¦þ¹ ¼³¾Šł
¦þ¹ ¼³¾Šł
¦þ¹ ¼³¾Šł
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Implant<br />
ÊÀÊ ÏÐÎÃÐÀÌÌÈÐÎÂÀÒÜ ÐÎÁÎÒÀ-ÓÁÈÉÖÓ<br />
Èâàí Ñêëÿðîâ<br />
Sklyarov@real.xakep.ru<br />
Ðèñ.2. Ôóíêöèè ïðèíàäëåæíîñòè äëÿ òåðìîâ<br />
ëèíãâèñòè÷åñêîé ïåðåìåííîé ÄÈÑÒÀÍÖÈß<br />
Äëÿ óäîáñòâà ñîñòàâèì òàáëèöó, â êîòîðîé áóäóò îòðàæåíû<br />
âñå íàøè ïðàâèëà (ñì. ðèñ.4). Íàø ðîáîò áóäåò<br />
äåéñòâîâàòü íà îñíîâå íå÷åòêèõ ïðàâèë, ïðåäñòàâëåííûõ<br />
â òàáëèöå.<br />
Ïîñëå ïðèìåíåíèÿ íå÷åòêèõ ïðàâèë ìû äîëæíû ñäåëàòü<br />
çàêëþ÷èòåëüíûé ëîãè÷åñêèé âûâîä. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçóþòñÿ<br />
îïåðàòîðû MIN() èëè MAX(). ßñíî, ÷òî ïåðâûé âû-<br />
÷èñëÿåò ìèíèìàëüíûå çíà÷åíèÿ, à âòîðîé ìàêñèìàëüíûå.<br />
Êàêîé èç íèõ ïðèìåíÿòü, çàâèñèò îò òîãî, êàêîé ëîãè÷åñêîé<br />
ñâÿçêîé îáúåäèíåíû ïåðåìåííûå â ïðàâèëå. Åñëè<br />
ñâÿçêîé È, ïðèìåíÿåòñÿ îïåðàòîð MIN(), åñëè ñâÿçêîé<br />
ÈËÈ — MAX(). Íó à åñëè â ïðàâèëå âñåãî îäíà âõîäíàÿ<br />
ïåðåìåííàÿ, òî îïåðàòîðû âîâñå íå íóæíû.<br />
Äîïóñòèì, â íàøåì ïðèìåðå òåðì ÁËÈÇÊÎ ëèíãâèñòè÷åñêîé<br />
ïåðåìåííîé ÄÈÑÒÀÍÖÈß èìååò ñòåïåíü ïðèíàäëåæíîñòè<br />
0,7, à òåðì ËÅÂÎÅ ïåðåìåííîé ÍÀÏÐÀÂËÅÍÈÅ — 0,4.<br />
Ò.ê. èñïîëüçîâàíà ñâÿçêà È, òî ïðèìåíèì îïåðàòîð MIN():<br />
MIN(0,7;0,4) = 0,4<br />
Ñëåäîâàòåëüíî, ñòåïåíü ïðèíàäëåæíîñòè òåðìà ÐÅÇÊÎ<br />
ÂÏÐÀÂÎ ëèíãâèñòè÷åñêîé ïåðåìåííîé ÐÓËÅÂÎÉ ÓÃÎË áóäåò<br />
ðàâíà 0,4. Íî ýòî åùå íå âñå. Ïðåäñòàâèì, íàïðèìåð,<br />
÷òî ðàññòîÿíèå â 1,8 ì äëÿ òåðìà ÁËÈÇÊÎ îêàæåòñÿ ðàâíî<br />
ñòåïåíè ïðèíàäëåæíîñòè 0,7, à òî æå ñàìîå ðàññòîÿíèå<br />
äëÿ òåðìà Î×ÅÍÜ ÁËÈÇÊÎ – 0,3, êàê ýòî ïîêàçàíî íà<br />
ðèñ.2 êðàñíûìè ïóíêòèðíûìè ëèíèÿìè. Àíàëîãè÷íî äëÿ<br />
ïåðåìåííîé ÍÀÏÐÀÂËÅÍÈÅ óãîë â 18 ãðàäóñîâ äëÿ òåðìà<br />
ËÅÂÎÅ ìîæåò èìåòü ñòåïåíü ïðèíàäëåæíîñòè 0,6, à äëÿ<br />
òåðìà ÏÐßÌÎ — 0,4. Ò.å. âïîëíå ìîãóò èìåòü íå íóëåâîé<br />
âûõîäíîé ðåçóëüòàò ñðàçó íåñêîëüêî íå÷åòêèõ ïðàâèë. Íî<br />
íàì íåîáõîäèìî ïîëó÷èòü òîëüêî îäíî çíà÷åíèå! Êàêîå èç<br />
íèõ ñ÷èòàòü ïðàâèëüíûì Äëÿ ýòîãî ìû äîëæíû ïðèìåíèòü<br />
îïåðàòîð MIN()/MAX() äëÿ êàæäîãî ðàçðàáîòàííîãî<br />
íàìè ïðàâèëà, à èç âñåõ ïîëó÷åííûõ çíà÷åíèé âûáðàòü<br />
ìàêñèìàëüíîå. Â ðåçóëüòàòå âñåõ ýòèõ äåéñòâèé ìû ïîëó-<br />
÷èì îäíî-åäèíñòâåííîå íå÷åòêîå çíà÷åíèå óïðàâëÿþùåé<br />
ïåðåìåííîé, êîòîðîå íåîáõîäèìî ïðèâåñòè ê ÷åòêîìó<br />
çíà÷åíèþ, ò.å. ïåðåõîäèì ê ýòàïó äåôàççèôèêàöèè.<br />
ÕÀÊÅÐ\¹53\Ìàé\2003<br />
ÁËÎÊ ÏÎÈÑÊÀ ÆÅÐÒÂÛ & ÁËÎÊ ÏÐÅÑ-<br />
ËÅÄÎÂÀÍÈß È ÓÍÈ×ÒÎÆÅÍÈß ÆÅÐÒÂÛ<br />
Çà íåèìåíèåì ìåñòà ìû íå áóäåì ðàçáèðàòü ýòè áëîêè â<br />
äåòàëÿõ. Îáñóäèì ïîâåðõíîñòíî âòîðîé áëîê — áëîê ïîèñêà<br />
æåðòâû. Íóæíî ñðàçó èñõîäèòü èç ïðåäïîëîæåíèÿ,<br />
÷òî ïîèñê æåðòâû ïðîèñõîäèò â íåáîëüøîì, îãðàíè÷åííîì<br />
ïðîñòðàíñòâå. Äåéñòâèòåëüíî, êèëëåð íå èùåò æåðòâó<br />
ãäå íè ïîïàäÿ, îí ÷åòêî çíàåò, ãäå òà äîëæíà ïîÿâèòüñÿ,<br />
è óæå âûñëåæèâàåò åå â îïðåäåëåííîì ìåñòå. Óñëîâíî<br />
áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ýòî ìóçåé ñ ìíîæåñòâîì êîìíàò è<br />
ïåðåìåùàþùèõñÿ îáúåêòîâ (ëþäåé). Òàêæå áóäåì ñ÷èòàòü,<br />
÷òî íàø ðîáîò íå ñíàéïåð, ò.å. äëÿ âûïîëíåíèÿ çàäàíèÿ<br />
åìó íåîáõîäèìî äîñòàòî÷íî áëèçêî (âïëîòíóþ) ïîäîéòè<br />
ê æåðòâå. Ïîèñê æåðòâû ìîæíî ðåàëèçîâàòü ïîðàçíîìó.<br />
Ïðîñòåéøèé ñïîñîá - ýòî ïàòðóëèðîâàíèå ðîáîòîì<br />
êîìíàò ñ ïåðèîäè÷åñêîé ñìåíîé ïîçèöèé è ïðîñìîòðîì<br />
îêðóæàþùåé îáñòàíîâêè. Ò.å. ðîáîò ñîâåðøàåò<br />
ïîëíûé îáîðîò âîêðóã ñâîåé îñè, ïðè ýòîì ñðàâíèâàÿ<br />
ëþáîé îáúåêò (÷åëîâåêà) ñ «ýòàëîíîì» (æåðòâîé), åñëè<br />
öåëü íå îáíàðóæåíà, äåëàåò íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî øàãîâ<br />
âïåðåä è ñíîâà ñîâåðøàåò ïîëíûé îáîðîò, è òàê äî òåõ<br />
ïîð, ïîêà æåðòâà íå ïîÿâèòñÿ â åãî ïîëå çðåíèÿ. Äëÿ<br />
ïîëíîãî îáîðîòà (360 ãðàäóñîâ) ðîáîòó äîñòàòî÷íî ñîâåðøèòü<br />
âñåãî äâà ïîâîðîòà âîêðóã ñâîåé îñè (íàïîìíþ,<br />
îáçîð «ãëàç» ðàâåí 180 ãðàäóñîâ!). Êñòàòè, ýòîò ñïîñîá<br />
ëåãêî ðåàëèçîâàòü, íå ïðèáåãàÿ ê íå÷åòêîé ëîãèêå. Êàê<br />
òîëüêî æåðòâà ïîÿâèòñÿ â ïîëå çðåíèÿ, âêëþ÷àåòñÿ áëîê<br />
ÏÐÅÑËÅÄÎÂÀÍÈß È ÓÍÈ×ÒÎÆÅÍÈß ÆÅÐÒÂÛ. Ò.å. ðîáîò<br />
íà÷èíàåò äâèãàòüñÿ ïðÿìî íà öåëü. Íå èñêëþ÷åíî, ÷òî<br />
æåðòâà íà÷íåò «óáåãàòü» îò ïðåñëåäîâàíèÿ, ïîýòîìó ðîáîò<br />
äîëæåí êîððåêòèðîâàòü ñâîå íàïðàâëåíèå òàêèì îáðàçîì,<br />
÷òîáû öåëü âñåãäà íàõîäèëàñü ïðÿìî ïî êóðñó.<br />
Íåëüçÿ òàêæå èñêëþ÷àòü ñèòóàöèè, êîãäà îáúåêò ñîâñåì<br />
ïðîïàäåò èç ïîëÿ çðåíèÿ (íàïðèìåð, çàéäåò çà óãîë), òîãäà<br />
ðîáîò äîëæåí äîéòè äî òîãî ìåñòà, ãäå áûëà ïîòåðÿíà<br />
öåëü, è âêëþ÷èòü áëîê ïîèñêà æåðòâû. Áëîê ïðåñëåäîâàíèÿ<br />
è óíè÷òîæåíèÿ æåðòâû, åñòåñòâåííî, íóæíî ïðîãðàììèðîâàòü<br />
ñ ïîìîùüþ íå÷åòêîé ëîãèêè.<br />
Ðèñ.3. Îáçîð «ãëàç» ðîáîòà<br />
äåì ñ÷èòàòü, ÷òî óãîë â 0 ãðàäóñîâ ëåæèò ïî ïðîäîëüíîé<br />
îñè íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ ðîáîòà, òîãäà ðàñïîëîæåíèå<br />
ïîìåõè ñ ïðàâîé ñòîðîíû îò îñè áóäåò ñîîòâåòñòâîâàòü<br />
ïîëîæèòåëüíîìó óãëó (îò 0 äî 90 ãðàäóñîâ), à ñ ëåâîé —<br />
îòðèöàòåëüíîìó (îò 0 äî -90 ãðàäóñîâ), ñì. ðèñ.3<br />
Òàêèì îáðàçîì, óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèåì äâèæåíèÿ ðîáîòà<br />
è ïîìåõîé îò 0 äî 30 ãðàäóñîâ è îò 0 äî -30 ãðàäóñîâ,<br />
ìîæíî îòíåñòè ê òåðìó ÏÐßÌÎ, à óãîë îò 20 äî 90<br />
ãðàäóñîâ - ê òåðìó ÏÐÀÂÎÅ. Àíàëîãè÷íî óãîë îò -20 äî -<br />
90 ãðàäóñîâ - ê òåðìó ËÅÂÎÅ. ß íå áóäó ñòðîèòü ôóíêöèè<br />
ïðèíàäëåæíîñòè äëÿ äàííûõ òåðìîâ, ò.ê. äóìàþ, òåáå<br />
ñåé÷àñ ýòî íå ñîñòàâèò îñîáîãî òðóäà, òàêæå ÿ íå áóäó<br />
îïðåäåëÿòü ñòåïåíè ïðèíàäëåæíîñòè äëÿ òåðìîâ ïåðåìåííîé<br />
ÐÓËÅÂÎÉ ÓÃÎË, ñ íèìè âñå àíàëîãè÷íî.<br />
Ðàçðàáîòêó ýòàïà ôàççèôèêàöèè íà ýòîì ìîæíî ñ÷èòàòü<br />
çàêîí÷åííîé, ïåðåõîäèì ê îáðàáîòêå.<br />
Îáðàáîòêà<br />
Îáðàáîòêà îñíîâàíà íà ðàáîòå íå÷åòêèõ ïðàâèë, ïîýòîìó<br />
ìû äîëæíû ðàçðàáîòàòü ýòè ñàìûå ïðàâèëà. Íå÷åòêèå<br />
ïðàâèëà ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îáû÷íûå îïåðàòîðû óñëîâèé<br />
if... then... (ÅÑËÈ... ÒÎÃÄÀ...), ñ âîçìîæíîñòüþ ïðèìåíåíèÿ<br />
ëîãè÷åñêèõ ñâÿçîê AND(È), OR(ÈËÈ) èëè<br />
NOT(ÍÅ). Íàïðèìåð:<br />
ÅÑËÈ ÄÈÑÒÀÍÖÈß=áëèçêî È ÍÀÏÐÀÂËÅÍÈÅ=ëåâîå ÒÎÃ-<br />
ÄÀ ÐÓËÅÂÎÉ ÓÃÎË=ðåçêî âïðàâî.<br />
Ðèñ.5. Äåôàççèôèêàöèÿ<br />
Äåôàççèôèêàöèÿ<br />
Ïîëó÷èòü ÷åòêîå çíà÷åíèå íå òàê-òî ïðîñòî, êàê êàæåòñÿ.<br />
Äîïóñòèì, ôóíêöèÿ ïðèíàäëåæíîñòè äëÿ òåðìà ÐÅÇÊÎ<br />
ÂÏÐÀÂÎ ëèíãâèñòè÷åñêîé ïåðåìåííîé ÐÓËÅÂÎÉ ÓÃÎË<br />
èìååò Ë-âèä (ñì. ðèñ.5).<br />
Ðèñ.4. Òàáëèöà íå÷åòêèõ ïðàâèë<br />
Ìû â ðåçóëüòàòå îáðàáîòêè ïîëó÷èëè, íàïðèìåð, çíà÷åíèå<br />
0,7. Íà ðèñóíêå ïîêàçàíî, ÷òî ÷åòêîå çíà÷åíèå ìîæåò<br />
áûòü ëþáûì èç äèàïàçîíà 60-90 ãðàäóñîâ (îñíîâàíèå<br />
çàøòðèõîâàííîé ôèãóðû). Êàêîå ñ÷èòàòü ïðàâèëüíûì Íî<br />
ýòî åùå ïðîñòåéøèé ñëó÷àé, ò.ê. ÿ óæå ãîâîðèë, ÷òî âèä<br />
ôóíêöèè ïðèíàäëåæíîñòè ìîæåò áûòü ñîâåðøåííî ëþáîé.<br />
Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî ìåòîäîâ ïî óñòðàíåíèþ íå-<br />
÷åòêîñòè. Íàïðèìåð, ìåòîä öåíòðà ìàêñèìóìà (áåðåòñÿ<br />
öåíòðàëüíîå çíà÷åíèå, êàê ïîêàçàíî íà ðèñóíêå), ìåòîä<br />
íàèáîëüøåãî çíà÷åíèÿ (âûáèðàåòñÿ íàèáîëüøåå èç ïîëó-<br />
÷åííûõ çíà÷åíèé), ìåòîä öåíòðîèäà (îêîí÷àòåëüíîå çíà-<br />
÷åíèå îïðåäåëÿåòñÿ êàê ïðîåêöèÿ öåíòðà òÿæåñòè çàøòðèõîâàííîé<br />
ôèãóðû) è ò.ä.<br />
Òàêèì îáðàçîì, ìû ïîëíîñòüþ îïèñàëè áëîê îáõîäà ïðåïÿòñòâèé,<br />
à òàêæå ðàññìîòðåëè, êàê ðåøàþòñÿ çàäà÷è ñ<br />
ïîìîùüþ íå÷åòêîé ëîãèêè.<br />
ÇÀÊËÞ×ÈÒÅËÜÍÛÉ ÝÒÀÏ<br />
Ïîñëå òîãî êàê ñèñòåìà ïîëíîñòüþ îïèñàíà, åå íóæíî îòëàæèâàòü<br />
è îïòèìèçèðîâàòü. Äëÿ ýòîãî ëó÷øå âñåãî èñïîëüçîâàòü<br />
ïðîãðàììíûé ñèìóëÿòîð ìîäåëè, êîòîðûé<br />
ïîçâîëèò íàáëþäàòü ïîâåäåíèå ðîáîòà è âíîñèòü ñîîòâåòñòâóþùèå<br />
êîððåêòèâû â îïèñàíèå. Òàêîé ñèìóëÿòîð íåñëîæíî<br />
íàïèñàòü ñàìîìó íà ëþáîì ÿçûêå ïðîãðàììèðîâàíèÿ.<br />
Ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî ñïåöèàëèçèðîâàííûõ CADñèñòåì,<br />
êîòîðûå ïîçâîëÿþò ïðîéòè âñå îñíîâíûå ýòàïû<br />
ðàçðàáîòêè íå÷åòêîé ñèñòåìû, íàïðèìåð, «fuzzy TECH»,<br />
«PCFuz», ïðèëîæåíèå Fuzzy ê ïàêåòó Matlab è ïð. Ïîñëå<br />
òîãî êàê ñèñòåìà áóäåò îòëàæåíà, ìîæíî ïåðåâîäèòü åå<br />
îïèñàíèå íà ÿçûê Ñè èëè àññåìáëåð è ïðîøèâàòü â ÏÇÓ<br />
(EEPROM, flash RAM), çàòåì ìîæíî ïðèñòóïàòü ê èñïûòàíèÿì<br />
ðåàëüíîé ìîäåëè.<br />
Âîò è âñå, ìîæåøü ñ÷èòàòü, ÷òî òû îâëàäåë ñàìîé ñîâðåìåííîé<br />
è ïðîäâèíóòîé òåõíîëîãèåé ïðîãðàììèðîâàíèÿ<br />
ñëîæíûõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ. Êñòàòè, íå÷åòêóþ ëîãèêó<br />
ìîæíî ïðèìåíÿòü äëÿ êîäèíãà áîòîâ â èãðàõ èëè<br />
äëÿ ñîçäàíèÿ áîëåå «èíòåëëåêòóàëüíûõ» ñèñòåì áåçîïàñíîñòè,<br />
òàêèõ êàê ôàåðâîëû, à òàêæå âèðóñîâ, ÷åðâåé<br />
è ïð. (íî ÿ òåáå ýòîãî íå ãîâîðèë ;)). Òàê<br />
÷òî, áóäóùåå óæå â òâîèõ ðóêàõ. Äåðçàé!<br />
Èñòî÷íèêè èíôîðìàöèè<br />
http://www.russianlaw.net/sci/FL/links.htm<br />
http://asu.ugatu.ac.ru/book/iis/iis.htm<br />
http://fuzzyfly.chat.ru<br />
http://fuzzy.kstu.ru<br />
http://pmg-ru.narod.ru/download/fuzzy.zip<br />
http://dushkin.boom.ru/<br />
http://www.robotwar3d.com/ :)<br />
50 Íüþñû 1 Ôåððóì 2 Inside 3 PC_Zone 4 Âçëîì
Change language