|
Т Тогда состояние самолета оценивается системой оценки состояний через некоторые дискретные промежутки времени. Состояние самолета представляется в виде нечеткой ситуации. Полученная входная нечеткая ситуация сравнивается со всеми типовыми ситуациями, хранящимися в решающей таблице. Определяется типовая нечеткая ситуация, в некотором смысле наиболее близкая входной нечеткой ситуации. Информация об этой типовой нечеткой ситуации поступает в систему ¡1 *1 принятия решений. По решающей таблице определяются необходимые в данном состоянии самолета управляющие решения и выдаются в качестве совета субъекту ч обучения. Э.2. Системы принятия решений в нечетких ситуационных системах Системы принятия решений о состоянии объектов. В основу функционирования системы принятия решений положен принцип определения необходимых при данной входной ситуации управляющих решений. Система ставит в соответствие каждой ситуации ££ из определенного набора ситуаций 27, характеризующего все возможные состояния объекта управления, некоторое управляющее решение ]£.. Ситуации, входящие в набор £ д, являются эталонными. В отличие от набора 27={^1,3 > ~ м 0 \} типовых ситуаций, набор эталонных ситуаций У ={(т.,гт7>—’(Т } (л<ЛО не содержит нечетко равных при заданном пороге равенства ситуаций. Это способствует уменьшению размерности системы и не снижает эффективности модели управления в пределах достоверности, ограничиваемых порогом равенства. Управляющее решение, которое необходимо принимать при входной ситуации <уо определяется ситуацией £ € ]Га в некотором смысле наиболее близкой ситуации £ . Предполагается, что множество £ д полно и ситуация £ существует для любой входной ситуации . Меры близости ситуации ¿у0 с эталонными ситуациями рассмотрены в разделе 3.1. Рассмотрим особенности функционирования нечеткой модели управления при различных мерах близости. * 82 |
Дадим теперь формальное определение ’’нечеткой” ситуации. Пусть У = ( У 1>У2 * • • • >Ур) ~ множество признаков, значениями которых описываются состояния объекта управления. Каждый признак у х (/ 6 У = = { 1, 2 описьшается соответствующей лингвистической переменной ( у ь Г/, Д ‘ >, где Т( = { Т [ , Т г, . . . , терм-множество лингвистической переменной .у,(набор лингвистических значений признака, т1 — число значений признака); И базовое множество признака у^ Для описания термов 7)1 (/ €ЕЬ = { 1, 2, . . . , т / }), соответствующих значениям признака у,-, используются нечеткие переменные <7)*, /)*, Су >, т.е. значение Т ] описьшается нечетким множеством Су в базовом множестве С / = { < д с / О п р е д е л е н и е 2.1. Нечеткой ситуацией 1 назьшается нечеткое множество второго уровня [ 8] где Пример нечеткой ситуации, характеризующей некоторое состояние, возникшее при управлении автомобилем: {<< 0,1/’’большая” >, <0,8/” средняя” >, ( 0,4/” малая” ) / ’’Скорость движения” >, (< 0,6/” болыиое” >, <0 ,8/” неболыпое” >, <1,0 /” среднее” >, <0 ,6/” малое” ) / ’’Расстояние до обочины” >, <( 0,3/” большое” >, <0,6/” среднее” >, <0,1/’’малое” >/ ’’Расстояние до препятствия” >}. В решающей таблице в соответствие этой нечеткой может быть поставлено управляющее решение: ’’Снизить скорость движения, увеличив расстояние до правой обочины” , т.е. попытаться выполнить обгон или объезд препятствия. Итак, ограниченный набор нечетких ситуаций может описывать практически бесконечное число состояний объекта управления. Теперь упрощенно функционирование блоков оценки состояний и принятия решений (рис. В.1) можно представить следующим образом. Состояния объекта управления оцениваются блоком оценки состояний через некоторые дискретные промежутки времени. Состояние объекта представляется в виде нечеткой ситуации (способы представления состояний в виде нечетких ситуаций рассматриваются в разделе 2.2). Полученная входная нечеткая ситуация сравнивается со всеми типовыми ситуациями, хранящимися в решающей таблице. Определяется типовая нечеткая ситуация, в некотором смысле наиболее близкая входной нечеткой ситуации. Информация об этой типовой нечеткой ситуации поступает в блок принятия решений, где по решающей таблице определяются необходимые в данном состоянии объекта управляющие решения. 2.1.2. Нечеткое включение, равенство и общность ситуаций. Как уже указывалось в разделе 2 .1.1, для определения состояния объекта управления необходимо сравнить входную нечеткую ситуацию ? 0 с каждой нечеткой ситуацией из некоторого набора типовых нечетких ситуаций 5 = 97 Таким образом, по отношению ( р ¿7) -общности ситуации из множества 5 распределяются по классам толерантности, в каждом из которых находятся ситуации, имеющие попарную ( р ц) -общность. 2.2. Нечеткие модели управления ’'ситуация-действие” 2.2.1. Структура модели. Эталонная ситуация. Как уже отмечалось во введении, нечеткая модель управления включает в себя три основных блока системы управления: блок оценки состояний (Б О С ), блок принятия решений (Б П Р), блок выдачи управляющих воздействий (Б В УВ )) (рис. В.1). Рассматриваемые в данной главе нечеткие модели управления имеют общие принципы построения и функционирования БОС и БВУВ. Различие между моделями заключается в принципах построения и работы БПР. В основу функционирования БПР нечеткой модели управления ’’ситуация-действие” положен принцип определения по системе продукций необходимых при данной входной ситуации управляющих решений. Продукционная система ставит в соответствие каждой ситуации 5/ из определенного набора ситуаций 5$, характеризующего все возможные состояния объекта управления, некоторое управляющее решение Л/. Ситуации, входящие в набор 5$, называются эталонными. В отличие от набора 5 = = { , Г2,. . ., Удг) типовых ситуаций, набор = { ?!, ?2» • • • , ? « } (и < < ТУ) эталонных ситуаций не содержит нечетко равных при заданном пороге равенства ситуаций. Это способствует уменьшению размерности продукционной системы и не снижает эффективности модели управления в пределах достоверности, ограничиваемых порогом равенства. Управляющее решение, которое необходимо принимать при входной ситуации ?0, определяется ситуацией Е 5^, в некотором смысле наиболее близкой ситуации ?0Предполагается, что множество 5$ полно и ситуация существует для любой входной ситуации ?<>• Меры близости ситуации Г0 с эталонными ситуациями рассмотрены в разделе 2.1. Рассмотрим особенности функционирования нечеткой модели управления при различных мерах близости. 2.2.1.1. Мера близости — степень нечеткого равенства. Потребуем, чтобы в модели нечеткого управления множество эталонных ситуаций 5 $, в силу того, что оно строится заранее, перед началом функционирования системы управления, не содержало плохо определенных ситуаций, независимо от того, каким образом 5$ будет использоваться. Тогда возможны два варианта. П е р в ы й в а р и а н т . На вход нечеткой модели управления поступают только хорошо определенные относительно порога равенства ситуации Г0. В этом случае отношение нечеткого равенства на множестве Бх = = и 5 о, где Я 0 множество входных ситуаций, является отношением нечеткой эквивалентности. Так как множество не содержит нечетко равных ситуаций, то число классов эквивалентности нечеткого разбиения множества совпадает с числом эталонных ситуаций. Каждая эталонная ситуация 5} Е 5$ является представителем класса эквивалентности А /, соответствующего этой ситуации. Классу А х помимо принадлежат все нечетко равные 5} входные ситуации из множества £ 0. Следовательно, 110 |