Разработка и исследование структур нечеткого логического вывода в системах обработки нечеткой информации и знаний

Известия ТРТУ

УДК 518.5

В.М. Казупеев

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУР НЕЧЕТКОГО ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА В СИСТЕМАХ ОБРАБОТКИ НЕЧЕТКОЙ ИНФОРМАЦИИ И ЗНАНИЙ

В системах искусственного интеллекта и экспертных системах, в частности, в той или иной мере допускается обработка недостаточно определенной информации. Схема вывода решений основывается на введении неопределенности типа "нечеткость" в сами правила. Описание такой информации производится на основе лингвистических и нечетких переменных, задаваемых нечеткими множествами.

В системах нечеткого логического вывода (системах основанных на нечетких знаниях) условно можно выделить три основных этапа обработки нечеткой информации и знаний: фазификация, нечеткий логический вывод (НЛВ) и дефазификация. На этапе фазификации на основе входной информации строится формализованное описание ситуации, возникшей на объекте управления. На этапе НЛВ по формализованному описанию текущей (входной) ситуации строятся нечеткие логические заключения. Наиболее разработан композиционный метод вывода. Другой часто используемый метод вывода - нечеткий ситуационный вывод. На этапе дефазификации, на основе нечетких заключений, определяется соответствующее управляющее решение.

Ускоритель НЛВ состоит из интерфейсного блока, двух секций параллельного процессора (СПП) НЛВ, ОЗУ данных 32 Кбайта, ОЗУ или ПЗУ микрокоманд. Ускоритель вьртолнен в конструктиве IBM PC/AT и подключается к системной шине ПЭВМ, адресуясь из адресного пространства портов ввода/вывода ПЭВМ. Основным блоком СПП НЛВ является векторный процессор, состоящий из четырех элементарных процессоров, каждый из которых ориентирован на выполнение нечетких логических операций в минимаксном базисе над одним термом одной лингвистической переменной входного нечеткого множества. Изготовлена опытная партия СБИС СПП на БМК Домбай 4М (рабочая частота м/с СПП 10 МГц) и макет ускорителя, работающий на частоте 2,5 МГц за счет применения м/с ОЗУ К537 РУ8. Решена задача по управлению светофором на перекрестке. Экспериментальные данные показали, что решение задачи на ПЭВМ AT486SX40 с ускорителем выполняется на порядок быстрее, чем без ускорителя. Применение м/с ОЗУ со временем выборки 70 нс и меньше позволит увеличить быстродействие ускорителя примерно в пять раз. Возможно применение ускорителя в качестве нечеткого контроллера сложных объектов.