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Lógica Nebulosa
Computadores são estúpidos, eles somente respondem perguntas.
Pablo Picasso
Adriano Cruz ©2002NCE e IM/UFRJ
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Apresentação
Adriano Cruz NCE-IM UFRJ [email protected]
A luz viaja mais rápido que o som. É por isto que algumas pessoas parecem brilhantes até que começam a falar.
Linux Journal
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Bibliografia
E. Cox, “Fuzzy Systems Handbook”, AP Professional, 1995, ISBN 0-12-194370-8
Slides e Apostila em: equipe.nce.ufrj.br/adriano/fuzzy/bibliogr.htm
Neuro-Fuzzy and Soft Computing JyH-Shing Roger Jang, Chuen-Tsai Sun, Eiji Mizutani, Prentice Hall, 1997, ISBN 0-13-261066-3
Bart Kosko, “Fuzzy Thinking”, Harper Collins Publishers, 1994, ISBN 0-00-654713-3
L. H. Tsoukalas, R. E. Uhig, “Fuzzy and Neural Approaches in Engineering”, John Wiley and Sons, Inc, 1997, ISBN 0-471-16003-2
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Sumário
Introdução Conjuntos Nebulosos Operações com Conjuntos Nebulosos Sistemas Nebulosos
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Inteligência?
Inteligência Artificial
Inteligência Computacional
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Inteligência Artificial
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Inteligência Computacional
Lógica Nebulosa Redes Neurais Sistemas Evolucionistas Sistemas Híbridos
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Lógica Nebulosa
Lógica que trata matematicamente informações imprecisas usualmente empregadas na comunicação humana
Lógica multi-valorada que estende a lógica booleana usualmente empregada em computação
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Aristotóles
Filósofo macedônio que viveu entre 384 e 322 AC
Estudou com Platão Criador da lógica formal De família ligada à medicina associa o
espírito de observação e a índole classificatória
Considerado na idade média o filósofo Moldou a forma de pensamento ocidental
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Limitações da Lógica Aristotélica
Os objetos são classificados em categorias muito bem definidas
Um objeto pertence a uma categoria ou não.
Ou se é ou não Serve para separar objetos em
categorias bem definidas
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Aristóteles X Buda
Tudo deve ser ou não ser, seja no presente ou no futuro.
Aristóteles
Eu não expliquei que o mundo é eterno ou não eterno. Eu não expliquei que o mundo é finito ou infinito.
O Buda
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Por que lógica nebulosa? Toda linguagem é vaga. Toda lógica tradicional habitualmente assume
que símbolos precisos estão sendo empregados. Portanto, não é aplicável à vida terrestre mas somente a uma imaginária existência celestial.
Não se imagina como tudo é vago até que se tente fazê-lo de modo preciso.
Bertrand Russel
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Por que lógica nebulosa?
Quando as leis da Matemática se referem à realidade elas não estão certas. Quando estas leis estão certas elas não se referem a realidade.
Albert Einstein
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Como classificar exatamente?
Pessoas felizes Salas pequenas Temperaturas altas Carros andando rápido Taxas de juros altas Pessoas altas
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Ser ou não ser? Bertrand Russel, ao tentar formalizar a
Matemática, encontrou, no paradoxo do mentiroso de Creta, a possibilidade de algo ser e não ser ao mesmo tempo
O Filósofo Cretense dizia que todos os Cretenses mentem.
Se ele mente então ele pode falar a verdade, se ele fala a verdade então ele está mentindo
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Resposta: Ser e não ser.
O conjunto de todos os conjuntos que não sã₧o membros de si mesmo, é um membro de si mesmo?
Se ele é membro dele mesmo então não é, se ele não é então é.
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Os Detratores
Lógica Nebulosa é errada, errada e perniciosa. O que precisamos é mais pensamento lógico, não menos. O perigo da lógica nebulosa é que ela irá encorajar aquele tipo de pensamento impreciso que nos trouxe tantas dificuldades. Lógica Nebulosa é a cocaína da Ciência!
Prof. William Kaham - U. Cal - Berkeley
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Os Detratores
“Nebulização” é uma espécie de permissividade científica. Ela tende a resultar em bordões socialmente atrativos, desacompanhados da dura disciplina do trabalho científico e da observação paciente.
Prof. Rudolf Kalam - U. Florida - Gainesville
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Início
Lofty Zadeh. “Fuzzy Sets”, Information na Control, 1965
Princípio da Incompatibilidade A medida que a complexidade de um sistema
aumenta, nossa habilidade para fazer afirmações precisas e que sejam significativas a cerca deste sistema diminui até que um limiar é atingido além do qual precisão e significância (ou relevância) tornam-se quase que características mutuamente exclusivas.
Lofty Zadeh
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Pensando Nebulosamente
SimSim
NãoNão NãoNão
SimSim
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Pensando Nebulosamente
Se a taxa de juros for alta e o déficit for alto teremos uma recessão branda
Se hora de pico aumente a freqüência dos trens
Se a roda deslizar solte o freio um pouco
Se a terra está muita seca e a temperatura alta regue muito tempo
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Nebulizando
Medida Física Medida NebulizadaTemp = 35º Temp = alta, µalta(t)=0.8Temp = 48º Temp = alta, µalta(t)=1.0Idade = 35 Idade = meia, µmeia(i)=0.8Nota = 10.0 Nota = A, µA(t)=1.0Nota = 8.5 Nota = A, µA(t)=0.87
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Sistemas Nebulosos
XX Y=F(X)Y=F(X)
A função F(x) é desconhecidaA função F(x) é desconhecida
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Aproximação de Funções
X
Y
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Teorema da Aproximação
É sempre possível aproximar uma curva com um número finito de remendos
Bart Kosko Remendos são pedaços de conhecimento
sobre o problema Cada remendo corresponde a uma regra, ou
proposição da forma: Se velocidade é alta então pise forte no
freio
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Sistemas Nebulosos
Máquina Inferências
Gerente de Dados
Regras Conjuntos Operadores
Neb
uliz
ação
Des
neb
uliz
ação
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Vantagens
Utilizam regras que expressam as imprecisões e aproximações do mundo real
Mais fáceis de entender, manter e testar Podem ser prototipados em menos tempo São robustos. Operam com falta de regras
ou regras defeituosas Necessitam menos regras Avaliam regras paralelamente Acumulam evidências contra e a favor
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Desvantagens
Necessitam mais simulação e testes Não aprendem facilmente Dificuldade de estabelecer regras
corretamente Não há uma definição matemática
precisa
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Produtos Comerciais
Metro Sendai: 16 estações e 13,5 km de trilhos, desenvolvido pela Hitachi
Lavadoras de roupa medem peso e sujeira da roupas para avaliar programa de lavagem
Máquinas para filmagens comparam imagens para diminuir tremidas
Aspiradores de pó medem quantidade de pó para variar potência de sucção
Fornos de microondas medem temperatura, umidade e forma dos alimentos para controlar tempo
@2001 Adriano Cruz NCE e IM - UFRJ
Produtos comerciais
Ar condicionado mede a temperatura ambiente e preferências dos usuários
Sistemas ABS medem deslizamento e travamento das rodas para controlar freios
Mitsubishi desenvolveu sistema que controla suspensão, tração, transmissção e ar
Hitachi usa 150 regras para negociar bonds e mercados futuros
Yamaichi usa sistema com centenas de regras para negociar ações
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Produtos
Arcondicionado
Mitsubishi,Hitachi, Sahrp
Evita oscilação de temperatura,economiza energia
Injeção Eletr NOK/Nissan Injeção baseada no acelerador, txde O2, temperatura água, RPM,etc
Forno Aço Nippon Steel Mistura entradas e controlatempos e temperaturas
Golfe Maruman GolfClub
Escolhe tacos
Elevadores Fujitec Reduz tempo espera baseado notráfego
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Questões?
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