 |
Функции графического интерфейса пользователя
|
|
|
|
| Функция | Название |
| anfisedit | Редактор ANFIS |
| findcluster | Программа нечетной кластеризации |
| fuzzy | Редактор системы нечеткого вывода FIS |
| mfedit | Редактор функции принадлежности |
| ruleedit | Редактор правил нечеткого вывода |
| ruleview | Программа просмотра правил и диаграммы нечеткого вывода |
| surfview | Программа просмотра поверхности нечеткого вывода |
Рассмотрим более подробно, представленные на рис редакторы системы нечеткого вывода. При запуске функции fuzzy вызывается редактор нечеткого вывода для вновь создаваемой системы и имеет имя Untitled. Графический интерфейс редактора FIS, при использовании функции fuzzy представлен на рис. 6.4.
Р и с. 6.4. Интерфейс редактора FIS
По умолчанию задаются такие параметры, как тип системы нечеткого вывода, методы, используемые для импликации, агрегирование подусловий в правилах, деффазификация (приведение к четкости) в моделируемой системе нечеткого вывода.
Рассмотрим систему нечеткого вывода на примере определения загруженности сотрудников предприятия. Эффективность использования правил нечеткого вывода, во многом определяется неопределенностью исходных данных, в частности трудоемкостью исполняемых работ. Итак есть два множества: совокупность служб, обеспечивающих функционирование предприятия обеспечивающего грузоперевозки и совокупность информации об учете использовании и перемещении, трудоемкости ремонта новых и б/у деталей. Особенность процесса заключается в том, что необходимо обеспечить самоорганизацию такой системы учета на двух предприятиях, отсюда вытекают требования минимизации трудозатрат, что может быть достигнуто за счет определения загруженности работников процесса. Таким образом, входными данными являются представленные множества, а выходными степени загруженности сотрудников обеспечивающих технологический процесс (рис. 6.5).
|
|
|
Р и с. 6.5. Струткура ситемы «авто»
Моделирование осуществляется в интерактивном режиме с помощью графических средств редактирования и визуализации всех компонентов систем нечеткого вывода.
Редактор FIS имеет опцию, дающую возможностиь выбрать тип задаваемой новой системы нечеткого вывода: типа Мамдани или типа Сугено (рис. 6.5). Алгоритм Мамдами позволяет задавать входные и выходные значения нечеткими термами, это позволяет практически использовать его пр решении задачи определения загруженности персонала предприятия, осуществляющего ремонт и эксплуатацию автотранспорта. В качестве входных переменных выступают component (б/у детали), component new (ноовые детали) и labor intensity (трудоемкость выполняемых работ). Диапазоны выходных переменных заданы в диапазоне 0-100%, заданы функции принадлежности гауссова типа, каждая из которых характеризует переменную соответственно как low (низкая загруженность), middle (средняя загруженность), high (высокая загруженность персонала) (рис. 6.6).
Р и с. 6.6. Функции принадлежности выходной переменной
«загруженность персонала»
При помощи редактора функций в графическом режиме можно задавать и редактировать как входные, так и выходные функции принадлежности отдельных термов моделируемой системы. Следующим шагом в создании модели нечеткого вывода является формирование правил (рис. 6.7).
Р и с. 6.7. Композиция правил
Фаззификация представляет собой процесс установления соответствия между значением входной переменной, нечеткой переменной и значением функции принадлежности соответствующего ей терма входной переменной (рис. 6.8).
По завершении задания нечетких правил, можно получить результат нечеткого вывода, графический интерфейс программы просмотра поверхности нечеткого вывода для представленной модели определения загруженности персонала представлен на рис. 6.9.
|
|
|
Так как процесс нечеткого моделирования предполагает анализ результатов нечеткого вывода при различных значениях входных переменных (component, component_new, labor_intensity) с целью установления адекватности необходимо рассмотреть большее количество правил нечеткого вывода или прибегнуть к их модификации.
Р и с. 6.8. Фаззификация правил системы нечеткого вывода «avto»
Р и с. 6.9. Окно просмотра поверхности решений
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться со всеми пунктами методических указаний.
2. Получить у преподавателя задание на выполнение лабораторной работы.
3. Определить входные и выходные переменные моделируемой системы.
4. Определить функции принадлежности входных и выходных переменных системы.
5. Выполнить процесс фаззификации используя редактор Membership Function Editor.
6. Сформировать правила нечеткого вывода моделируемой системы.
7. По завершении задания нечетких правил, используя функцию surfview получить результат нечеткого вывода используя графический интерфейс программы просмотра поверхности нечеткого вывода для представленной модели.
8. Сгенерировать структуру нечеткого вывода.
9. Выполнить дополнительные этапы тестирования для проверки модели системы нечеткого вывода.
10. Сохранить созданную модель во внешнем файле с расширением .fis, и предоставить преподавателю для проверки.
11. Проанализировать полученные результаты работы модели.
Содержание отчета
1. Номер, название и цель работы.
2. Задание на выполнение лабораторной работы (описание моделируемой системы нечеткого вывода, что является входными переменными, что является выходными переменными).
3. Модель системы нечеткого вывода сохраненную во внешнем файле с расширением .fis,.
4. Результаты, полученные в процессе моделирования.
5. Выводы по выполненной работе.
6. Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение термину «нечеткое множество»
2. В каких режимах может осуществляться нечеткое моделирование?
3. Назовите графические средства, входящие в состав пакета Fuzzy Logic Toolbox используемые для разработки систем нечеткого вывода?
|
|
|
4. Назовите основные характеристики нечетких множеств?
5. Какие существуют типы функций принадлежности?
6. Что представляет собой структура системы нечеткого вывода?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Советов Б.Я. Моделирование систем: учебник для бакалавров, для вузов по направлениям "Информатика и вычислительная техника" и "Информационные системы" / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев, 7-е изд. – М.: Юрайт, 2012. – 343 с. – ISBN 978-5-9916-1580-8.
2. Яхъяева Г.Э. Нечеткие множества и нейронные сети / Г.Э. Яхъяева. – М.: ИНТУИТ 2008. – 316с. – ISBN 978-5-94774-818-5.
3. Алгазинов Э.К. Анализ и компьютерное моделирование информационных процессов / Э.К. Алгазинов – М.: Диалог-МИФИ, 2009. – 416 с. – ISBN 5-86404-233-5.
4. Поршнев С.В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB: учебное пособие для вузов / С.В. Поршнев, 2-е изд. – СПб.: Лань, 2011. – 736 с. – ISBN-5-8114-1063-7.
5. Теория автоматического управления: учебник для вузов / Под ред. проф. В.Б. Яковлева, 7-е изд. – М.: Высшая школа, 2009. – 765 с. – ISBN 5-06-006126-0.
6. Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления: учебное пособие для вузов / А.А. Первозванский, 2-е изд. – СПб.: Лань, 2010. – 624 с. – ISBN -5-8114-0995-2.
7. Галушкин А.И. Нейронные сети: основы теории / А.И. Галушкин. – М.: Горячая линия-Телеком, 2010. – 496 с. – ISBN 5-99-12-0082-0.
8. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB / С.Д. Штовба. – М.: Горячая Линия-Телеком, 2007. – 288 с. – ISBN 5-93517-359.
9. Дьяконов В.VisSim+Mathcad+MATLAB. Визуальное математическое моделирование /В. Дьяконов. – М.: СОЛОН-Пресс, 2004. –384 с. – ISBN: 5-98003-130-8.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ. 3
ВВЕДЕНИЕ. 5
Лабораторная работа №1
ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ
В ПРОГРАММНОМ ПАКЕТЕ VISSIM.. 7
Лабораторная работа №2
МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ САР В ПРОГРАММНОМ ПАКЕТЕ VisSim. ИНТЕГРАЦИЯ VISSIM И MATLAB.. 25
Лабораторная работа №3
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕГУЛЯТОРОВ ПИ И ПИД В СИСТЕМЕ VISSIM.. 36
Лабораторная работа № 4
МОДЕЛИРОВАНИЕ СОБЫТИЙНО-УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ
В ПАКЕТЕ STATEFLOW СИСТЕМЫ MATLAB.. 48
|
|
|
Лабораторная работа № 5
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ САР НА ОСНОВЕ АДАПТИВНОЙ
СИСТЕМЫ НЕЙРОНЕЧЕТКОГО ВЫВОДА ANFIS В СРЕДЕ MATLAB.. 64
Лабораторная работа № 6
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ НЕЧЕТКОГО ВЫВОДА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ СИСТЕМ В СРЕДЕ MATLAB.. 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 86
МАЙОРОВА Светлана Николаевна
СЕМЕНОВА Ольга Алексеевна
|
|
|
