مبانی منطق فازی (بخش 1)

گردآوری: محمدباقر لک، وبسایت مکانیزاسیون کشاورزی، آرشیو 1392

مقدمه
بطوریکه در لغت نامه آکسفورد ذیل واژه “منطق فازی[1]” آمده است؛ منطق فاز منطقی است که به منظور تلاش در وا داشتن رایانه برای رفتار کردن به مانند انسان بکار گرفته می شود.
منطق فازی برای نخستین بار در سال 1965 توسط پروفسور لطفی عسگرزاده استاد علوم کامپیوتر دانشگاه کالیفرنیا در برکلی بنیان نهاده شد. منطق فازی (FL) اساساً منطقی چند ارزشی است که اجازه می دهد ارزش های میانی بین ارزیابی های متداولی همچون درست یا نادرست، آری یا خیر، زیاد یا کم و غیره تعریف شوند. مفاهیمی مانند نسبتاً بلند یا خیلی سریع را می توان به طور ریاضی فرموله کرد و به وسیله رایانه ها پردازش کرد تا روشی مشابه تر به انسان در تفکر برنامه نویسی رایانه ها به کار گرفته شود.
نظام های فازی چاره ای برای مفاهیم سنتی عضویت مجموعه و منطق هستند که خاستگاه های خود را از فلسفه یونان باستان دارند. دقت ریاضی موفقیت خود را تا حد زیادی مدیون تلاش های ارسطو و فلاسفه ای می داند که پیشگام او بودند. در تلاش آن ها برای طرح یک تئوری مختصر منطق، و سپس ریاضیات، به اصطلاح “قوانین استدلال[2]” مفروض شد. یکی از اینها “قانون میانه مستثنا[3]” بیان می کند که هر قضیه باید هم درست و هم نادرست باشد. حتی زمانی که پارمیندس نخستین تفسیر از این قانون را پیشنهاد کرد (حدود 400 سال پیش از میلاد) ایرادهای محکم و سریعی به وی وارد شد: مثلاً هراکلیتوس پیشنهاد کرد که چیزها می توانند همزمان درست و نادرست باشند. این پلاتو بود که آنچه که منطق فازی شد را پی ریزی کرد که نشان می داد که یک ناحیه سومی (ورای درست و نادرست) وجود دارد. دیگر فلاسفه در دوران معاصر مقصودهای وی را منعکس کردند که هگل، مارکس، و انگلس در بین آن ها برجسته هستند. امّا این لوکاسیویکز بود که برای نخستین بار یک چاره نظام مند بر منطق دو ارزشی ارسطو پیشنهاد کرد. منطق فازی به عنوان یک ابزار سودمند برای کنترل کردن و فرمان دادن به سامانه ها و فرآیندهای صنعتی پیچیده، همچنین برای لوازم الکترونیکی خانگی و تفریحی و نیز برای دیگر نظام های خبره و کاربردهایی مانند طبقه بندی داده های [4]SAR ظهور پیدا کرد.
منطق فازی راهی متفاوت برای نزدیک شدن به یک مسئله کنترل یا طبقه بندی فراهم می آورد. این شیوه بر چیزی که سامانه باید انجام دهد تمرکز دارد تا اینکه تلاش کند چگونگی کار آن را مدل کند. از طرف دیگر روش منطق فازی نیازمند یک دانش خبره کارآمد برای فرموله کردن مبنای قانون، ترکیب مجموعه ها و غیر فازی کردن دارد. به طور کل، گزینش منطق فازی، برای فرآیندهای بسیار پیچیده، در زمانیکه مدل ریاضی ساده ای وجود نداشته باشد، برای فرآیندهای بسیار غیر خطی یا اینکه پردازش دانش خبره (بطور زبانی فرموله شده) باید انجام شود، ممکن است کمک رسان باشد. اگر روش متداول به نتایج رضایت بخشی برسد، یک مدل ریاضی دقیق و به سادگی قابل حل وجود داشته باشد، یا مسئله غیر قابل حل نباشد انتخاب منطق فازی توصیه نمی شود.
فایل این بخش برای اعضای محترم وبسایت مکانیزاسیون در بخش پیوست‌ها قابل دریافت است. بخش‌های بعدی در همین وبسایت ارائه می‌گردد.