Điều khiển tự động tốc độ xe ôtô: Luận văn tìm hiểu Logic Mờ và xây dựng ứng dụng

Đ I H C QU C GIA THÀNH PH H CHÍ MINHẠ Ọ Ố Ố Ồ

CH NG TRÌNH ĐÀO T O TH C SĨ CNTT QUA M NGƯƠ Ạ Ạ Ạ

---------------  ---------------

Tìm Hi u Logic M và xây d ng ng d ngể ờ ự ứ ụ

Đi u khi n t đ ng t c đ xe ôtô ề ể ự ộ ố ộ

B môn ộ: PP Toán trong Tin H cọ

GVHD : PGS TS. Đ Văn Nh nỗ ơ

Th c hi nự ệ : Nguy n Khánh Ng cễ ọ

CH1001117

Thành ph H Chí Minh - Tháng 7 Năm 2012ố ồ

NH N XÉT C A GI NG VIÊN H NG D NẬ Ủ Ả ƯỚ Ẫ

.............................................................................................................................

M C L CỤ Ụ

Ph n 1: Logic Mầ ờ

I. Gi i thi uớ ệ ................................................................................................................. 1

II. T p m ậ ờ .................................................................................................................. 2

1. T p kinh đi n ậ ể ..................................................................................................2

2. Đ nh nghĩa t p mị ậ ờ...........................................................................................3

3. Các thông s đ c tr ng cho t p mố ặ ư ậ ờ...............................................................6

4. Các phép toán trên t p mậ ờ...............................................................................7

III. Quan h m ệ ờ .........................................................................................................12

IV. Logic m ờ...............................................................................................................12

1. Khái ni mệ.........................................................................................................12

2. Bi n ngôn ng ế ữ .................................................................................................13

3. M nh đ mệ ề ờ.....................................................................................................13

4. Các phép toán m nh đ mệ ề ờ ...........................................................................14

5. Phép toán kéo theo mờ.....................................................................................15

6. Lu t mậ ờ............................................................................................................16

7. Lu t Modus Ponens hay Modus Tollensậ.........................................................17

Ph n 2: ầThi t k H Th ng Mế ế ệ ố ờ

I. Các y u t xây d ng mô hình Logic mế ố ự ờ...............................................................20

II. Qui trình ho t đ ng c a Logic mạ ộ ủ ờ.......................................................................23

III. Ph ng pháp xây d ng mô hìnhươ ự ..........................................................................23

1. Mô hình tam giác .............................................................................................23

2. Mô hình hình thang...........................................................................................24

IV. Các ph ng pháp gi iươ ả mờ...................................................................................25

1. Ph ng pháp c c đ iươ ự ạ ......................................................................................25

2. Ph ng pháp đi m tr ng tâmươ ể ọ .........................................................................26

V. Công c th c hi n h Logic mụ ự ệ ệ ờ..........................................................................27

VI. M t s ng d ng c a Logic mộ ố ứ ụ ủ ờ.........................................................................28

Ph n 3: ầÁp d ng logic m vào cài đ t ng d ng đi u khi n t c đ xe ôtôụ ờ ặ ứ ụ ề ể ố ộ

I. M c tiêu và thi t kụ ế ế................................................................................................30

1. M c tiêuụ ...........................................................................................................30

2. Thi t k ng d ngế ế ứ ụ ...........................................................................................30

II. Phân tích thu t toán xây d ng h th ng đi u khi n m cho xe ôtôậ ự ệ ố ề ể ờ ..................31

1. Xây d ng bi n ngôn ng (Linguistic variables)ự ế ữ .............................................31

2. Xây d ng hàm ph thu c (membership function)ự ụ ộ .........................................31

3. Xác đ nh các lu t mị ậ ờ.......................................................................................35

4. Làm m d li u đ u vào (Fuzzification)ờ ữ ệ ầ .......................................................37

5. Gi iả mờ.............................................................................................................40

III. Cài đ t ng d ng minh h aặ ứ ụ ọ .................................................................................42

1. Cài đ t ch ng trình mình h a b ng C#ặ ươ ọ ằ .......................................................42

2. Ch y th nghi mạ ử ệ .............................................................................................48

IV. K t lu nế ậ .................................................................................................................49

1. Vai trò c a ph ng pháp toán trong tin h củ ươ ọ ..................................................49

2. Nh ng k t qu đ t đ c trong bài thu ho chữ ế ả ạ ượ ạ ...............................................49

3. H n ch và H ng phát tri nạ ế ướ ể .........................................................................49

Tài li u tham kh oệ ả .............................................................................................................51

Ph n I: Logic Mầ ờ

I. Gi i thi uớ ệ

Logic m đ c công b l n đ u tiên t i M vào năm 1965 do giáo s Lotfi Zadeh.ờ ượ ố ầ ầ ạ ỹ ư

K t đó, logic m đã có nhi u phát tri n qua các ch ng đ ng sau : phát minh M ,ể ừ ờ ề ể ặ ườ ở ỹ

áp d ng Châu Âu và đ a vào các s n ph m th ng m i Nh t.ụ ở ư ả ẩ ươ ạ ở ậ

ng d ng đ u tiên c a logic m vào công nghi p đ c th c hi n Châu Âu,Ứ ụ ầ ủ ờ ệ ượ ự ệ ở

kho ng sau năm 1970. T i tr ng Queen Mary Luân Đôn – Anh, Ebrahim Mamdaniả ạ ườ ở

dùng logic m đ đi u khi n m t máy h i n c mà tr c đây ông y không th đi uờ ể ề ể ộ ơ ướ ướ ấ ể ề

khi n đ c b ng các k thu t c đi n. Và t i Đ c, Hans Zimmermann dùng logic mể ượ ằ ỹ ậ ổ ể ạ ứ ờ

cho các h ra quy t đ nh. Liên ti p sau đó, logic m đ c áp d ng vào các lĩnh v cệ ế ị ế ờ ượ ụ ự

khác nh đi u khi n lò xi măng, … nh ng v n không đ c ch p nh n r ng rãi trongư ề ể ư ẫ ượ ấ ậ ộ

công nghi p.ệ

K t năm 1980, logic m đ t đ c nhi u thành công trong các ng d ng ra quy tể ừ ờ ạ ượ ề ứ ụ ế

đ nh và phân tích d li u Châu Âu. Nhi u k thu t logic m cao c p đ c nghiênị ữ ệ ở ề ỹ ậ ờ ấ ượ

c u và phát tri n trong lĩnh v c này.ứ ể ự

C m h ng t nh ng ng d ng c a Châu Âu, các công ty c a Nh t b t đ u dùngả ứ ừ ữ ứ ụ ủ ủ ậ ắ ầ

logic m vào k thu t đi u khi n t năm 1980. Nh ng do các ph n c ng chu n tínhờ ỹ ậ ề ể ừ ư ầ ứ ẩ

toán theo gi i thu t logic m r t kém nên h u h t các ng d ng đ u dùng các ph nả ậ ờ ấ ầ ế ứ ụ ề ầ

c ng chuyên v logic m . M t trong nh ng ng d ng dùng logic m đ u tiên t i đâyứ ề ờ ộ ữ ứ ụ ờ ầ ạ

là nhà máy x lý n c c a Fuji Electric vào năm 1983, h th ng xe đi n ng m c aử ướ ủ ệ ố ệ ầ ủ

Hitachi vào năm 1987.

Nh ng thành công đ u tiên đã t o ra nhi u quan tâm Nh t. Có nhi u lý do đữ ầ ạ ề ở ậ ề ể

gi i thích t i sao logic m đ c a chu ng. Th nh t, các k s Nh t th ng b tả ạ ờ ượ ư ộ ứ ấ ỹ ư ậ ườ ắ

đ u t nh ng gi i pháp đ n gi n, sau đó m i đi sâu vào v n đ . Phù h p v i vi cầ ừ ữ ả ơ ả ớ ấ ề ợ ớ ệ

logic m cho phép t o nhanh các b n m u r i ti n đ n vi c t i u. Th hai, các hờ ạ ả ẫ ồ ế ế ệ ố ư ứ ệ

dùng logic m đ n gi n và d hi u. S “thông minh” c a h không n m trong các hờ ơ ả ễ ể ự ủ ệ ằ ệ

ph ng trình vi phân hay mã ngu n. Cũng nh vi c các k s Nh t th ng làm vi cươ ồ ư ệ ỹ ư ậ ườ ệ

theo t , đòi h i ph i có m t gi i pháp đ m i ng i trong t đ u hi u đ c hành viổ ỏ ả ộ ả ể ọ ườ ổ ề ể ượ

c a h th ng, cùng chia s ý t ng đ t o ra h . Logic m cung c p cho h m tủ ệ ố ẽ ưở ể ạ ệ ờ ấ ọ ộ

ph ng ti n r t minh b ch đ thi t k h th ng. Và cũng do n n văn hóa, ng iươ ệ ấ ạ ể ế ế ệ ố ề ườ

Nh t không quan tâm đ n logic Boolean hay logic m ; cũng nh trong ti ng Nh t , tậ ế ờ ư ế ậ ừ

“m ’ không mang nghĩa tiêu c c.ờ ự

Do đó, logic m đ c dùng nhi u trong các ng d ng thu c lĩnh v c đi u khi nờ ượ ề ứ ụ ộ ự ề ể

thông minh hay x lý d li u. Máy quay phim và máy ch p hình dùng logic m đử ữ ệ ụ ờ ể

ch a đ ng s chuyên môn c a ng i ngh sĩ nhi p nh. Misubishi thông báo vứ ự ự ủ ườ ệ ế ả ề

chi c xe đ u tiên trên th gi i dùng logic m trong đi u khi n, cũng nh nhi u hãngế ầ ế ớ ờ ề ể ư ề

ch t o xe khác c a Nh t dùng logic m trong m t s thành ph n. Trong lĩnh v c tế ạ ủ ậ ờ ộ ố ầ ự ự

đ ng hóa, Omron Corp. có kho ng 350 b ng phát minh v logic m . Ngoài ra, logicộ ả ằ ề ờ

m cũng đ c dùng đ t i u nhi u quá trình hóa h c và sinh h c.ờ ượ ể ố ư ề ọ ọ

Năm năm trôi qua, các t h p Châu Âu nh n ra r ng mình đã m t m t k thu t chổ ợ ậ ằ ấ ộ ỹ ậ ủ

ch t vào tay ng i Nh t và t đó h đã n l c h n trong vi c dùng logic m vào cácố ườ ậ ừ ọ ỗ ự ơ ệ ờ

ng d ng c a mình. Đ n nay, có kho ng 200 s n ph m bán trên th tr ng và vô sứ ụ ủ ế ả ả ẩ ị ườ ố

ng d ng trong đi u khi n quá trình – t đ ng hóa dùng logic m .ứ ụ ề ể ự ộ ờ

T nh ng thành công đ t đ c, logic m đã tr thành m t k thu t thi t kừ ữ ạ ượ ờ ở ộ ỹ ậ ế ế

“chu n” và đ c ch p nh n r ng rãi trong c ng đ ng.ẩ ượ ấ ậ ộ ộ ồ

Trang 5

Luận văn: Tìm Hiểu Logic Mờ và xây dựng ứng dụng Điều khiển tự động tốc độ xe ôtô

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi