Fuzzy Logic - Cara Mencapai Kontrol Berdasarkan Input yang Tidak Tepat

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Di era kontrol digital ini, hampir setiap alat dikontrol menggunakan kontrol digital level menggunakan 1 dan 0. Tapi coba pikirkan, bukankah cukup tidak praktis untuk memikirkan setiap output dari proses harian yang Anda temui, hanya bergantung pada dua status input. Tidak, Pasti. Bayangkan saja ibumu memasak makanan enak dan kamu tidak bisa berhenti memujinya. Jadi bagaimana makanannya menjadi begitu enak? Dengan penambahan bahan dalam jumlah dan proporsi yang tepat tentunya. Jadi bagaimana dia mengaturnya? Dengan pengetahuan numerik yang sempurna tentang kuantitas? Tidak selalu. Dia melakukan itu dengan ide yang diketahui, yang datang dengan pengalaman. Di sinilah muncul ide tentang logika kontrol yang menggunakan derajat status masukan daripada masukan itu sendiri, logika yang tidak membutuhkan beberapa masukan yang sempurna melainkan hanya bekerja dengan estimasi masukan yang khas. Ini adalah logika fuzzy.

Apa itu Fuzzy Logic?

Logika fuzzy adalah sistem kontrol dasar yang mengandalkan derajat status input dan output bergantung pada status input dan laju perubahan status ini. Dengan kata lain, sistem logika fuzzy bekerja dengan prinsip menetapkan keluaran tertentu tergantung pada probabilitas status masukan.




Bagaimana Fuzzy Logic Berasal?

Fuzzy Logic dikembangkan pada tahun 1965 oleh Lotfi Zadeh di University of California, Berkley sebagai cara untuk melakukan proses komputer berdasarkan nilai alami daripada nilai biner. Awalnya digunakan sebagai cara untuk memproses data dan kemudian mulai digunakan sebagai strategi kontrol.

Bagaimana Fuzzy Logic Bekerja?

Logika fuzzy bekerja pada konsep memutuskan keluaran berdasarkan asumsi. Ia bekerja berdasarkan set. Setiap set mewakili beberapa variabel linguistik yang mendefinisikan kemungkinan keadaan keluaran. Setiap status yang mungkin dari input dan derajat perubahan status adalah bagian dari himpunan, bergantung pada output yang diprediksi. Ini bekerja berdasarkan prinsip If-else-the, yaitu If A AND B Then Z.



Misalkan kita ingin mengontrol sistem di mana output dapat berada di mana saja di himpunan X, dengan nilai umum x, sehingga x menjadi milik X. Pertimbangkan himpunan tertentu A yang merupakan subset dari X sehingga semua anggota A menjadi miliknya interval 0 dan 1. Himpunan A dikenal sebagai himpunan fuzzy dan nilai fUNTUK(x) di x menunjukkan tingkat keanggotaan x dalam himpunan itu. Outputnya ditentukan berdasarkan derajat keanggotaan x dalam himpunan. Penetapan keanggotaan ini tergantung pada asumsi keluaran tergantung pada masukan dan laju perubahan masukan.

Himpunan fuzzy ini direpresentasikan secara grafis menggunakan fungsi keanggotaan dan keluarannya ditentukan berdasarkan derajat keanggotaan di setiap bagian fungsi. Keanggotaan set ditentukan oleh logika IF-Else.


Umumnya, variabel himpunan adalah keadaan masukan dan derajat perubahan masukan dan keanggotaan keluaran bergantung pada logika operasi AND dari keadaan masukan dan laju perubahan masukan. Untuk sistem multi-input, variabel juga dapat menjadi input yang berbeda dan output dapat merupakan hasil yang mungkin dari operasi AND antar variabel.

Sistem Kontrol Fuzzy

Sistem kendali fuzzy terdiri dari komponen-komponen berikut:

Sistem Kontrol Logika Fuzzy

Sistem Kontrol Logika Fuzzy

Sebuah Fuzzifier yang mengubah variabel yang diukur atau input dalam bentuk numerik menjadi variabel linguistik.

Pengontrol melakukan operasi logika fuzzy dengan menetapkan keluaran berdasarkan informasi linguistik. Ia melakukan perkiraan penalaran berdasarkan cara interpretasi manusia untuk mencapai logika kontrol. Pengontrol terdiri dari basis pengetahuan dan mesin inferensi. Basis pengetahuan terdiri dari fungsi keanggotaan dan aturan fuzzy, yang diperoleh dari pengetahuan tentang operasi sistem menurut lingkungan.

The Defuzzifier mengubah keluaran fuzzy ini menjadi keluaran yang diperlukan untuk mengontrol sistem.

Sebuah Sistem Kontrol Sederhana menggunakan Logika Fuzzy untuk Mengontrol Kecepatan Kipas Bergantung pada Suhu Input.

Misalkan Anda ingin mengontrol kecepatan kipas angin tergantung pada suhu ruangan. Untuk orang awam normal jika suhu ruangan sedemikian rupa sehingga dia merasa terlalu panas, maka kecepatan kipas dinaikkan ke nilai penuh. Jika ia merasa agak panas, maka kecepatan kipas dinaikkan secukupnya. Jika ia merasa terlalu dingin, kecepatan kipas akan menurun drastis.

Jadi, Bagaimana cara membuat Komputer Anda melakukan ini?

Beginilah cara kita mencapai ini:

Mengontrol Kecepatan Kipas berdasarkan Input Suhu

Mengontrol Kecepatan Kipas berdasarkan Input Suhu

  • Sensor suhu mengukur nilai suhu ruangan. Nilai yang didapat diambil dan kemudian diberikan ke fuzzifier.
  • Fuzzifier memberikan variabel linguistik untuk setiap nilai yang diukur dan tingkat perubahan nilai yang diukur.

Misal, jika nilai terukur 40⁰C ke atas, maka ruangan terlalu panas

Jika nilai terukur antara 30⁰C sampai 40⁰C, berarti ruangan cukup panas

Jika nilai terukur adalah 22 hingga 28⁰C, berarti ruangannya sedang

Jika nilai terukur 10 sampai 20⁰C, ruangan dingin

Jika nilai terukur di bawah 10, ruangan terlalu dingin.

  • Langkah selanjutnya melibatkan berfungsinya basis pengetahuan yang berisi informasi dari fungsi anggota ini serta basis aturan.

Misalnya, jika Ruangan terlalu panas DAN ruangan menjadi panas dengan cepat, setel kecepatan kipas ke Tinggi

Jika Ruangan terlalu panas DAN ruangan semakin panas secara perlahan, setel kecepatan kipas ke kurang dari Tinggi.

  • Langkah selanjutnya melibatkan mengubah variabel keluaran linguistik ini menjadi variabel numerik atau variabel logis yang digunakan untuk menggerakkan kipas pengemudi motor .
  • Langkah terakhir melibatkan pengendalian kecepatan kipas dengan memberikan masukan yang tepat ke penggerak motor kipas.

Jadi ini adalah gambaran singkat dari Fuzzy Logic, masukan lebih lanjut dipersilakan untuk ditambahkan.