INTRODUCCIÓN  A  LOS  SISTEMAS  NEURODIFUSOS
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INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS NEURODIFUSOS

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Introducción A La Lógica Difusa (LD)

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INTRODUCCIÓN  A  LOS  SISTEMAS  NEURODIFUSOS INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS NEURODIFUSOS Presentation Transcript

  • INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS NEURODIFUSOS UNIDAD 1
  • 1.2 Introducción A La Lógica Difusa (L D )
    • 1.2.1 Áreas de aplicación de la Lógica difusa.
    • 1.2.2 Problemas resueltos con sistemas difuso.
    • El termino de “lógica difusa” a sido utilizado de dos diferentes formas:
    • 1.- La lógica difusa se refiere a un sistema lógico que generaliza la lógica clásica de dos-valores para realizar razonamientos bajo incertidumbre.
    • 2.- La lógica difusa se refiere a todas las teorías y tecnologías que emplean conjuntos difusos, los cuales son clases con fronteras no nítida.
    ¿Qué Es La Lógica Difusa?
    • La segunda forma de lógica difusa incluye a la primera al considerarla como una rama.
    • Otras áreas incluyen: control difuso, reconocimiento de patrones difusos, aritmética difusa, programación matemática difusa, teoría de la probabilidad difusa, análisis de decisión difusa, teoría de redes neuronales difusas, y topología difusa, etc.
  • ¿Qué Es La Lógica Difusa?
    • Es una manera conveniente de proyectar un espacio de entrada a un espacio de salida.
  • La Historia De La L. D.
    • 1930 J. Lukasiewicz.- Inicia el concepto de una lógica multivaluada.
    • 1937 Max Black (filósofo). - Aplicó una lógica continua.
    • 1965 Lotfi A. Zadeh.- Publicó el 1  artículo sobre Conjuntos Difusos:
    • L. A. Zadeh, “Fuzzy Sets”, Inform. Contr., Vol. 8, pp338-353, 1965.
    • 1974 E. H. Mamdani.- Inicia los trabajos de investigación sobre Control Difuso. Motivado por 2 artículos de Zadeh sobre la teoría de algoritmos difusos y análisis lingüístico, aplica por primera vez la Lógica Difusa en el control de una:
    • Maquina de vapor .
    • * *.
        • La teoría de los conjuntos difusos sienta las bases para el desarrollo de una nueva lógica matemática , la cual se puede implantar en modos estructurados, como los algoritmos difusos .
  • Algoritmo Difuso
        • La existencia en nuestra memoria de tales reglas y conjuntos , así como su ejecución , no es otra cosa que un algoritmo difuso .
  • ¿Cuándo Nace la L. D.?
        • Nace cuándo dejamos de pensar que todo los fenómenos que observamos en el mundo cotidiano se pueden calificar dentro de conjuntos con fronteras bien establecidas, cuándo la valoración de una verdad admite ser graduada.
        • “ En la lógica difusa todo es motivo de grado”.
  • La L. D. Como Herramienta
        • La Lógica Difusa es una herramienta que nos permite estructurar, de una mejor manera, todo aquello que está separado por fronteras mal definidas, como el pensamiento, el lenguaje y la percepción.
        • La lógica difusa permite modelar el comportamiento de fenómenos que son difíciles de predecir con modelos matemáticos, esto mediante un lenguaje natural y claro. Lo anterior involucra el procesamiento natural del cerebro humano mediante reglas del modo:
    • “ Si esto sucede, entonces hago esto”.
    • La ciencia tradicional busca representar al mundo mediante modelos matemáticos, la naturaleza del cerebro humano procesa las reglas que atañen a una situación en particular en forma global y difusa,
  • . . .
    • Y solamente así se explica la velocidad con que deducimos una respuesta aproximada a una situación cuyo modelo matemático desconocemos y que sí podemos superar, como caminar o cachar en el aire una pelota de béisbol.
  • ¿Qué Es La Lógica Difusa?
        • La lógica difusa es la ciencia de los principios del razonamiento aproximado, y lo central en esta lógica es que a diferencia de los sistemas lógicos clásicos, ayuda a modelar los modos imprecisos de razonamiento que juegan un papel esencial en la habilidad humana para tomar decisiones en un ambiente de incertidumbre e imprecisión.
        • El concepto fundamental dentro de la lógica difusa es:
    • El Conjunto Difuso .
    • Dentro de la Lógica Difusa un conjunto es una clase de objeto con un continuo de grados de membresía, tal que un conjunto es caracterizado por una función de membresía , la cual asigna a cada objeto un intervalo de grado de membresía entre cero y uno.
    • Las funciones de membresía deben definirse a partir de la experiencia o la intuición o simplemente utilizando el sentido común.
  • Tipos De Funciones De Membresía
  • Resumen De Funciones De Membresía
    • Los conjuntos difusos describen conceptos vagos (corredor rápido, tiempo caliente, días de la semana).
    • Un conjunto difuso admite la posibilidad de pertenencia parcial en él (viernes es más o menos un día del fin de semana).
    • El grado de pertenencia de un objeto a un conjunto difuso es denotado por un valor de pertenencia entre 0 y 1.
    • Una función de pertenencia asociada con un conjunto difuso proyecta un valor de entrada a su valor de pertenencia apropiado.
  • ¿Qué son los sistemas difusos?
    • Los sistemas difusos son sistemas basados en conocimiento ó basados en reglas.
    • El corazón de un sistema difuso es una base de conocimiento que consiste de una base de reglas difusas IF-THEN.
    • Una regla difusa IF-THEN es una declaración IF-THEN en la cual algunas palabras son caracterizadas por funciones de membresía continua.
  • ¿Cómo construir un sistema difuso?
    • 1.- Se obtiene una colección de reglas difusas IF-THEN de la experiencia de un experto ó basado en el conocimiento que se tiene del problema a resolver.
    • 2.- Se combinan dichas reglas en un solo sistema. Los diferentes sistemas difusos utilizan principios distintos para realizar dicha combinación de reglas.
  • ¿Cuáles son los sistemas difusos utilizados comúnmente?
    • 1.- Sistema difuso puro.
    • 2.- Sistemas difusos Takagi-Sugeno-Kang (TSK).
    • 3.- Sistemas difusos con fusificador y defusificador.
  • 1.2.1 Áreas De Aplicación De La Lógica Difusa UNIDAD 1
  • Utilización de la L. D.
    • La Lógica Difusa se utiliza cuando un proceso provee fuentes de información que solamente son interpretadas cualitativamente o inciertamente.
    • La lógica difusa encuentra su aplicación en aquellas áreas en las cuales el juicio y la evaluación humana juegan un papel muy importante.
  • Algunas De Las Áreas De Aplicación En La Actualidad Son:
    • Electrodomésticos,
    • Transporte,
    • Control,
    • Economía,
    • Medicina,
    • Política,
    • Industria,
    • Informática,
    • Ingeniería,
    • Biología,
    • Microelectrónica
  • TABLA DE APLICACIONES Electrónica de Consumo - Autoenfoque y Exposición Automática en Cámaras de Vídeo - Sintonía Automática en T.V. Industria Automotriz - Control Antiderrapante - Transmisión Automática - Control de Inyección Electrónica
  • TABLA DE APLICACIONES Reconocimiento de Patrones - Reconocimiento de Voz - Visión Computarizada - Reconocimiento Óptico de Caracteres Aplicaciones en el Hogar - Lavadoras Automáticas - Aire Acondicionado - Hornos de Microondas - Refrigeradores - Limpiadores de alfombras
  • TABLA DE APLICACIONES Aplicaciones Industriales - Navegación Automática de Robots - Operación de Plantas de Cemento - Control de Hornos de Vidrio - Control de Reactores Nucleares Ingeniería Civil - Predicción Sísmica - Control de Calidad de Agua - Control del Movimiento Estructural - Evaluación de la seguridad estructural.
  • TABLA DE APLICACIONES Negocios - Asignación de Crédito en Tarjetas - Análisis Financiero - Acciones y Seguros - Programación de existencias en almacén - Toma de Decisiones Medicina - Diagnóstico Médico - Control de Presión Sanguínea - Diagnóstico de Rayos X - Herramientas de Endoscopio
  • ¿Por Qué Usar Lógica Difusa?
    • La LD es conceptualmente fácil de entender.
    • La LD es flexible.
    • La LD puede ser construida de la experiencia de los expertos.
    • Su estructura está basada en lenguaje natural.
  • ¿Cuándo No Usar La Lógica Difusa?
    • Si la Lógica Difusa NO ES una forma conveniente de proyectar un espacio de entrada a un espacio de salida en un determinado sistema ES MEJOR NO USARLA.
    • La lógica difusa NO es la codificación del sentido común ES MEJOR NO USARLA .
  • 1.2.1 Problemas resueltos con sistemas difuso UNIDAD 1
  • Diagrama a Bloques de un Sistema Difuso
  •  
  • Configuración Básica de Sistemas Difusos Base de Reglas Difusas Motor de Inferencia Difusa Conjuntos Difusos en U Conjuntos Difusos en V
  • Configuración Básica de un Sistema Difuso: Takagi-Sugeno-Kang (TSK) Base de Reglas Difusas Promedio de Importancia o Peso x en U y en V
  • Configuración Básica de Sistemas Difusos con Fusificador y Defusificador Base de Reglas Difusas Máquina de Inferencia Difusa Conjuntos difusos en U Conjuntos Difusos en V Fusificador Defusificador x en U y en V
  • 1.- Inteligencia Artificial Aplicada al Control de un Semáforo
  • Componentes de un C L D
    • FUSIFICACIÓN
    • La fusificación de una entrada es el proceso por el cual se calcula su grado de pertenencia a uno o varios de los conjuntos difusos en que se divide el rango de valores posibles para dicha entrada .
  • Conjuntos Difusos de Entrada para la Densidad 1
    • EVALUACIÓN DE LAS REGLAS DE CONTROL
    • En esta etapa se debe establecer una serie de reglas de la forma SI - ENTONCES para indicar la acción a realizar en función del conjunto al que pertenece la entrada al sistema .
  • Reglas para la Inferencia Difusa
    • DEFUSIFICACIÓN
    • La defusificación de las salidas consiste en obtener un valor numérico para cada una de las salidas del sistema a partir de los conjuntos difusos a los que pertenecen.
  • Conjuntos Difusos de Salida para la Luz Verde
  • Conclusión
    • Requiere de un Conjunto de Reglas que son dictadas comúnmente por el hombre, basadas en la experiencia del operador experto de una planta o proceso que se desee controlar, o a través del sentido común del programador, se requiere también del establecimiento de conjuntos difusos sobre los universos o variable.
    Sistema Difuso
  • 2.- Sistema Autónomo Móvil De Adquisición De Imágenes
  • 3.- ROBINN.- Robot Inteligente de Navegación DIAGRAMA A BLOQUES Tarjeta Digitalizadora De vídeo PC MOVIL Control electrónico Del móvil Acondicionamiento de la señal Procesamiento O Red Neuronal. Tratamiento y Acondicionamiento De la imagen. Tarjeta Digitalizadora De vídeo. Visión Transmisor De vídeo. Receptor De vídeo. Receptor De Ordenes. Transmisor De Ordenes Control Difuso
  • Sistema de control de giros del móvil
  • Sistema de control de velocidad
  • 4.- Silla De Ruedas Con Control Digital Basado En Lógica Difusa ETAPA DE POTENCIA MOTOR USUARIO CLD CONTROL MANUAL INTERFAZ SALIDA MOTOR S ENSOR E S ETAPA DE ACONDICIO- NAMIENTO SISTEMA MINIMO
  • Diagrama a bloques del funcionamiento de la programadora General de Trafico (PGT) 5.- Sistema De Regulación Automática De Trenes Para El Stc Del DF (Sirat-stc-df)
  • Sistema de Control Lógico Difuso para Regulación Automática Regulación Automática (CLD) Regulación de Horarios Regulación de Intervalos Proceso Entradas Salidas
  • CLD Regulación de Horarios Marcha Tipo Práctica = MTP
  • Variables de entrada Tipo de Tren Ubicación Señal de Espaciamiento Retardo
  • Variables de Salida Marcha de Tren Mando de DBO (Despacho Bajo Orden)
  • Reglas para el CLD Regulación de Horarios
  • Otros Problemas Resueltos TT0158 Lógica difusa aplicada a un juego por computadora. TT0129 Ping-Pong: Interceptor de objetos en 2D usando visión por computadora. TT0161 J.I.B.A. 3D (Juego inteligente de batalla aérea tridimensional basada en técnicas de aprendizaje ). TT0016 Desarrollo de un sistema de reconocimiento de voz basado en lógica difusa. TT0015 Reconocimiento óptico de caracteres basado en lógica difusa.
  •  
  • UNIDAD 1 1.3 Panorama General De Los Sistemas Inteligentes