模糊逻辑的现实应用

本期特刊是献给模糊逻辑之父Lotfi A. Zadeh教授的

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模糊逻辑理论是基于相对分级隶属度的概念，受到人类感知和认知过程的启发。1965年，Lotfi A. Zadeh发表了他的第一篇关于模糊集的著名研究论文。模糊逻辑可以处理由计算感知和认知产生的信息，即不确定、不精确、模糊、部分真实或没有明确界限的信息。模糊逻辑允许在计算问题中包含模糊的人类评估。同时，它为解决冲突提供了多种标准和更好地评估选择方案的有效手段。基于模糊逻辑的新的计算方法可用于智能系统的开发，用于决策、识别、模式识别、优化和控制。

模糊逻辑对许多从事研究和发展的人非常有用，包括工程师(电气，机械，民用，化学，航空航天，农业，生物医学，计算机，环境，地质，工业和机电一体化)，数学家，计算机软件开发人员和研究人员，自然科学家(生物学，化学、地球科学和物理学)、医学研究人员、社会科学家(经济学、管理学、政治学和心理学)、公共政策分析师、商业分析师和法学家。

事实上，模糊逻辑的应用，曾经被认为是一个模糊的数学的好奇心，可以在许多工程和科学工作中找到。模糊逻辑已被用于许多应用，如面部模式识别，空调，洗衣机，吸尘器，防滑制动系统，传动系统，地铁系统和无人直升机的控制，电力系统的多目标优化知识系统，天气预报系统，新产品定价或项目风险评估模型，医疗诊断和治疗方案，股票交易。模糊逻辑已成功地应用于许多领域，如控制系统工程、图像处理、电力工程、工业自动化、机器人、消费电子和优化。数学的这一分支给蛰伏已久的科学领域注入了新的活力。

成千上万的研究人员正在使用模糊逻辑，并产生专利和研究论文。根据德的报告的影响模糊逻辑在3月4日,2013年,有26个理论或模糊逻辑的应用,研究期刊有89365出版物的模糊逻辑理论或应用程序收集数据库,有22657的出版物在MathSciNet模糊逻辑理论或应用程序数据库,美国有16,898项与模糊逻辑相关的专利申请和专利发行，日本有7149项与模糊逻辑相关的专利申请和专利发行。研究贡献的数量每天都在增长，而且在以越来越快的速度增长。Zadeh发起了伯克利软计算倡议(BISC)，这是加州大学伯克利分校著名的研究实验室，旨在推进模糊逻辑和软计算的理论和应用。

本特刊的目的是探讨模糊逻辑在许多实际应用和各种领域的商业产品中的进展。虽然模糊逻辑在许多不同的领域都有应用，但对于不熟悉智能系统的人来说，还不知道它如何应用于目前市场上的不同产品。对许多人来说，这个词的工程和科学意义模糊仍然是模糊的。重要的是让这些人了解在何处以及如何使用模糊逻辑。

在“检测和消除混合动力汽车发动机和电池舱潜在的火灾，作者提出了一种新的模糊确定性非控制器类型(FDNCT)系统和FDNCT推理算法(FIA)。FDNCT用于一个智能系统，用于检测和消除混合动力汽车发动机和电池舱的潜在火灾。他们还给出了检测潜在火灾和确定消除行动的FIA和单例推理算法的比较仿真结果。

在“比较布尔和模糊技术的检测和分类算法，作者比较了各种逻辑分析方法，并提出了一个假设的目标分类场景的结果。它们展示了预处理如何合理地保持结果的置信度，并比较布尔值、多重量化布尔值和模糊技术之间的结果。

在“BDD, BNN，和FPGA对快速系统分析的模糊技术，作者着眼于简化大型多变量军事传感器系统数据分析的技术。

在“一种用于优化无线网络接入网选择的模糊预处理模块，作者提出了一种用于垂直切换必要性估计的模糊多准则方案的设计和实现。他们的方法确定垂直切换的合适时间，同时考虑当前使用的服务的连续性和质量以及最终用户的满意度。

在“基于现场可编程门阵列实现的裂纹检测和冲击源识别的软计算方法，作者提出了一个模糊推理系统，自动化裂纹检测和冲击源识别(CDISI)，并介绍了他们的工作在一个芯片的自动化CDISI。

在“基于振动特征的故障梁多裂纹自适应模糊诊断分析，作者提出了一种使用模糊高斯技术的多架结构检测方法。

在“基于模糊专家系统的道路交通噪音污染对阿加塔拉市政府办公室、私人机构和商业中心人员工作效率的影响:案例研究，作者研究了日益增长的道路交通噪音污染对人类工作效率的降低。使用模糊逻辑，他们监测和模型的干扰来自车辆道路交通和个人工作绩效的影响。

在“利用随机petri网和排序广义模糊数的混合失效分析方法，作者提出了一种创新的失效分析方法，它结合了模糊逻辑的灵活性和随机Petri网的结构特性。该算法具有广泛的工业应用。

在“用于定性群体决策的排除均值-方差神经决策分析仪由K.-Y”。作者介绍了一种用于不确定情况下群体决策的创新均值-方差神经方法。本文以排除均值-方差方法为例，说明排除均值-方差方法为决策者提供了一种新的认知工具来辅助推理过程，从而提高了定性决策的有效性。

在“沃伦、麦凯恩和奥巴马在总统论坛上需要模糊集合索罗(a . M. G. Solo)所著，该书展示了在总统论坛上，主持人和总统候选人如何需要模糊的逻辑来恰当地提问和回答辩论问题。作者展示了如何理解模糊逻辑是需要适当地询问和回答关于定义不精确的语言术语的查询。然后，索洛区分了不精确语言术语的定性定义和定量定义，以及不精确语言术语的清晰定量定义和模糊定量定义。

在“基于模糊规则的智力资本评估专家系统，作者描述了他们评估智力资本的模糊专家系统。这有助于管理人员理解和评估通过智力活动创建的每个资产的水平。

提交了20篇研究论文。只有11篇研究论文被录取。因此，55%的提交的研究论文被接受。来自美国、加拿大、印度、日本和伊朗的13所大学和研究机构的22名研究人员接受了研究论文。

本专题介绍了模糊逻辑在实际应用中的许多重要研究进展。此外，它还使人们意识到模糊逻辑在现实生活中的应用，从而鼓励其他人在更多的现实生活中应用模糊逻辑进行研究和开发。还有许多模糊逻辑的其他应用需要研究和发展。

Harpreet辛格
马丹m·古普塔
托马斯Meitzler
曾光侯
咕咕Garg
Ashu M. G. Solo

前言:模糊逻辑之父洛菲·a·扎德

我非常感谢《模糊系统进展》杂志对我的这期特刊的奉献。此外，我非常感谢编辑们请我做一个简短的前言。对我来说，前言是一个对特刊主题发表评论的机会。

首先是一点历史，我1965年的那篇关于模糊集的论文的动机是我觉得当时现有的理论无法解决普遍存在的现实问题——阶级界限的不清晰(模糊性)。没有这些手段，就很难构建以人为中心的生物系统的现实模型。我的期望是，模糊集理论将受到这些和相关领域的科学界的欢迎。与我的预期相反，在这些领域，模糊集理论遭到了怀疑，在某些情况下，甚至是敌意。我没有预料到的是，在模糊集理论首次出现后的很多年里，它的主要应用将是在工程系统和消费产品领域。

模糊集理论和模糊逻辑在现实生活中的第一个重要应用开始出现在70年代末和80年代初。这些应用包括模糊逻辑控制的水泥窑和钢铁生产。第一个消费品是松下的淋浴喷头，1986年。很快，许多其他产品也接踵而至，其中包括家用电器、照相设备和汽车变速器。一个主要的现实应用是1987年开始运行的仙台的模糊逻辑控制系统，过去是，现在也是一个惊人的成功。在医疗仪器领域，一个著名的现实应用是欧姆龙基于模糊逻辑并广泛使用的血压计。

在过去的二十年里，模糊逻辑的应用性质发生了重大的变化。非工程应用在数量、可见性和重要性上都有所增长。这些应用包括医学、社会科学、政策科学、欺诈检测系统、信用评估系统和经济学。特别值得注意的是Rafik Aliev教授关于模糊逻辑在经济学领域决策中的应用的开创性工作。一旦他的工作被理解，它肯定会对经济理论产生重大影响。

模糊逻辑在现实生活中的应用是一个关键思想。几乎所有现实生活中的模糊逻辑应用都涉及到语言变量的使用。语言变量是一个变量，它的值是字而不是数字。语言变量的概念是在我1973年的论文中提出的。在科学领域，有一种根深蒂固的传统，即对数字的尊重远远超过对文字的尊重。事实上，科学的进步通常等同于从使用文字到使用数字的进步。我的反传统建议是用文字代替数字，这让我成为科学界知名人士严厉批评和嘲笑的对象。我想说明的那一点不为人所理解。

潜藏在语言变量概念之下的是一个尚未被广泛承认的事实，这个事实与精确的概念有关。精度有两种不同的含义——值上的精度和意义上的精度。第一个意思是传统。第二个意思是不。第二种含义来源于模糊逻辑。的例子。考虑一下这个命题，p:罗伯特还年轻。就Robert的年龄而言，p的值是不精确的，但就意义而言，如果将tall解释为具有指定隶属函数的模糊集，p的意义是精确的。更具体地说，在模糊逻辑中，当一个词表示一个变量的值时，这个词被精确地处理为一个指定的模糊集。这是构成语言变量概念的关键思想，这一思想为利用对不精确的容错性打开了大门。 Precision carries a cost. When there is some tolerance for imprecision, the use of words serves to reduce cost. Equally importantly, the use of words serves to construct better models of reality. This is what my prominent critics did not appreciate. There is a lesson to be learned.

最后，介绍了单词计算方法。CWW植根于语言变量的概念。CWW为构建以自然语言表述的计算问题的数学解决方案打开了大门。在未来几年，CWW很可能在模糊逻辑的实际应用的起源和发展中发挥越来越重要的作用。

Lotfi a德

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