2.4.1.2 Thiết lập hệ thống luật mờ, hệ suy diễn mờ
a. Hệ luật mờ:
Việc thiết lập hệ thống luật mờ là một q trình mơ tả các kinh nghiệm và dữ liệu có sẵn bằng các quy tắc, ví dụ như cách kết hợp các giả thiết khác nhau (mực nước hồ trung bình và dòng chảy đến lớn) sẽ tạo ra kết quả nhất định (lượng xả trung bình-cao của hồ chứa). Các kết quả của hệ thống luật mờ phụ thuộc vào sự lựa chọn của cả phương pháp kết hợp các luật mờ và phương pháp giải mờ, do đó cần được lựa chọn cẩn thận [50].
Mơ hình dựa trên các luật mờ được tập trung vào việc định nghĩa và kiểm tra hệ thống luật mờ. Có một số phương pháp định nghĩa, kiểm tra hệ thống luật mờ như: (i) các luật mờ được biết rõ và định nghĩa trực tiếp bởi chuyên gia; (ii) các luật mờ có thể được thiết lập trực tiếp bởi chuyên gia, nhưng cần được cập nhật dựa trên
dữ liệu đã có; (iii) các luật mờ khơng được biết rõ ràng, nhưng các biến cần thiết cho việc mơ tả hệ thống có thể được chỉ ra bởi các chuyên gia; và (iv) các luật mờ được xây dựng để mô tả mối liên hệ giữa các phần tử của một chuỗi số liệu quan trắc đã có [50].
Trong nghiên cứu này, cấu trúc của hệ thống các luật mờ được coi là đã biết, tức là các cơ sở đã được xác định và các luật tương ứng cần được đánh giá thông qua dữ liệu đã có, thuộc vào trường hợp thứ 3 nêu trên. Các biến cơ sở gồm Lưu lượng lũ đến (Qden), Mực nước hồ (Hho), Mực nước khống chế hạ du (Hhadu), và biến đầu ra là Lượng xả qua hồ (Qxả). Cấu trúc của luật mờ như sau:
IF Lưu lượng lũ đến (Qden) là Ai,1 AND Mực nước hồ (Hho) là Ai,2 AND Mực nước khống chế hạ du (Hhadu) là Ai,3 THEN Lượng xả qua hồ (Qxả) là Bi
Hệ thống các luật điều khiển mờ cho điều hành lưu lượng tích, xả qua hồ chứa được minh họa trong Hình 2.10.
b. Hệ suy diễn mờ.
Hai loại suy diễn mờ (FIS) được phổ biến và sử dụng rộng rãi trong Logic mờ là suy diễn Mamdani (1977) và suy diễn Sugeno (1985); cả hai phương pháp đều giống nhau ở nhiều khía cạnh, sự khác biệt cơ bản nhất giữa suy diễn Mamdani và suy diễn Sugeno là cách tạo đầu ra rõ từ các đầu vào mờ. Suy diễn Mamdani có hàm liên thuộc đầu ra, cịn suy diễn Sugeno khơng có hàm liên thuộc đầu ra. Trong khi suy diễn Mamdani sử dụng kỹ thuật giải mờ cho đầu ra mờ để tạo thành đầu ra rõ, thì suy diễn Sugeno sử dụng phương pháp trung bình có trọng số để tính được đầu ra rõ.
Suy diễn Mamdani cho phép chúng ta mô tả các vấn đề chuyên môn một cách trực quan, giống cách của con người hơn, tuy nhiên suy diễn Mamdani đòi hỏi khối lượng tính tốn lớn hơn so với suy diễn Sugeno. Do tính chất có thể diễn giải và trực quan của hệ các luật, suy diễn Mamdani được sử dụng rộng rãi đặc biệt là trong hỗ trợ ra quyết định. Vì những lý do nêu trên, trong nghiên cứu này đã lựa chọn áp dụng phép suy diễn mờ Mamdani.