Design Automation of Fuzzy Rules Based on Trapezoid-Shaped Membership Functions

以梯形歸屬函數為基礎的模糊規則之設計自動化

黃世旭(Shih-Hsu Huang) ； 彭文宏(Wen-Hon Peng) ； 劉時誌(Shi-Zhi Liu) ； 賴建元(Jian-Yuan Lai)

《中原學報》 32卷3期 (2004/09) Pp. 383-392

摘要

傳統上，設計模糊規則所依靠的是設計者的經驗及直覺。然而，這樣子所設計出來的模糊規則，不僅無法獲得信任，亦無法進行模糊系統的控制效能最佳化。在本篇論文中，我們針對以梯形歸屬函數為基礎的模糊規則之自動合成，提出了一個有效率而且有系統的設計方法。我們所提出的設計方法，最大的優點是能夠充分利用梯形歸屬函數的特性，因此我們的方法能夠準確的產生模糊規則以改善控制效能。而我們所提出的方法，最大的貢獻是在於能夠大幅的縮短設計高中效能模糊規則所需的時間，實驗結果顯示此方法能夠在數個小時的時間內自動合成出一個可靠的模糊系統。

關鍵字

模糊系統 ； 歸屬函數 ； 模擬進化演算法 ； 控制誤差 ； 自動合成 ； 模糊邏輯 ； 模糊推論處理器

並列摘要

Conventionally, the design of fuzzy rules is dependent on the designer's experience and intuition. But, in this way, we can neither gain trust nor optimize the effect of the fuzzy system. In this paper, we present an effective and systematic design methodology for automatic synthesis of fuzzy rules, which are characterized by trapezoid-shaped membership functions. The main advantage of our approach is that it can exploit the inheritances of trapezoid-shaped membership functions. As a result, the fuzzy rules can be accurately determined to improve the control performance. The major contribution of our work is that it greatly shortens the design time of fuzzy rules. Benchmark data consistently shows that the proposed approach can automatically synthesize a reliable fuzzy system within only several hours.

並列關鍵字

Fuzzy System ； Fuzzy Rule ； Membership Function ； Control Error ； Automatic Synthesis ； and Design Automation