سيستم‌های فازی بررسی روشهای مختلف آموزش ANFIS

ساختار ANFIS

 

ANFIS(adaptive network-based fuzzy inference system) شبکه تطبيق پذير و قابل آموزشی است که به لحاظ عملکرد کاملا مشابه سيستم استنتاج فازی است.

برای سادگی کار فرض می‌کنيم که سيستم فازی ما دو ورودی x و y دارد و خروجی آن z است. حال اگر قوانين به صورت زير باشند :

eq1

و اگر برای غير فازی ساز از غير فازی ساز ميانگين مراکز استفاده کنيم خروجی به صورت زير خواهد بود:

eq2

ساختار معادل ANFIS به صورت زير خواهد بود:

eq3

لايه 1: در اين لايه ورودي‌ها از توابع عضويت عبور(membership functions) می‌کنند.

eq4

 

توابع عضويت هر تابع پارامتری مناسبی می‌تواند باشد که در اکثر موارد توابع گاوسين انتخاب می‌شوند. مثل تابع زنگی شکل عمومی:

eq5

 

که  aو b وc مجموعه پارامترها هستند. پارامتر‌های اين لايه به پارامتر‌های اوليه       (premise parameters) معروف هستند.

 

لايه 2: خروجی اين لايه ضرب سيگنال‌های ورودی است که در واقع معادل قسمت اگر قوانين هستند.

eq6

لايه 3: خروجی اين لايه نرماليزه شده لايه قبلی است:

eq7

لايه 4:

eq8

 

لايه 5: خروجی اين لايه خروجی کلی سيستم است:

eq9

اکنون يک شبکه توليد شده است که معادل سيستم استنتاج فازی سوگنو است.

حال قرار است روش‌های آموزش چنين شبکه ای بررسی شود.

برای اين کار ابتدا در لايه 1 تمام قوانين موجود را تشکيل می‌دهيم.به طور مثال اگر 2 ورودی داشته باشيم که هر کدام 3 تابع عضويت داشته باشد 9 قانون بايد تشکيل دهيم.

که به صورت زير خواهد بود.

eq10

روشهای مختلف آموزش ANFIS

 

1-  Gradient Descent

2- ترکيبی (hybrid)

3- Levenberg-Marquardt

 

روش ترکيبی(hybrid)

در اين روش از ترکيب روش گراديان نزولی و حداقل مربعات خطا (LSE) استفاده می‌شود.

 

روش ديگری نيز برای محاسبه پارامتر‌ها وجود دارد که يک روش بازگشتی است (RLSE) اين روش به دو دليل به وجود آمده است.

 

1-   گاهی ممکن است که ماتريس  معکوس پذيز نباشد.

2-   فرض کنيد  را حساب کرده ايم اگر يک جفت داده ورودی خروجی جديد به سيسیتم اضافه شود در روش قبل دوباره بايد کل پارامتر‌ها محاسبه شوند ولی در اين روش فقط مقدار پارامتر جديد به دست می‌آيد.

 

طريقه آموزش ANFIS با روش ترکيبی

در هر تکرار feedforward  می‌رويم تا وقتی که ماتريس A که در روش LSE گفته شد به دست آيد. خروجی‌ها را هم که داريم . سپس توسط روش ترکيبی پارامتر‌ها را به دست می‌آوريم. لازم به ذکر است که همه داده‌های آموزشي بايد اعمال شوند و همجنين پارامتر‌های اوليه(premise patameters)  ثابت نگه داشته می‌شوند. سپس پارامترهای تالی (conclusion parameters) ثابت نگه داشته می‌شوند و پارامترهای اوليه توسط گراديان نزولی تنظيم می‌شوند.

 

دانلود فایل کامل

 

 


محصولات مرتبط

1 نظر در “سيستم‌های فازی بررسی روشهای مختلف آموزش ANFIS”

پیام بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

81 + = ninety