A Lógica Fuzzy (Nebulosa ou Difusa), comumente tratada como uma extensão da lógica booleana, é uma lógica multivalorada capaz de capturar informações vagas, em geral descritas em uma linguagem natural, e convertê-las para um formato numérico.
- Um valor lógico difuso, conhecido por grau de pertinência, é um valor qualquer no intervalo [0, 1].
- Determina o grau em que um determinado elemento pertence a um conjunto, permitindo uma transição gradual da falsidade para a verdade.
- Não existe uma base formal para determinar esse valor que é escolhido experimentalmente.
As implementações da lógica difusa permitem que estados não precisos possam ser tratados por dispositivos de controle.
- Desse modo, é possível avaliar conceitos não quantificáveis.
- Casos práticos:
- Avaliar a temperatura (quente, morno, frio, ...)
- Sentimento de felicidade (radiante, feliz, apático, triste, ...)
Sistemas são desenvolvidos para resolver problemas. Assim, precisamos do problema que pretendemos resolver através de um Sistema Fuzzy, o qual pode ser visto abaixo.
Problema: Uma empresa de alimentos deseja saber a validade real de um de seus produtos em função da temperatura e umidade relativa do ambiente de armazenamento. A validade máxima desse produto é de 42 dias se armazenado a baixa temperatura em ambiente seco.
O projeto do Sistema Fuzzy será organizado conforme as três etapas do raciocínio fuzzy:
- Fuzzificação
- Inferência Fuzzy
- Defuzzificação
Etapa na qual as variáveis linguísticas são definidas de forma subjetiva, bem como as funções membro (funções de pertinência)
Engloba:
- Análise do Problema
- Definição das Variáveis
- Definição das Funções de pertinência
- Criação das Regiões
Na definição das funções de pertinência para cada variável, diversos tipos de espaço podem ser gerados:
- Triangular, Trapezoidal, Gaussiana, ...
Assim, segundo o problema apresentado, estamos desenvolvendo um Sistema Fuzzy que modela a validade do produto com base na Temperatura (T) e Umidade Relativa (UR) do depósito. A T é um valor entre 0 e 30 ºC, a UR entre 0 e 100 % e Validade de 0 a 42 dias.
- Variáveis de Entrada:
- Temperatura:
- Universo (intervalo de valores): [0, 30]
- Conjuntos Fuzzy/Funções de Pertinência: fria, amena, quente
- Umidade Relativa:
- Universo (intervalo de valores): [0, 100]
- Conjuntos Fuzzy/Funções de Pertinência: baixa, média, alta
- Temperatura:
- Variáveis de Saída:
- Validade:
- Universo (intervalo de valores): [0, 42]
- Conjuntos Fuzzy/Funções de Pertinência: curta, aceitável, longa
- Validade:
Etapa na qual as proposições (regras) são definidas e depois são examinadas paralelamente.
Engloba:
- Definição das proposições
- Análise das regras
- Criação da região resultante
Definição das Proposições para o Sistema Fuzzy de controle da validade.
- Base de Conhecimento/Regras
- SE a temperatura é fria E umidade é baixa ENTÃO a validade é longa
- SE a temperatura é quente OU umidade é alta ENTÃO a validade é curta
- SE a umidade é média ENTÃO a validade é aceitável
Etapa na qual as regiões resultantes são convertidas em valores para a variável de saída do sistema.