5.3.4.1 Các ứng dụng trong điều khiển
Gasos và các cộng sựđề xuất một hệ thống mờ cho các robot di động tự hành. Trong hệ thống này các biến điều khiển (vận tốc, góc quay của tay lái) đều được tính toán nhanh bởi ba module dựa trên logic mờ. Hệ thống cho phép đạt tốc độ và gia tốc cực đại là: 0,6m/s và 0,4m/s2 mặc dù góc quay tay lái nằm trong phạm vi: 280÷280. Tốc độ chuyển tay lái cực đại là 80/s và thời gian lấy mẫu cực đại là: 0,25s.
Akahoshi giới thiệu bộđiều khiển logic mờ (FLC), điều khiển thành công quá trình tựđộng phóng to hay thu nhỏ tiêu cự của camera thấu kính phản xạ (SLR). Thiết bị hợp thành mờ thực hiện việc hợp thành sau vài mili giây với hai đầu vào, năm nhãn và hai luật điều khiển mờ và hàm liên thuộc được mô tả như là một bảng dùng 8 bit xếp loại và 16 bit kết hợp, thiết bị hợp thành mờ
chiếm khoảng 500byte trong chương trình.
Zimmermann nghiên cứu về khả năng của động cơ khi đến tốc độ 80km/h dựa trên cơ sở những hiểu biết đã được xây dựng. Điều này cho thấy, nó hoàn toàn độc lập với bất kỳ thông tin bên ngoài nào. Động cơ dùng bộ transputer để tạo ra khả năng tính toán tương đương 40 MIPS/6 nhằm làm cho thiết bị hợp thành mờ nhanh hơn và thời gian tương tác dưới 10ms.
Marrtinez và Iamshidi đề xuất hệ thống mờ cho việc điều khiển tốc độ chạy không tải của xe ô tô.
Điều này tạo ra sự cải tiến đáng kể liên quan đến hệ thống vòng mở và đạt được thời gian ổn định là 1,4s, độ quá tải 12%. Họ lưu ý rằng, trong khi hệ mờ tận dụng đầu ra và phát sinh từ vòng mở
hồi tiếp thì trong mô hình hệ thống điều khiển Crisp PD, khi thời gian ổn định và thực hiện vượt quá giới hạn thì hệ thống mờ với chỉ một đầu ra sẽđem lại thời gian ổn định tốt hơn nhưng chếđộ
làm việc quá tải xấu hơn.
Hệ mờ đã được mô hình hoá bằng công cụ toán học để mô tả khả năng bền vững trong việc giải quyết những vấn đề không chính xác và không xác định trong thế giới thực. Các biến ngôn ngữ cho phép biểu diễn một miền các giá trị số dưới dạng thuật ngữ miêu tảđơn giản của hệ
mờ. Thực tế hiện nay cho thấy các mạng thông tin trở nên phức tạp và động hơn nhiều, chứa đựng một độ bất định lớn trong mối quan hệ giữa lưu lượng thông tin đầu vào và các tham số môi trường khác, nảy sinh từ các sự cố lỗi, nhiễu và quá tải không mong muốn. Nó đi ngược lại mô hình phân tích chính xác, Fuzzy Logic (logic mờ) ra đời mở ra một hướng mới cho phép giải quyết nhiều bài toán quan trọng của mạng. Khả năng mô hình hoá mạng bằng các công thức toán học của hệ mờ thì cao hơn các giá trị rời rạc thông thường, cùng với việc mô phỏng hệ mờ tạo ra sự phối hợp nhịp nhàng giữa kiểu phân tích kinh điển
Bonde và Ghosh dùng biến hệ thống ngôn ngữ mềm để mô hình hoá việc sắp xếp các bộđệm trong trạng thái chuyển mạch CELL. Họđưa ra khái niệm ngưỡng mờ trước ổn định, quản lý bộ đệm thích nghi ở khía cạnh tương phản với ngưỡng thông thường, rời rạc và không ngụ ý rằng: có sự chuyển giao mềm dần dần giữa FULL hoàn toàn và FULL không hoàn toàn (riêng). Các giá trị
liên thuộc được định nghĩa thông qua một hàm dạng “sigmoid” không đối ứng. Boude và Ghost
đã nghiên cứu một nguyên lý cơ bản là: nguyên lý “underlying”; hoặc từ chối, hoặc là chấp nhận (cho phép) thâm nhập vào các CELL ví dụ như: từ các bộ chuyển đổi khác hay đến các bộđệm chuyển đổi, từ việc kết hợp mô hình logic mờ và ngưỡng mờ.
Họ mô tả rằng, ngưỡng mờ là nguyên nhân gây ra việc sắp xếp bộđệm để trình bày các hành vi “mềm” ví dụ như khả năng thích nghi điều kiện động và không ổn định tốt hơn, khả năng phục hồi mau lẹ với những thay đổi nhanh của lưu lượng mạng và chỉảnh hưởng tới việc loại bỏ
tế bào.
Schefer và Knuicki giới thiệu kỹ thuật mô hình hoá dùng cho mạng dữ liệu gói. Phạm vi phân tích của họ bao gồm kỹ thuật giải tích, không giải tích và tham số như mạng Nơron, logic mờ, và hệ
thồng Fractal. Nó được dùng để đánh độ chính xác độ trễ và tính năng không ổn định của quá trình thực hiện.
Tanaka và Hosaka: xem xét những khó khăn của các hàm liên thuộc đã có cho việc điều khiển mạng có hiệu quả trong việc quản lý cuộc gọi và định tuyến thông qua việc điều hưởng giá trịđầu vào và giá trịđạt được của mạng và giá trị tối ưu được chọn ra từ các giá trị này và cuối cùng đưa vào các bộ lưu.
5.3.4.3. Đề xuất những nghiên cứu về logic mờ trong mạng tốc độ cao
a. Cấu trúc phần cứng mới cho việc tính toán mờ nhanh
Mặc dù logic mờ được triển khai thành công trong điều khiển máy móc công nghiệp, nó cũng đã có một số kết quả trong mạng viễn thông, nhưng cũng đặt ra một số thử thách. Mạng hiện tại và tương lai sẽ phát triển rất nhanh với việc chuyển mạch các gói có kích thước nhỏở tốc độ
hàng Gb/s. Đối với tốc độ chuyển mạch ATM nhanh và mạng tốc độ cao khác (cần dùng phần cứng song song) và phạm vi chuyển mạch của các máy tính là rất nhỏ nên cần thực hiện hợp thành mờ trước khi xử lý các gói tin.
Catania và các cộng sự dự tính rằng kiến trúc VLSI mà ông đề xuất có thểđáp ứng các yêu cầu của lưu lượng thoại một cách dễ dàng. Nó đủ khả năng vượt qua yêu cầu của lưu lượng video, tại tốc độ 1 Mbps. Với các kết quả nghiên cứu được trình bày [ ] thì tỏ ra thành công trong các mạng đang hoạt động. Nó bắt buộc quá trình hợp thành mờ phải được thực hiện nhanh bởi các nút tính toán đồng bộ với quá trình xử lý gói. Mặc dù chi tiết về mạng được đề xuất bao gồm những
yêu cầu thực hiện vẫn chưa được xác định, song một hệ thống hợp lý yêu cầu mỗi nút phải thực hiện như quá trình hợp thành mờ, với các thông sốđược tính như sau:
Bốn đầu vào, năm đầu ra, năm ngôn ngữ cho mỗi đầu vào và mỗi đầu ra, phạm vi từ âm lớn, âm không đến dương và dương lớn,... tổng cộng có 20 hoặc nhiều hơn 20 luật và một hàm liên thuộc hình thang đối xứng. Hiện tại, có một cơ chế trong việc lựa chọn hai nguyên lý:
Tích hợp mô hình hợp thành mờ vào phần cứng chuyển mạch
Thiết kế và phát triển một hệ thống cứng/ mềm đồng xử lý để làm việc trong cấu trúc chuyển mạch cơ sở.
+ Yêu cầu: nghiên cứu và đầu tư từ phía các công ty sản xuất mạng tốc độ cao.
+ Bản thân nó có bốn sự lựa chọn phụ: dùng bộ xử lý chuẩn có sẵn, dùng bộ điều khiển mờ có hiệu quả thương mại, thiết kế bộ xử lý mờ VLSI hoặc dùng bộđồng xử lý mờ tốc độ cao. Tamakawa kết luận rằng: những nghiên cứu về các kiến trúc mới để thực hiện việc hợp thành mờ ở tốc độ cao và thấp thì vẫn được tiếp tục. Nhận ra hạn chế về mặt tốc độ của hệ thống phần cứng mờ hiện thời, Watanabe đã đề xuất việc phát triển bộđồng xử lý hợp thành mờ cơ sở với ba yêu cầu cắt giảm chủ yếu: • Giảm phần chỉ dẫn kiến trúc của hệ mờ từ việc xử lý thông tin mờ. • Số lượng sơđồ miêu tả hệ mờ.
• Phần cứng logic mờđược tổ chức như một đơn vị vec tơ.