Формирование функций принадлежности в системах диагностики на базе нечеткого логического вывода

  • Дмитрий [Dmitriy] Викторович [V.] Хрипков [Khripkov]
Ключевые слова: функция принадлежности, область распределения, максминный базис, модифицированный базис, терм, статистическая модель

Аннотация

Представлены результаты исследований качества работы тестовой системы диагностики с наиболее характерными взаимными расположениями множеств значений признаков по патологиям и в зависимости от видов функций принадлежности. Для исследования результатов использована статистическая модель объекта. Рассмотрены системы из двух, трех и группы термов. Для группы была сформирована методика определения оптимального количества термов. В результате исследования доказано, что группа термов дает большее количество верных результатов, однако существуют ошибки между пиками активных термов. Для устранения этой проблемы было предложено объединить группы термов в модифицированные термы, индивидуальные для каждой неисправности. Таким образом, получилось два вида объединения: трапецеидальный и треугольный. В случае трапецеидального вида термов количество верных диагнозов возросло, однако осталось большое количество спорных диагнозов. Для их устранения исследовали треугольный вид термов. В результате для данной модели объекта наилучшим образом показала себя система с использованием индивидуального треугольного терма. Однако выбор количества и типа термов зависит от начальных данных, а именно от размеров областей распределения, их взаимного расположения, варианта и диапазона пересечения этих областей. Также система с индивидуальным треугольным термом позволила сформировать термы таким образом, что итоговый терм совпадал с термами системы меньшего порядка.

Сведения об авторе

Дмитрий [Dmitriy] Викторович [V.] Хрипков [Khripkov]

Место работы: Кафедра Управления и информатики НИУ «МЭИ»

Должность: аспирант

Литература

1. Норвич А.М., Турскен И.Б. Построение функций принадлежности // Нечеткие множества и теория возможностей. М.: Радио и связь, 1986. С. 64—71.

2. Goher K., Tokhi M., Siddique N. Dynamic Modeling and Control of a Two Wheeled Robotic Vehicle with a Virtual Payload // ARPN J. Eng. and Appl. Sci. 2011. No. 3. Pp. 7—41.

3. Zadeh L.A. Fuzzy Logic, Neural Networks, and Soft Computing // Communications of the ACM. 1994. V. 37. No. 3. Pp. 77—84.

4. Асаи К. и др. Прикладные нечеткие системы. М.: Мир, 1993.

5. Колосов О.С., Анисимов Д.Н., Хрипков Д.В. Исследование многоуровневых нечетких диагностических систем с использованием стохастической модели // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16. № 4. С. 254—261.

6. Мелихов А.Н., Бернштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.: Наука, 1990.

7. Анисимов Д.Н. и др. Диагностика текущего состояния динамических объектов и систем сложной структуры методами нечеткой логики с использованием имитационных моделей // Искусственный интеллект и принятие решений. 2012. № 3. С. 39—50.

8. Анисимов Д.Н. Формализация процедуры исключения транзитивно замыкающих дуг при организации иерархической структуры на множестве нечетких ситуаций // Вестник МЭИ. 2011. № 4. С. 34—40.
---
Для цитирования: Хрипков Д.В. Формирование функций принадлежности в системах диагностики на базе нечеткого логического вывода // Вестник МЭИ. 2017. № 4. С. 110—116. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-4-110-116.
#
1. Norvich A.M., Tursken I.B. Postroenie Funkcij Prinadlezhnosti. Nechetkie Mnozhestva i Teoriya Vozmozhnostej. M.: Radio i Svyaz', 1986:64—71. (in Russian).

2. Goher K., Tokhi M., Siddique N. Dynamic Modeling and Control of a Two Wheeled Robotic Vehicle with a Virtual Payload. ARPN J. Eng. and Appl. Sci. 2011;3:7—41.

3. Zadeh L.A. Fuzzy Logic, Neural Networks, and Soft Computing. Communications of the ACM. 1994;37;3:77—84.

4. Asai K. i dr. Prikladnye Nechetkie Sistemy. M.: Mir, 1993. (in Russian).

5. Kolosov O.S., Anisimov D.N., Hripkov D.V. Issledovanie Mnogourovnevyh Nechetkih Diagnostiches- kih Sistem s Ispol'zovaniem Stohasticheskoj Modeli. Mekhatronika, Avtomatizaciya, Upravlenie. 2015;16;4:254—261. (in Russian).

6. Melihov A.N., Bernshtejn L.S., Korovin S.Ya. Situacionnye Sovetuyushchie Sistemy s Nechetkoj Logikoj. M.: Nauka, 1990. (in Russian).

7. Anisimov D.N. i dr. Diagnostika Tekushchego Sostoyaniya Dinamicheskih Ob'ektov i Sistem Slozhnoj Struktury Metodami Nechetkoj Logiki s Ispol'zovaniem Imitacionnyh Modelej. Iskusstvennyj Intellekt i Prinyatie Reshenij. 2012;3:39—50. (in Russian).

8. Anisimov D.N. Formalizaciya Procedury Isklyucheniya Tranzitivno Zamykayushchih Dug pri Organizacii Ierarhicheskoj Struktury na Mnozhestve Nechetkih Situacij. MPEI Vestnik. 2011;4:34—40. (in Russian).
---
For citation: Khripkov D.V. Shaping the Membership Functions in Fuzzy Logic Inference Based Diagnostic Systems. MPEI Vestnik.2017; 4: 110—116. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-4-110-116.
Опубликован
2019-01-16
Раздел
Информатика, вычислительная техника и управление (05.13.00)