حتماً بارها شنیده‌اید که کامپیوتر از یک منطق صفر و یک تبعیت می‌کند. درچارچوب این منطق، چیزها یا درستند یا نادرست، وجود دارند یا ندارند. اماانیشتین می‌گوید: <آن‌جایی که قوانین ریاضیات (کلاسیک) به واقعیاتمربوط می‌شوند، مطمئن نیستند و آنجا که آن‌ها مطمئن هستند، نمی‌توانند بهواقعیت اشاره داشته باشند.> هنگامی که درباره درستی یا نادرستیپدیده‌ها و اشیایی صحبت می‌کنیم که در دنیای واقعی با آن‌ها سروکار داریم،توصیف انیشتین تجسمی است از ناکارآمدی قوانین کلاسیک در علم ریاضیات. ازاین رو می‌بینیم اندیشه نسبیت شکل می‌گیرد و توسعه می‌یابد. در این مقالهمی‌خواهیم به اختصار با منطق فازی آشنا شویم. منطقی که دنیا را نه به صورتحقایق صفر و یکی، بلکه به صورت طیفی خاکستری از واقعیت‌ها می‌بیند و درهوش مصنوعی کاربرد فراوانی یافته است.
کجا اتومبیل خود را پارک می‌کنید؟
تصور کنید یک روز مطلع می‌شوید، نمایشگاه پوشاکی در گوشه‌ای از شهر برپاشده است و تصمیم می‌گیرید، یک روز عصر به اتفاق خانواده سری به ایننمایشگاه بزنید. چون محل نمایشگاه کمی دور است، از اتومبیل استفادهمی‌کنید، اما وقتی به محل نمایشگاه می‌رسید، متوجه می‌شوید که عده زیادیبه 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 پیداکنم.> سرانجام در گوشه‌ای از این پارکینگ محلی را پیدا می‌کنید که یکماشین به طور کامل در آن جا نمی‌شود، اما با کمی اغماض می‌شود یک ماشین رادر آن جای داد، هرچند که این ریسک وجود دارد که فضای عبور و مرور دیگرخودروها را تنگ کنید و آن‌ها هنگام حرکت به خودرو شما آسیب برسانند. امابه هرحال تصمیم می‌گیرید و ماشین خود را پارک می‌کنید.
بسیارخوب!اکنون بیایید بررسی کنیم شما دقیقاً چه کار کردید؟ شما دنبال جای توقف یکاتومبیل می‌گشتید. آیا پیدا کردید؟ هم بله، هم نه. شما در ابتدامی‌خواستید 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 پیداکردن یک مکان راحت برای توقف خودرو، شما جای مناسبی پیدا کردید. چون ممکنبود تا شب دنبال جا بگردید و چنین جایی را پیدا نکنید. اما از این نظر کهاتومبیل را در جایی پارک کردید که فضای کافی برای قرارگرفتن ماشین شمانداشت، نمی‌توان گفت جای مناسبی است.
اگر به منطق کلاسیک در علمریاضیات مراجعه کنیم و این پرسش را مطرح نماییم که قبل از ورود به پارکینگچند درصد احتمال می‌دادید جایی برای پارک‌کردن پیدا کنید، پاسخ بستگی بهاین دارد که واقعاً چه تعداد مکان مناسب (فضای کافی) برای توقف خودروها درآنجا وجود داشت؟ اگر به حافظه خود رجوع کنید، شاید به یاد بیاورید کههنگام ورود به پارکینگ و چرخیدن در قسمت‌های مختلف آن، گاهی خودروهایی رامی‌دیدید که طوری پارک کرده‌اند که مکان یک و نیم خودرو را اشغالکرده‌اند. بعضی دیگر نیز کج و معوج پارک کرده بودند و این فکر از ذهن شماچندبار گذشت که اگر صاحب بعضی از این خودروها درست پارک کرده بودند، الانجای خالی برای پارک کردن چندین ماشین دیگر هم وجود داشت.
با علم ریاضیات و آمار و احتمال در مواجهه با چنین شرایطی قادر بهپاسخگویی نیستیم. 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، احتمالشکم بود. چنین روباتی به احتمال زیاد ناکام از پارکینگ خارج می‌شد. پس شمابا چه منطقی می توانستید اتومبیل خود را پارک کنید؟ شما از منطق فازیاستفاده کردید.
دنیای فازی
می‌پرسم <هواابری است یا آفتابی؟> پاسخ می‌دهی: نیمه‌ابری. می‌پرسم <آیا همهآنچه که دیروز به من گفتی، راست بود؟> پاسخ می‌دهی: بیشتر آن حقیقتداشت. ما در زندگی روزمره بارها از منطق فازی استفاده می‌کنیم.
واقعیت این است که دنیای صفر و یک، دنیایی انتزاعی و خیالی است. به ندرتپیش می‌آید موضوعی صددرصد درست یا صددرصد نادرست باشد؛ زیرا در دنیایواقعی در بسیاری از مواقع، همه‌چیز منظم و مرتب سرجایش نیست.
تئوری مجموعه‌های فازی و منطق فازی را اولین بار پرفسور لطفی‌زاده دررساله‌ای به نام <مجموعه‌های فازی - اطلاعات و کنترل> در سال 1965معرفی نمود. از نخستین روز تولد اندیشه فازی، بیش از چهل سال می‌گذرد. دراین مدت نظریه فازی، چارچوب فکری و علمی جدیدی را در محافل آکادمیک ومهندسی معرفی نموده و دیدگاه دانشمندان را نسبت به کمّ و کیف دنیای اطرافمان تغییر داده است. منطق فازی جهان‌بینی بدیع و واقع‌گرایانه‌ای است که بهاصلاح شالوده منطق علمی و ذهنی بشر کمک شایانی کرده‌است.
کاربردهای منطق فازی
منطق فازی کاربردهای متعددی دارد. ساده‌ترین نمونه یک سیستم کنترل دما یاترموستات است که بر اساس قوانین فازی کار می‌کند. سال‌هاست که از منطقفازی برای کنترل دمای آب یا میزان کدرشدن آبی که لباس‌ها در آن شستهشده‌اند در ساختمان اغلب ماشین‌های لباسشویی استفاده می‌شود.
امروزه ماشین‌های ظرفشویی و بسیاری از دیگر لوازم خانگی نیز از این تکنیکاستفاده 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 ترابریجهان، شبکه مونوریل (قطار تک ریل) توکیو در ژاپن است. سایر سیستم‌هایحرکتی و جابه‌جایی بار، مثل آسانسورها نیز از منطق فازی استفاده می‌کنند
سیستم‌های تهویه هوا نیز به وفور منطق فازی را به‌کار می‌گیرند. از منطقفازی در سیستم‌های پردازش تصویر نیز استفاده می‌شود. یک نمونه از این نوعکاربردها را می‌توانید در سیستم‌های <تشخیص لبه و مرز> اجسام وتصاویر(3) مشاهده کنید که در روباتیک نیز کاربردهایی دارد. به طور کلیخیلی 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 ساختارتصمیم‌گیری‌های موجودات هوشمند، و در راس آن‌ها، هوش انسانی، به دستمی‌دهد.
شاید یکی از جالب‌ترین کاربردهای منطق فازی هوش مصنوعی دربازی‌های رایانه‌ای و جلوه‌های ویژه سینمایی باشد. فیلم ارباب حلقه‌ها رابخاطر بیاورید.شاید اگر بگوییم ارباب حلقه‌ها فیلمی تقریبا مجازی است،سخنی به گزاف نگفته باشیم. بیشتر قسمت‌های این فیلم اساسا درون کامپیوترخلق شده‌اند و واقعیت خارجی ندارند.کارگردان فیلم نزد یک متخصص جلوه‌هایویژه رفت و از او خواست که نرم‌افزاری بسازد که بتواند 70 هزار سوارکارزره‌پوش در حال حرکت را همچنان که به کشتار و خونریزی مشغولند، شبیه سازیکند.
در این برنامه متخصصان کامپیوتر و انیمیشن ابتداموجوداتی را به صورت الگو ایجاد کرده بودند و سپس به کمک منطق فازیمصداق‌هایی تصادفی از این موجودات خیالی پدیدآورده بودند که حرکات تصادفی- اما از پیش تعریف شده‌ای - در اعضای بدن خود داشتند.
اینموجودات در حقیقت دارای نوعی هوش مصنوعی بودند و می‌توانستند برای نحوهحرکت دادن اعضای بدن خود تصمیم بگیرند. در عین حال تمام موجوداتی که در یکلشکر به سویی می‌تاختند یا با دشمنی می‌جنگیدند، از جهت حرکت یکسانیبرخودار بودند و به سوی یک هدف مشخص حمله می‌کردند.
این ساختارکاملا‌ً پیچیده و هوشمند به فیلمسازان اجازه داده بود که این موجوداتافسانه‌ای را در دنیای مجازی کامپیوتر به حال خود رها کنند تا به سویدشمنان حمله کنند و این همه بی‌تردید بدون بهره‌گیری از منطق فازیامکان‌پذیر نبود.
شرکت Massive Software که به دلیل به‌کارگیریمنطق فازی برای ایجاد هوش‌مصنوعی در طراحی لشکریان فیلم ارباب حلقه‌هابرنده جایزه اسکار شد، بعداً این تکنیک را در فیلم‌های دیگری همچونI.Robot و King Kong نیز به‌کار برد.
استفاده از منطق فازی برایهوشمند‌کردن موجودات نرم‌افزاری تنها گونه‌ای از کاربردهای این نظریه درهوش‌مصنوعی است. منطق فازی در هوشمند ساختن روبات‌های سخت‌افزاری نیزکاربردهای زیادی دارد.
منبع:
كد:
http://www.persianforum.net/RSS_post_feed.asp?TID=14168