Giáo trình bài tập nhom 06

BÁO CÁO TIỂU LUẬN NHẬP MÔN ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG FUZZY Giáo viên giảng dạy: TS.Huỳnh Thái Hoàng Danh sách thành viên nhóm 12 Nguyễn Minh Tâm Trương Duy Siêm Trần Nhật Vương Nguyễn Trần Dương Hồng Vũ A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Fuzzy System for Intelligent Automatic Door’s Opening Control  Tóm tắt ‐ Giới thiệu ệ  Vấn đề ‐ Giải vấn đề  Kết luận l ận B: Điều B Điề khiển khiể đóng mở cửa bằ cách h nhận hậ dạng d tiế nói tiếng ói Intelligent g Voice-Based Door Access Control System y Usingg Adaptive-Network-based F Fuzzy Inference I f S Systems (ANFIS) for f Building B ildi S Security i A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Tóm tắt ắ: Đề tài mô ô tả hệ thống thố cửa tự t động độ dù dùng điề khiển điều khiể mờ (control fuzzy) dựa lượng người ( stream of people ) qua cửa chênh h lệch lệ h nhiệt hiệt độ bên bê t vàà bên bê ài cửa Sự cải ải tiến tiế ủ hệ thống thố tiết kiệm lượng cách dùng số motor giảm hao phí gia nhiệt Giới thiệu: Ngày nay, ta khảo sát cửa tự động thông thường, thấy hệ thống định điều khiển, khiển đinh trước người thiết kế hệ thống Trong vài trường hợp khác, khác việc điều chỉnh cửa dựa kinh nghiệm công nhân, người lắp ráp cửa Và hệ thấy cửa tự động hoạt động không cách cách A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Giới thiệu: hiệ Cách làm p phổ biến loại hình thức mở rộng ộ g hoàn toàn không thông minh chút nào, lẽ cửa tự động mở chậm có nhiều người g q qua hay y chúng g liên tục ụ đóng g mở Vì thế, để cải thiện tối ưu hóa hiệu suất cửa tự động ta nên dùng hệ thống điều khiển Fuzzy để điều chỉnh trình đóng mở cửa dựa lượng người để đặt thời gian cửa giữ g thái mở trạng A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Vấn ấ đề: ề Ba biến trình bày hệ thống:  Lượng người qua cửa  Sự chênh lệch nhiệt độ bên bên tòa nhà  Thời gian chờ để đóng mở cửa Thông thường, giải thích trên, thời gian điều chỉnh g cần dùng g p phươngg p pháp p kỹ ỹ thuật ậ tối ưu,, hệệ thống g nhân viên mà không không làm việc hết khả ( fullest potential ), lẽ cửa đóng hay mở nhanh hay chậm, có mở lâu hay nhanh khoảng thời gian cần thiết A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Giải ế vấn ấ đềề dùng luật Fuzzy:   - Biến vào: Lượng người S chênh Sự h lệch lệ h nhiệt hiệt độ độ Biến ra: Kh ả thời Khoảng hời gian i cách h h cửa đóng vàà mở A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Lượng người: Lượng người L ời đ môô tả h số ố lượng l người ời qua cửa t vòng ò phút, hút dao động khoảng 1-60 Những tập mờ đánh giá từ số người vòng phút theo cách 1s cho h người ời vào lazer l cắt giảm iả cửa B tập Ba ậ mờ Fuzzy F dù để đánh dùng đá h giá iá lượng l người ời đ đị h nghĩa định hĩ h sau:  “LOW”  “MEDIUM”  “HIGH” A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Sự chênh lệch nhiệt độ Sự chênh lệch nhiệt độ hệ 0C đơn giản hiệu số nhiệt độ mong muốn ố nhà hà vàà nhiệt hiệ độ thực h tếế bên bê ài nhà hà Vùng Vù ủ biến biế dao động khoảng 0-30 Để mô hình hóa biến này, ta dùng tập mờ Fuzzy biến ế quan trọng ấ A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  “VERY LOW”  “LOW” LOW  “MEDIUM”  “HIGH” A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: 3.Khoảng thời gian lần đóng mở cửa Khoảng h ả thời hời gian i i đóng mở cửa đ thiết hiế kế để mô ô hình hì h hóa tầm quan sát khoảng thời gian chờ đợi tính theo giây Nó có thểể điều ề chỉnh chuyên gia dựa làm mát hay nóng lên không khí làm tăng khác biệt nhiệt độ Chúng ta dùng tập mờ Fuzzy để trình bày mô hình biến :      “VERY LOW” “LOW” “MEDIUM” “HIGH” “VERY HIGH” 10 A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: L ật Fuzzy Luật F để điều điề khiển khiể cửa OPEN TIME PERSON DIFFERENT TEMPERATURE VLOW LOW MEDIUM HIGH LOW VHIGH MEDIUM LOW VLOW MEDIUM VHIGH HIGH LOW VLOW HIGH VHIGH HIGH MEDIUM VLOW 11 A: Điều ề khiển ể đóng mở cửa dùng điều khiển mờ: Kết áp dụng vào thực tế: 12 Kết luận : hệ thống thông minh việc học phải mở cửa có ó thể tiết kiệm kiệ ă lượng lượ bằ cách h dùng dù motor t ủ cửa vàà ngăn ă ất mát nhiệt độ nhà BÀI THUYẾT TRÌNH NHÓM THAM KHẢO TẠI Ạ ĐỊA Ị CHỈ HTTP: http://www.fdi.ucm.es/profesor/lgarmend/SC/DoorControl/ 13 MỜI CÁC BẠN XEM PHẦN MÔ PHỎNG CỦA TÁC GIẢ VÀ MATLAB CỦA NHÓM LÀM Ả Ủ XIN KẾT THÚC PHẦN 11, MỜI THẦY VÀ CÁC BẠN THEO DÕI PHẦN 22 XIN CẢM ƠN ƠN 14 B/HỆ THỐNG CỬA THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN BẰNG GIỌNG NÓI (INTELLIGENT VOICE-BASED VOICE BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM) ĐẶT VẤN ĐỀ Giới thiệu sơ lược hệ thống: 15 INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM Hê thống gồm phần chính: Hệ Cảm biến âm ( voice sensor) Hệ thống thẩm định giọng nói (speaker verification system) Hệ thống ố cửa vào ( door access control) cảm biến âm thanh: micro kết nối với hệ thống máy tính Hệ thống thẩm định giọng nói: Việc ghi nhận giọng nói chia làm loại: - Text-dependent: hình thức đưa tín hiệu vào cụm từ̀ Text-independent: tín hiệu vào có thể từ bất kì 16 INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM Quá trình đê để xây dựng hệ thống thực qua giai đoạn: Giaii đoạn Gi đ (hình 1: (hì h 4.a) ) quáá trình t ì h huấn h ấ luyện l ệ với ới tập tậ dư d ̃ liệu liệ vào tập tậ mẫu ẫ Tiếng nói ghi lại sau trích xuất => tạo thành tập sở dữ liệu 17 mẫu cho hệ thống ố INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM Giai đoạn 2: (hình 4.b) b) trình thư thử nghiệm hay vận hành hệ thống: Trong giai đoạn này, người muốn truy cập vào tòa nhà/phòng yêu cầu ầ nhập giọng nói người ấ Sau liệu nhập vào xử lí và đem so với mô hình đã huấn luyện giai đoạn => nhằm đưa định chấp nhận hay từ chối quyền truy cập người dùng Để có định này, mức ngưỡng thiết lập Khi mức độ đô tương tự tư tập tín hiệu vào và tập mẫu lớn mức ngưỡng thì hệ thống chấp nhận ngược lại thi hệ thống tư từ chối chối  Trích đặc trưng nhừng trình quan trọng hệ thống, trình chuyển đổi tín hiệu giọng nói thành dữ liệu vector sử dụng để phân loại Với ĐẶC TRƯNG số số lượng, chiết xuất từ giọng nói xử lý sử dụng để đại diện cho tín hiệu thoại Nói chung, có hai cách trích đặc trưng , cụ thể , trích đặc trưng dựa hệ sô số ceptral trích đặc trưng dựa như: tần số tần số formant  Trích T í h đặt đặ trưng : http://www.slideshare.net/TungLe1/nhan-dang-tieng-noi h // lid h /T L 1/ h d i i 18 INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM ANFIS hệ suy luận nơron mờ thích nghi,có thể hệ mờ sugeno với hai đầu vào vàà đầu đầ d hấ đ thể hể hiệ h sau: Một nguyên tắc thiết lập luật điều khiển sau: Với x, y đầu vào nút thứ i và Ai, Bi nhãn ngôn ngữ ứng với nút 19 INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM Lớp đầu tiên: Bao gồm nút thích nghi Trong đó: • µ µAi ((x)) µ µBi - (y) : bất kỳỳ hàm liên thuộc ộ thôngg số hóa p phù hợp • Ol,,i: ,, ggiá trịị liên thuộc ộ tập ập mờ A(( = A1,, A2,, B1or B2)) Lớp thư thứ 2: bao gồm nút cố định mà đầu tích ngõ vào:  Mỗi đầu thể trọng số luật điều khiển 20 INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM Lớp thứ 3: nút cố đinh chuân hóa ngõ trước đó Lớ thư Lớp th ́ 4: Bao B gồm hữ nút út thích thí h nghi: hi Với fi luật điều khiển dùng hệ mờ sugeno Lớp thứ 5: bao gồm nút cố đinh đơn: N ỡ với Ngưỡng ới tập ậ ngõ vào  Mục đích thiết kê kế ANFIS tối ưu hóa thông sô số ANFIS, thực thông qua bước: đưa thông số tiền đề (cùng tập mẫu dữ liệu vào và dữ liệu mong muốn) muốn) Sau đo đó thực hiên train đê để có tập thông sô số phu phù hợp hợp Có thể thiết kế thông số tiền đề nhièu phương pháp như: grid partition, 21 f fuzzy c-means clustering l i và subtractive b i clustering l i Tóm lại, bước xây dựng mô hình dựa liệu giọng nói sử dụng ANFIS sau: * Thu thập khai thác liệu thoại * Xác định thông số tiền đề * Huấn ấ luyện ANFIS sử dụng mẫu ẫ đầu ầ vào đầu ầ mong muốn để có thông số * Xác nhận ANFIS huấn luyện sử dụng liệu huấn l ê luyên 22 THANKS FOR YOUR ATTENTION 23 [...]... SYSTEM Quá trình đê để xây dựng 1 hệ hê thống được thực hiện qua 2 giai đoạn: Giaii đoạn Gi đ 1 (hình 1: (hì h 4.a) 4 ) quáá trình t ì h huấn h ấ luyện l ệ với ới tập tậ dư d ̃ liệu liệ vào à là tập tậ mẫu ẫ Tiếng nói được ghi lại sau đó được trích xuất => tạo thành tập cơ sở dữ liệu 17 mẫu cho hệ thống ố INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM Giai đoạn 2: (hình 4.b) 4 b) là quá trình thư... dùng này Để có được quyết định này, một mức ngưỡng được thiết lập Khi mức độ đô tương tự tư của tập tín hiệu vào và tập mẫu lớn hơn mức ngưỡng thì hệ thống sẽ chấp nhận ngược lại thi hệ hê thống sẽ tư từ chối chối  Trích đặc trưng là một trong nhừng quá trình quan trọng trong hệ thống, là quá trình chuyển đổi tín hiệu giọng nói thành dữ liệu vector có thể được sử dụng để phân loại Với ĐẶC... Lớp thứ 5: bao gồm những nút cố đinh đơn: N ỡ ra với Ngưỡng ới tập ậ ngõ vào à  Mục đích chính của thiết kê kế ANFIS là tối ưu hóa các thông sô số ANFIS, được thực hiện thông qua 2 bước: đầu tiên là đưa ra các thông số tiền đề (cùng tập mẫu dữ liệu vào và dữ liệu ra mong muốn) muốn) Sau đo đó thực hiên train đê để có được tập các thông sô số phu phù hợp hợp Có thể thiết kế thông số... Kết luận : hệ thống rất thông minh trong việc học phải mở cửa bao lâu có ó thể tiết kiệm kiệ năng ă lượng lượ bằng bằ cách á h dùng dù motor t của ủ cửa ử vàà ngăn ă mất ất mát nhiệt độ trong nhà BÀI THUYẾT TRÌNH NHÓM THAM KHẢO TẠI Ạ ĐỊA Ị CHỈ HTTP: http://www.fdi.ucm.es/profesor/lgarmend/SC/DoorControl/ 13 MỜI CÁC BẠN XEM PHẦN MÔ PHỎNG CỦA TÁC GIẢ VÀ MATLAB CỦA NHÓM LÀM Ả Ủ XIN KẾT THÚC PHẦN 11, MỜI... CONTROL SYSTEM Lớp đầu tiên: Bao gồm ồ những nút thích nghi Trong đó: • µ µAi ((x)) và µ µBi - 2 (y) : là bất kỳỳ hàm liên thuộc ộ thôngg số hóa p phù hợp nào • Ol,,i: ,, là ggiá trịị liên thuộc ộ của tập ập mờ A(( = A1,, A2,, B1or B2)) Lớp thư thứ 2: bao gồm những nút cố định mà đầu ra là tích các ngõ vào:  Mỗi đầu ra thể hiện một trọng số của luật điều khiển 20 INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS ... chia làm loại: - Text-dependent: hình thức đưa tín hiệu vào cụm từ̀ Text-independent: tín hiệu vào có thể từ bất kì 16 INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM Quá trình đê để xây... quáá trình t ì h huấn h ấ luyện l ệ với ới tập tậ dư d ̃ liệu liệ vào tập tậ mẫu ẫ Tiếng nói ghi lại sau trích xuất => tạo thành tập sở dữ liệu 17 mẫu cho hệ thống ố INTELLIGENT VOICE-BASED... đô tương tự tư tập tín hiệu vào và tập mẫu lớn mức ngưỡng thì hệ thống chấp nhận ngược lại thi hệ thống tư từ chối chối  Trích đặc trưng nhừng trình quan trọng hệ thống, trình chuyển đổi