5.3. Модуль нечеткого управления с нейронной сетью для выполнения дефуззификации

5.3.1. Введение

Обратимся еще раз к разд. 3.9, точнее - к описанию блока дефуззификации в модуле нечеткого управления. Сама задача дефуззификации, т.е. отображения выходных нечетких множеств в единственное численное значение, представляется весьма сложной проблемой. В качестве доказательства можно привести огромное разнообразие применяемых методов, от простейшего - максимума функции принадлежности - до наиболее изощренного - определения центра тяжести. Вопросы, с которыми приходится сталкиваться, иллюстрирует следующий пример. Допустим, что в качестве выходной величины выступает угол с областью допустимых значений  градусов, а центры функций принадлежности пяти выходных нечетких множеств размещаются в точках -180°, -90°, 0°, 90° и 180° (рис. 5.19). Если в результате функционирования блока вывода получены значения функций принадлежности соответственно 0,7; 0,0; 0,0; 0,0; 0,7, то можно ожидать, что численное значение управляющего воздействия будет близко к 180° либо к -180°. Однако большинство методов дефуззификации в этом случае не справляются с задачей и дают значение угла, равное 0°. т.е. обратное ожидаемой величине.

Рис. 5.19. Пример ошибочного определения численного значения при выполнении дефуззификации.

На помощь могут прийти нейронные сети, которые способны прекрасно отображать различные математические зависимости. Основная идея структуры, представляемой в настоящем разделе, заключается в реализации блока дефуззификации нейронной сетью [9, 20], которую можно обучить отображению, наиболее соответствующему требуемой дефуззификации.