In unserem Alltag nutzen wir regelmäßig, und oftmals auch unbewusst, Ausdrücke wie „ein bisschen“, „etwas mehr“ oder „zu wenig/zu viel“. Doch obwohl diese Aussagen mehr als unklar sind, ist es dem Menschen möglich, darauf zu reagieren und die Anforderungen - meistens - korrekt umzusetzen.
Wie können nun also solch vage Aussagen, mit denen der Mensch offenbar gut zurecht kommt, auch in die Technik übertragen werden, damit beispielsweise Maschinen mit quantifizierbaren und somit für sie lesbaren Angaben versorgt werden können?
Diese Umsetzung, d.h. die Nachbildung vager Aussagen in der Technik, fällt ins Aufgabengebiet der Fuzzy-Logik. Fuzzy stammt aus dem Englischen und bedeutet so viel wie unscharf, verschwommen oder undeutlich. Grundidee der Fuzzy-Logik „ist, Expertenwissen und Erfahrung einfließen zu lassen, wenn das Erstellen eines exakten mathematischen Modells aufgrund der Komplexität des Systems sehr aufwändig oder unmöglich ist.“
In Kapitel II dieses Assignments wird, zur Schaffung der relevanten Grundlagen, zunächst näher auf die Fuzzy-Logik und anschließend auf Fuzzy-Systeme eingegangen.
In Kapitel III wird die Funktionsweise des Fuzzy-Regelkreises bzw. Fuzzy-Controllers erläutert und schließlich exemplarisch anhand eines Beispiels dargestellt. Hier erfolgt auch die Abgrenzung von Systemen mit Fuzzy-Logik zu Systemen ohne Fuzzy-Logik, indem jeweils Vor- und Nachteile ausgearbeitet werden.
Ziel dieses Assignments ist es, die Funktionsweise des Fuzzy-Controllers darzustellen und das Vorgehen zu illustrieren. Damit sollen Besonderheiten der Fuzzy-Logik herausgearbeitet und erläutert werden.
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- I. Einleitung
- II. Grundlagen
- 1. Einführung in die Fuzzy-Logik
- 2. Aufbau und Wirkungsweise von Fuzzy-Systemen
- 2.1 Fuzzifizierung
- 2.2 Inferenz
- 2.3 Defuzzifizierung
- III. Darstellung der Funktionsweise des Fuzzy-Controllers anhand eines Beispiels
- 1. Ausgangssituation – Beschreibung Beispiel
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- 2. Fuzzy-Regelung
- 2.1 Regelkreise und Fuzzy-Regelkreise
- 2.2 Durchführung des Beispiels
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- 3. Abgrenzung zu regelbasierten Systemen ohne Fuzzy-Logik
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- 1. Ausgangssituation – Beschreibung Beispiel
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
Dieses Assignment befasst sich mit der Funktionsweise des Fuzzy-Controllers und erläutert die Besonderheiten der Fuzzy-Logik. Dabei werden die Grundlagen der Fuzzy-Logik und Fuzzy-Systeme sowie die praktische Anwendung anhand eines Beispiels beleuchtet. Die Abgrenzung zu herkömmlichen regelbasierten Systemen ohne Fuzzy-Logik soll die Vor- und Nachteile beider Ansätze verdeutlichen.
- Einführung in die Fuzzy-Logik und ihre Anwendung in der Technik
- Aufbau und Wirkungsweise von Fuzzy-Systemen
- Darstellung der Funktionsweise des Fuzzy-Controllers anhand eines Beispiels
- Abgrenzung von Fuzzy-Systemen zu regelbasierten Systemen ohne Fuzzy-Logik
- Herausarbeitung der Vorteile und Besonderheiten der Fuzzy-Logik
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
Kapitel I bietet eine Einführung in die Fuzzy-Logik und ihre Bedeutung für die technische Umsetzung von unscharfen Aussagen. Es werden die Herausforderungen der Verarbeitung vager Informationen in technischen Systemen beleuchtet und die Funktionsweise der Fuzzy-Logik als Lösung dargestellt.
Kapitel II liefert die theoretischen Grundlagen für das Verständnis von Fuzzy-Systemen. Es behandelt die Fuzzifizierung, Inferenz und Defuzzifizierung, die drei Kernkomponenten eines Fuzzy-Systems.
Kapitel III widmet sich der Funktionsweise des Fuzzy-Controllers und erläutert die Anwendung der Fuzzy-Logik in einem praktischen Beispiel. Die Abgrenzung zu herkömmlichen Regelkreisen ohne Fuzzy-Logik verdeutlicht die Vorteile und Besonderheiten des Fuzzy-Controllers.
Schlüsselwörter (Keywords)
Fuzzy-Logik, Fuzzy-Systeme, Fuzzy-Controller, Regelkreise, Fuzzifizierung, Inferenz, Defuzzifizierung, Unschärfe, Vage Aussagen, Expertenwissen, Technische Systeme, Anwendungsbeispiele
- Arbeit zitieren
- Isabelle Pipahl (Autor:in), 2015, Nachbildung vager Aussagen in der Technik. Grundlagen und Funktionsweise des Fuzzy Controllers, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/315464
