- شروع کننده موضوع
- #1
ashna
کاربر فوقفعال
- ارسالها
- 135
- امتیاز
- 17
- نام مرکز سمپاد
- فرزانگان
- مدال المپیاد
- دارم
حتماً بارها شنيدهايد كه كامپيوتر از يك منطق صفر و يك تبعيت ميكند. در چارچوب اين منطق، چيزها يا درستند يا نادرست، وجود دارند يا ندارند. اما انيشتين ميگويد: <آنجايي كه قوانين رياضيات (كلاسيك) به واقعيات مربوط ميشوند، مطمئن نيستند و آنجا كه آنها مطمئن هستند، نميتوانند به واقعيت اشاره داشته باشند.> هنگامي كه درباره درستي يا نادرستي پديدهها و اشيايي صحبت ميكنيم كه در دنياي واقعي با آنها سروكار داريم، توصيف انيشتين تجسمي است از ناكارآمدي قوانين منطق كلاسيك در علم رياضيات. از اين رو ميبينيم انديشه نسبيت شكل ميگيرد و توسعه مييابد. در اين مقاله ميخواهيم به اختصار با منطق فازي آشنا شويم. منطقي كه دنيا را نه به صورت حقايق صفر و يكي، بلكه به صورت طيفي خاكستري از واقعيتها ميبيند و درعلومی نظیر ریاضی،اقتصاد، مدیریت، رشته های فنی مهندسی، هوش مصنوعي و ... كاربرد فراواني يافتهاست.
كجا اتومبيل خود را پارك ميكنيد؟
تصور كنيد يك روز مطلع ميشويد، نمايشگاه پوشاكي در گوشهاي از شهر برپا شده است و تصميم ميگيريد، يك روز عصر به اتفاق خانواده سري به اين نمايشگاه بزنيد. چون محل نمايشگاه كمي دور است، از اتومبيل استفاده ميكنيد، اما وقتي به محل نمايشگاه ميرسيد، متوجه ميشويد كه عده زيادي به آنجا آمدهاند و پاركينگ نمايشگاه تا چشم كار ميكند، پر شده است.
اما چون حوصله صرف وقت براي پيدا كردن محل ديگري جهت پارك اتومبيل نداريد، با خود ميگوييد: <هر طور شده بايد جاي پاركي در اين پاركينگ پيدا كنم.> سرانجام در گوشهاي از اين پاركينگ محلي را پيدا ميكنيد كه يك ماشين به طور كامل در آن جا نميشود، اما با كمي اغماض ميشود يك ماشين را در آن جاي داد، هرچند كه اين ريسك وجود دارد كه فضاي عبور و مرور ديگر خودروها را تنگ كنيد و آنها هنگام حركت به خودرو شما آسيب برسانند. اما به هرحال تصميم ميگيريد و ماشين خود را پارك ميكنيد.
بسيارخوب! اكنون بياييد بررسي كنيم شما دقيقاً چه كار كرديد؟ شما دنبال جاي توقف يك اتومبيل ميگشتيد. آيا پيدا كرديد؟ هم بله، هم نه. شما در ابتدا ميخواستيد ماشين را در جاي مناسبي پارك كنيد. آيا چنين عملي انجام داديد؟ از يك نظر بله، از يك ديدگاه نه. در مقايسه با وقت و انرژي لازم براي پيدا كردن يك مكان راحت براي توقف خودرو، شما جاي مناسبي پيدا كرديد. چون ممكن بود تا شب دنبال جا بگرديد و چنين جايي را پيدا نكنيد. اما از اين نظر كه اتومبيل را در جايي پارك كرديد كه فضاي كافي براي قرارگرفتن ماشين شما نداشت، نميتوان گفت جاي مناسبي است.
اگر به منطق كلاسيك در علم رياضيات مراجعه كنيم و اين پرسش را مطرح نماييم كه قبل از ورود به پاركينگ چند درصد احتمال ميداديد جايي براي پارككردن پيدا كنيد، پاسخ بستگي به اين دارد كه واقعاً چه تعداد مكان مناسب (فضاي كافي) براي توقف خودروها در آنجا وجود داشت؟ اگر به حافظه خود رجوع كنيد، شايد به ياد بياوريد كه هنگام ورود به پاركينگ و چرخيدن در قسمتهاي مختلف آن، گاهي خودروهايي را ميديديد كه طوري پارك كردهاند كه مكان يك و نيم خودرو را اشغال كردهاند. بعضي ديگر نيز كج و معوج پارك كرده بودند و اين فكر از ذهن شما چندبار گذشت كه اگر صاحب بعضي از اين خودروها درست پارك كرده بودند، الان جاي خالي براي پارك كردن چندين ماشين ديگر هم وجود داشت.
به اين ترتيب علم رياضيات و آمار و احتمال در مواجهه با چنين شرايطي قادر به پاسخگويي نيست. اگر قرار بود بر اساس منطق صفر و يك يا باينري كامپيوتر، روباتي ساخته شود تا اتوميبل شما را در يك مكان مناسب پارك كند، احتمالش كم بود. چنين روباتي به احتمال زياد ناكام از پاركينگ خارج ميشد. پس شما با چه منطقي توانستيد اتومبيل خود را پارك كنيد؟ شما از منطق فازي استفاده كرديد.
دنياي فازي
ميپرسم <هوا ابري است يا آفتابي؟> پاسخ ميدهي: نيمهابري. ميپرسم <آيا همه آنچه كه ديروز به من گفتي، راست بود؟> پاسخ ميدهي: بيشتر آن حقيقت داشت. ما در زندگي روزمره بارها از منطق فازي استفاده ميكنيم. واقعيت اين است كه دنياي صفر و يك، دنيايي انتزاعي و خيالي است. به ندرت پيش ميآيد موضوعي صددرصد درست يا صددرصد نادرست باشد؛ زيرا در دنياي واقعي در بسياري از مواقع، همهچيز منظم و مرتب سرجايش نيست.
از نخستين روز تولد انديشه فازي، بيش از چهل سال ميگذرد. در اين مدت نظريه فازي، چارچوب فكري و علمي جديدي را در محافل آكادميك و مهندسي معرفي نموده و ديدگاه دانشمندان را نسبت به كمّ و كيف دنياي اطراف ما تغيير داده است. منطق فازي جهانبيني بديع و واقعگرايانهاي است كه به اصلاح شالوده منطق علمي و ذهني بشر كمك شاياني كردهاست.
مجموعههاي فازي
بنياد منطق فازي بر شالوده نظريه مجموعههاي فازي استوار است. اين نظريه تعميمي از نظريه كلاسيك مجموعهها در علم رياضيات است. در تئوري كلاسيك مجموعهها، يك عنصر، يا عضو مجموعه است يا نيست. در حقيقت عضويت عناصر از يك الگوي صفر و يك و باينري تبعيت ميكند. اما تئوري مجموعههاي فازي اين مفهوم را بسط ميدهد و عضويت درجهبندي شده را مطرح ميكند. به اين ترتيب كه يك عنصر ميتواند تا درجاتي - و نه كاملاً - عضو يك مجموعه باشد. مثلاً اين جمله كه <آقاي الف به اندازه هفتاددرصد عضو جامعه بزرگسالان است> از ديد تئوري مجموعههاي فازي صحيح است. در اين تئوري، عضويت اعضاي مجموعه از طريق تابع (u(x مشخص ميشود كه x نمايانگر يك عضو مشخص و u تابعي فازي است كه درجه عضويت x در مجموعه مربوطه را تعيين ميكند و مقدار آن بين صفر و يك است
كجا اتومبيل خود را پارك ميكنيد؟
تصور كنيد يك روز مطلع ميشويد، نمايشگاه پوشاكي در گوشهاي از شهر برپا شده است و تصميم ميگيريد، يك روز عصر به اتفاق خانواده سري به اين نمايشگاه بزنيد. چون محل نمايشگاه كمي دور است، از اتومبيل استفاده ميكنيد، اما وقتي به محل نمايشگاه ميرسيد، متوجه ميشويد كه عده زيادي به آنجا آمدهاند و پاركينگ نمايشگاه تا چشم كار ميكند، پر شده است.
اما چون حوصله صرف وقت براي پيدا كردن محل ديگري جهت پارك اتومبيل نداريد، با خود ميگوييد: <هر طور شده بايد جاي پاركي در اين پاركينگ پيدا كنم.> سرانجام در گوشهاي از اين پاركينگ محلي را پيدا ميكنيد كه يك ماشين به طور كامل در آن جا نميشود، اما با كمي اغماض ميشود يك ماشين را در آن جاي داد، هرچند كه اين ريسك وجود دارد كه فضاي عبور و مرور ديگر خودروها را تنگ كنيد و آنها هنگام حركت به خودرو شما آسيب برسانند. اما به هرحال تصميم ميگيريد و ماشين خود را پارك ميكنيد.
بسيارخوب! اكنون بياييد بررسي كنيم شما دقيقاً چه كار كرديد؟ شما دنبال جاي توقف يك اتومبيل ميگشتيد. آيا پيدا كرديد؟ هم بله، هم نه. شما در ابتدا ميخواستيد ماشين را در جاي مناسبي پارك كنيد. آيا چنين عملي انجام داديد؟ از يك نظر بله، از يك ديدگاه نه. در مقايسه با وقت و انرژي لازم براي پيدا كردن يك مكان راحت براي توقف خودرو، شما جاي مناسبي پيدا كرديد. چون ممكن بود تا شب دنبال جا بگرديد و چنين جايي را پيدا نكنيد. اما از اين نظر كه اتومبيل را در جايي پارك كرديد كه فضاي كافي براي قرارگرفتن ماشين شما نداشت، نميتوان گفت جاي مناسبي است.
اگر به منطق كلاسيك در علم رياضيات مراجعه كنيم و اين پرسش را مطرح نماييم كه قبل از ورود به پاركينگ چند درصد احتمال ميداديد جايي براي پارككردن پيدا كنيد، پاسخ بستگي به اين دارد كه واقعاً چه تعداد مكان مناسب (فضاي كافي) براي توقف خودروها در آنجا وجود داشت؟ اگر به حافظه خود رجوع كنيد، شايد به ياد بياوريد كه هنگام ورود به پاركينگ و چرخيدن در قسمتهاي مختلف آن، گاهي خودروهايي را ميديديد كه طوري پارك كردهاند كه مكان يك و نيم خودرو را اشغال كردهاند. بعضي ديگر نيز كج و معوج پارك كرده بودند و اين فكر از ذهن شما چندبار گذشت كه اگر صاحب بعضي از اين خودروها درست پارك كرده بودند، الان جاي خالي براي پارك كردن چندين ماشين ديگر هم وجود داشت.
به اين ترتيب علم رياضيات و آمار و احتمال در مواجهه با چنين شرايطي قادر به پاسخگويي نيست. اگر قرار بود بر اساس منطق صفر و يك يا باينري كامپيوتر، روباتي ساخته شود تا اتوميبل شما را در يك مكان مناسب پارك كند، احتمالش كم بود. چنين روباتي به احتمال زياد ناكام از پاركينگ خارج ميشد. پس شما با چه منطقي توانستيد اتومبيل خود را پارك كنيد؟ شما از منطق فازي استفاده كرديد.
دنياي فازي
ميپرسم <هوا ابري است يا آفتابي؟> پاسخ ميدهي: نيمهابري. ميپرسم <آيا همه آنچه كه ديروز به من گفتي، راست بود؟> پاسخ ميدهي: بيشتر آن حقيقت داشت. ما در زندگي روزمره بارها از منطق فازي استفاده ميكنيم. واقعيت اين است كه دنياي صفر و يك، دنيايي انتزاعي و خيالي است. به ندرت پيش ميآيد موضوعي صددرصد درست يا صددرصد نادرست باشد؛ زيرا در دنياي واقعي در بسياري از مواقع، همهچيز منظم و مرتب سرجايش نيست.
از نخستين روز تولد انديشه فازي، بيش از چهل سال ميگذرد. در اين مدت نظريه فازي، چارچوب فكري و علمي جديدي را در محافل آكادميك و مهندسي معرفي نموده و ديدگاه دانشمندان را نسبت به كمّ و كيف دنياي اطراف ما تغيير داده است. منطق فازي جهانبيني بديع و واقعگرايانهاي است كه به اصلاح شالوده منطق علمي و ذهني بشر كمك شاياني كردهاست.
مجموعههاي فازي
بنياد منطق فازي بر شالوده نظريه مجموعههاي فازي استوار است. اين نظريه تعميمي از نظريه كلاسيك مجموعهها در علم رياضيات است. در تئوري كلاسيك مجموعهها، يك عنصر، يا عضو مجموعه است يا نيست. در حقيقت عضويت عناصر از يك الگوي صفر و يك و باينري تبعيت ميكند. اما تئوري مجموعههاي فازي اين مفهوم را بسط ميدهد و عضويت درجهبندي شده را مطرح ميكند. به اين ترتيب كه يك عنصر ميتواند تا درجاتي - و نه كاملاً - عضو يك مجموعه باشد. مثلاً اين جمله كه <آقاي الف به اندازه هفتاددرصد عضو جامعه بزرگسالان است> از ديد تئوري مجموعههاي فازي صحيح است. در اين تئوري، عضويت اعضاي مجموعه از طريق تابع (u(x مشخص ميشود كه x نمايانگر يك عضو مشخص و u تابعي فازي است كه درجه عضويت x در مجموعه مربوطه را تعيين ميكند و مقدار آن بين صفر و يك است