lab4_fis.pdf

Tworzenie rozmytego systemu wnioskowania

Wstęp

W odróżnieniu od klaycnych ytemów regałowych modele romyte powalają budowad modele

wniokujące oparte o jyk naturalny, dzieki cemu inżynierom wiedy łatwiej jet prenied

naturalną ludka wied (cto niepewna i niejednonacną) do ytemów ekpertowych

umożliwiających automatyczne wnioskowanie.

Poniżej predtawiono prykład wykorytania Fuy Logic Toolbox do budowy w/w romytego

systemu wnioskowania.

Budowa systemu FIS (Fuzzy Inference System – rozmyty system

wnioskowania)

Lita poleceo j matlab łużących budowie romytego ytemu wniokowania

 Fis = newfis(‘nazwa’) – tworzy nowy rozmyty system wnioskowania o nazwie ‘ nazwa’

fis = newfis(‘mak jabłka’);

fis jet w recywitoci trukturą o potaci

name 'prykład' – nazwa system rozmytego

type: 'mamdani' – typ modelu wnioskowania ( mamdani/sugeno )

andMethod: 'min' – poób obliczania operacji ‘I’

orMethod: 'max' – poób obliczania operacji ‘lub’

defuzzMethod: 'centroid' – poób realiacji operacji deayikacji

impMethod: 'min' – poób realiacji operatora implikacji

aggMethod: 'max' – poób realizacji operatora agregacji

input: [1x2 struct] – biór zmiennych wejciowych

output: [1x1 struct] – biór miennych wyjciowych

rule: [] – biór reguł

 fis = addvar(fis,typ,nazwa,zakres) – dodaje do romytego ytemu wniokowania i nową

mienną lingwitycną typu typ (‘input’,’output’), która pryjmuje akre miennoci zakres

P rykład

fis = addvar(fis,’input’,’kolor’,[0 255]);

fis = addvar(fis,’input’,’rednica’,[0 20]);

fis = addvar(fis,’output’,’smak’,[0 1]);

 fis = addmf(fis,typ,nr,nazwa_wartosci,typ_mf,param) – dodaje do itniejącej truktury fis , do

jej wejcia lub wyjcia typ = (‘input’/’output’) , o odpowiednim numerze nr nowej funkcji

przynależnoci cyli wartoci romytej o nawie nazwa która ma ktałt typ_mf i parametry

param. Możliwe typy unkcji prynależnoci

‘gaussmf’,’trimf’,’bellmf’,’trapmf’,’sigmf’,’smf’,’zfm’. Każdy tych typów ma wój włany

zestaw parametrów np.dla gaussmf , param pryjmuje wartoci *a b], gdzie a - położenie

funkcji Gaussa, b -erokod unkcji Gaua.

Prykład

fis = addmf(fis,’input’,2,’mała’,’zmf’,[3 7]) %dodaje do wejcia drugiego cyli

rednica wartod lingwitycna mała która ma ktałt jak na ryunku

1.2

0.8

0.6

0.4

0.2

-0.2

zmf, P=[3 7]

W podobny poób można dodad kolejne wartoci lingwitycne

fis = addmf(fis,’input’,2,’rednia’,’gaussmf’,[10 7]);

fis = addmf(fis,’input’,2,’duża’,’smf’,[13 17]);

fis = addf(fis,’output’,1,’smaczne’,’smf’,[0.4 0.8]);

fis = addf(fis,’output’1’niedobre’’mf’*0.4 0.8]);

mała

średnia

duża

0.8

0.6

0.4

0.2

Średnica

 plotmf(fis,typ,nr) – rysuje wykre unkcji prynależnoci struktury fis powiąanych

odpowiednim numerem zmiennej danego typu (‘input’,’output’)

Prykład

Plotmf(fis,’input’,2) – system powinien naryowad ryunek jak wyżej

 fis = addrule(fis,[m n a b]) – dodaje do struktury fis nowej reguły o parametrach

m – lista unkcji prynależnoci wiąana danym wejciem w naszym przypadku [0 2] –

oznacza to że dla miennej 1 (kolor) nie korzystamy żadnej unkcj prynalenoci

natomiast dla drugiej zmiennej (rednica) wybieramy 2 unkcje prynależnoci „rednia”

n – lista funkcji prynależnoci z wiąana danym wyjciem (ponieważ mamy tylko jedno

wyjcie to podajemy nr unkcji prynależnoci n=2

a – wartod wagi naej reguły (na ile ufamy naszej regule) a=1

b – typ operacji achodących midy prełankami 1 -> AND, 2->OR

Ogólnie wic drugi parametr unkcji addrule ma m+n+2 parametrów

Prykład

fis = addrule(fis,[0 2 2 1 1]);

powoduje dodanie reguły

I (rednica i rednia) then (mak i niedobre) (1)

 showrule(fis) – funkcja wywietla lit utworonych reguł (patr wyżej)

 wyn = evalfis(data,fis) – uruchamia zbudowany system fis dla danych data (uwaga dane

mua mied odpowiednią ilod miennych cyli taką jaką deiniowano podca deinicji

zmiennych typu input). Wyn – to wynik predykcji dla danych data

Prykład

evalfis([45 5],fis)

zwróci wartość 0.3165 oznaczającą że smak przyjmuje wartość

około 0.3 czyli dane jabłko jest raczej nie zmaczne

 ruleview(fis) – funkcja umożliwia graficzną analizę

zbudowanego zbioru reguł:

 gensurf(fis) – rysuje ktałt funkcji decyzyjnej

 fis = setfis(fis,'fispropname','newfisprop') umożliwia modyikacj wybranej

właciwoci truktury i

Prykład

fis = setfis(fis,’ impMethod’,’prod’ )

 fis = parserule(fis,’textrule’) – umozliwia parsowanie reguły zapisanej jako tekst

Prykład

Zadanie

Zad 1.

twór włany rozmyty system wnioskowania umożliwiający wniokowanie na temat płci na

podtawie romiaru topy ora wrotu cłowieka

Założenia –

 duże ooby o dużym romiare topy to mżcyni

 małe ooby o małym romiare topy to kobiety

W budowanym ytemie aproponuj prediał miennoci danych miennych wejciowych (wzrost,

rozmiar stopy), zdefiniuj odpowiednie wartoci lingwitycne dla tych miennych ora okrel dla nich

unkcje prynależnoci natpnie utwór odpowiednie reguły umożliwiające wnioskowanie na temat

płci.

Zad 2.

Na powyżym prykładie badaj diałanie różnych operatorów koniunkcji Możliwe wartod jakie

może pryjąd operator koniunkcji Fuy Logic Toolbox najd w Helpie

Zad 3.

Na powyżym prykładie badaj diałanie różnych operatorów alternatywy Możliwe wartod jakie

może pryjąd operator koniunkcji Fuy Logic Toolbox najd w Helpie

Zad 4.

Na powyżym prykładie badaj diałanie różnych operatorów implikacji Możliwe wartod to ‘min’

oraz ‘prod’

Zad 5.

Na powyżym prykładie badaj diałanie różnych operatorów agregacji Możliwe wartod to :

 max – maksimum poród wartoci do agregacji

 sum – uma agregowanych wartoci

 pro bor – dla dwóch argumentów unkcji probor a i b wynikiem jest y = a + b - ab

Zad 6.

Na powyżym prykładie badaj diałanie różnych operatorów wyostrzania Możliwe wartod to:

 centroid – rodek obszaru

 bisector- bisekcja obszaru (podiał obaru a pomocą protej na dwa o równej powierchni)

 mom – wartod rednia maksimum

 som - najmnieja wartod maximum

 lom – najwika wartod makimum

UWAGA

Do realiacji powyżych adao porównania najlepiej jet wykorytad funkcje gensurf oraz ruleview

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: