Sumea logiikka

Julkaistu: Uutiset | 0

Sumea logiikka on säätö- ja automaatiotekniikan osa-alue, jossa käytetään lingvistisiä muuttujia ja jäsenyysfunktioita. Lingvistinen muuttuja on niin sanottu kielellinen muuttuja. Esimerkiksi muuttuja ”lämpötila” voi saada lingvistisiä arvoja ”viileä”, ”sopiva” tai ”lämmin”. Nämä arvot ovat peräisin esimerkiksi mitatusta datasta, minkä jälkeen mittaukset on muunnettu lingvistisiin muotoihin matematiikan avulla. Sumeassa logiikassa jäsenyysfunktioiden avulla voidaan todeta väliltä 0 – 1, kuinka varmasti kyseinen muuttuja on esimerkiksi ”lämmin”. Jos esimerkiksi lämpötila alla olevassa kuvassa on 24, saa jäsenyysfunktio ”lämmin” (punainen viiva) arvon 1, jolloin lämpötila varmasti ”lämmin”.

 

Sumea logiikka|Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia
Esimerkki sisälämpötilan kuvauksesta sumeassa säädössä

Nämä lingvistiset muuttujat voidaan liittää yhteen sumeiden propositioiden (JA, TAI, EI) avulla, esimerkiksi ”lämpötila on kylmä JA aurinko ei paista”. Näiden propositioiden avulla voidaan tehdä sumeita sääntöjä, joita yhdistelemällä voidaan esimerkiksi ohjata tiettyä teknistä laitetta. Esimerkkinä voisi olla sääntö, jossa ”ulkolämpötila on kylmä JA aurinko ei paista” NIIN ”paterin lämmitystehoa on suurennettava”. Säännöt ovat JOS-NIIN – pohjaisia, ja niitä voi olla sumean logiikan järjestelmässä useita. Useiden sääntöjen tuloksena täsmällisestään arvo, joka ottaa huomioon kaikki säännöt. Täsmällistetty arvo voidaan lähettää eteenpäin esimerkiksi lämmitysjärjestelmälle.

 

Sumeaa logiikkaa voidaan käyttää useiden erilaisten laitteiden ohjauksessa sekä säätimien virityksessä. Menetelmää voidaan hyödyntää ilmanvaihtolaitteen lämpötilan säädössä, valaistuksen ohjauksessa tai patteriverkoston menoveden säädössä. Myös esimerkiksi PID-säätimen parametrien viritys voidaan toteuttaa sumean logiikan avulla, jolloin säädin saadaan toimimaan paremmin eri toiminta-alueilla. Sumean logiikan etuna on myös, että prosesseissa olevat epälineaarisuudet on mahdollista ottaa paremmin huomioon. Mallin rakentaminen ihmismäisen epävarman tiedon ajattelumallin mukaan (hieman lämmin, melko kylmä) voi helpottaa myös mallin rakentamista ja hahmottamista. Kehittyneissä sumean logiikan menetelmissä voidaan myös ennustaa esimerkiksi energian kulutusta sääennusteen perusteella, sekä ottaa huomioon asukkaan antama palaute. Sumeaa logiikkaa voidaan yhdistää myös muihin kehittyneisiin menetelmiin, kuten ennustaviin

Vastaa