1.2. HỆ DỰA TRÊN LUẬT NGƠN NGỮ MỜ
1.2.1. Cấu trúc của hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ
Các hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như điều khiển tự động, nhận dạng mẫu, chuẩn đốn lỗi, … Chúng cĩ cấu trúc và tên gọi khác nhau gắn với lĩnh vực ứng dụng như hệ chuyên gia mờ, bộ nhớ liên hợp mờ hay hệ điều khiển mờ. Chia theo kiểu luật ngơn ngữ mờ được sử dụng để biểu diễn cơ sở tri thức thì cĩ hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ Mamdani (mơ hình mờ Mamdani), hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ Takagi-Sugeno (mơ hình mờ Takagi- Sugeno), hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ Tsukamoto (mơ hình mờ Tsukamoto là một biến thể của mơ hình mờ Takagi-Sugeno với phần kết luận là một hàm đơn điệu) và một biến thể của mơ hình mờ Mamdani sử dụng tốn tử nhân là mơ hình mờ Larsen.
Mỗi mơ hình mờ cụ thể cĩ cấu trúc khác nhau, nhưng về cơ bản bao gồm hai thành phần chính: cơ sở tri thức (knowledge base) và hệ suy luận (inference system). Cơ sở tri thức được cấu tạo bởi hai thành phần chính là cơ sở dữ liệu và cơ sở luật. Cơ sở dữ liệu bao gồm tập các giá trị ngơn ngữ được dùng trong biểu diễn cơ sở luật và các hàm thuộc biểu diễn ngữ nghĩa của các giá trị ngơn ngữ. Cơ sở luật biểu diễn tri thức liên quan đến bài tốn cần giải quyết dưới dạng các luật ngơn ngữ mờ. Hệ suy luận áp dụng một phương pháp suy luận mờ trên các đầu vào và cơ sở tri thức nhằm tạo sinh kết quả sau quá trình suy luận. Trên Hình 1.3 là cấu trúc cơ bản của một hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ Mamdani [27].
Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản của một hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ Mamdani [27]. Cả cơ sở tri thức và hệ suy luận cần được thiết kế để xây dựng một hệ dựa trên luật ngơn ngữ mờ cho các ứng dụng cụ thể. Cơ sở tri thức cĩ thể được thu nhận từ tri thức của các chuyên gia hoặc bằng các phương pháp học máy (machine learning). Với các tiếp cận dựa trên lý thuyết tập mờ và logic mờ, hệ suy luận được thiết lập bởi các tốn tử mờ đối với các phép hợp thành, suy dẫn và giải mờ. Các tốn tử này cĩ thể được tham số hĩa và được hiệu chỉnh thích nghi bởi các phương pháp tối ưu. Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả tính tốn trong quá trình suy luận
- Việc chọn các hàm thuộc dùng để biểu diễn ngữ nghĩa của các tập mờ. - Việc chọn các tốn tử suy dẫn (implication) để tính tốn các quan hệ mờ. - Việc chọn phép hợp thành.
- Việc chọn phương pháp giải mờ.
Các lựa chọn trên chủ yếu dựa vào trực giác kinh nghiệm và qua thực nghiệm trên các bài tốn thực tế. Các lựa chọn khác nhau cĩ thể cho kết quả đối nghịch.