Пушкар В КБ-181
Лабораторна робота № 1
Тема. Створення та настройка експертної системи з використанням Fuzzy Logic Toolbox математичного пакета MatLab
Мета: вивчити основи програмування в математичному пакеті MatLab у додатку Fuzzy Logic Toolbox. Навчитися створювати елементарні експертні
системи з набором правил у базі даних системи.
Хід роботи
1. Відкрити редактор нечіткої системи виведення, прописавши в режимі командного рядка fuzzy.
У Fuzzy Logic – редакторі створити нечітку експертну систему, що має дві вхідні змінні, а саме: температура (назва змінної в редакторі temp) та напір води (назва змінної – head). Вихідна змінна – це вихід, що генерує система на базі експертних правил. Для даної системи вихідна змінна – це кут повороту крана гарячої води (назва – valve). Створити всі змінні та дати їм відповідні імена.
Зберегти створену систему з ім’ям Control_temp, вибравши в меню File->Export->To File….
2. Перейти в редактор функцій належності, натиснувши двічі на будь-якій з функцій. Для вхідних та вихідної змінної необхідно визначити терми, а саме їх кількість, вид (трикутні, трапецеїдальні, ґауссові та ін.), діапазон зміни.
Візьмемо для вхідної змінної temp три терми: холодна (cold), середня (mid), гаряча (hot). Діапазон для температури [10; 80]. Задайте в редакторі відповідні значення для термів вхідної змінної temp, вибравши тип термів трикутний: cold [10 20 35], mid [30 35 40], hot [40 50 80].
3. Вхідна змінна head характеризує напір води, візьмемо наступні терми:малий (small), нормальний (norm) та великий (big). Діапазон зміни параметра [0;1] у відносних одиницях. Можна задати наступні числові значення термів: small [0 0.1 0.3], norm [0.25 0.5 0.75], big [0.6 0.8 1].
4. Вихідна змінна valve характеризує, наскільки необхідно повернути кран гарячої води і в який бік – на закриття чи відкриття. Для більш точного регулювання визначимо п’ять термів: відкрити швидко (open_q), відкрити повільно (open_s), не змінювати (norm), закрити повільно (close_s), закрити швидко (close_q). Значення для термів узяти у відносних одиницях у діапазоні [-10;10]. Числові значення для термів: open_q [-10 -7 -5], open_s [-6 -3 -1], norm [-2 0 2], close_s [1 3 6], close_q [5 7 10].
5.Після визначення всіх змінних необхідно створити базу знань, що може складатися будь-яких правил, але чим точніше сформулювати правила, тим краще буде працювати система. Відкрити редактор правил Rule Editor та задати в ньому наступні правила для експертної системи:
6.Перевірити роботу системи, задаючи у вікні Rule Viewer значення для вхідних змінних. А також переглянути поверхню відгуку системи, вибравши з меню View->Surface.
7. Для розробленої системи самостійно змінити параметри функцій належності для досягнення кращих результатів роботи. Наприклад, можна змінити числові значення термів, тип функцій належності (трапецеїдальні, ґауссові 1 та 2-го порядку), додати правила в базу знань та ін. Порівняти отримані результати, зробити висновки з роботи.
Висновок:
Під час виконання даної лабораторної роботи я вивчив основи програмування в математичному пакеті MatLab у додатку Fuzzy Logic Toolbox. Також я спробував створювати елементарні експертні
системи з набором правил у базі даних системи. Міняючи деякі значення, додаючи чи змінюючи правила, я на прикладі побачив зміни, що відбуваються при таких діях.