشاره به تفاوت پذیرش ایرانیان مهاجر در اروپا و آمریکا می گوید: "می خواهم مقایسه ای کنم بین جامعه ایرانی ها در آمریکا، کانادا، و برلین. دلم می خواهد در رابطه با کانادا صحبت کنم که چندی پیش از طرف جامعه مهندسین کانادا به آنجا دعوت شده بودم. یک فرق اساسی وجود دارد که ایرانی هایی که مقیم کانادا هستند برای دولت کار می کنند. ولی آنچه در برلین متوجه شدم، این است که ایرانی ها یا در صنایع، و یا در دانشگاه ها کار می کنند و ندیدم که یک ایرانی در استخدام دولت آلمان باشد. به گمان من این موضوع مربوط می شود به اینکه آلمان یک جامعه سنتی است و یک فرق اساسی بین خارجی ها و آلمانی ها وجود داشته و دارد. من اگر آن موقع، به جای آمریکا به آلمان می آمدم، بعید می دیدم که در آلمان استاد دانشگاه می شدم. و این مسئله فقط مربوط به آلمان نیست، مربوط به تمام کشورهای اروپایی است و این تفاوت بین خارجیان وجود دارد."
لطفی زاده می گوید: " شصت سال پیش، زمانی که به آمریکا رفتم، اوضاع خیلی بدتر از این بود، و حتا اگر فردی نام خارجی می داشت می توانست سرآغاز مشکلات برای او باشد و با این اسم شما نمی توانستید شغلی بگیرید. به خاطر دارم زمانی که در ایران بودم و به دبیرستان البرز می رفتم، به یک آمریکایی گفتم که می خواهم برای ادامه تحصیلات به آمریکا بروم؛ و در جواب به من گفت که تو دیوانه ای! و من نفهمیدم که چرا به من گفت دیوانه. وقتی رسیدم به آمریکا متوجه شدم که او حق دارد، چرا که ما نمی توانیم شغلی داشته باشیم؛ کاملأ غیر ممکن بود. تقریبأ آن زمان مثل الان آلمان بود." به فارسی می افزاید: نه نه، خیلی هم بدتر.

ارتقای اجتماعی دانشوران مهاجر در آمریکا و کانادا
به نظر او اوضاع در کانادا و آمریکا امروزه عوض شده است ولی مهاجران همچنان با محدویت در ارتقای اجتماعی روبرویند: "امروز به هر کجا که می روی می توانی حضور خارجیان را ببینی...در آمریکا اوضاع به گونه ای ست که شما می توانید مدارج ترقی را طی کنید، ولی در مرحله ای خارجی بودن باعث توقف می شود. شاید بتوانید رئیس دانشکده بشوید، ولی رئیس دانشگاه شدن تقریبأ غیر ممکن است. افراد زیادی هم در استخدام دولت آمریکا نیستند ولی در کانادا وضع به شکل دیگری ست. به این ترتیب من احساس می کنم که زندگی در آلمان خیلی مشکل تر است.

"اروپا در سیر نزولی است"
او در ادامه از نگرانی خود در باره آینده علمی اروپا می گوید: "باید فکر کرد که اوضاع و احوال به چه جهت به این جا کشیده است؟ ولی به تحقیق می توانم بگویم که اروپا در سیر نزولی است . اگر آمریکا هم در سیر صعودی می بود، پیدا کردن شغل آسان تر می بود. ولی الان آمریکا هم در سیر نزولی است. علت این است که با کشورهای آسیایی در رقابت هستند و آسیایی ها در سیر ترقی هستند. مثلأ در آلمان تولیدات رو به پایین حرکت می کند، و در بعضی کشورها سیر نزولی شدیدتر است مثل انگلستان.
پروفسور لطفی زاده در ادامه می گوید: "از آنجا که من به کشورهای مختلف سفر می کنم به تحقیق می توانم بگویم که این معضل دست به گریبان همه کشورهای اروپایی است. مثلأ در ترکیه گاز و نفت وجود ندارد ولی در عوض توریست دارند. درآناتولی فقط پانصد هزار نفر در قسمت توریسم کار می کنند. ولی از توریسم که یک کشور نمی تواند ثروتمند شده و رشد کند.

"شکل گیری استعمار جدید در صنعت"
لطفی زاده عقاید اجتماعی خاصی دارد که از حساسیت او به وضع کشورهای کمتر توسعه یافته حکایت دارد. او می گوید: "من به هر کشوری که سفر می کنم از استادان دانشگاه سئوال می کنم که آیا شما می توانید با پولی که می گیرید زندگی کنید؟ در آلمان پاسخ مثبت است، ولی در ایران و دیگر کشورها از جمله بلغارستان، رومانی، ترکیه، لهستان، پاسخ منفی است. و این برای پیشرفت علم و دانش مناسب نیست و باید کاری انجام داد."
"به طور کلی آنچه در مورد کشورهای جهان می توان گفت این است که یک "نئو کلونیالیسم" در حال شکل گیری است. در نتیجه یک کشوری مثل لهستان که 84 درصد از صنعت خود را فروخته است؛ و حتا کار به خرید زمین های این کشورها هم رسیده است، نتیجه این که افراد این کشورها در آینده فقط برای آلمان و آمریکا کار خواهند کرد، نه برای خود."
"یادم می آید که شاه به ایرانیان گفته بود که حتا حاضر نیستم یک دلار قرض بگیرم و باید کشورمان را خودمان بسازیم، ولی امروزه کشور ایران زیر بار قرض و بدهکاری است. و به نظر من جهان از یک دوران خیلی سختی در حال گذر است و همه ما با این مشکلات مواجه هستیم. و چه بسا مشکلات بزرگتری در روسیه وجود دارد."

امتیاز چند فرهنگی بودن
لطفی زاده که در فرهنگ های مختلف ترکی و روسی و ایرانی و آمریکایی بالیده است این را امتیاز خود می داند و می گوید شما از این طریق به طبیعت بشر بیشتر پی می برید: "برای مثال من پنج سال رئیس دانشکده بودم، و در بحث و نظر خواهی، نظرات آنانی که تک فرهنگی بودند، نسبی بود، ولی من هر نظری که می دادم به مرور زمان، درستی نظر من ثابت می شد، برای این که من فرهنگ های مختلف را می فهمم و درک می کنم، در جایی که مثلأ آمریکایی ها به علت تک فرهنگی بودن این ویژگی را نمی توانند درک کنند."
بشر به مدد تعقل و اندیشه است که توانسته طبیعت چموش را رام خود کند، و فرهنگ و تمدن را رنگ و جلا ببخشد. مگر نه اینکه فرهنگ از انگیختگی و پویایی ارتباط دوره به دوره ی انسان و طبیعت، انسان و انسان، انسان و ابزار، انسان و جامعه و زبان معنا یافته است؟
به مدد همین اندیشه است که آدمی مخلوق توانسته اثر انگشت خودش را بر طبیعت و زمانه ی خود حک کند، و حتا تا مقام خالق خودش را بالا کشد. هیچ فکر کرده اید که علم و صنعت با سرعت نور، چنان در خدمت بشر قرار گرفته که "اتوماتیک مان" حتا به جای او محاسبه و اندیشه می کند؟ هیچ فکر کرده اید که همه ی لوازم پیرامون مان که آسایش را برایمان معنا می کنند و تکنیک اتومات را در خود دارد خالق و مبتکری به نام پروفسور لطفی زاده دارد؟ هیچ اندیشیده اید که کشور ژاپن چرا گوی سبقت را در تولید لوازم الکترونیک هوشمند از دیگر همتایانش ربوده ست؟
در اولین نگاه به اطراف خود به سادگی می توانید مجموعه ای از این دستگاه ها و لوازم را در خانه و محل کار خود بیابید. بله، مخترع منطق نوین علمی که جهان صنعت را دگرگون کرد و در کنار منطق دیجیتالی در ساختمان دستگاه های الکترونیکی، "منطق فازی" را به دنیا عرضه نمود، کسی نیست جز پروفسور لطفی زاده.
امروزه هیچ دستگاه الکترونیکی، از جمله وسایل خانگی، بدون کاربرد این منطق در ساختار فنی خود ساخته نمی شود. با منطق فازی پروفسور لطفی زاده این دستگاه ها هوشمند می شوند. امروزه اروپایی ها، ژاپنی ها و آمریکایی ها و همه و همه ی کشورهای پیشرو در علم و صنعت، پروفسور لطفی زاده را می شناسند و از اهمیت کار او در دانش مدرن بشری آگاهند. ولی متاسفانه این دانشمند جهانی در نزد ایرانیان داخل و خارج کشور ناشناخته مانده است.
حال جرثقیلی را در یک لنگرگاه در نظر بگیرید که محموله بار را از طریق کانتینری که به وسیله کابلی قابل انعطاف به سر جرثقیل متصل است به داخل کشتی بار می کند.وضعیت بگونه ایست که هنگام بلند کردن و انتقال بار ، این کانتینر در هوا تاب می خورد و نوسان می کند. برای طراحی سیستم کنترل جرثقیل یک معادله دیفرانسیل درجه پنجم نوشتند تا بتوانند عملکرد سیستم را مدل کنند ولی موفق نشدند زیرا:
_ رفتار موتور جرثقیل غیر خطی بود .
_ نیروی اصطکاک با حرکت سر جرثقیل در انتقال کانتینر به سمت کشتی مخالفت میکند در نتیجه جهت پیاده سازی کنترلری که بتواند این انتقال را تحت کنترل در آورد به سیستم کنترل منطق فازی روی آوردند تا بتوانند با یک استراتژی کنترل زبانی ، تجربیات یک اپراتور انسانی را در کنترل جرثقیل حین انتقال بار طراحی نمایند.بعبارت دیگر از اطلاعات و تجربیات شخص در نوشتن قواعد استفاده می کنند ، اما پیش از آن باید پارامترهای ورودی و خروجی سیستم کنترل ما معین باشد.لذا ما دو پارامتر را بعنوان ورودی سیستم ( که یکی فاصله سر جرثقیل تا مقصد را می سنجد و دیگری زاویه ای که کانتینر آویزان شده با سر حمل بار جرثقیل ایجاد می کند) و توان اعمال شده برای انتقال کانتینر را بعنوان خروجی آن در نظر می گیریم و برای توصیف آن از پنج عبارت زبانی "متوسط ، کم و زیاد " که جهت دار می باشد یعنی مثبت (نیروی مثبت) و منفی(نیروی منفی) استفاده می کنیم و در نهایت با طراحی بخشهای مختلف کنترل جرثقیل ، کار را به اتمام می رسانیم.
از آنجا که.در نتیجه از کنترلر فازی با پیاده سازی تجربیات اپراتور انسانی و تحت عنوان متغیرهای زبانی از پیچیدگیهای سیستم تا حد زیادی کاسته شد

 

 

 

 

 


 منطق فازی



داشتن علم بهتر از داشتن ثروت است ولی نداشتن ثروت بدتر از نداشتن علم است

منطق فازی 40 سال پیش توسط دکتر لطفی در آمریکا مطرح و در اوایل دهه 1990 به عنوان سمبل فرهنگی و فنی خاستگاه تاریخی شرق، مطرح گردید و هم اکنون بیشتر کارخانه ها و شرکت ها در دنیا با پیاده سازی سیستم های فازی بر روی دستگاه های خود توانستند بازارهای زیادی را از آن خود کنند. این نظریه آن چنا ن گسترش یافت که سالانه هزاران کتاب و مقاله در مورد سیستم های فازی نوشته می شود به طوری که در حال تغییر تفکر از سیستم باینری به سیستم های فازی هستیم. در تفکر باینری که بر اساس منطق صفر و یک است همه چیز به صورت سیاه و سفید می باشد و همه جواب ها به صورت مطلق پاسخ داده می شود. این تفکر که از زمان ارسطو پابر جاست هم اکنون با تزلزل شدیدی مواجه گشته است . در زیر ، مثال های مختلفی آورده شده است که نشان دهنده فروپاشی تفکر باینری است. یک کارت بردارید و روی یک طرف کارت بنویسید جمله ی طرف دیگردرست است و روی طرف دیگر بنویسید جمله ی طرف دیگر نادرست است .

اگر جمله ی روی کارت درست باشد جمله ی پشت کارت هم درست است پس باید طبق جمله پشت کارت جمله ی روی کارت نادرست باشد ولی مشاهده می شود که این جمله درست است. در مثال معروف منطق دان بزرگ قرن بیستم برتراند راسل آمده است مرد سبیلو که مغازه سلمانی دارد بر روی مغازه خود شعاری بدین مضمون نصب کرده است :" من صورت همه را می تراشم به جز مردانی که خود صورتشان را می تراشند " بنابراین اگر این جمله درست باشد چه کسی صورت خود آن سلمان را می تراشد و اگر او صورت خودش را می تراشد بر اساس آن چه پشت در مغازه نوشته شده است نمی تواند این کار را بکند. در نظر بگیرید که روی سپر ماشینی برچسب" به من اعتماد نکنید "زده شده باشد حالا باید چه کار کرد، آیا می توانیم به راننده اعتماد کنیم در این حالت هم باید اعتماد بکنیم هم نکنیم که این حالت مخالف تفکر ارسطویی و باینری است. در تفکر فازی ، مجاز به بیان کلماتی از قبیل کاملا درست، کم وبیش درست و تقریبا غیر ممکن ، نه چندان و به ندرت می باشیم ولی در تفکر باینری جواب یا درست است یا غلط . در کامپیوتر ها که براساس منطق باینری است به همه سوال ها به صورت کاملا مطلق جواب داده می شود و وقتی از کامپیوتر سوال می کنید هیچ گاه جواب ممکن است ، شاید و تقریبا ندارد در حالی که بسیاری از مسایل به صورت نسبی بوده و نمی توان برای آن جواب باینری پیدا کرد. به طور مثال روزی دروغگویی از کرت گفت که همه کرتی ها دروغگو هستند در این مثال آن شخص طبق گفته ی او هم می تواند راستگو باشد و هم دروغگو ، یک شخص نمی تواند هم خوب باشد هم بد ، مشتریان یک شرکت نمی توانند از یک شرکت هم راضی باشند وهم ناراضی . بنابراین بسیاری از پدیده ها در تفکر باینری حذف می شوند . چند وقت پیش پس از قضیه ی 11 سپتامبر جورج بوش رییس جمهور آمریکا سخنرانی انجام داد. این سخنرانی براساس تفکر باینری بیان گردید که با مخالفت بسیاری از کشورهای دنیا مواجه گشت ،او در تقسیم بندی کشورها بر اساس تروریسم گفته بود یا کشورهای جهان با ما هستند یا بر ضد ما و در این تقسیم بندی کشورهایی که نه حامی آمریکا بودند و نه حامی تروریسم جایی نداشتند . ولی در تفکر فازی برخلاف باینری چیزهای فازی شبیه غیر چیزهای فازی هستند و مرزهای در هم و نامشخصی با متضاد خود دارند و هر چه یک چیز بیشتر شبیه متضاد خودش باشد فازی تر است به طوری که در سمبل قدیمی تائوئیست ها آمده است.

سمبل ین
یانگ در حقیقت سمبل تفکر فازی است این سمبل معرف جهانی از متضاد هاست ، جهانی که با عرفان شرقی همراه است. این سمبل زینت بخش پرچم کره جنوبی نیز است . در سال 1937 ماکس بلک مقاله ای راجع به آنالیز منطق به نام ابهام در مجله ی علم منتشر کرد که در این مقاله مجموعه های فازی با نمودار بلک مشخص شده است .

در نمودار بلک
Aو نقیضAدر نقطه ی X2 همدیگر را قطع می کنند در این نقطه A و نقیضش باهم برابرند و بیشترین ابهام و یا بیشترین فازی بودن در این نقطه است. مثلا مطلب گرایی یا مدرک گرایی در کشورمان یک نقطه ی ابهام است و ما نمی دانیم که دانشجویان دنبال مطلب هستند یا دنبال مدرک و یا در جهانی شدن یا جهانی سازی نمی دانیم که کشورها به سمت جهانی شدن پیش میروند و یا بعضی از کشورها مانند آمریکا با در دست داشتن ، کشورهای دنیا را به سمت جهانی سازی پیش می برند. بنابراین فرآیند جهانی شدن یا جهانی سازی یک فرآیند فازی است.
در نقطه ی
x=0 و نقیضش A دورترین فاصله را دارند این نقطه همان تفکر باینری است یعنی مثلا (مذکر مونث) و وقتی از یک جمعی بپرسند چند نفر این جمع مونث و چند نفر مذکر هستند دقیقا مرزها مشخص است. حال هر چه از نقطه ی X1به سمت نقطه ی X2 پیش برویم فازی بودن بیشتر می گردد. در زمان یونانیان ، زنو دانه ای شن را از روی تپه ای برداشت و سپس به شاگردانش گفت که حال آیا این همان تپه است شاگردانش گفتند بلی سپس گفت که حال این شن ها را این قدر از روی تپه بردارید که دیگر اسم این تپه ناتپه شود در حقیقت زنو می خواست از نقطه ی X1 به X2 برسد و مجموعه ی تفکر فازی را به شاگردان خود بیاموزد . حال نمودارهایی را در نظریه مجموعه ها به یاد آورید که در دوران دبیرستان آموزش داده می شود.

در این نمودار که ناشی از تفکر باینری می باشد
Aو نقیض A کاملا ازهم جدا هستند و هیچ همپوشانی با هم ندارند ولی در تفکر فازی بسیاری از مواقع A ونقیضش با هم همپوشانی دارند به طوری که ممکن است بتوانیم از راه هایی که به موفقیت ختم نمی شوند استفاده کرده و به موفقیت برسیم و یا راه هایی باشد که نباید روی میز مذاکره انجام دهیم و در مذاکره موفق شویم .
به طور مثال جمله ی معروف ادب از که آموختی از بی ادبان در حقیقت استفاده از نقاط فضای
A=A´ است . یعنی به طور معمول بیشتر افراد از انسان های باادب درس می گیرند نه از انسان های بی ادب ولی می توان از انسان های بی ادب نیز درس گرفت مثل استفاده کردن از راه هایی که به موفقیت ختم نمی شوند تا به موفقیت برسیم (موفقیت فازی). بعضی از افراد وقتی سرما می خورند برای درمان زیر دوش آب سرد می روند به جای این که دوش آب گرم بگیرند از نقیض آن استفاده می کنند . عده ای وقتی مار آن ها را نیش می زند نیش مار را در آورده و آن را روی زخم خود می گذارند تا درمان شوند. استفاده از فضای فازی یا فضایی که A=A´ باشد بسیار خطرناک است به طوری که اگر در این فضا اشتباه کنید به سرعت با شکست مواجه می شوید حال به جمله ی زیر دقت کنید :

بایید رطب بخوریم تا بتوانیم منع رطب کنیم
حال اگر بخواهیم رطب خورده تا بتوانیم منع رطب نماییم بسیار باید با دقت عمل نماییم و برای بعضی از فضاها که مکان و زمان مناسبی باشد می توانیم از این مکان استفاده نماییم . به طور مثال بعضی از پدر و مادرها خود
chat می کنند تا بعد ازدرک شرایط چت نگذارند فرزندشان چت های ناسالم داشته باشند . به طوری که پروفسور ویلیام هاکان در مورد خطرات استفاده از فضاهای فازی گفته است ((نظریه ی فازی اشتباه است . اشتباه و مخرب آن چه بدا ن نیاز داریم تفکری منطقی تر است نه تفکر کمتر منطقی . خطر منطق فازی این است که مشوق همان تفکر بی ارزش است که تا به حال این اندازه مشکل آفرین بوده است . منطق فازی ، کوکائین علم است ))بنابراین در استفاده از تفکر فازی به جای تفکر باینری باید به دقت عمل شود زیرا ممکن است در دام تیغ دولب استفاده از فضای A=A´ گرفتار شویم .

آن جا که قوانین ریاضی به واقعیات مربوط می شوند حتمی نیستند و آن جا که حتمی اند نمی توانند به واقعیت اشاره داشته باشند. آلبرت اینشتین

 

منطق فازی چیست؟


نمایشگاهی در گوشه‌ای از شهر برپا شده است و تصمیم می‌گیرید، یک روز عصر به اتفاق خانواده سری به این نمایشگاه بزنید. چون محل نمایشگاه کمی دور است، از اتومبیل استفاده می‌کنید، اما وقتی به محل نمایشگاه می‌رسید، متوجه می‌شوید که عده زیادی به 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 پیدا کنم.> سرانجام در گوشه‌ای از این پارکینگ محلی را پیدا می‌کنید که یک ماشین به طور کامل در آن جا نمی‌شود، اما با کمی اغماض می‌شود یک ماشین را در آن جای داد، هرچند که این ریسک وجود دارد که فضای عبور و مرور دیگر خودروها را تنگ کنید و آن‌ها هنگام حرکت به خودرو شما آسیب برسانند. اما به هرحال تصمیم می‌گیرید و ماشین خود را پارک می‌کنید.


 


بسیارخوب! اکنون بیایید بررسی کنیم شما دقیقاً چه کار کردید؟ شما دنبال جای توقف یک اتومبیل می‌گشتید. آیا پیدا کردید؟ هم بله، هم نه. شما در ابتدا می‌خواستید 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 پیدا کردن یک مکان راحت برای توقف خودرو، شما جای مناسبی پیدا کردید. چون ممکن بود تا شب دنبال جا بگردید و چنین جایی را پیدا نکنید. اما از این نظر که اتومبیل را در جایی پارک کردید که فضای کافی برای قرارگرفتن ماشین شما نداشت، نمی‌توان گفت جای مناسبی است.

اگر به منطق کلاسیک در علم ریاضیات مراجعه کنیم و این پرسش را مطرح نماییم که قبل از ورود به پارکینگ چند درصد احتمال می‌دادید جایی برای پارک‌کردن پیدا کنید، پاسخ بستگی به این دارد که واقعاً چه تعداد مکان مناسب (فضای کافی) برای توقف خودروها در آنجا وجود داشت؟ اگر به حافظه خود رجوع کنید، شاید به یاد بیاورید که هنگام ورود به پارکینگ و چرخیدن در قسمت‌های مختلف آن، گاهی خودروهایی را می‌دیدید که طوری پارک کرده‌اند که مکان یک و نیم خودرو را اشغال کرده‌اند. بعضی دیگر نیز کج و معوج پارک کرده بودند و این فکر از ذهن شما چندبار گذشت که اگر صاحب بعضی از این خودروها درست پارک ‌کرده بودند، الان جای خالی برای پارک کردن چندین ماشین دیگر هم وجود داشت.

به این ترتیب علم ریاضیات و آمار و احتمال در مواجهه با چنین شرایطی قادر به پاسخگویی نیست. 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، احتمالش کم بود. چنین روباتی به احتمال زیاد ناکام از پارکینگ خارج می‌شد. پس شما با چه منطقی توانستید اتومبیل خود را پارک‌ کنید؟ شما از منطق فازی استفاده کردید.

دنیای فازی‌

می‌پرسم <هوا ابری است یا آفتابی؟> پاسخ می‌دهی: نیمه‌ابری. می‌پرسم <آیا همه آنچه که دیروز به من گفتی، راست بود؟> پاسخ می‌دهی: بیشتر آن حقیقت داشت. ما در زندگی روزمره بارها از منطق فازی استفاده می‌کنیم.

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

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

کاربردهای منطق فازی‌

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

امروزه ماشین‌های ظرفشویی و بسیاری از دیگر لوازم خانگی نیز از این تکنیک استفاده 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 ترابری جهان، شبکه مونوریل (قطار تک ریل) توکیو در ژاپن است. سایر سیستم‌های حرکتی و جابه‌جایی بار، مثل آسانسورها نیز از منطق فازی استفاده می‌کنند

سیستم‌های تهویه هوا نیز به وفور منطق فازی را به‌کار می‌گیرند. از منطق فازی در سیستم‌های پردازش تصویر نیز استفاده می‌شود. یک نمونه از این نوع کاربردها را می‌توانید در سیستم‌های <تشخیص لبه و مرز> اجسام و تصاویر(3) مشاهده کنید که در روباتیک نیز کاربردهایی دارد. به طور کلی خیلی 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 ساختار تصمیم‌گیری‌های موجودات هوشمند، و در راس آن‌ها، هوش انسانی، به دست می‌دهد.

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


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

این موجودات در حقیقت دارای نوعی هوش مصنوعی بودند و می‌توانستند برای نحوه حرکت دادن اعضای بدن خود تصمیم بگیرند. در عین حال تمام موجوداتی که در یک لشکر به سویی می‌تاختند یا با دشمنی می‌جنگیدند، از جهت حرکت یکسانی برخودار بودند و به سوی یک هدف مشخص حمله می‌کردند.

این ساختار کاملا‌ً پیچیده و هوشمند به فیلمسازان اجازه داده بود که این موجودات افسانه‌ای را در دنیای مجازی کامپیوتر به حال خود رها کنند تا به سوی دشمنان حمله کنند و این همه بی‌تردید بدون بهره‌گیری از منطق فازی امکان‌پذیر نبود.

شرکت Massive Software که به دلیل به‌کارگیری منطق فازی برای ایجاد هوش‌مصنوعی در طراحی لشکریان فیلم‌ ارباب حلقه‌ها برنده جایزه اسکار شد، بعداً این تکنیک را در فیلم‌های دیگری همچون I.Robot و King Kong نیز به‌کار برد.

استفاده از منطق فازی برای هوشمند‌کردن موجودات نرم‌افزاری تنها گونه‌ای از کاربردهای این نظریه در هوش‌مصنوعی است. منطق فازی در هوشمند ساختن روبات‌های سخت‌افزاری نیز کاربردهای زیادی دارد.

منبع : ماهنامه

www.khosrotash.com