Візуалізація нечіткого логічного виведення
Візуалізація нечіткого логічного виведення здійснюється за допомогою GUI-модуля Rule Viewer. Цей модуль дозволяє проілюструвати хід логічного виведення за кожним правилом, одержання результуючої нечіткої множини і виконання процедури дефазифікації. Rule Viewer може бути викликаний з будь-якого GUI-модуля, використовуваного із системами нечіткого логічного виведення, командою View rules … меню View чи натисканням клавіш Ctrl+4. Вид Rule Viewer для системи логічного виведення tipper із указівкою функціонального призначення основних полів графічного вікна приведений на рис. Б.6.
Рисунок Б.6 – Візуалізація логічного виведення
для системи tipper за допомогою Rule Viewer
Rule Viewer містить чотири меню - File, Edit, View, Options, два поля уведення інформації – Input і Plot points та кнопки прокручування зображення вліво - вправо (left-right), униз (up-down). У нижній частині графічного вікна розташовані також кнопки Help і Close, що дозволяють викликати вікно довідки і закрити редактор, відповідно. Кожне правило бази знань представляється у виді послідовності горизонтально розташованих прямокутників. При цьому перші два прямокутники відображають функції приналежностей термів посилки правила (Якщо-частина правила), а останній третій прямокутник відповідає функції приналежності терму-наслідку вихідної змінної (То-частина правила).
Порожній прямокутник у візуалізації другого правила означає, що в цьому правилі посилка за змінною food відсутня (food is none). Жовте заливання графіків функцій приналежностей вхідних змінних указує наскільки значення входів, відповідають термам даного правила. Для виведення правила у форматі Rule Editor необхідно зробити однократний щиглик лівої кнопки миші по номері відповідного правила. У цьому випадку зазначене правило буде виведено в нижній частині графічного вікна.
|
|
|
Блакитне заливання графіка функції приналежності вихідної змінної являє собою результат логічного виведення у вигляді нечіткої множини за даним правилом. Результуючу нечітку множину, що відповідає логічному виведенню за всіма правилами, показано в нижньому прямокутнику останнього стовпця графічного вікна. У цьому ж прямокутнику червона вертикальна лінія відповідає чіткому значенню логічного виведення, отриманого в результаті дефазифікації.
Уведення значень вхідних змінних може здійснюватися двома способами: шляхом уведення чисельних значень у поле Input; за допомогою миші, шляхом переміщення ліній-покажчиків червоного кольору.
В останньому випадку необхідно позиціонувати курсор миші на червоній вертикальній лінії, натиснути на ліву кнопку миші і не відпускаючи неї перемістити покажчик на потрібну позицію. Нове чисельне значення відповідної вхідної змінної буде перелічено автоматично і виведене у вікно Input.
|
|
|
У поле Plot points задається кількість крапок дискретизації для побудови графіків функцій приналежності. Значення за замовчуванням – 101.
Меню Edit:
Команда FIS Properties…відкриває FIS-редактор. Ця команда може бути також виконана натисканням Ctrl+1.
Команда Membership Functions…відкриває редактор функцій приналежностей. Ця команда може бути також виконана натисканням Ctrl+2.
Команда Rules…відкриває редактор бази знань. Ця команда може бути також виконана натисканням Ctrl+3.
Меню Options містить тільки одну команду Format, що дозволяє установити один з наступних форматів виведення обраного правило в нижній частині графічного вікна: Verbose - лінгвістичний; Symbolic – логічний; Indexed – індексований.
Б.6 ANFIS-редактор
ANFIS є абревіатурою Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System – адаптивна нейро-нечітка система. ANFIS-редактор дозволяє автоматично синтезувати з експериментальних даних нейро-нечіткі мережі. Нейро-нечітку мережу можна розглядати як один з різновидів систем нечіткого логічного виведення типу Сугено. При цьому функції приналежності синтезованих систем налагоджено (навчено) так, щоб мінімізувати відхилення між результатами нечіткого моделювання й експериментальних даних.
|
|
|
Завантаження ANFIS-редактора здійснюється за командою anfisedit. У результаті виконання цієї команди з'явиться графічне вікно, зображене на рис. Б.7. На цьому ж рисунку зазначено функціональні області ANFIS-редактора, опис яких приведено нижче.
Рисунок Б.7 - Основне вікно ANFIS-редактора
ANFIS-редактор містить 3 верхніх меню - File, Edit і View, область візуалізації, область властивостей ANFIS, область завантаження даних, область генерування вихідної системи нечіткого логічного виведення, область навчання, область тестування, область виведення поточної інформації, а також кнопки Help і Close, що дозволяють викликати вікно довідки і закрити ANFIS-редактор, відповідно.
Меню Edit:
Команда Undo скасовує раніше зроблену дію. Виконується також по натисканню Ctrl+Z.
Команда FIS Properties…відкриває FIS-редактор. Ця команда може бути також виконана натисканням Ctrl+1.
Команда Membership Functions…відкриває редактор функцій приналежності. Ця команда може бути також виконана натисканням Ctrl+2.
Команда Rules…відкриває редактор бази знань. Ця команда може бути також виконана натисканням Ctrl+3.
Команда Anfis…відкриває ANFIS-редактор. Ця команда може бути також виконана натисканням Ctrl+3. Помітимо, що дана команда, запущена з ANFIS-редактора не приводить до виконання яких-небудь дій, так цей редактор уже відкритий. Однак, у меню Edit інших GUI-модулів, використовуваних із системами нечіткого логічного виведення, додається команда Anfis…,що дозволяє відкрити ANFIS-редактор з цих модулів.
|
|
|
Область візуалізації містить два типи інформації: при навчанні системи – крива навчання у виді графіка залежності помилки навчання від порядкового номера ітерації; при завантаженні даних і тестуванні системи – експериментальні дані і результати моделювання.
Експериментальні дані і результати моделювання виводяться у виді множини крапок у двовимірному просторі. При цьому по вісі абцис відкладається порядковий номер рядка даних у вибірці (навчальної, тестової або контрольної), а по осі ординат - значення вихідної змінної для даного рядка вибірки. Використовуються наступні маркери: блакитна крапка (.) – тестова вибірка; блакитна окружність (o) – навчальна вибірка; блакитний плюс (+) – контрольна вибірка; червона зірочка (*) – результати моделювання.
В області властивостей ANFIS (ANFIS info) виводиться інформація про кількість вхідних і вихідних змінних, про кількість функцій приналежності для кожної вхідний змінний, а також про кількість рядків у вибірках. У цій області розташовані дві кнопки Structure і Clear Plot.
Натискання кнопки Structure відчиняє нове графічне вікно, у якому система нечіткого логічного виведення представляє у виді нейро-нечіткої мережі. Натискання кнопки Clear Plot дозволяє очистити область візуалізації.
В області завантаження даних (Load data) розташовані: меню вибору типу даних (Type), що містить альтернативи (Traning - навчальна вибірка; Testing - тестова вибірка; Checking - контрольна вибірка; Demo - демонстраційний приклад); меню вибору джерела даних (From), що містить альтернативи (disk – диск; worksp. - робоча область MatLab); кнопка завантаження даних Load Data…, по натисканню якої з'являється діалогове вікно вибору файлу, якщо завантаження даних відбувається з диска, або вікно введення ідентифікатора вибірки, якщо завантаження даних походить з робочої області; кнопка очищення даних Clear Data.
В області генерування (Generate FIS) розташовані меню вибору способу створення вихідної системи нечіткого логічного виведення. Меню містить наступні альтернативи: Load from disk – завантаження системи з диска; Load from worksp. – завантаження системи з робочої області MatLab; Grid partition - генерування системи по методу ґрат (без кластеризації); Sub. clustering – генерування системи за методом субкластеризації.
В області також розташована кнопка Generate, по натисканню якої генерується вихідна система нечіткого логічного виведення.
При виборі Load from disk з'являється стандартне діалогове вікно відкриття файлу.
При виборі Load from worksp. з'являється стандартне діалогове вікно введення ідентифікатора системи нечіткого логічного виведення.
При виборі Grid partition з'являється вікно введення параметрів методу ґрат, у якому потрібно вказати кількість термів для кожен вхідний змінної і тип функцій приналежності для вхідних і вихідної змінних.
При виборі Sub. clustering з'являється вікно введення наступних параметрів методу субкластеризації: Range of influence – рівні впливу вхідних змінних; Squash factor – коефіцієнт пригнічення; Accept ratio – коефіцієнт, що встановлює у скільки разів потенціал даної точки повинний бути вище потенціалу центра першого кластера для того, щоб центром одного з кластерів була призначена розглянута точка; Reject ratio - коефіцієнт, що встановлює у скількох разів потенціал даної точки повинний бути нижче потенціалу центра першого кластера, щоб розглянута точка була виключена з можливих центрів кластерів.
В області навчання (Train FIS) розташовані меню вибору методу оптимізації (Optim. method), поле завдання необхідної точності навчання (Error tolerance), поле завдання кількості ітерацій навчання (Epochs) і кнопка Train Now, натискання якого запускає режим навчання. Проміжні результати навчання виводяться в область візуалізації й у робочу область MatLab. У ANFIS-редакторі реалізовані два методи навчання: backpropa – метод зворотного поширення помилки, заснований на ідеях методу найшвидшого спуска; hybrid – гібридний метод, що поєднує метод зворотного поширення помилки з методом найменших квадратів.
В області тестування (Test FIS) розташовані меню вибору вибірки і кнопка Test Now, по натисканню по який відбувається тестування нечіткої системи з виведення результатів в область візуалізації.
Область виведення поточної інформації: у цій області виводиться найбільш істотна поточна інформація, наприклад, повідомлення про закінчення виконанні операцій, значення помилки чи навчання тестування і т.п.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 559; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!