‫درس ﺷﺒﻜﻪﻫﺎي ﻋﺼﺒﻲ و ﺳﺎﻣﺎﻧﻪﻫﺎي ﻓﺎزي‬
‫ﺑﻪ ﻧﺎم ﺧﺪا‬
‫ﺗﻤﺮﻳﻦ ﺳﺮي ﺳﻮم‬
‫ﻣﻮﻋﺪ ﺗﺤﻮﻳﻞ‪:‬‬
‫ﭼﻬﺎرﺷﻨﺒﻪ ‪90/12/24‬‬
‫ﺗﻜﺎﻟﻴﻒ را ﺑﻪ ﺻﻮرت ذﻛﺮ ﺷﺪه در ﺻﻮرت ﺗﻤﺮﻳﻦ ) دﺳﺘﻲ و ﻳﺎ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ( اﻧﺠﺎم دﻫﻴﺪ‪ .‬ﺗﻤﺮﻳﻨﺎت اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ ﺣﺘﻤﺎً اﺣﺘﻴﺎج ﺑﻪ ﮔﺰارش و ﻧﺘﻴﺠﻪﮔﻴﺮي‬
‫دارد‪ .‬ﻛﺪﻫﺎ و ﻣﺴﺘﻨﺪات ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ را داﺧﻞ ﭘﻮﺷﻪ ﻗﺮار داده و ﺑﺎ ﻋﻨﻮان ‪.HW3_STID_FirstName_LastNam‬‬
‫)‪ (HW3_89206677_mahsa_habibi‬ﺑﻪ آدرس ‪ [email protected]‬ارﺳﺎل ﻧﻤﺎﻳﻴﺪ‪.‬‬
‫ﺳﻮاﻻت ﺧﻮد را ﺑﻪ اﻳﻤﻴﻞ ‪ [email protected]‬و ‪ [email protected]‬ارﺳﺎل ﻧﻤﺎﻳﻴﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻤﺮﻳﻨﺎت دﺳﺘﻲ‪:‬‬
‫‪ .1‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ‪ 3‬ﺗﺎﺑﻊ ﻋﻀﻮﻳﺖ زﻳﺮ‪ ،‬ﻣﻘﺪار ﺧﺮوﺟﻲ ‪ crisp‬را ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ‪ smallest of max ،Centroid ،mean of max‬و ‪largest of‬‬
‫‪ max‬ﺑﺪﺳﺖ آورﻳﺪ‪.‬‬
‫‪ .2‬ﺗﺎﺑﻊ ﻋﻀﻮﻳﺖ ﺑﺮاي "ﻗﺪ" و "ﻗﻮي ﺑﻮدن" ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪهاﻧﺪ‪:‬‬
‫ﻓﺮض ﻛﻨﻴﺪ ﻛﻪ ﻗﺎﻧﻮن در اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻓﺮد ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺑﺎﺷﺪ‪:‬‬
‫‪IF ((Self is Strong) && (Self is Not Tall)) then Attack‬‬
‫ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻗﺪ ‪ 2/1‬و ﻗﺪرت ‪ 10‬واﺣﺪ ﺑﺮاي ﻳﻚ ﻓﺮد و در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻳﻨﻜﻪ اﮔﺮ ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﺰرﮔﺘﺮ و ﻳﺎ ﻣﺴﺎوي ‪ 0/5‬ﺑﻮد ﻗﺎﻧﻮن ‪ true‬ﺷﻮد‪ ،‬آﻳﺎ‬
‫ﻋﻤﻞ ‪ attack‬ﺗﻮﺳﻂ اﻳﻦ ﻓﺮد رخ ﻣﻲدﻫﺪ؟ ﺗﻮﺿﻴﺢ دﻫﻴﺪ‪.‬‬
‫‪ .3‬ﻣﺠﻤﻮﻋﻪﻫﺎ ﻓﺎزي ‪ Y‬و ‪ U‬ﺑﺎ ﻗﺎﻧﻮن ‪ Y --> U‬را در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﻴﺮﻳﺪ‪:‬‬
‫‪ହ‬ݕ‪ସ + 0.2/‬ݕ‪ଷ + 0.6/‬ݕ‪ଶ + 1.0/‬ݕ‪ଵ + 0.6/‬ݕ‪Y = 0.2/‬‬
‫‪ଷ‬ݑ‪ଶ + 0.3/‬ݑ‪ଵ + 1.0/‬ݑ‪U = 0.3/‬‬
‫‪١‬‬
‫ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺗﺎﺑﻊ ﻋﻀﻮﻳﺖ )‪ (R‬اﻳﻦ ﭘﺎﻳﮕﺎه داﻧﺶ را ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﺎﻳﻴﺪ‪.‬‬
‫ﻓﺮض ﻛﻨﻴﺪ ﻛﻪ ‪ 3‬ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻓﺎزي ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻛﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻋﻀﻮﻳﺖ ﻫﺮ ﻳﻚ ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ اﺳﺖ‪:‬‬
‫‪௜ ሻ = ሾ0.4 1.0 0.4 0 0ሿ‬ݕ‪(a) ߤ௒ሖ ሺ‬‬
‫‪௜ ሻ = ሾ0.4 0.8 0.4 0 0ሿ‬ݕ‪(b) ߤ௒ሖ ሺ‬‬
‫‪௜ ሻ = ሾ0.4 0.5 0.4 0 0ሿ‬ݕ‪(c) ߤ௒ሖ ሺ‬‬
‫اﺳﺘﻨﺘﺎج ﻓﺎزي‪ ܷሖ‬را ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻳﻦ ﻣﺸﺎﻫﺪات ﺑﺪﺳﺖ آورﻳﺪ‪.‬‬
‫‪ .4‬ﺗﻤﺮﻳﻦﻫﺎي ﻛﺘﺎب ‪:‬‬
‫اﻟﻒ( ﻓﺼﻞ ﭼﻬﺎرم‪ :‬ﺗﻤﺮﻳﻦﻫﺎي ‪ 4 ،3‬و ‪.9‬‬
‫ﺗﻤﺮﻳﻨﺎت اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ‪:‬‬
‫‪ .5‬ﻳﻚ ﺗﺎﻧﻜﺮ آب را ﺑﺎ ﻗﻮاﻧﻴﻦ زﻳﺮ در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﻴﺮﻳﺪ‪:‬‬
‫)‪IF (level is okay) THEN (valve is no change‬‬
‫)‪IF (level is low) THEN (valve is open fast‬‬
‫)‪IF (level is high) THEN (valve is close fast‬‬
‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ‪ mamdani‬و ‪ sugeno‬و ‪ max-min‬ﺑﺮاي ‪ fuzzification‬و ‪ Centroid‬ﺑﺮاي ‪ ،defuzzification‬ﻳﻚ ‪ FIS‬ﺑﺎ‬
‫اﺳﺘﻔﺎده از ‪toolbox‬ﻫﺎي آﻣﺎده ﻣﺘﻠﺐ ﻃﺮاﺣﻲ ﻛﻨﻴﺪ‪.‬‬
‫‪ .6‬ﻳﻚ ﭘﺮدازش ﻣﺘﺎﻟﻮژﻳﻜﻲ ﺷﺎﻣﻞ ﺣﺮارت ﺣﺠﻤﻲ از ﻣﻮاد در ﻳﻚ درﺟﻪ ﺣﺮارت ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ﻳﻚ ﻣﺪت زﻣﺎن ﻣﺸﺨﺺ اﺳﺖ‪ .‬ﺣﺮارت دﻫﻨﺪه‬
‫ﺗﻮﺳﻂ ﻧﺮخ ﻣﺼﺮف ﺳﻮﺧﺖ ﺧﻮد ﻛﻨﺘﺮل ﻣﻲﺷﻮد‪ .‬دﻳﺎﮔﺮام اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ در ﺷﻜﻞ ‪ 1‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻛﻤﻴﺖﻫﺎي ﻓﺎزي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪهاﻧﺪ‪:‬‬
‫)‪T : Temperature of the material (LW=low; HG=high‬‬
‫)‪M : Mass of material (SM=small; LG=large‬‬
‫)‪P : Process termination time (FR=far; NR=near‬‬
‫)‪F : Fuel supply rate (RD=reduce; MN=maintain; IN=increase‬‬
‫‪٢‬‬
‫ﺗﻮاﺑﻊ ﻋﻀﻮﻳﺖ اﻳﻦ ﻛﻤﻴﺖﻫﺎ در ﺷﻜﻞ ‪ 2‬آورده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﭘﺎﻳﻪاي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﻛﻨﺘﺮلﻛﻨﻨﺪه ﻓﺎزي ﺑﺮاي ﻣﺼﺮف ﺳﻮﺧﺖ ﺑﺼﻮرت‬
‫زﻳﺮ اﺳﺖ‪:‬‬
‫‪If T is LW and P is FR then F is IN‬‬
‫‪Or if T is HG then F is RD‬‬
‫‪Or if M is SM and P is NR then F is MN‬‬
‫‪Or if M is LG and P is FR then F is IN‬‬
‫‪Or if P is NR then F is RD‬‬
‫‪End if.‬‬
‫در ﻳﻚ ﻟﺤﻈﻪ‪ ،‬ﭘﺮدازش دادهﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺼﻮرت زﻳﺮ اﺳﺖ‪:‬‬
‫‪Temperature‬‬
‫‪= 300 C‬‬
‫‪Material Mass‬‬
‫‪= 800 kg‬‬
‫‪Process operation time = 1.3 hr‬‬
‫اﺑﺘﺪا ﺗﺎﺑﻊ ﻋﻀﻮﻳﺖ اﺳﺘﻨﺘﺎﺟﻲ ﺑﺮاي ﻣﺼﺮف ﺳﻮﺧﺖ را ﺑﺪﺳﺖ آورده و ﺳﭙﺲ ﻣﻘﺪار ‪ crisp‬ﻋﻤﻞ ﻛﻨﺘﺮل را ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﻨﻴﺪ‪ .‬ﻧﺘﻴﺠﻪ اﺳﺘﻨﺘﺎج ﺧﻮد را‬
‫ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﻤﺎﻳﻴﺪ‪) .‬ﺑﺮاي ‪ defuzzification‬از ‪ centroid‬اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﺎﻳﻴﺪ(‪.‬‬
‫‪٣‬‬
‫‪ -7‬ﻳﻜﻲ از ﻣﺪﻟﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﺮرﺳﻲ رﻓﺘﺎر ﻧﻮروﻧﻬﺎ ﺑﻪ ﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ ،‬ﻣﺪل ‪ Hindmarsh-Rose‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻣﻌﺎدﻻت آن ﺑﻪ‬
‫ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪ x& = y + ax 2 − x3 − z + I‬‬
‫‪‬‬
‫‪F ( X ) =  y& = 1 − dx 2 − y‬‬
‫&‪‬‬
‫) ‪ z = µ ( b ( x − x0 ) − z‬‬
‫‪μ = 0.01, b = 4,‬‬
‫در ﻣﻌﺎدﻻت ﻓﻮق‪ I ،‬ﺟﺮﻳﺎن ورودي ﺑﻪ ﻧﻮرون ﺑﻮده و ‪ x‬ﻫﻢ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺧﺮوﺟﻲ آن ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ را ﺑﻪ ﺻﻮرت‬
‫‪ d = 5, x0 = –1.6, a = 2.6‬در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﻴﺮﻳﺪ‪ .‬ﻣﻌﺎدﻻت دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ ﻓﻮق را ﺑﺮاي ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺟﺮﻳﺎن ‪ I‬ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ ‪ 2,5 ،1 ،0,1‬و ‪ 5‬ﺣﻞ ﻧﻤﻮده و‬
‫ﺧﺮوﺟﻲ )‪ x‬ﻛﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ زﻣﺎن ﻧﺸﺎن داده ﻣﻲﺷﻮد( را در ﻳﻚ ﻧﻤﻮدار ﭼﻬﺎر ﻗﺴﻤﺘﻲ )‪ (subplot‬رﺳﻢ ﻛﻨﻴﺪ‪.‬‬
‫‪٤‬‬