*LA LGICA DIFUSALa Lgica Difusa o borrosa, utiliza expresiones que no son totalmente ciertas ni completamente falsas, es decir, que pueden tomar un valor cualquiera de veracidad.

*TIPOS DE LOGICA

En la lgica clsica una proposicin solo admite dos valores verdadero o falso.

Por ello se dice que la lgica usual es bivalente o binaria. Existen otras lgicas que admiten adems un tercer valor posible (lgica trivaluada) e incluso mltiples valores de verdad (lgica multivaluada).

*HISTORIA DE LGICA DIFUSA

Aristteles introdujo las Leyes del Conocimiento, las que posteriormente seran el sustento de la Lgica clsica. Sus tres Leyes fundamentales eran:

* Principio de Identidad * Ley de la Contradiccin * Ley del Tercero Excluido

Platn dijo que haba una tercera regin entre verdadero y falso: los grados de pertenencia.

Fue Jan ukasiewicz el primero que propuso una alternativa sistemtica a la lgica bi-valuada de Aristteles, una lgica de vaguedades. La describi como la lgica de los 3 valores o tri-valuada, con el tercer valor siendo 'Posible'.

*Black define en 1937 el primer conjunto difuso mediante una curva que recoga la frecuencia con la que se pasaba de un estado a su opuesto.

En los 60 Lotfi Asker Zadeh, basado en las ideas de Black, cre la 'lgica difusa', que combina los conceptos de la lgica y de los conjuntos de Jan ukasiewicz mediante la definicin de grados de pertenencia.

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DEFINICIN DE LGICA DIFUSA

Utiliza la experiencia del ser humano para generar un razonamiento que permite la toma de decisiones.

Su razonamiento se basa en la aproximacin a la percepcin humana: no todo es blanco o negro, los distintos tipos de grises predominan en el pensamiento humano.

LGICA DIFUSA EN INTELIGENCIA ARTIFICIAL En Inteligencia artificial, la lgica difusa, o lgica borrosa se utiliza para la resolucin de una variedad de problemas, principalmente los relacionados con control de procesos industriales complejos y sistemas de decisin en general, la resolucin la compresin de datos. Los sistemas basados en lgica difusa imitan la forma en que toman decisiones los humanos, con la ventaja de ser mucho ms rpidos. *

Los sistemas de lgica difusa estn tambin muy extendidos en la tecnologa cotidianaLos sistemas basados en lgica difusa son generalmente robustos y tolerantes a imprecisiones y ruidos en los datos de entrada.Xfuzzy es un entorno de desarrollo que facilita la descripcin, verificacin y sntesis de sistemas difusos. *

La lgica difusa en inteligencia artificial consiste en la aplicacin de la lgica difusa con la intencin de imitar el razonamiento humano en la programacin de computadoras.

Con la lgica convencional, las computadoras pueden manipular valores estrictamente duales, como verdadero/falso, s/no o ligado/desligado.

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En la lgica difusa, se usan modelos matemticos para representar nociones subjetivas, como caliente/tibio/fro, para valores concretos que puedan ser manipuladas por los ordenadores. En este paradigma, tambin tiene un especial valor la variable del tiempo, ya que los sistemas de control pueden necesitar retroalimentarse en un espacio concreto de tiempo, pueden necesitarse datos anteriores para hacer una evaluacin media de la situacin en un perodo anterior. *

En la teora de conjuntos difusos se definen las operaciones de unin, interseccin, diferencia, negacin o complemento, y otras operaciones sobre conjuntos, en los que se basa esta lgica. Para cada conjunto difuso, existe asociada una funcin de pertenencia para sus elementos, que indican en qu medida el elemento forma parte de ese conjunto difuso.

FUNCIONAMIENTO*

Las formas de las funciones de pertenencia ms tpicas son trapezoidales, lineales y curvas. *

Se basa en reglas heursticas de la forma SI (antecedente) ENTONCES (consecuente), donde el antecedente y el consecuente son tambin conjuntos difusos, ya sea puros o resultado de operar con ellos.

Si la temperatura esta alta y creciendo ENTONCES debe aumentarse bastante el agua fria.*

Los mtodos de inferencia para esta base de reglas deben ser simples, veloces y eficaces.

Los resultados de dichos mtodos son un rea final, fruto de un conjunto de reas solapadas entre s.

Los datos de entrada suelen ser recogidos por sensores, que miden las variables de entrada de un sistema. Para escoger una salida concreta a partir de tanta premisa difusa, el mtodo ms usado es el del centroide, en el que la salida final ser el centro de gravedad del rea total resultante. *

Un esquema de funcionamiento tpico para un sistema difuso podra ser: En la figura, el sistema de control hace los clculos con base en sus reglas heursticas. *

*El diseo de un controlador basado en lgica borrosa supone establecer un compromiso entre diversos criterios de diseo: velocidad, precisin y flexibilidad, principalmente.IMPLEMENTACINDESISTEMASBORROSOS

*ENTORNOSDEDESARROLLOEl continuo aumento de la complejidad de los sistemas de desarrollo ha forzado a introducir el concepto de entorno de desarrollo. Los sistemas inciales de base puramente textual se limitaban a conjuntos de programas aislados que procesaban ficheros, produciendo otros ficheros.

*Como herramientas para la investigacin en el desarrollo de sistemas de control y procesamiento de seal, se han utilizado frecuentemente entornos de base matemtica que facilitan la evaluacin de diversas tcnicas, sin obligar inicialmente al desarrollo de programas especficos, haciendo uso de paquetes matemticos diversos incluidos en estos sistemas matemticos de propsito general.EntornodetipomatemticoEs probablemente el entorno de desarrollo matemtico ms extendido para las aplicaciones de control y procesamiento de seal, especialmente en ambientes universitarios, donde se utiliza para la simulacin de control de sistemas.MATLAB

*MATHEMATICAEl entorno MATHEMTICA es probablemente uno de los paquetes de software de tipo matemtico ms extendido, siendo empleado por investigadores, ingenieros y estudiantes de escuelas de ingeniera y ciencias. Cubre no slo las reas cientficas y matemticas, sino que tambin se emplea en reas tecnolgicas y empresariales.

*FUZZYTECH (INFORM GmbH)Este entorno es uno de los ms difundidos y completos para el desarrollo de sistemas basados en lgica borrosa. El entorno de FuzzyTech fue desarrollado por la compaa INFORM Software GMBH, el cual surgi del trabajo de un grupo de investigadores dirigido por el profesor Hans Zimmermann, de la Universidad de Aachen (Alemania). Zimmermann, uno de los pioneros de la lgica difusa en Europa, es presidente y fundador de la International Fuzzy Systems Association (IFSA), la principal organizacin internacional para la investigacin y aplicacin de los sistemas basados en lgica difusaENTORNODELGICADIFUSA

*ENTORNODELGICADIFUSAEl entorno FIDE (Fuzzy Inference Development Enviroment) ha sido desarrollado por la compaa americana Aptronix, en colaboracin con Motorola. Este entorno se basa en un lenguaje de descripcin de controladores llamado FIL, que a su vez se compone de tres sublenguajes, para cada uno de los posibles en el entorno. El lenguaje FIU permite describir unidades de inferencia borrosa formadas por conjuntos de reglas que se aplica sobre variables, para las que se puede definir diversos adjetivos. FIDE

Sistemas de control de acondicionadores de aireSistemas de foco automtico en cmaras fotogrficasElectrodomsticos familiares (frigorficos, lavadoras...)Optimizacin de sistemas de control industrialesSistemas de reconocimiento de escrituraMejora en la eficiencia del uso de combustible en motoresSistemas expertos del conocimiento (simular el comportamiento de un experto humano)Tecnologa informticaBases de datos difusas: Almacenar y consultar informacin imprecisa. Para este punto, por ejemplo, existe el lenguaje FSQL.Y en general, en la gran mayora de los sistemas de control que no dependen de un S/No.

Aplicaciones

Reemplazar un operador humano por un sistema de difuso basado en reglas.

Metro Sendai (Hitachi)Cemento Kiln (F.L. Smidth)Control de elevador (Fujitec, Hitachi, Toshiba)Carro de SugenoRobot de Hirota Pndulo invertido de Yamakawua.Reactor nuclear (Hitachi, Bernard)Transmisin automtica (Nissan, Subaru)Control Bulldozer (Terano)Produccin de ethanol (Filev)

Nivel uno - control mediante lgica difusa

Propuesto en 1978.Consigui el permiso para operar en 1986 despus de 300,000 simulaciones y 3,000 viajes en vaco. Mejor la posicin de paro en 3x. Reduce el ajuste de potencia en 2x. Potencia total reducida en un 10%.

Metro Sendai (Hitachi)

Objetivos: Suavizar la marcha. Reducir el consumo de combustible. Menor desgaste. Patrones de comportamiento mas parecido al humano.

Transmisiones Automticas

Reemplazo de un operador humano por un sistema experto basado en lgica difusa

Medicina ((CADAG, Adlssnig), Arita, OMRON) Seguridad (Yamaichi, Hitachi) Comprobante de crdito (Zimmermann) Asignacin de daos (Yao, Hadipriono) Diagnostico de fallas (Guangzhou) Planeacin de produccin (Turksen)

Nivel dos: Anlisis de decisin basado en lgica difusa

Lavadoras Hornos de microondas Procesadores de arroz Limpiadores al vaco Cmaras de video Televisores Sistemas trmicos Traductores

Productos al consumidor

Elevadores Trenes Automviles (mquinas, transmisiones, frenos)controles de trfico

SistemasSoftware

Diagnostico MedicoSeguridadComprensin de datos

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