ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ДЛЯ СИНТЕЗУ ТА ОПТИМІЗАЦІЇ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ

Анотація

В останні два десятиріччя інтелектуальні комп’ютерні системи, що базуються на теорії нечітких множин, нечіткої логіки та м’яких обчислень, доволі широко застосовуються в різних галузях науки і техніки для вирішення завдань управління, ідентифікації, моделювання складних фізичних та економічних явищ, класифікації, розпізнавання образів тощо. Сучасні дослідження в області створення і розвитку нечітких систем (НС) управління та прийняття рішень ведуться переважно в напрямі розроблення високоефективних методів та інформаційних технологій їх синтезу та структурно-параметричної оптимізації. Робота присвячена розробленню та дослідженню інформаційної технології для синтезу та оптимізації високоефективних баз правил (БП) з оптимальним набором консеквентів та оптимальною кількістю правил для НС типу Мамдані в умовах неповної вихідної інформації. Розроблена інформаційна технологія допомагає проводити ітераційний пошук оптимального вектора консеквентів БП на основі послідовного перебирання консеквентів кожного правила, а також здійснювати виявлення та виключення правил з БП, які не впливають на процес функціонування системи, для зменшення загальної кількості правил до оптимальної. Для дослідження ефективності запропонованої інформаційної технології в пропонованій роботі проведено синтез та оптимізація БП нечіткої системи автоматичного керування (САК) багатоцільовим мобільним роботом (МР), що здатен переміщуватися по похилих і вертикальних феромагнітних поверхнях. Отримані результати комп’ютерного моделювання засвідчили, що нечітка САК МР з оптимізованою БП на основі розробленої інформаційної технології має більш високі показники якості керування в порівнянні із САК з аналогічною БП, що розроблена на основі знань експертів. Також оптимізована БП за допомогою запропонованої інформаційної технології має менше правил ніж повна БП, яка синтезована на основі знань експертів, що в результаті дає змогу значно спростити подальшу програмно-апаратну реалізацію розробленої нечіткої САК МР. Крім того, в процесі синтезу та оптимізації БП для нечіткої САК МР представлена інформаційна технологія не вимагала суттєвих обчислювальних затрат, що загалом підтверджує її високу ефективність та доцільність застосування для проєктування баз правил різнотипних НС управління і прийняття рішень.