模糊逻辑控制及其应用

智 能
建立在对精确符号系统的数据处理 上。
性
人脑的自然智能：
接受的信号具有某种不确定性。
用统计方法处理（具有模糊性）。
20
3.语言：
计算机：
语
使用的是精确形式化的
数学语言或程序语言；
言
人脑：
可以使用具有模糊性或歧义性的
自然语言。
21
4.可靠性：
计算机：
计算具有高精度的特点。但对事物
可
整体把握的可靠性不如人脑。
13
中国：
在模糊理论和应用方面的研究起步较
慢，但发展较快：
中
1976年 起步；
国
1979年 模糊控制器的研究；
1980年 模糊控制器的算法研究；
1981年 模糊语言和模糊文法的研究；
14
1982年 磨床研磨表面光洁度模糊控制、
开关式液压位置伺服系统模糊
中 国
控制研究； 1984年提出语义推理的自学习方法； 1986年单片微机比例因子模糊逻辑控
辑
的中文译意。
的 起
模糊概念、模糊现象到处存在。
源
5
-----经典二值（布尔）逻辑：
经
在经典二值（布尔）逻辑体系中：
典
所有的分类都被假定为有明确的边界；
二
（突变）
值 逻 辑
任一被讨论的对象，要么属于这一类， 要么不属于这一类；
一个命题不是真即是假，不存在亦真 亦假或非真非伪的情况。
（确定）
6
-----糊逻模辑：
除模糊的逻辑。
8
模糊逻辑的数学基础：
通过模糊集合来工作的。
常
规
-----常规集合：
集
集合中的对象关系被严格划分为
合
0或1，不存在介于两者之间的对象。
（1---完全属于这个集合；
0---完全不属于这个集合。）
9
-----模糊集合：
允许在一个集合部分隶属。
模
糊
对象在模糊集合中的隶属度:
集
可为从0 - 1之间的任何值。
开发专用模糊控制电路和模糊推理 芯片等。
17
模
1-2 模糊逻辑与计算机
糊
一．电脑和人脑
逻
电脑扩大并延伸了人脑的功能，
辑
但两者存在重大差别：
与
工作方法
计
智能性
算
语言
机
可靠性
18
1.工作方法：
工
传统的冯 ·诺依曼计算机：
作
连续串行的微观工作方式；
方
法
人脑：
串并行的工作方式。
19
2.智能性：
计算机的人工智能：
靠
性
人脑：
低精度条件下完成非常复杂的任务， 达到相当高的可靠性。
22
**模糊逻辑的发展与计算机的发展
模
密切相关，互为促进。
糊
逻 **计算机不能代替人脑，
辑
但可模仿人脑，延伸人脑功能。
23
二．电脑思维和人脑思维
思维模式有两种：
两
1.精确的理性的分析模式：
种 思 维
与读、写、算相联系；
2.模糊的直觉的全盘模式：
温度模糊逻辑控制；
十字路口交通控制；
污、废水处理等。
12
八十年代日本情况：
列车的运行和停车模糊逻辑控制，节能
11—14%（1983）；
日 本
汽车速度模糊逻辑控制（加速平滑、上下 坡稳定）（1985）；
港口集装箱起重机的小车行走和卷扬机的
运行控制（1986）；
家电模糊逻辑控制（电饭煲、洗衣机、微
波炉、空调、电冰箱等）（1988--）。
一、绪论
二、模糊逻辑及其理论基础
教 学 内
三、模糊逻辑控制工作原理 四、模糊逻辑控制器 五、模糊逻辑控制系统设计 六、数字单片机模糊逻辑控制技术的应用
容
七、模糊逻辑控制软件开发工具
八、模糊逻辑控制集成电路和模糊计算机
1
36学时
教 学
教学参考书：
时
1. “模糊逻辑控制技术及其应用”
人
包括：
工 智
专家系统、机器学习、神经网络、 语言识别、模糊逻辑等等。
能
人工智能领域的三大前沿：
专家系统、模式识别和智能机器人。
27
传
统
的
传统的数字电子计算机以二值逻辑为
数 基础，建立在加法和移位基础上的各种
字 电
计算能力是它的特长。对确定性问题具 有逻辑推理能力，有很高的速度、精度 和效率。
模
人工智能——新兴的边缘学科。
糊
（AI---Artificial Intelligence）
逻
辑
人工智能主要研究：
与
如何使计算机完成原来由人才能做
人
的具有智能性质的工作，即感知观察能
工
力、记忆能力、逻辑思维能力和语言表
智
达能力等一系列人的脑力活动中所表现
能
出来的能力。
。
26
人工智能是许多相关技术的总称。
合
即可以从“不隶属”到“隶属”
逐步过渡。
10
二、模糊逻辑技术的发展和现状
模
1960 年 柏 克 莱 加 州 大 学 电 子 工 程 系 扎 德
糊
（L.A.Zadeh）教授，提出“模糊”的概念。
逻
1965年发表关于模糊集合理论的论文。
辑
1966年马里诺斯（P.N.Marinos）发表关于模
技
糊逻辑的研究报告。
模
对二值逻辑的扩充。关键的概念
糊
是渐变的隶属关系。
逻
一个集合可以有部分属于它的元素；
辑
（渐变）
一个命题可能亦此亦彼，存在着部
分真部分伪。
（不完全确定）
7
模糊逻辑是通过模仿人的思维方式来
来自百度文库
表示和分析不确定、不精确信息的方法
模
和工具。
糊
模糊逻辑本身并不模糊，它并不是
逻 辑
“模糊的” 逻辑，而是用来对“模糊” （现象、事件） 进行处理，以达到消
制器；
1987年我国第一台模糊逻辑推理机；
15
1990年起：
工业控制模糊逻辑控制器：玻璃窑
炉、水泥回转窑、PVC树脂聚合过程、
中
功率因数补偿等。
国
自然科学基金重大项目： “模糊信
息处理与机器智能”，“模糊逻辑控制 计算机系统”等。
16
目前
模糊逻辑控制技术在工业控制、家
中
电领域有很好发展；
国
开展模糊信息处理方面的基础研究 和理论研究；
数
窦振中编著
及
北京航空航天大学出版社
参
2. 补充材料
考
书
目
2
第
一 章
第一章 绪论
绪 论
3
第
第一章 绪论
一
1-1 模糊逻辑的发展
章
1-2 模糊逻辑与计算机
绪
1-3 模糊逻辑与人工智能
论
1-4 模糊逻辑技术中的几个问题
4
模
1-1 模糊逻辑的发展
糊
一、模糊逻辑的起源
逻
模糊逻辑------Fuzzy Logic
模
与模式识别和音乐能力有关。
式
允许以不精确、不确定、非定量的自然语
言，对复杂多变的事物或现象进行思维。
24
人 脑
1.精确的理性的分析模式 2.模糊的直觉的全盘模式
思
维
人脑的思维具有上述两种模式。
和
计
计算机不具备后一种模式能力。
算
机
要使计算机进一步模拟人类思维的
特点，可以引入模糊逻辑！
25
1-3 模糊逻辑与人工智能
术
以 后 ， 扎 德 （ L.A.Zadeh ） 又 提 出 关 于 模
的
糊语言变量的概念。
发
1974年扎德（L.A.Zadeh）进行有关模糊逻
展
辑推理的研究。
11
七十年代欧洲进行模糊逻辑在工业 控制方面的应用研究：
实现了第一个试验性的蒸汽机控制；
热交换器模糊逻辑控制试验；
欧
洲
转炉炼钢模糊逻辑控制试验；