مقاله نظريه فازي 25 ص (docx) 26 صفحه
دسته بندی : تحقیق
نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحات: 26 صفحه
قسمتی از متن Word (.docx) :
بسم الله الرحمن الرحيم
نظريه فازي
منطق فازی: منطق به کار رفته در بیشتر آیات قرآن
ابتدا به چند تعریف زیر توجه کنید.منطق کلاسیک: منطقی ست که در آن گزاره ها فقط ارزش راست یا دروغ دارند که آنرا منطق ۰ و ۱ می نامند.منطق چند مقداره: منطقی که علاوه بر ۰ و ۱ چند مقدار دیگر را نیز اختیار می کند.منطق بینهایت مقداره: در این منطق ارزش گزاره ها می تواند هر عدد حقیقی بین ۰ تا ۱ باشد.منطق فازی: نوعی از منطق بینهایت مقداره و در حقیقت یک ابتکار برای بیان رفتار مطلوب سیستم ها با استفاده از زبان روزمره. در واقه منطق فازی یک منطق پیوسته است که از استدلال تقریبی بشر الگوبرداری کرده است.
جایگاه منطق در برداشت از قرآن کریم منطق صحیح و مناسب به عنوان مبنا و زیربنای فکری در علوم و بویژه در علوم اسلامی نقش اساسی دارد. از این رو تفسیر برخی آیات قرآن بدلیل عدم استفاده از منطق مناسب امکان پذیر نیست. آیات بسیاری در قرآن از مخاطب برهان و دلیل تقاضا کرده است که نشان از حاکم بودن منطق در قرآن است. زیرا بدون منطق نمی توان برهان آورد و استدلال استنتاج نمود. برای نمونه می توانید به آیات ۱۱۱ بقره - ۱۰۴ و ۱۰۵ اعراف - ۲۴ انبیا - ۱۷۴ نسا و .... مراجعه کنید. پس تقریبا جایگاه منطق قرآن برایمان روشن است.منطق قرآن نمی تواند دو ارزشی باشد. به مثال زیر توجه کنید:در آیه ۴۵ سوره عنکبوت آمده است: ... ان الصلوه تنهی عن الفحشا و المنکر ... - یعنی همانا نماز است که اهل نماز را از هر کار زشت و منکر باز می دارد. اگر به صورت جمله منطقی این مطلب را بیان کنیم داریم: اگر فردی نماز بجای می آورد آنگاه آن فرد از هر کار زشت و منکر باز داشته می شود. حال سوال اینست که اغلب افراد نماز بجا می اورند ولی بعضی اعمال که خود فحشا و منکرند نیز مرتکب می شوند. توجیه این عمل چیست؟ پاسخ این است که نماز خواندن یک مفهوم بینهایت ارزشیست. یعنی ارزش نماز اغلب نمازگزاران بین صفر و یک است. از طرف دیگر دوری از فحشا و منکر نیز می تواند بینهایت ارزشی باشد. یعنی ممکن است یک فرد مرتکب فحشا کوچک و یا متوسط و یا بزرگ و یا خیلی بزرگ شود. به عبارت دیگر اعمال منکر یا فحشا درجات بسیار زیاد دارند. لذا براساس یک منطق فازی می توان نتیجه گرفت که اگر درجه قبولی نماز یک فرد فرضا ۵۰٪ باشد این فرد حداقل به اندازه ۵۰٪ از فحشا و منکر به دور است و هر چقدر درجه قبولی نماز افزایش یابد حداقل به همان اندازه از فحشا و منکر دور می شود. تا جاییکه اگر درجه قبولی ۱۰۰٪ باشد این فرد ۱۰۰٪ از فحشا و منکر به دور است.برای اثبات این حرف به زندگی امامان و معصومین توجه کنید.برای مثال هایی دیگر از این دست می توان به آیه الا بذکر الله تطمئن القلوب نیز اشاره کرد. گزاره شرطی این آیه را می توان به صورت "اگر انسان خداوند را یاد کند آنگاه به آرامش می رسد" بیان کرد. از شما می خوام که تحلیلی فازی برای این آیه بیان کنید....
تئوري فازي
تئوري فازي در سال ۱۹۶۵ توسط دكتر لطفي زاده در مقاله اي با عنوان ” مجموعه هاي فازي ” معرفي گرديد. البته لطفعلي زاده قبل از كار بر روي تئوري فازي شخصيت برجسته اي در تئوري كنترل بود و مفهوم ” حالت ” كه اساس تئوري كنترل مدرن را شكل مي دهد توسعه داد. در اوايل دهه ي ۶۰ او به اين نتيجه رسيد كه تئوري كنترل كلاسيك بيش از حد بر روي دقت تاكيد داشته و از اين رو با سيستم هاي پيچيده نمي تواند كار كند. در سال ۱۹۶۲ مطلبي را با اين مضمون براي سيستم هاي بيولوژيك نوشت : ” ما اساسا به نوع جديدي از رياضيات نيازمنديم، رياضيات مقادير مبهم يا فازي كه توسط توزيع هاي احتمال قابل توصيف نيستند. ” پس از آن وي ايده اش را در قالب مقاله ي “مجموعه هاي فازي ” تجسم بخشيد. در اين مقاله از منطق چند مقداري لوكاسيه ويچ براي مجموعه ها و گروه هاي اشيا استفاده شده بود. لطفي زاده برچسب يا نام فازي را روي اين مجموعه هاي گنگ يا چند ارزشي قرار داد. مجموعه هايي كه اجزايشان به درجات مختلف به آنها تعلق دارند. نظير مجموعه هايي از مردم كه از كار خود راضي هستند. علت اين نامگذاري اين بود كه مفهوم فازي را از منطق دودويي كه در زمان او مطرح بود دورسازد. او مي ديد كه دانشمندان روز به روز رياضيات را بيشتر در مسايل خود وارد مي كنند و سعي دارند تجارب علمي خود يا مشغله ي علمي خود را با استدلال سياه و سفيد و با استفاده از رايانه ها و ماشين هاي محاسب پيش ببرند. او لغت فازي را انتخاب كرد تا همچون خاري در چشم علم مدرن فرو رود.
اصطلاح فازي خشم شديد علوم را عليه خود برانگيخت بزرگترين چالش از جانب رياضي داناني بود كه معتقد بودند تئوري احتمالات براي حل مسايلي كه تئوري فازي ادعاي حل بهتر آن را دارد كفايت مي كند. از آنجا كه كاربرد هاي علمي تئوري فازي در ابتداي پيدايش آن مشخص نبود تفهيم آن از جهت فلسفي كار مشكلي بود و تقريبا هيچ يك از مراكز تحقيقاتي تئوري فازي را به عنوان يك زمينه ي تحقيق جدي نگرفتند. سازمان هاي دولتي هيچگونه اعتباري براي تحقيقات در مورد فازي اختصاص ندادند. مجلات يا كنفرانس هاي معدودي مقالات فازي را پذيرفتند. دپارتمان هاي آكادميك اعضاي هيات علمي را كه صرفا تحقيقات فازي داشتند ارتقا نمي دادند .اين امر باعث شد اين رشته ي جديد علمي با تمام مشكلات يك فرزند خوانده كه در مظان اتهام قرار داشت رشد كند.
حركت فازي در آن روز ها به صورت يك فرقه ي كوچك بود و شكلي زير زميني به خود گرفت. اين نظريه بدون اينكه از ياري ها و حمايت هاي علمي متداول آن زمان برخوردار باشد رشد كرده و بالغ شد. اين امر باعث شد كه نظريه ي فازي حتي قوي تر شود. منطق فازي در دانشگاه ها به اين رشد نرسيد بلكه در بازار تجاري رشد كرد و متناوبا اعتراضات فلسفي دانشمندان غربي را رد كرد و خود اعتراضاتي را مطرح ساخت.
پس از معرفي نظريه فازي توسط پرفسور لطفي زاده استاد ايراني تبار دانشگاه بركلي در سال 1965 ميلادي، اين نظريه در سطح جهاني روبه پيشرفت و توسعه قابل ملاحظه اي نمود. از جمله اين پيشرفتها مي توان به ورود نظريه فازي در بسياري از رشته هاي علوم و مهندسي، برگزاري دهها كنفرانس بين المللي در موضوعات نظريه فازي، چاپ و انتشار صدها مقاله درمجلات علمي، ورود نظريه فازي در صنعت و ساخت وسايل و تجهيزات گوناگون با بهره گيري از منطق فازي اشاره كرد.
با توجه به رشد روزافزون و استقبال عمومي از نظريه فازي، در سطح جهاني تشكيل انجمن هاي فازي مورد توجه محافل علمي كشورها قرار گرفت كه نتيجه آن تأسيس دهها انجمن علمي و گروههاي كاري در زمينه نظريه فازي در جهان بوده است. از جمله اين انجمن ها مي توان به انجمن بين المللي سيستم هاي فازي ( IFSA ) اشاره كرد كه در سطح جهاني فعال است و هر دو سال يكبار كنفرانس بين المللي سيستم هاي فازي را برگزار مي كند و مجله Fuzzy Sets and Systems را منتشر مي كند.
در كشور ما نيز طي بيست سال گذشته نظريه فازي بتدريج مورد توجه و استقبال جامعه علمي قرار گرفت و در شاخه هاي گوناگون آن نظير منطق فازي، رياضيات فازي، آمار فازي، بهينه سازي فازي، كنترل فازي و ساير رشته هاي فازي فعاليتهاي تحقيقاتي و آموزشي روبه افزايش نهاد و چندين كنفرانس ملي و بين المللي با موضوعات نظريه فازي در دانشگاهها و مراكز تحقيقاتي برگزار گرديد كه از جمله مي توان به برگزاري دو كنفرانس تحت عنوان نظريه مجموعه هاي فازي در دانشگاه شهيدباهنر كرمان، به كمك كنفرانس بين المللي در مركز تحقيقات فيزيك نظري و رياضيات، يك كنفرانس بين المللي در دانشگاه تبريز و سومين كنفرانس فازي در دانشگاه سيستان و بلوچستان، چهارمين كنفرانس سيستم هاي فازي در دانشگاه مازندران و پنجمين كنفراس سيستم هاي فازي در دانشگاه امام حسين (ع) اشاره كرد. روند اين كنفرانس ها نشان مي دهد با گذشت زمان تعداد شركت كنندگان كنفرانس و مقالات ارايه شده افزايش چشمگيري داشته است. از اين رو تأسيس انجمني در زمينه فازي كه بتواند ضمن انسجام بخشيدن به فعاليت محققان در زمينه نظريه فازي موجبات رشد و گسترش آن را فراهم نمايد همواره مورد توجه بوده است.
در سال 1381 انجمن سيستم هاي فازي به عنوان زيرشاخه اي از انجمن آمار ايران پذيرفته شد كه نقش مهمي در شكل گيري انجمن سيستم هاي فازي ايفا نمود. جا دارد در اينجا از حمايت و پشتيباني انجمن آمار كمال تشكر و قدرداني را بعمل آوريم و اين ابتكار انجمن آمار را به عنوان يك انجمن مادر در زايش انجمن هاي جديد به عنوان يك الگوي شايسته مورد توجه قرار دهيم.
در چهارمين كنفرانس سيستم هاي فازي ايران در شهريور سال 1381 در دانشگاه مازندران موضوع تأسيس انجمن سيستم هاي فازي ايران مورد توجه جدي قرار گرفت و اعضاي هيأت موسس انجمن فازي ايران مركب از آقايان: دكتر محمد مهدي زاهدي، دكتر ماشاءا... ماشين چي، دكتر كارو لوكس، دكتر اسفنديار اسلامي، دكتر ناصر رضا ارقامي، دكتر رضا عامري، دكتر رجبعلي برزويي، دكتر عزيزا... معمارياني، دكتر امير دانشگر، دكتر ناصر ساداتي، دكتر سراج الدين كاتبي و دكتر علي وحيديان كامياد به عنوان هيأت مؤسس انجمن شروع به فعاليت نمودند. اعضاء هيأت مؤسس آقاي دكتر عامري را به عنوان نماينده هيأت مؤسس براي طي مراحل تأسيس و ثبت انجمن انتخاب كردند. هيأت مؤسس اساسنامه انجمن سيستم هاي فازي ايران را در 6 فصل،25 ماده، 55 زير ماده و 13 تبصره تصويب نمود و نماينده هيأت مؤسس در مورخ 30/10/82 درخواست تأسيس انجمن سيستمهاي فازي ايران را رسماً به كميسيون انجمن هاي علمي كشور ارسال نمود. در سي و سومين جلسه كميسيون انجمن هاي علمي در مورخ 25/7/83 انجمن سيستمهاي فازي ايران به تصويب رسيد. پس از تصويب انجمن، طبق اساسنامه و مقررات كميسيون انجمن هاي علمي، مجمع عمومي انجمن در مورخ 5/3/84 با حضور نمايندة وزارت علوم جهت تصويب اساسنامه و انتخاب هيأت مديره انجمن تشكيل جلسه داد. در اين جلسه پس از تصويب اساسنامه انتخابات هيأت مديره برگزار گرديدكه براساس آن افراد ذيل انتخاب گرديدند: دكتر محمدمهدي زاهدي، دكتر ماشاء ا... ماشين چي، دكتر كارو لوكس، دكتر عزيزا... معمارياني، دكتر رضا عامري، دكتر رجبعلي برزويي و دكتر امير دانشگر، ضمناً آقايان دكتر ناصر رضا ارقامي و دكتر علي وحيديان كامياد به عنوان اعضاي علي البدل و دكتر اسماعيل يزداني به عنوان بازرس انتخاب گرديدند. پس از آن در مورخ 17/3/85اولين جلسه انجمن برگزار گرديد كه اعضا از بين خود آقايان دكتر محمد مهدي زاهدي را به عنوان رئيس، دكتر عزيزا... معمارياني را به عنوان نايب رئيس و دكتر رضا عامري را به عنوان خزانه دار انجمن برگزيدند. هيأت مديره انجمن در مورخ 18/5/84 موفق به ثبت انجمن در اداره ثبت شركتها و مؤسسات غيرتجاري گرديد. هيأت مديره انجمن در اين مدت با برگزاري جلسات منظم در جهت انجام وظايف محوله و فعال سازي انجمن اقدام نموده است و اقدامات زير را انجام داده است:
انجام مكاتبات لازم با وزارت علوم جهت اخذ بودجه و امكانات لازم
فعال كردن دبيرخانه انجمن
طراحي آرم و سربرگ انجمن
تعيين نماينده انجمن در دانشگاهها و مؤسسات و عضوگيري
افتتاح حساب ويژه انجمن
فراهم كردن زمينه هاي لازم براي برگزاري ششمين كنفرانس سيستم هاي فازي ايران و اولين كنفرانس سيستم هاي فازي جهان اسلام به ميزباني دانشگاه آزاد اسلامي واحد شيراز
چاپ و انتشار مجله Iranian Journal of Fuzzy Systems به كمك دانشگاه سيستان و بلوچستان
ايجاد ارتباط با ساير انجمن ها و مؤسسات علمي
برنامه ريزي براي فعاليتهاي آتي انجمن.
تاريخچة مختصري از نظريه و كاربردهاي فازي(دهة 1960 آغاز نظريه فازي)
نظريه فازي به وسيله پروفسور لطفيزاده در سال 1965 در مقالهاي به نام مجموعههاي فازي معرفي شد.
ايشان قبل از كار بر روي نظريه فازي، يك استاد برجسته در نظريه كنترل بود. او مفهوم «حالت» را كه اساس نظريه كنترل مدرن را شكل ميدهد، توسعه داد.
عسگرزاده در سال 1962 چيزي را بدين مضمون براي سيستمهاي بيولوژيك نوشت: ما اساساً به نوع جديد رياضيات نيازمنديم؛ رياضيات مقادير مبهم يا فازي كه توسط توزيعهاي احتمالات قابل توصيف نيستند.وی فعاليت خويش در نظريه فازي را در مقالهاي با عنوان «مجموعههاي فازي» تجسم بخشيد.
مباحث بسياری در مورد مجموعههاي فازي به وجود آمد و رياضيدانان معتقد بودند نظريه احتمالات براي حل مسائلي كه نظريه فازي ادعاي حل بهتر آن را دارد، كفايت ميكند. دهة 1960 دهة چالش كشيدن و انكار نظريه فازي بود و هيچ يك از مراكز تحقيقاتي، نظريه فازي را به عنوان يك زمينه تحقيق جدي نگرفتند. اما در دهة 1970، به كاربردهاي عملي نظريه فازي توجه شد و ديدگاههاي شكبرانگيز درباره ماهيت وجودي نظريه فازي مرتفع شد.
استاد لطفيزاده پس از معرفي مجموعة فازي در سال 1965، مفاهيم الگوريتم فازي را در سال 1968، تصميمگيري فازي را در سال 1970 و ترتيب فازي را در سال 1971 ارائه نمود. ايشان در سال 1973 اساس كار كنترل فازي را بنا كرد.
اين مبحث باعث تولد كنترلكنندههاي فازي براي سيستمهاي واقعي بود؛ ممداني (Mamdani) و آسيليان (Assilian) چهارچوب اوليهاي را براي كنترلكننده فازي مشخص كردند. در سال 1978 هومبلاد (Holmblad) و اوسترگارد(Ostergaard) اولين كنترلكننده فازي را براي كنترل يك فرايند صنعتي به كار بردند كه از اين تاريخ، با كاربرد نظريه فازي در سيستمهاي واقعي، ديدگاه شكبرانگيز درباره ماهيت وجودي اين نظريه كاملاً متزلزل شد.
دهة 1980 از لحاظ نظری، پيشرفت كندي داشت؛ اما كاربرد كنترل فازي باعث دوام نظريه فازي شد.مهندسان ژاپني به سرعت دريافتند كه كنترلكنندههاي فازي به سهولت قابل طراحي بوده و در مورد بسياري مسائل ميتوان از آنها استفاده كرد.
به علت اينكه كنترل فازي به يك مدل رياضي نياز ندارد، ميتوان آن را در مورد بسياری از سيستمهايي كه به وسيلة نظريه كنترل متعارف قابل پيادهسازي نيستند، به كار برد. سوگنو مشغول كار بر روي ربات فازي شد، ماشيني كه از راه دور كنترل میشد و خودش به تنهايي عمل پارك را انجام ميداد.
ياشونوبو (Yasunobu) و مياموتو (Miyamoto) از شركت هيتاچي كار روي سيستم كنترل قطار زيرزميني سندايي را آغاز كردند. بالاخره در سال 1987 پروژه به ثمر نشست و يكي از پيشرفتهترين سيستمهاي قطار زيرزميني را در جهان به وجود آورد.
در دومين كنفرانس سيستمهاي فازي كه در توکيو برگزار شد، درست سه روز بعد از افتتاح قطار زيرزميني سندايي، هيروتا (Hirota) يك روبات فازي را به نمايش گذارد كه پينگپونگ بازي ميکرد؛ ياماكاوا (Yamakawa) نيز سيستم فازي را نشان داد كه يك پاندول معكوس را در حالت تعادل نشان ميداد. پس از اين كنفرانس، توجه مهندسان، دولتمردان و تجار جلب شد و زمينههای پيشرفت نظريه فازي فراهم شد.
دهة 1990 ، توجه محققان امريكا و اروپا به سيستمهاي فازي
موفقيت سيستمهاي فازي در ژاپن، مورد توجه محققان امريكا و اروپا واقع شد و ديدگاه بسياري از محققان به سيستمهاي فازي تغيير کرد.در سال 1992 اولين كنفرانس بينالمللي در مورد سيستمهاي فازي به وسيله بزرگترين سازمان مهندسي يعني IEEE برگزار شد.
در دهة 1990 پيشرفتهاي زيادي در زمينة سيستمهاي فازي ايجاد شد؛ اما با وجود شفاف شدن تصوير سيستمهاي فازي، هنوز فعاليتهاي بسياري بايد انجام شود و بسياري از راهحلها و روشها همچنان در ابتداي راه قرار دارد. بنابراين توصيه ميشود که محققان كشور با تحقيق و تفحص در اين زمينه، موجبات پيشرفتهاي عمده در زمينة نظريه فازي را فراهم نمايند.
زندگينامة پروفسور لطفيزاده
استاد لطفيزاده در سال 1921 در باكو متولد شد. آنجا مركز آذربايجان شوروي بود. لطفيزاده يك شهروند ايراني بود؛ پدرش يك تاجر و نيز خبرنگار روزنامة ايرانيان بود.
left125730 استاد لطفيزاده از 10 تا 23 سالگي در ايران زندگي كرد و به مدرسة مذهبي رفت. خاندان لطفيزاده از اشراف و ثروتمندان ايراني بودند كه هميشه ماشين و خدمتكار شخصي داشتند.
در سال 1942 با درجة کارشناسی مهندسي برق از دانشكده فني دانشگاه تهران فارغالتحصيل شد. او در سال 1944 وارد امريكا شد و به دانشگاه MIT رفت و در سال 1946 درجة کارشناسیارشد را در مهندسي برق دريافت كرد. در سال 1951 درجة دكتراي خود را در رشتة مهندسي برق دريافت نمود و به استادان دانشگاه كلمبيا ملحق شد. سپس به دانشگاه بركلي رفته و در سال 1963 رياست دپارتمان مهندسي برق دانشگاه بركلي را كه بالاترين عنوان در رشتة مهندسي برق است، كسب نمود. لطفيزاده انساني است كه هميشه موارد مخالف را مورد بررسي قرار داده و به بحث دربارة آن ميپردازد. اين خصوصيت، قابليت پيروزی بر مشكلات را به لطفيزاده اعطا نموده است.
در سال 1956 لطفيزاده بررسي منطق چند ارزشي و ارائة مقالات تخصصي در مورد اين منطق را آغاز کرد.
پروفسور لطفيزاده از طريق مؤسسة پرينستون با استفن كلين آشنا شد. استفن كلين كسي است كه از طرف مؤسسة پرينستون، منطق چند ارزشي را در ايالات متحده رهبري ميكرد. كلين متفكر جوان ايراني را زير بال و پر خود گرفت. آنها هيچ مقالهاي با يكديگر ننوشتند، اما تحت تأثير يكديگر قرار داشتند.
لطفيزاده اصول منطق و رياضي منطق چند ارزشي را فرا گرفت و به كلين اساس مهندسي برق و نظرية اطلاعات را آموخت.
وی پس از آشنايي با پرينستون، شيفتة منطق چند ارزشي شد.
در سال 1962 لطفيزاده تغييرات مهم و اصلي را در مقالة «از نظرية مدار به نظرية سيستم» در مجلة IRE كه يكي از بهترين مجلههاي مهندسي آن روز بود، منتشر ساخت. در اينجا براي اولين بار عبارت فازي را براي چند ارزشي پيشنهاد داد.
لطفيزاده پس از ارائة منطق فازي، در تمام دهة 1970 و دهة 1980 به منتقدان خود در مورد اين منطق پاسخ ميداد. متانت، حوصله و صبوري استاد در برخورد با انتقادات و منتقدان منطق فازي از خود بروز ميداد، در رشد و نمو منطق فازي بسيار مؤثر بوده است، به طوری که رشد كاربردهاي كنترل فازي و منطق فازي در سيستمهاي كنترل را مديون تلاش و كوشش پروفسور لطفيزاده ميدانند و هرگز جهانيان تلاش اين بزرگمرد اسطورهاي ايراني را فراموش نخواهند كرد.
تعريف سيستمهاي فازي و انواع آن
واژة فازي در فرهنگ لغت آكسفورد به صورت مبهم، گنگ و نادقيق تعريف شده است. اگر بخواهيم نظرية مجموعههاي فازي را تعريف كنيم، بايد بگوييم که نظريهاي است براي اقدام در شرايط عدم اطمينان؛ اين نظريه قادر است بسياري از مفاهيم و متغيرها و سيستمهايي را كه نادقيق هستند، صورتبندي رياضي ببخشد و زمينه را براي استدلال، استنتاج، كنترل و تصميمگيري در شرايط عدم اطمينان فراهم آورد.
چرا سيستمهاي فازي:
دنياي واقعي ما بسيار پيچيدهتر از آن است كه بتوان يك توصيف و تعريف دقيق براي آن به دست آورد؛ بنابراين بايد براي يك مدل، توصيف تقريبي يا همان فازي كه قابل قبول و قابل تجزيه و تحليل باشد معرفي شود.
با حركت به سوي عصر اطلاعات، دانش و معرفت بشري بسيار اهميت پيدا ميكند. بنابراين ما به فرضيهاي نياز داريم كه بتواند دانش بشري را به شكلي سيستماتيك فرموله كرده و آن را به همراه ساير مدلهاي رياضي در سيستمهاي مهندسي قرار دهد.
سيستمهاي فازي چگونه سيستمهايي هستند؟
سيستمهاي فازي، سيستمهاي مبتني بر دانش يا قواعد ميباشند؛ قلب يك سيستم فازي يك پايگاه دانش است كه از قواعد اگر ـ آنگاه فازي تشكيل شده است.
يك قاعده اگر ـ آنگاه فازي، يك عبارت اگر ـ آنگاه است كه بعضي كلمات آن به وسيله توابع تعلق پيوسته مشخص شدهاند.
مثال: اگر سرعت خودرو بالاست، آنگاه نيروي كمتري به پدال گاز وارد كنيد.
كلمات «بالا» و «كم» به وسيله توابع تعلق مشخص شدهاند؛ توضيحات كامل در شکل ارائه شده است.
مثال 1-1:
فرض كنيد ميخواهيم كنترلكنندهاي طراحي كنيم كه سرعت خودرو را به طور خودكار كنترل كند. راهحل اين است كه رفتار رانندگان را شبيهسازي كنيم؛ بدين معني كه قواعدي را كه راننده در حين حركت استفاده ميكند، به كنترلكنندة خودكار تبديل نماييم.
در صحبتهاي عاميانه رانندهها در شرايط طبيعي از 3 قاعده زير در حين رانندگي استفاده ميكنند:
اگر سرعت پايين است، آنگاه نيروي بيشتري به پدال گاز وارد كنيد.
اگر سرعت متوسط است، آنگاه نيروي متعادلي به پدال گاز وارد كنيد.
اگر سرعت بالاست، آنگاه نيروي كمتري به پدال گاز وارد كنيد.
به طور خلاصه، نقطة شروع ساخت يك سيستم فازي به دست آوردن مجموعهاي از قواعد اگر ـ آنگاه فازي از دانش افراد خبره يا دانش حوزه مورد بررسي ميباشد؛ مرحلة بعدي، تركيب اين قواعد در يك سيستم واحد است.
انواع سيستمهاي فازي
سيستمهاي فازي خالص
سيستمهاي فازي تاكاگي ـ سوگنوكانگ (TSK)
سيستمهاي با فازيساز و غير فازيساز
سيستم فازي خالص
موتور استنتاج فازي، اين قواعد را به يك نگاشت از مجموعههاي فازي در فضاي ورودي به مجموعههاي فازي و در فضاي خروجي بر اساس اصول منطق فازي تركيب ميكند.
مشكل اصلي در رابطه با سيستمهاي فازي خالص اين است كه وروديها و خروجيهاي آن مجموعههاي فازي ميباشند. درحالي كه در سيستمهاي مهندسي، وروديها و خروجيها متغيرهايي با مقادير حقيقي ميباشند.
براي حل اين مشكل، تاكاگي سوگنو و كانگ، نوع ديگري از سيستمهاي فازي معرفي كردهاند كه وروديها و خروجيهاي آن متغيرهايي با مقادير واقعي هستند.
سيستم فازي تاكاگي ـ سوگنو و كانگ
بدين ترتيب قاعده فازي از يك عبارت توصيفي با مقادير زباني، به يك رابطة ساده تبديل شده است؛ به طور مثال در مورد خودرو ميتوان اعلام كرد كه اگر سرعت خودرو X باشد، آنگاه نيروي وارد بر پدال گاز برابر Y=CX ميباشد.
مشكلات عمدة سيستم فازي TSK عبارت است از:
بخش «آنگاه» قاعدة يك فرمول رياضي بوده و بنابراين چهارچوبي را براي نمايش دانش بشري فراهم نميكند.
اين سيستم دست ما را براي اعمال اصول مختلف منطق فازي باز نميگذارد و در نتيجه انعطافپذيري سيستمهاي فازي در اين ساختار وجود ندارد.براي حل اين مشكلات نوع سومي از سيستمهاي فازي يعني سيستم فازي با فازيسازها و غير فازيسازها مورد استفاده قرار گرفت.
سيستمهاي فازي با فازيساز و غير فازي ساز
اين سيستم فازي معايب سيستم فازي خالص و سيستم فازي TSK را ميپوشاند. در اين مبحث، از اين پس سيستم فازي با فازي ساز و غير فازيساز منظور خواهد بود.
به عنوان نتيجهگيري براي اين بخش لازم است يادآوري شود كه جنبة متمم نظريه سيستمهاي فازي اين است كه يك فرايند سيستماتيك را براي تبديل يك پايگاه دانش به يك نگاشت غير فعلي فراهم ميسازد.
زمينههاي تحقيق عمده در نظريه فازي
منظور از نظريه فازي، تمام نظريههايي است كه از مفاهيم اساسي مجموعههاي فازي يا توابع تعلق استفاده ميكنند.
مطابق شكل، نظريه فازي را میتوان به پنج شاخة عمده تقسيم كرد كه عبارتند از:
رياضيات فازي
مفاهيم رياضيات كلاسيك، با جايگزيني مجموعههاي فازي با مجموعههاي كلاسيك توسعه پيدا كرده است.
منطق فازي و هوش مصنوعي
كه در آن منطق كلاسيك تقريبهايي يافته و سيستمهاي خبره بر اساس اطلاعات و استنتاج تقريبي توسعه پيدا كرده است.
مقياس و عدم حتميت
ما در جهاني زندگي مي كنيم كه اشيا و حوادث پيرامونمان از كفيت هاي گوناگوني بخوردارند. اموري كه هرروزه با آنها مواجه مي شويم هرگز از حتميت برخوردار نيستند. به عنوان مثال در اندازه گيري فاصله ي بين دو نقطه اگر فاصله ي بين دو شهر يا كشور مطرح است از مقياس كيلومتر و مايل استفاده مي شود اما براي اندازه گيري فاصله ي دو نقطه در دستگاه مختصات دكارتي در صفحه ي دفترمان از مقياس سانتي متر بهره مي گيريم و يا در اندازه گيري ضخامت يك برگ كاغذ مقياس ميلي متر را مورد استفاده قرار مي دهيم. همان طور كه مي بينيد از هر مقياس متناسب با زمينه ي كاري خود استفاده مي كنيم . از طرف ديگر هر اندازه يك مقياس را كوچك كنيم باز هم كميت هاي قابل اندازه گيري موجوداند كه به مقياسي كوچكتر نياز دارند به همين ترتيب كميت هايي وجود دارد كه براي سنجش آن ها مقياس بزرگتري مورد نياز است مثلا در علوم كامپيوتري از مقياس هاي كيلوبايت ، مگا بايت و … استفاده مي شود. بدين ترتيب اندازه گيري هاي ما هرگز از حتميت برخوردار نيستند و زماني كه عدد حاصل از يك اندازه گيري ۱۲ است بدون دانستن مقياس به كار رفته در اندازه گيري هيچ اظهار نظري نمي توان داشت.البته اين عدم حتميت در علومي كه مفاهيم مربوط به آن ها قابليت كمي شدن ندارند بيشتر به چشم مي خورد. به عنوان مثال مي توان از علوم جامعه شناسي و روانشناسي كه در رابطه ي مستقيم با انسان و رفتار هاي انساني قرار دارند نام برد. تا كنون تلاش هاي بسياري جهت استخراج قوانين علمي دقيق براي براي انسان و جامعه به عمل آمده است كه هيچ يك قادر به محو كردن عدم حتميت نبوده اند. به اين ترتيب بايد به دنبال راهي باشيم تا در استدلال هاي منطقي خود عدم حتميت را به حداقل برسانيم.
انسان موجود هوشمند طبيعت است كه براي رسيدن به اهداف خود برنامه ريزي مي كند. به همين جهت از اطلاعات حاصل از تجربيات موجود در زندگي خود و ديگران استفاده نموده و از توانايي هاي ذهني خويش براي براي نظم بخشيدن و اولويت بندي اين اطلاعات استفاده مي كند.انسان در زندگي روزمره اين اطلاعات را براي درك بيشتر محيط پيرامون خود،يادگيري مطالب جديد و برنامه ريزي براي آينده به كار مي برد. به اين طريق وي از توانايي استدلال براساس مشاهدات براي نيل به اهداف خود استفاده مي كند. البته به دليل محدوديت قدرت ادراك انسان از جهان خارج و نيز محدوديت قدرت استدلال جامع و عميق، وي با عدم قطعيت و عدم حتميت مواجه است : عدم حتميت در رابطه با كفايت اطلاعات و عدم قطعيت در رابطه با جامعيت استنتاجات خود.
از لوازم عدم حتميت امكان وجود خطا در رفتار انسان است زيرا وي معمولا فاقد اطلاعات جامع و همه جانبه از محيط پيرامون خود است. انسان براي بقاء و ادامه ي حيات خود علي القاعده با اموري نظير تصميم گيري، جمع آوري اطلاعات، تجزيه و تحليل اطلاعات و پيش بيني و آينده نگري امور و حوادث مواجه است. در تمام امور فوق انسان از اطلاعات گذشته و حال براي نيل به اطلاعاتي كه در دسترس نيست استفاده مي كند. بديهي است كه فقدان اطلاعات كامل منجر به عدم حتميت مي گردد. ليكن فعل و انفعال و اثر متقابل اطلاعات و عدم حتميت معياري براي ميزان پيچيدگي است. به عنوان مثال رانندگي با اتومبيل يك نمونه از تجربه ي عملي روزمره از مسئله ي پيچيدگي است. همه ما با پيچيدگي نسبي رانندگي توافق داريم. مضاف بر آن رانندگي با ماشين هاي دنده اي از رانندگي با اتومبيل هاي اتوماتيك پيچيده تر است، زيرا انسان هنگام رانندگي با اتومبيل هاي دنده اي به اطلاعات بيشتري مانند دور موتور در دقيقه و چگونگي استفاده از كلاچ و دنده نيازمند است. بنابراين به دليل نياز به اطلاعات بيشتر در هنگام رانندگي، كار با اتومبيل هاي دنده اي (استاندارد) مشكل تر و پيچيده تر است. اين در حالي است كه پيچيدگي رانندگي دربرگيرنده ي عدم حتميت در وقوع بسياري از حوادث و امور غيرقابل پيش بيني نيز هست. مثلا راننده دقيقا نمي داند چه زماني بايد ترمز كرده و توقف كند تا دچار حادثه ي غيرمترقبه نشود.
هر اندازه درجه و ميزان عدم حتميت افزايش يابد – مثلا در ترافيك سنگين ويا رانندگي در جاده هاي غير آشنا – پيچيدگي اهداف نيز افزايش مي يابد. بنابراين، به مرور ادراكات ما از پيچيدگي در رابطه با دانسته ها و ندانسته ها همواره افزايش مي يابد. در اينجا مهم ترين مساله اي كه در پيش روي ماست چگونگي تحت كنترل درآوردن پيچيدگي امور و مسائل گوناگون است. بدين منظور براي نيل به اين امور مهم بايستي از ابزار هاي ساده سازي از طريق مصالحه بين اطلاعات در دسترس و ميزان عدم حتميت قابل قبول استفاده كرد.
ریاضیات فازی
رياضيات فازي يک فرا مجموعه از منطق بولي است که بر مفهوم درستي نسبي، دلالت مي کند. منطق کلاسيک هر چيزي را بر اساس يک سيستم دوتائي نشان مي دهد ( درست يا غلط، 0 يا 1، سياه يا سفيد) ولي منطق فازي درستي هر چيزي را با يک عدد که مقدار آن بين صفر و يک است نشان مي دهد. مثلاً اگر رنگ سياه را عدد صفر و رنگ سفيد را عدد 1 نشان دهيم، آن گاه رنگ خاکستري عددي نزديک به صفر خواهد بود. در سال 1965، دکتر لطفيزاده نظريه سيستمهاي فازي را معرفي کرد. در فضايي که دانشمندان علوم مهندسي به دنبال روشهاي رياضي براي شکست دادن مسايل دشوارتر بودند، نظريه فازي به گونهاي ديگر از مدلسازي، اقدام کرد.
منطق فازي معتقد است که ابهام در ماهيت علم است. بر خلاف ديگران که معتقدند که بايد تقريبها را دقيقتر کرد تا بهرهوري افزايش يابد، لطفيزاده معتقد است که بايد به دنبال ساختن مدلهايي بود که ابهام را به عنوان بخشي از سيستم مدل کند. در منطق ارسطويي، يک دستهبندي درست و نادرست وجود دارد. تمام گزارهها درست يا نادرست هستند. بنابراين جمله «هوا سرد است»، در مدل ارسطويي اساساً يک گزاره نميباشد، چرا که مقدار سرد بودن براي افراد مختلف متفاوت است و اين جمله اساساً هميشه درست يا هميشه نادرست نيست. در منطق فازي، جملاتي هستند که مقداري درست و مقداري نادرست هستند. براي مثال، جمله "هوا سرد است" يک گزاره منطقي فازي ميباشد که درستي آن گاهي کم و گاهي زياد است. گاهي هميشه درست و گاهي هميشه نادرست و گاهي تا حدودي درست است. منطق فازي ميتواند پايهريز بنياني براي فنآوري جديدي باشد که تا کنون هم دستآوردهاي فراواني داشته است.
نخستين سيستم كنترل رايانه از طريق مغز براساس نظريه فازي به همت استاد ایرانی طراحی شدپژوهشگران علوم كامپيوتر دانشگاه «جورجيا» آمريكا به سرپرستي يك استاد ايراني موفق به ابداع سيستم جديد كنترل رايانه از طريق فكر شدند كه مبتني بر «نظريه فازي» است. طرح از طراحي اين سيستم كنترل رايانه با مغز (BCI) فراهم كردن امكان انتقال دستورالعملها به رايانه از طريق مغز (فكر) بدون نياز به دست است. البته گروههاي مختلفي در اين زمينه كار كردهاند ولي ما به تكنولوژي بهتري دست پيدا كردهايم كه مبتني بر نظريه فازي است كه توسط يك دانشمند ايراني ــ دكتر لطفي زاد ــ ابداع شده است. اين اولين بار است كه از نظريه فازي در سيستمهاي BCI استفاده ميشود و فكر ميكنم با اين كار بتوان به نحو مؤثرتري ايده كنترل رايانه با فكر كردن را محقق كرد. اين سيستم بيشتر براي مشاغلي مثل خلباني و همچنين براي كمك به معلولان مؤثر است. البته كارايي سيستم به فرمانهايي خاص(بالا، پايين، چپ، راست و توقف) - كه عمده فرامين صادره از مغز را شامل ميشود - محدود است و مثلا نميتوان مطلبي را براي تايپ كردن از ذهن به رايانه منتقل كرد. به اين منظور از كلاهي با 16 الكترود استفاده ميشود كه ارتعاشات بخشهايي مختلف مغز (جريان انرژي در مغز در اثر تفكر) را به رايانه منتقل ميكند. با پردازش ميزان انرژي به خصوصي كه در هنگام هر فرمان در مغز جريان مييابد ميتوان به فرمان مورد نظر پي برد. براي همين است كه نميتوان از چنين سيستمي براي تايپ استفاده كرد چون مثلا تشخيص انرژي مربوط به هر كلمه بسيار دشوار است. اين فنآوري كاملا عملي است ولي هميشه خوب عمل نميكند چون مثلا اگر كسي ضمن استفاده از سيستم عطسه كند همه چيز به هم ميريزد. كار بيشتر در زمينه «سوپركامپيوتينگ» و «موازات» در علوم كامپيوتر است و بيشتر مقالات پژوهشي من در مجلات اين حوزه چاپ ميشود. زماني از يك رايانه استفاده ميكنيد نميتوانيد كاري كنيد كه الكترونها سريعتر از سرعت نور حركت كنند لذا يك محدوديت اساسي وجود دارد كه نميتوان آن را شكست و اغلب رايانهها يك پردازشگر (پروسسور) دارند و نميتوانند سريعتر از حد مشخص كار كنند بنابراين براي اين كه بتوان رايانههايي بسيار سريعتر از رايانههاي معمول ساخت بايد رايانههايي با چندين پروسسور ساخت كه ميتوانند همزمان با هم كار ميكنند كه به اين رشته موازات گفته ميشود. با بهرهگيري از اين علم ميتوان رايانههايي ساخت كه هزاران پروسسور (مغز) دارند. از ايدههايي كه در اين زمينه مطرح است ساخت پروسسورهايي به اندازه يك ميكروب با استفاده از نانو فنآوري است كه ميتوان صدها ميليون از آنها را ايجاد كرد و مثلا در رنگ ساختمان ريخت و به اين ترتيب ساختمانهايي داشت كه در رنگ ديوارهاي آن از ميليونها مغز رايانه تشكيل شده باشد. در بازديدي كه از چند دانشگاه و مركز پژوهشي داشتم، كارهاي خوبي در اين زمينه (سوپر كامپيوتينگ) در دانشگاه تهران و پژوهشگاه دانشهاي بنيادي آغاز شده است. زمينه كارهاي پژوهشي من بيشتر در اين حوزه است ولي كارهاي كاربردي كه در اين زمينه ميكنم بيشتر مربوط به عكس است. مثلا اين كه چطور بتوان در فرودگاهها و ... با رايانه چهره انسانها را تشخيص داد و زمينه ديگر بررسي فعل و انفعلات مغز بر اساس تصاوير MRI با استفاده از سوپر رايانههاست كه انجام چنين كارهايي با رايانههاي معمولي بسيار زمان بر است. آی بی ام با بهره گیری از قدرتمندترین کامپیوتر خود و با همراهی پلی تکنیک سوئیسی ای-پی-اف-ال روی پروژه ای کار میکند که روزی نقشه کامل مغز انسان را تهیه خواهد کرد. به گزارش بخش خبر شبكه فن آوري اطلاعات ايران، از ComeToNet، براساس پروژه ای بنام مغز آبی، محققین دو شرکت نامبرده در یک همکاری تنگاتنگ، نقشه نئوکورتکس (Neocortex) مغز انسان را تهیه خواهند کرد. این منطقه از مغز، پیچیده ترین و پیشرفته ترین قسمت مغز محسوب میشود که فقط در پستانداران یافت میشود که در مورد انسان به طرز خارق العاده ای پیشرفت کرده است. بیولوژیستها براین باور هستند که بخش نامبرده از مغز مسئول هشیاری، درک فضا و ادراک میباشد. قرار است وقتی محققین نقشه کورتکس را تهیه کردند، دانشمندان بقیه مغز را ترسیم نمایند. با بهره گیری از سوپرکامپیوتر بلوژن ایسرور که غول آی بی ام محسوب میشود، شبیه سازی سه بعدی دیجیتال مغز در سطح مولکولی احیاء خواهد شد. به این ترتیب، دانشمندان امیدوار هستند تا به دیدی تازه درباره قوه های مخصوصی در مغز مانند معنویت دست یابند. این سوپرکامپیوتر که فقط چند متر مربع جا میگیرد، سرعت پردازشی معادل 22.8 تریلیون عمل ممیزشناور در ثانیه را دارد و قادر است فعل و انفعالات شیمیایی-الکتریکی مغز را بصورت بلادرنگ و آنی بازسازی نماید
کاربردها:
از منطق فازي براي ساخت کنترل کننده هاي لوازم خانگي از قبيل ماشين رختشويي (براي تشخيص حداکثر ظرفيت ماشين، مقدار مواد شوينده، تنظيم چرخهاي شوينده) و يخچال استفاده مي شود. کاربرد اساسي آن تشخيص حوزه متغيرهاي پيوسته است. براي مثال يک وسيله اندازه گيري دما براي جلوگيري از قفل شدن يک عايق ممکن است چندين عضو مجزا تابعي داشته باشد تا بتواند حوزه دماهايي را که نياز به کنترل دارد به طور صحيح تعريف نمايد. هر تابع، يک ارزش دمايي مشابه که حوزه آن بين 0 و 1 است را اختيار مي کند. از اين ارزشهاي داده شده براي تعيين چگونگي کنترل يک عايق استفاده مي شود.
حال با مثال ديگري اهميت اين علم را بيشتر درک مينمائيم:
يک انسان در نور کافي قادر به درک ميليونها رنگ ميباشد.ولي يک روبوت چگونه ميتواند اين تعداد رنگ را تشخيص دهد؟ حال اگر بخواهيم روباتي طراحي کنيم که قادر به تشخيص رنگها باشد از منطق فازي کمک ميگيريم و با اختصاص اعدادي به هر رنگ آن را براي روبوت طراحي شده تعريف ميکنيم.
از کاربردهاي ديگر منطق فازي ميتوان به کاربرد اين علم در صنعت اتومبيل سازي(در طراحي سيستم ترمز ABS و کنترل موتور براي بدست آوردن بالاترين راندمان قدرت)،در طراحي بعضي از ريزپردازنده ها و طراحي دوربينهاي ديجيتال اشاره کرد
منطق فازی
از آن زمان كه انسان انديشيدن را آغاز كرد، همواره كلمات و عباراتى را بر زبان جارى ساخته كه مرزهاى روشنى نداشته اند. كلماتى نظير «خوب»، «بد»، «جوان»، «پير»، «بلند»، «كوتاه»، «قوى»، «ضعيف»، «گرم»، «سرد»، «خوشحال»، «باهوش»، «زيبا» و قيودى از قبيل «معمولاً»، «غالباً»، «تقريباً» و «به ندرت». روشن است كه نمى توان براى اين كلمات رمز مشخصى يافت، براى مثال در گزاره «على باهوش است» يا «گل رز زيباست» نمى توان مرز مشخصى براى «باهوش بودن» و «زيبا بودن» در نظر گرفت. اما در بسيارى از علوم نظير رياضيات و منطق، فرض بر اين است كه مرزها و محدوده هاى دقيقاً تعريف شده اى وجود دارد و يك موضوع خاص يا در محدوده آن مرز مى گنجد يا نمى گنجد. مواردى چون همه يا هيچ، فانى يا غيرفانى، زنده يا مرده، مرد يا زن، سفيد يا سياه، صفر يا يك، يا «اين» يا «نقيض اين» . در اين علوم هر گزاره اى يا درست است يا نادرست، پديده هاى واقعى يا «سفيد» هستند يا «سياه» .اين باور به سياه و سفيدها، صفر و يك ها و اين نظام دو ارزشى به گذشته بازمى گردد و حداقل به يونان قديم و ارسطو مى رسد. البته قبل از ارسطو نوعى ذهنيت فلسفى وجود داشت كه به ايمان دودويى با شك و ترديد مى نگريست. بودا در هند، پنج قرن قبل از مسيح و تقريباً دو قرن قبل از ارسطو زندگى مى كرد. اولين قدم در سيستم اعتقادى او گريز از جهان سياه و سفيد و برداشتن اين حجاب دوارزشى بود. نگريستن به جهان به صورتى كه هست. از ديد بودا جهان را بايد سراسر تناقض ديد، جهانى كه چيزها و ناچيزها در آن وجود دارد. در آن گل هاى رز هم سرخ هستند و هم غيرسرخ. در منطق بودا هم A داريم هم نقيض A. در منطق ارسطو يا A داريم يا نقيض A منطق (A يا نقيض A) در مقابل منطق (A و نقيض A). منطق اين يا آن ارسطو در مقابل منطق تضاد بودا. منطق ارسطو اساس رياضيات كلاسيك را تشكيل مى دهد. براساس اصول و مبانى اين منطق همه چيز تنها مشمول يك قاعده ثابت مى شود كه به موجب آن يا آن چيز درست است يا نادرست. دانشمندان نيز بر همين اساس به تحليل دنياى خود مى پرداختند. گرچه آنها هميشه مطمئن نبودند كه چه چيزى درست است و چه چيزى نادرست و گرچه درباره درستى يا نادرستى يك پديده مشخص ممكن بود دچار ترديد شوند، ولى در يك مورد هيچ ترديدى نداشتند و آن اينكه هر پديده اى يا «درست» است يا «نادرست».
هر گزاره، قانون و قاعده اى يا قابل استناد است يا نيست. بيش از دو هزار سال است كه قانون ارسطو تعيين مى كند كه از نظر فلسفى چه چيز درست است و چه چيز نادرست. اين قانون «انديشيدن» در زبان، آموزش و افكار ما رسوخ كرده است. منطق ارسطويى دقت را فداى سهولت مى كند. نتايج منطق ارسطويى، «دوارزشى»، «درست يا نادرست»، «سياه يا سفيد» و «صفر يا يك» مى تواند مطالب رياضى و پردازش رايانه اى را ساده كند. مى توان با رشته اى از صفر و يك ها بسيار ساده تر از كسرها كار كرد. اما حالت دوارزشى نيازمند انطباق ورزى و از بين بردن زوايد است. به عنوان مثال هنگامى كه مى پرسيد: آيا شما از كار خود راضى هستيد؟ نمى توان انتظار جواب بله يا خير داشت، مگر آنكه با تقريب بالايى صحبت كنيد. «سورن كيركگارد» فيلسوف اگزيستانسياليست، در سال 1843 كتابى در رابطه با تصميم گيرى و آزاد انديشى به نام «يا اين يا آن» نوشت. او در اين كتاب بشر را برده كيهانى انتخاب هاى «دودويى» در تصميم گيرى هايش ناميد. تصميم گيرى به انجام يا عدم انجام كارى و تصميم گيرى درباره بودن يا نبودن چيزى. گرچه مى توان مثال هاى فراوانى را ذكر كرد كه كاربرد منطق ارسطويى در مورد آنها صحيح باشد، اما بايد توجه داشت كه نبايد آنچه را كه تنها براى موارد خاص مصداق دارد به تمام پديده ها تعميم داد. در دنيايى كه ما در آن زندگى مى كنيم، اكثر چيزهايى كه درست به نظر مى رسند، «نسبتاً» درست هستند و در مورد صحت و سقم پديده هاى واقعى همواره درجاتى از «عدم قطعيت» صدق مى كند. به عبارت ديگر پديده هاى واقعى تنها سياه يا تنها سفيد نيستند، بلكه تا اندازه اى «خاكسترى» هستند. پديده هاى واقعى همواره «فازى»، «مبهم» و «غيردقيق» هستند. تنها رياضى بود كه سياه و سفيد بود. اين خود چيزى جز يك سيستم مصنوعى متشكل از قواعد و نشانه ها نبود. علم واقعيت هاى خاكسترى يا فازى را با ابزار سياه و سفيد رياضى به نمايش مى گذاشت و اين چنين بود كه به نظر مى رسيد واقعيت ها نيز تنها سياه يا سفيد هستند. بدين ترتيب در حالى كه در تمامى جهان حتى يك پديده را نمى توان يافت كه صددرصد درست يا صددرصد نادرست باشد، علم با ابزار رياضى خود همه پديده هاى جهان را اين طور بيان مى كرد. در اين جا بود كه علم دچار اشتباه شد. در منطق ارسطويى حالت ميانه اى وجود ندارد و شيوه استدلال «قطعى و صريح» است. از طرف ديگر رياضيات فازى بر پايه استدلال تقريبى بنا شده كه منطبق با طبيعت و سرشت سيستم هاى انسانى است. در اين نوع استدلال، حالت هاى صفر و يك تنها مرزهاى استدلال را بيان مى كنند و در واقع استدلال تقريبى حالت تعميم يافته استدلال قطعى و صريح ارسطويى است.
در سال 1965، دکتر لطفیزاده نظریه سیستمهای فازی را معرفی کرد. در فضایی که دانشمندان علوم مهندسی به دنبال روشهای ریاضی برای شکست دادن مسایل دشوارتر بودند، نظریه فازی به گونهای دیگر از مدلسازی، اقدام کرد.
منطق فازى، يك جهان بينى جديد است كه به رغم ريشه داشتن در فرهنگ مشرق زمين با نيازهاى دنياى پيچيده امروز بسيار سازگارتر از منطق ارسطويى است. منطق فازى جهان را آن طور كه هست به تصوير مى كشد. بديهى است چون ذهن ما با منطق ارسطويى پرورش يافته، براى درك مفاهيم فازى در ابتدا بايد كمى تامل كنيم، ولى وقتى آن را شناختيم، ديگر نمى توانيم به سادگى آن را فراموش كنيم. دنيايى كه ما در آن زندگى مى كنيم، دنياى مبهمات و عدم قطعيت است. مغز انسان عادت كرده است كه در چنين محيطى فكر كند و تصميم بگيرد و اين قابليت مغز كه مى تواند با استفاده از داده هاى نادقيق و كيفى به يادگيرى و نتيجه گيرى بپردازد، در مقابل منطق ارسطويى كه لازمه آن داده هاى دقيق و كمى است، قابل تامل است.
الگوي موفقيت دانشگاه آزاد اسلامي را مي توان در قالب شاخص عدم قطعيت هايزنبرگ مدل کرد. اگر تصور ابتدايي حاکم بر نظام آموزش عالي همچنان بر اين اصل استوار بود که يک مجموعه آموزشي يا دانشگاه نيست و يا بايد در همان روز اول با برترين دانشگاه هاي دنيا مقابله کند بي شک دانشگاه آزاد اسلامي نمي توانست در اين فضاي تنگ نظرانه صفر و يک حيات خود را آغاز کند. پارادايم هاي علمي در بسياري از مواقع بيش از آنکه درعرصه علم و دانش به حل مسائل و مشکلات انساني بپردازد، خود بستري براي يک جهان بيني نوين مي شود که شرايط نويني را براي تحقق فضايي مناسب در راستاي تعالي انسان و تطبيق او با شرايط جديد، ايجاد مي کند. ظهور مفهوم پارادايم که ابتدا توسط توماس کوئن مطرح شد، آخرين ضربه اي بود که به نگاه قطعيت گرا و مبتني بر دقت فرود آمد و پيکره مستحکم علوم تجربي و مهندسي را نيز به فضاي ترديدها برد، جايي که علوم ديگر خاصه علوم انساني همواره از اين حيث مورد شماتت بودند. به هر حال جريان رو به تکامل علم در شرايط امروز نه تنها از اين عدم استقبال مي کند بلکه با ظهور اصل عدم قطعيت هايزنبرگ و طرح پارادوکس هاي متبط با منطقه ارسطويي، انسان در فضايي ايستاده است که برخلاف گذشته سخن از فضيلت عدم قطعيت مي زند و تعادل حقيقي را در نوعي عدم تعادل پويا و در تعامل ميان مجموعه مولفه ها مي جويند. با توسعه علم رياضي اين فرصت پديد آمد تا دستگاه صوري تبيين عالم از منطق صفر و يک ارسطويي خارج شده وجهان بيني جديدي را در فضاي بين اين دو ايجاد کند. فضايي که تنها به سياه و سفيد ختم نمي شود و مرز خاکستري را با خود به همراه دارد. پس بشر به درجه اي از رشد و تعالي رسيده که نه تنها عدم قطعيت را نفي نمي کند بلکه دستگاه تبيين آن را نيز ايجاد کرده است.اين عدم قطعيت مي تواند از دو بعد ايجاد شود. اول ناظر به معناي آن کس که به پديده اي نظر مي کند و پاره اي از آن را به عنوان سيستم جدا مي کند که دراينجا بي ترديد انسان است. دوم منظر که چگونه ديدن است که خود معلول عوامل بسياري همچون پيشينه، ابزار و... است.ليکن دراينجا مي توان الگوي موفقيت دانشگاه آزاد اسلامي را در قالب اين شاخص ها مدل کرد. اگر تصور ابتدايي حاکم بر نظام آموزش عالي همچنان بر اين اصل استوار بود که يک مجموعه آموزشي يا دانشگاه نيست و يا بايد در همان روز اول با برترين دانشگاه هاي دنيا مقابله کند بي شک دانشگاه آزاد اسلامي نمي توانست دراين فضاي تنگ نظرانه صفر و يک حيات خود را آغاز کند. حضور ابتدايي دانشگاه در مدارس و مساجد و رعايت نسبي استانداردها در روزهاي آغازين از يک جهان بيني نشات مي گيرد. جهان بيني که توان تحمل و ادراک فضاي ميان صفر و يک را دارد و اگر اين مسير توسعه يک مسير تدريجي بهبودي نبود، بدون ترديد دانشگاه آزاد اسلامي به قله رفيع کنوني نمي رسيد.يک حرکت تدريجي از کيفيت پائين به کيفيت بالا مي تواند در بستر چنين نگاهي متصور شود. يک نگاه آرماني از چنين بينشي به انتهاي راه که ماهيتي مطلق از جنس يک دارد، ليکن به رسميت شناختن يک جريان و مسير توسعه از حداقل ها به حداکثر ها و از نقطه صفر قابل درک است حتي الگوهاي توسعه در واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي يکسان نيست و از يک رفتار خاص پيروي نمي کند. اگر نگاه ما به اين دانشگاه و حتي نگاه جامعه يک نگاه ارسطويي بود، پذيرش اين مجموعه عظيم در آن روزگار به عنوان يک دانشگاه ناممکن مي نمود و طبعا کشور از اين موهبت بزرگ محروم مي ماند.توفيق در دنياي کنوني براي حضور مثبت و سينرژيک کنار هم به عنوان پيش فرض، چنين جهان بيني را طلب مي کند و باور به اين نگاه در عرصه زندگي مي تواند براي بسياري از مشکلات امروز جامعه ما رهيافت مناسبي ارائه کند و ما را از سقوط در ورطه مطلق نجات دهد.رياضيات فازي طيفي از خيلي زياد تا کم وخيلي کم را شامل مي شود. حال اگر ما بر اين منطق باور داشته باشيم که البته اين باور با منطق طبيعت و تجربه انساني بسيار نزديکتر مي نمايد آنگاه يک جهان بيني فازي بوجود مي آيد که در دل خود الگوهاي فکري و تعاملي نويني را با خود به همراه مي آورد، اين الگوها مهمترين دستاوردشان قبول مفهوم بهبود مستمر و امکان تعامل مدني با اطرافيان است.
بخشي از اين الگوها به اين شرح است:
الف) در اين نوع نگاه به لحاظ دو ويژگي فوق الذکر بر زندگي ما سايه انداخته است مي توان مرز بين خودي و غير خودي را بسط داد و براي هر کس و يا گروهي فاصله اي را تعريف کرد، چه اگر ما بر اين باور باشيم که ديگري بر مسير صواب است و يا بر سبيل ناصواب و يا با ماست يا بر ماست ديگر هيچ نيست و مفهومي از فاصله معني دار نيست و حتي ميان احزاب و گروه هاي با وجه اشتراک بسيار نيز تعامل و همزيستي معني نخواهد داشت. چون اصل کثرت بر وجود تفاوت است. ليکن در نگاه ارسطويي اين مسئله تبديل به تفرق مي شود حال آنکه در نگاه فازي وحدت در عين کثرت و وجود تفاوت مفهومي قابل شناخت است.
ب) اگر حرکت تنها در دو مجموعه صفر و يک معني دار شود يک حرکت پيوسته که از صفر شروع مي شود تا به يک ختم شود و عنصر زمان را در اين بين بعنوان ديناميزم مي بيند معني دار نخواهد بود. پس در اين صورت مبتني بر جهان بيني غير فازي تنها جهش هايي معني دارد است که ما را از صفر به يک برساند چه فضايي در اين ميان معني دار نيست که اين امر نيز امري خلاف تجربه طبيعت و دور از تجربه انسان است. انسان همواره به يک حرکت تدريجي و مداوم به سوي تکامل توصيه شده و اساس نظام هاي تعالي مديريت نيز از همين رويه پيروي مي کند پس باورمندي به اين پديده مي تواند يک حرکت تعالي تدريجي را از کم تا زياد معني دار کند.رئيس دانشگاه آزاد اسلامي اضافه کرد: در چنين جهان بيني است که مفهوم فصل اشتراک معني دارد. در جايي که تابع عضويت تنها ارزش صفر يا يک مي گيرد مفهوم اشتراک يک مفهوم مطلق غير قابل ملموس در فضاي انساني است حال آنکه در فضاي رياضيات فازي مي توان دامنه هاي مشترکي را ميان مجموعه ها تعريف کرد.جاسبي افزود: يک نقطه حرکت به ما اعلام مي کند چه شما داراي يک مسير هستيد که هر گام، گام بعدي دارد و يک خط سير تا رسيدن به تعالي و کمال مطلوب، قابل درک است هر چند مي توان با بهره گيري از توابع مختلف و شکل هاي گوناگون رفتاري توابع فازي مختلفي را ايجاد کرد، ليکن بنابر اصل هم پاياني همه آنها از يک نقطه حرکت صفر آغاز و مسيري را تا نقطه پايان يک به تصوير مي کشند.
رويكرد فازي پيش اصل پويا و مسالمت آميز در دنياي نوين
پارادايمهاي علمي در بسياري از مواقع بيش از آنكه در عرصه علم و دانش به حل مسائل و مشكلات انساني بپردازد ، خود بستري براي يك جهان بيني نوين ميشود كه شرايط نويني را براي تحقق فضايي مناسب در راستاي تعالي انسان و تطبيق او با شرايط جديد ،ايجاد مينمايد . ظهور مفهوم پارادايم كه ابتدا توسط توماس كوئن مطرح شد ، آخرين ضربهاي بود كه به نگاه قطعيت گرا و مبتني بر دقت فرود آمد و پيكره مستحكم علوم تجربي و مهندسي را نيز به فضاي ترديدها برد ، جايي كه علوم ديگر خاصه علوم انساني همواره از اين حيث مورد شماتت بودند . به هر حال جريان رو به تكامل علم در شرايط امروز نه تنها از اين عدم قطعيت استقبال ميكند بلكه با ظهور اصل عدم قطعيت هايزنبگ و طرح پارادئكسهاي مرتبط با منطق ارسطويي ،انسان در فضايي ايستاده است كه بر خلاف گذشته سخت از فضيلت عدم قطعيت ميزند و تعادل حقيقي را در نوعي عدم تعادل پويا و در تعادل ميان مجموعه مؤلفه ميجويد . با توسعه علم رياضي اين فرصت پديد آمد تا دستگاه صوري تبيين عالم از منطق صفر و يك ارسطويي خارج شده و جهان بيني جديدي را در فضاي بين اين دو ايجاد نمايد . فضايي كه نه تنها به سياه و سفيد ختم نميشود و مرز خاكستري را با خود به همراه دارد . پس بشر به درجهاي از رشد و تعالي رسيده كه تنها عدم قطعيت را نفي نميكند بلكه دستگاه تبيين آن را نيز ايجاد نموده است .
اين عدم قطعيت ميتواند از دو بعد ايجاد شود . اول ناظر به معناي آنكس كه به پديدهاي نظر ميكند و پارهاي از آن را به عنوان سيستم جدا ميكند كه در اينجا بيترديد انسان است . دوم منظر كه چگونه ديدن است كه خود معلول عوامل بسياري همچون پيشينه ، ابزار و . . . . است .
حال اگر ما چنين باوري داشته باشيم آنگاه ميتوان دو ويژگي زير را كه حاصل تفكر فازي و غير ارسطويي است بپذيريم :
1. تصور ما از ديگران و آراء و عقايدشان مطلق غلط و يا درست نيست بلكه ميتوان مبتني بر منطق فازي براي هر كس سهمي از درستي قايل شد .
2. تصور مطلقي از واقعيت وجود ندارد ، اگر ما باور كنيم كه هر برداشتي از دنياي واقعيت به ناظر ، منظر و منظور وابسته است و اين سه در تعامل با يكديگر پديدهاي را در ذهن انسان ايجاد مينمايد آنگاه ميتوان هركس را به گونهاي تصور كرد كه گويي حظي از حقيقت را برده و آن را به تصوير خيال ميكشد و هيچكس را مدعاي آن نيست كه به تمامي واقعيت را درك كرده ، بلكه درست مثل واژگاني كه در فضاي رياضيات فازي مطرح است طيفي از خيلي زياد ،زياد تا كم و خيلي كم را ميشود براي اين موضوع متصور شد .
حال اگر ما بر اين منطق باور داشته باشيم كه البته اين باور با منطق طبيعت و تجربه انساني بسيار نزديكتر مينمايد آنگاه يك جهان بيني فازي بوجود ميآيد كه در دل خود الگوهاي فكري و تعامل نويني را با خود به همراه ميآورد ، اين الگوها مهمترين دستاوردشان قبول مفهوم بهبود مستمر و امكان تعامل مدني با اطرافيان است ، ذيلا ً بخشي از اين الگوها تشريح شده است :
الف) در اين نوع نگاه به لحاظ آنكه دو ويژگي فوق الذكر بر زندگي ما سايه انداخته است ميتوان مرز بين خودي و غير خودي را بسط داد و براي هر كس و يا هر گروهي فاصلهاي را تعريف نمود ، چه اگر ما بر اين باور باشيم كه ديگري بر مسير صواب است و يا بر سبيل ناصواب و يا با ماست يا بر ماست ديگر هيچ نسبت و مفهومي از فاصله معنيدار نيست و حتي ميان احزاب و گروههاي با وجه اشتراكات بسيار نيز تعامل و همزيستي معني نخواهد داشت . چون اصل كثرت بر وجود تفاوت است ،ليكن در نگاه ارسطويي اين مسأله تبديل به تفرق ميشود حال آنكه در نگاه فازي وحدت در عين كثرت و وجود تفاوت مفهومي قابل شناخت است .
ب) اگر حركت تنها در دو مجموعه صفر و يك معني دار شود يك حركت پيوسته كه از صف شروع ميشود تا به يك ختم شود و عنصر زمان را در اين بين به عنوان ديناميزم ميبيند معني دار نخواهد بود . پس در اين صورت مبتني بر جهان بيني غيرفازي تنها جهشهايي معني دار است . كه ما را از صفر به يك برساند چه فضايي در اين ميان معني دار نيست كه اين امر نيز امري خلاف تجربه طبيعت و دور از تجربه انسان است . انسان همواره به يك حركت تدريجي و مداوم به سوي تكامل توصيه شده و اساس نظامهاي تعالي مديريت نيز از همين رويه پيروي ميكند پس باورمندي به اين پديده ميتواند يك حركت تعالي تدريجي را از كم تا زياد معني دار نمايد .
ج) در چنين جهان بيني است كه مفهوم فصل اشتراك معني دارد . در جاييكه تابع عضويت تنها ارزش صفر يا يك ميگيرد مفهوم اشتراك يك مفهوم مطلق غير قابل ملموس در فضاي انساني است حال آنكه در فضاي رياضيات فازي ميتوان دامنههاي مشتركي را ميان مجموعهها تعريف نمود .
د) يك نقطه حركت به ما ميدهد ،چه شما داراي يك مسير هستيد كه هر گام ، گام بعدي دارد و يك خط سير تا رسيدن به تعالي و كمال مطلوب قابل درك است ، هر چند ميتوان با بهرهگيري از توابع مختلف و شكلهاي گوناگون رفتاري توابع فازي مختلفي را ايجاد نمود ، ليكن بنا بر اصل هم پاياني همه آنها از يك نقطه حركت صفر آغاز و مسيري را تا نقطه پايان يك به تصوير ميكشند .
حال اگر بخواهيم در قالب مفاهيم و شاخصهاي فوق قدم گذاريم ميتوانيم به خوبي الگوهاي موفقيت را در دنياي موجو شناخته و چهارچوبهاي آن را ادراك كنيم . بدون ترديد پيش شرط يك زندگي پويا و داراي تعادل با وجود انگيزهها و نيروهاي فراوان دروني و بيروني و اساس هم زيستي مسالمت آميز در دنياي نوين باورمنديهاي اين چنين است. حادثههايي همانند 11 سپتامبر ، آنچه در عراق ميگذرد و . . . همه شواهدي هستند از خطري كه منطق دودويي ، چگونه جهان را تهديد ميكند . باور به پيش فرضهايي با ارزش صفر و يك و اعتقاد به قطعيتهاي اينگونه ميتواند چنين انسانهايي را جهانيان معرفي نمايد . هم چون آنانكه از دين به عنوان اصيلترين جريان هدايت بخش و زلالترين منبع الهام بشر چنين تفسيري را بر ميتابند .
ليكن در اينجا ميتوان الگوي موفقيت دانشگاه آزاد اسلامي را در قالب اين شاخص ها مدل كرد . اگر تصور ابتدايي حاكم بر نظام آموزش عالي همچنان بر اين اصل استوار بود كه در قالب اين شاخصها مدل كرد . اگر تصور ابتدايي حاكم بر نظام آموزش عالي همچنان بر اين اصل استوار بود كه بك مجموعه آموزشي يا دانشگاه نيست و يا ميبايست در همان روز اول با برترين دانشگاههاي دنيا مقابله كند بيشك دانشگاه آزاد اسلامي نميتوانست در اين فضاي تنگ نظرانه صفر و يك حيات خويش را آغاز نمايد . حضور ابتدايي دانشگاه در مدارس و مساجد و رعايت نسبي استانداردها در روزهاي آغازين از يك جهان بيني فازي نشأت ميگيرد . جهان بيني كه توان تحمل و ادارك فضاي ميان صفر و يك را دارد و اگر اين مسير توسعه يك مسير تدريجي بهبودي نبود ، بدون ترديد دانشگاه آزاد به قله رفيع كنوني نميرسيد . يك حركت تدريجي از كيفيت پايين به كيفيت بالا ميتواند در بستر چنين نگاهي متصور شود . يك نگاه ارماني از چنين بينشي به انتهاي راه كه ماهيتي مطلق از جنس يك دارد ، ليكن به رسميت شناختن يك جريان و مسير توسعه از حداقلها به حداكثرها و از نقطه صفر قابل درك است حتي الگوهاي توسعه و واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي يكسان نيست و از يك رفتار خاص پيروي نميكند بلكه هر يك با ويژگيهاي خود به اين جريان تعالي ادامه ميدهد . اگر نگاه ما به اين دانشگاه و حتي نگاه جامعه ارسطويي بود ، پذيرش اين مجموعه عظيم در آن روزگار به عنوان يك دانشگاه ناممكن مينمود و طبعا ً كشور از اين موهبت بزرگ محروم ميماند .
توفيق در دنياي كنوني براي حضور مثبت و سينرژيك كنار هم به عنوان پيش فرض ، چنين جهان بيني را طلب ميكند و باور به اين نگاه در عرصه زندگي ميتواند براي بسياري از مشكلات امروز جامعه ما رهيافت مناسبي ارائه نمايد و مار از سقوط در ورطه مطلق نجات دهد .
منابع
1.كتاب “تفكر فازي” تاليف “بارت كاسكو”۲ كتاب “سيستم ها فازي و كنترل فازي” تاليف “لي وانگ”
3.مقاله شناسایی بخشی از منطق قرآن کریم