模糊推理在人工智能技术中的研究现状

模糊推理在人工智能技术中的研究现状摘要：本文主要模糊推理的基本概念，原理及其在人工智能领域的应用现状，并对模糊推理在模式识别，专家系统，机器人等领域中的应用并指出模糊推理技术是人工智能发展不可缺少的理论基础。

关键词：模糊推理，人工智能，研究现状。

引言：字Zadeh1965年提出模糊集合的概念，特别是1974年他又将模糊集引入推理领域开创了模糊推理技术以来，模糊推理就成为一种重要的近似推理方法。并对人工智能的发展起了很重要的作用！

1 模糊推理的基本概念

推理是按照某种策略从已知事实出发去推出结论的过程。智能系统的推理过程实际上可以看做是一种思维过程。人的思维不想经典数学那样有精确性，而是具有不确定性，复杂性和模糊性。经典的演绎逻辑和归纳逻辑都假定推理的前提是真的，确定性的。但人和自动化系统中实际所用的信息常常具有不确定性。人工智能发展了模糊推理来表示和处理不确定信息，他已模糊判断为前提，动用模糊语言规则，推导出一种近似的模糊判断结论。

模糊推理是模拟人的日常推理的一种近似推理，它是由L．A．zadeh首先提出的。在逻辑推理中，命题一般称为判断。所谓推理就是从一个或几个已知的判断(前提)出发推导出另一个新判断(结论)的思维形式。例如：

如果X小，那么Y大。

X较小，Y？

解答之：令A,B分别表示“大”和“小”，将他们表示成论域U,V 上的模糊集，设论域U=V={1,2,3,4}

定义A=1/1+0.8/2+0.5/3+0/4+0/5；B=0/1+0/2+0.5/3+0.8/4+1/5。

由《人工智能技术导论》P177的理论可得到

R=0/(1,1)+ 0/(1,2)+…+0.5/(2,3)+…+1/(5,5)。用这个式子可以表示：如果X小，那么Y大。

X较小可以用A*=(1,1,0.5,0.2,0)表示。从而根据模糊关系合成（假设R=R1。R2=r（ij）n*m 对R1的第i行和R2第j列对应元素取最小，在对k个结果取最大，所得结果就是R中第i行第j列处的元素）可以得到

B*=A*。R=(0.5,0.5,0.5,0.8,1)

即B*=0.5/1+0.5/2+0.5/3+0.8/4+1/5

可以解释为：Y比较大。

因此就解决了提出的问题！

2．有关模糊推理的研究

2．1模糊推理的研究背景

模糊推理是模拟人的大脑日常推理方式的一种近似推理，它是蓬勃发展中的模糊控制技术的数学核心。1973年．L．A．zadeh首次提出模糊推理的基本框架。1974年，英国科学家E．H．M姗da面首次将模糊推理技术应用于工业自动控制，并取得成功。20世纪80年代末，随着计算机技术的飞速发展，基于模糊推理的模糊控制技术

得到广泛应用，并取得巨大发展。扎德等人提出的模糊集理论及其在此基础上发展起来的模糊逻辑把事物自身所具有的模糊性反映出来，使得对客观存在的模糊性进行了有效的处理。同时，它也为模糊推理提供了理论支持。

2．2模糊推理的多种分类

根据模糊规则的条数和结构，常见的模糊推理可分为：(1)简单情形模糊推理，(2)多重模糊推理，(3)多维模糊推理，(4)链式模糊推理。根据模糊推理所渗透的模糊系统，常见的模糊推理可分为：(1)应用于纯模糊系统的模糊推理。(2)应用于模糊工业过程控制系统，以输入和输出都是精确值的模糊推理算法(或系统)。(3)基于神经网络的模糊推理，如给予径向基函数网络的模糊推理。(4)模糊专家系统的模糊推理，一般是链式模糊推理。根据输入输出的结构，常见的模糊推理可分为：(1)输入输出都是模糊集合的模糊推理。(2)输入输出都是精确值的模糊推理。(3)输入是模糊集输出是精确值的模糊推理。根据规则中的模糊集是普通模糊集还是区间值模糊集，模糊推理可分为：(1)普通模糊集上的模糊推理。(2)区间值模糊集上的模糊推理。

3．模糊控制的主要研究领域

模糊控制技术的最大特点是适宜于各个领域。最早取得应用成果的是1974年英国伦敦大学教授E．H．M，首先把模糊控制语句组的模糊控制器，应用于锅炉和汽轮船的运行控制，在实验室中获得成功。1975年英国的和将模糊控制系统应用于工业反应过程的温度控制中。1976年荷兰学者和将模糊控制器应用于热水装置中I 1977年丹麦学

者J．J．osterga“利用模糊控制器对2输入一2输出的热变换过程进行控制1983年日本学者和将一种基于语言真值推理的模糊逻辑控制器，应用于汽车速度自动控制，并取得成功。此后，模糊控制在化工、机械、冶金、工业炉窑、水处理、食品生产等多个领域中得到实用。模糊控制充分显示了在大规模系统、多目标系统、非线性系统以及无适应传感器可检测的系统中的良好应用效果。我国模糊控制理论及其应用方面的研究工作是从1979年开始的，大多数是在高等院校核研究所中进行理论研究的，如对模糊控制的结构、模糊推理算法、自学习和自组织模糊控制器，以及模糊控制稳定性问题等的研究，而其成果应用主要集中在工业炉窑方面，如退火炉、电弧冶炼炉、水泥窑以及造纸机的控制。

4．结柬语

模糊推理实际上是把推理变成了计算，从而为不确定性推理开辟了一条新途径。特别是这种模糊推理很适合于控制。模糊推理是模糊控制的基础，而差值机理也是模糊推理的一个重要特征。以模糊推理为基础的模糊推理系统等有关内容在计算机科学中的应用也是很广泛的，研究智能系统，无论是智能专家系统，还是智能系统等等，或多或少要涉及模糊理论。另外模糊理论还可以与神经网络及遗传算法等进行结合研究，并可以广泛应用于计算机科学的很多方面的研究。用模糊推理原理构造的控制器称为模糊控制器。模糊控制器结构简单，可用硬件芯片实现，造价低，体积小，现已广泛应用于控制领域。人工智能的核心课题就是问题的求解，模糊推理可以帮助我们求解复

杂的问题，提高问题求解的效率。总之，模糊推理与人工智能的结合必将促进现代化人工智能技术的发展研究，从而成为人工智能领域不可缺少的理论基础！

参考文献

[1]徐蔚鸿，杨静宇．一种鲁棒性较强的新神经元模型及其在模糊推理中的应用D]．计算机应用，2002，22(10)：38—40．

[2]张智星，孙春在，水谷英二．神经一模糊和软计算[M]．西安，西安交通大学出版社，1996．

[3]人工智能技术导论廉师友。——3版。西安：西安电子科技大学出版社，2007，5（2009，7重印）：p173——p180.

[3].——模糊控制的主要研究领域。