Trong cuộc sống đời thờng ta thờng dùng từ, lời nói để mô tả các biến. Ví dụ khi ta nói “ Hôm nay nóng” hay nói cách khác “ nhiệt độ hôm nay cao” vô tình ta đã sử dụng từ “ cao” để mô tả biến “Nhiệt độ ngày hôm nay”, tức là biến “Nhiệt độ ngày hôm nay” đã nhận từ cao làm giá trị của nó. Tờng minh hơn thì biến “ Nhiệt độ ngày hôm nay” hoàn toàn có thể nhận các giá trị rõ nh 25o C, 30oC,... Khi đó không có vấn đề gì trong việc tính toán, song nếu các biến này nhận các từ làm giá trị thì vấn đề lại khác bởi khi đó ta phải sử dụng một số khái niệm mới. Để một biến nhận một từ trong ngôn ngữ tự nhiên là giá trị thì ta cần đa vào khái niệm mới, gọi là biến ngôn ngữ.
Định nghĩa 2.5.1-1
Nếu một biến nhận các từ trong ngôn ngữ tự nhiên làm giá trị của nó thì biến này đợc gọi là biến ngôn ngữ. Trong đó các từ đợc đặc trng bởi các tập mờ đợc định nghĩa trong không gian nền. Không gian nền là không gian chứa các tập mờ mà ở đó biến ngôn ngữ đã đợc định nghĩa.
Ví dụ: Khi điều khiển mức nớc trong bể con ngời hoàn toàn có thể dựa vào kinh nghiệm mà không cần biết lợng nớc chảy ra và chảy vào, sao cho mực nớc trong bể là không đổi. Kinh nghiệm điều khiển của con ngời có thể đợc đúc kết theo 4 kinh nghiệm sau:
Nếu mức nớc thấp nhiều thì van mở to. Nếu mức nớc thấp ít thì van mở nhỏ. Nếu mức nớc cao thì van đóng. Nếu mức nớc đủ thì van đóng.
Trong điều khiển mờ mỗi nguyên tắc nh vậy đợc gọi là một mệnh đề hợp thành và tập hợp chúng ta có luật hợp thành.
Trong bộ điều khiển mờ có các biến đầu vào và biến đầu ra chúng đợc gọi là các biến ngôn ngữ. Các biến ngôn ngữ đều có giá trị của mình gọi là giá trị ngôn ngữ .Các biến ngôn ngữ và giá trị của nó sẽ tạo thành một mệnh đề hợp thành
Khi điều khiển mức nớc nếu ta gọi x là biến chỉ mức thì giá trị của nó đợc xác định trong khoảng từ “thấp ít” đến “thấp nhiều”. Ta có thể định nghĩa 4 tập mờ “thấp nhiều”, “thấp ít”, “cao” và “đủ” trong khoảng xác định của nó
Hình 2.7: Minh họa về biến ngôn ngữ
Trên đây ta định nghĩa đơn giản nhất về biến ngôn ngữ song trên thực tế, ngời ta thờng áp dụng định nghĩa của Zadeh (1975):
Định nghĩa 2.5.1-2
Một biến ngôn ngữ đợc đặc trng bởi: (x, T, U, M) trong đó: x: Tên của biến ngôn ngữ, trong ví dụ trên x mức nớc trong bể.
T: Tập của các giá trị ngôn ngữ, trong ví dụ trên T = {thấp nhiều, thấi ít, cao, đủ}
U: Không gian nền mà trên đó biến ngôn ngữ x nhận các giá trị rõ. M: Chỉ ra sự phân bố của T trên U. Trong ví dụ trên M biểu thị hàm liên thuộc của “thấp nhiều”, “thấi ít”, “cao”, “đủ” nh trên hình 2-7.
Với định nghĩa trên về biến ngôn ngữ, ta hoàn toàn có thể lấy các từ làm giá trị của biến ngôn ngữ. Hàng ngày ta thờng dùng nhiều hơn một từ để mô tả một biến. Ví dụ nếu ta vẫn dùng biến ngôn ngữ là “ Mức nớc trong bể” thì các giá trị của nó có thể là “ thấp nhiều”, “ thấp ít”, “ cao”, “ đủ”... Nói chung các giá trị của biến ngôn ngữ thờng đợc chia ra làm 3 nhóm:
- Các từ chính: Nó đợc đặt tên cho các tập mờ.
- Các từ nối và phủ định: “ Không”, “ Và”, “ Hoặc”,... - Từ chỉ mức độ: “ Rất”, “ Khá”, “ Xấp xỉ”,...