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Programação Evolutiva e Lógica Fuzzy

Programação Evolutiva e Lógica Fuzzy. CMP 135 Arquiteturas Especiais de Computadores Fauzi Shubeita - UFRGS 2004. Taxonomia da Computação Evolutiva. Computação Evolutiva - Conceito. Computação Evolutiva consiste numa máquina “aprendente” otimizada, baseada nos moldes

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Programação Evolutiva e Lógica Fuzzy

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Presentation Transcript

  1. Programação Evolutiva e Lógica Fuzzy CMP 135 Arquiteturas Especiais de Computadores Fauzi Shubeita - UFRGS 2004

  2. Taxonomia da Computação Evolutiva

  3. Computação Evolutiva - Conceito Computação Evolutiva consiste numa máquina “aprendente” otimizada, baseada nos moldes dos mecanismos de evolução biológica e seleção natural.

  4. A característica que é comum as áreas da Computação Evolutiva é uma Base de Conhecimento (Knowledge). Essa base é alimentada e a quantidade de dados e/ou regras define a maior ou menor “inteligência” do sistema.

  5. Base de conhecimento A base de conhecimento é explorada através de algoritmos que pesquisam a população-alvo através de seleção, cruzamento e mutação. Além de algoritmos, também são utilizadas regras baseadas em condições If-Then-Else e de operadores relacionais And, Or, Not,...

  6. O software AIDA • Utilizado para diagnóstico e tratamento de pacientes com diabetes. • Programado em Turbo Pascal 5.5 e QuickBasic. • Baseado em programação evolutiva e estratégias de evolução.

  7. Demonstração

  8. Software ExSinta • Baseado em sistemas de classificação • Desenvolvido em Prolog • Utiliza o padrão de regras If-then-else • Explora o conceito de variáveis, regras e objetivos.

  9. Demonstração

  10. Lógica Fuzzy (Difusa)

  11. Microcontroladores Fuzzy VANTAGENS • Baixo custo do processo de fabricação • Rápido desenvolvimento do protótipo • Facilidade de automatização do processo • Arquitetura Flexivel

  12. Microcontroladores Fuzzy DESVANTAGENS • Geram circuitos VLSI complicados e grandes • Em função da interface com o mundo real de um sistema Fuzzy ser analógico torna-se necessário a utilização de conversores A/D D/A • A velocidade de processamento é limitada.

  13. Arquitetura Fuzzy Inferência Desfuzificador Fuzificador Problema a ser controlado

  14. Fuzzy Fan • Software para controle de um sistema de refrigeração. • Desenvolvido em linguagem C.

  15. Controle de Temperatura Sensor de Umidade Fluxo de ar Velocidade do Ventilador Ambiente Sensor de Temperatura

  16. Demonstração

  17. Pêndulo Invertido • Controle de equilíbrio • Desenvolvido em C • Dispositivo de uso geral

  18. Pêndulo Invertido Velocidade Ângulo Inclinação Ângulo Inclinação Aceleração

  19. Demonstração

  20. Conclusão • Todos os problemas baseados na lógica humana podem ser resolvidos por sistemas computacionais, com uma maior ou menor complexidade. A computação evolutiva apesar de não ser recente, demostra com suas sub-áreas que as técnicas para otimizar o processamento de dados é essencial. Já a lógica Fuzzy quebra os paradigmas da lógica tradicional com a sua “incerteza” inerente a qualquer processo. Portanto, as duas isoladas ou em conjunto são poderosas ferramentas da computação natural.

  21. Referências Wan, Eric A.; Control Systems: Classical, Neural, and Fuzzy; Oregon Graduate Institute; Lecture Notes - 1998 Arabshahi, Payman; Marks II, Robert J.; Oh, Seho; Caudell, T.P.; Pointer Adaptation and Pruning of Min-Max Fuzzy Inference and Estimation, 1998 Whithley, Darrell; A Genetic Algorithm Tutorial; Technical Report; 1993. Full´er, Robert; Neural Fuzzy Systems;Abo Akademi; 1995.

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