- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Введение
- •Часть 1. Теоретические сведения.
- •Понятие технологии обработки информационного обеспечения су
- •Ценность информационного обеспечения су.
- •Основные требования к информационному обеспечению су.
- •Методы и этапы проектирования соДиЗ.
- •Инфологическое проектирование
- •Проектирование с использованием метода "сущность-связь"
- •Определение требований к операционной обстановке.
- •Выбор субд и других программных средств
- •Часть 2. Проектирование соДиЗ
- •Проектирование бд
- •Логическое проектирование бд
- •Физическое проектирование бд
- •Особенности проектирования реляционной базы данных (рбд).
- •Нормализация отношений
- •Пример проектирования реляционной базы данных
- •Инфологическое проектирование
- •Анализ предметной области
- •Анализ информационных задач и круга пользователей системы
- •1) Функциональные возможности:
- •2) Готовые запросы:
- •Определение требований к операционной обстановке
- •Выбор субд и других программных средств
- •Логическое проектирование реляционной бд
- •Преобразование er–диаграммы в схему базы данных
- •Составление реляционных отношений
- •Нормализация полученных отношений до 3нф.
- •Определение дополнительных ограничений целостности
- •Описание групп пользователей и прав доступа
- •Реализация проекта базы данных
- •1. Запросы к бд.
- •2. Устранение избыточных, данных.
- •3. Соединение таблиц.
- •4. Функции агрегирования
- •5. Модификация таблиц.
- •Выбор варианта сетевого решения субд.
- •Проектирование базы знаний.
- •Данные и знания.
- •Система нечеткого вывода и программные средства ее реализации.
- •Основные этапы построения систем нечеткого вывода
- •Краткая характеристика программных средств реализации снв
- •Пример. Построение нечеткой модели управления температурой в помещении.
- •Гибридные нейронные сети и программные средства их реализации.
- •Моделирование оптимального режима функционирования технического объекта управления. Пример.
- •Часть3. Организация проектирования информационного обеспечения су.
- •Основные этапы организации и управления процессом разработки информационного обеспечения су на основе методологии msProject.
- •Основные возможности msProject.
- •Разработка плана проектирования информационного обеспечений су.
- •Отслеживание выполнение проекта.
- •Часть 4. Выполнение курсовой работы.
- •Содержание курсовой работы
- •Введение
- •Постановка задачи
- •Модели соио су. Общая характеристика.
- •Информационная модель соиосу.
- •1. Функция планирования.
- •Технологическая модель управления.
- •Коммуникационная модель аиус.
- •Заключение
- •Тематика и задания к курсовой работе
- •Задание на курсовую работу
- •Требования к оформлению курсовой работы
- •Литература
Краткая характеристика программных средств реализации снв
В состав программных средств FuzzyLogicToolboxвходят следующие основные программы, позволяющие работать в режиме графического интерфейса:
редактор нечеткой системы вывода FuzzyInferenceSystemEditorвместе с вспомогательными программами, редактором функций принадлежности (MemberShipFunctionEditor), редактором правил (RuleEditor), наблюдателем правил (RuleViewer) наблюдателем поверхности отклика (SurfaceViewer); редактор гибридных систем (ANFISEditor,ANFIS-редактор); программа нахождения центров кластеров (программаClustering-кластеризация).
Пример. Построение аппроксимирующей системы нечеткого вывода.
При решении задач управления в ряде случаев необходимо построить зависимость критерия оптимизации от параметров, которые можно было бы изменять для получения оптимального значения критерия оптимизации. При этом и критерий оптимизации и управляемые параметры могут быть представлены не в количественном виде. В настоящей работе студент, знакомясь с теоретическими положениями системы нечеткого вывода, программными средствами ее реализации (Приложение 3), подготавливает себя к дальнейшей работе в этом направлении.
Командой Fuzzyиз режима командной строкиMatLabзапускается основная программа пакетаFuzzyLogic- редактор нечеткой системы вывода.
Строка меню редактора содержит позиции:
File-работа с файлами;
Edit-операции редактирования;
View-переход к дополнительному инструментарию.
Рассмотрим порядок построения аппроксимирующей системы на примере значений YиX(табл.№1).
Таблица №24.
х |
-1 |
-0.5 |
0 |
0.5 |
1 |
y |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
Порядок построения:
В меню Fileвыбираем командуNewSugenoFISи соглашаемся с именем файла (Untitled)
На блоке input1. Затем в правой части редактора в полеNameвместоinputвведем обозначения аргумента х.
Дважды щелкнем на блоке. Откроется окно редактора функций принадлежности -MembershipFunctionEditor. Откроем менюEditданного редактора и выберем в нем командуAddMFs(Добавить функцию принадлежности). При этом появляется окно, позволяющее задать тип (MFtype) и количество (NumberofMFs) функций принадлежностей (в данном случае все относится к входному сигналу, т.е. к переменной х). Выберем гауссовы функции принадлежности (gassing), а их количества зададим равным пяти по числу значений Х в таблице №1. Подтвердим ввод информации нажатием кнопки ОК, после чего произойдет возврат к окну редактора функции принадлежностей.
В поле Range(диапазон) установим диапазон изменения Х от -1 до 1, т.е. диапазон, установленный в таблице №1. Щелкнем затем левой кнопкой мыши где-нибудь в поле редактора (или нажмем клавишуEnter). После этого произойдет соответствующее изменение диапазона в полеDisplayRange(Диапазон отображения)
Рассмотрим графики заданных нами функций принадлежностей, изображенные в верхней части окна редактора функций принадлежностей. Для успешного решения поставленной задачи необходимо, чтобы ординаты максимумов этих функций совпадали с заданными значениях. Для левой, центральной и правой функции такое условие выполнено, что две других необходимо «подвинуть» вдоль горизонтальной оси. Это можно выполнить, активизировав нужную кривую с помощью мыши и передвинуть ее в нужную позицию. Таким же образом можно изменить ее форму, установить новое имя. Проделаем требуемые перемещения кривых и зададим всем пяти кривым новые имена:
Самой левой -Bn,
Следующий -n,
Центральной -z,
следующей за ней справа -P,
самой правой – bp.
Выйдем из редактора функций принадлежностей, нажав кнопку Close, и таким образом возвратимся в окно редактора нечеткой системы (FisEditor).
Сделаем однократный щелчок на голубом блоке, озаглавленным output1. В поле заменим имяoutput1 наy.
Дважды щелкнем на выделенном блоке и перейдем к редактору функции принадлежности. В меню Editвыберем командуAddMfs. Появляющееся окно позволяет задать в качестве функций принадлежностей линейные (linear) или постоянные (coustant) -в зависимости от того какой алгоритм Сугено (1-го или 0-го порядка) мы выбираем. В решаемой задаче выбираем постоянные функции принадлежностей с общим числом 5. Подтвердим введенные данные нажатием кнопки ОК, после чего произойдет возврат в окно редактора функции принадлежностей.
Установим диапазон изменения (Range) равным -2 до 2. Изменим имена функций принадлежностей, задав им следующие значения: -2,-1,0,1,2. Одновременно эти же числовые значенияy, т.е. -2,-1,0,1,2 введем в полеParms. Затем закроем окно нажатием кнопкиclоseи вернемся в окноFIS-редактора.
Дважды щелкнем на среднем (белом) блоке, при этом раскроется окно еще одной программы-редактора правил (RuleEditor).Введем соответствующие правила. При вводе каждого правила необходимо обозначить соответствие между каждой функцией принадлежностей аргумента Х и числовым значениемY. Кривая, обозначенная намиbn, соответствует х =-1, т.е. у=-2. Выберем поэтому в левом поле (с заголовкомXis) вариантbn, а в правом 1 и нажмем кнопкуAddrule(Добавить правило). Введенное правило появляется в окне правил и будем представлять собой такую запись:
1.If (x is bn) then (y is) (1)
Аналогично поступим для всех других значений х, в результате чего сформируется набор из пяти правил.
Закроем окно редактора правил и возвратимся в окно FIS-редактора. Построение системы закончено.
Сохраним на диске, используя команды меню File\Save to disk as. Раскроем менюView. С помощью его командEditmembershipfunctionsиEditrulesможно перейти к двум рассмотренным ранее программам -редакторам функций принадлежности и правил. Используем две следующие команды:Viewrules(просмотр правил) иViewsurface( просмотр поверхности). Выберем командуViewrules, при этом откроется окно программы-просмотра правил (RuleViewer).
В правой части окна в графическом форме представлены функции принадлежностей аргумента Х, в левой функции принадлежностей переменной выхода У с пояснением механизма принятия решения. Красная вертикальная черта, пересекающая графики в правой части окна, которую можно перемещать с помощью мыши, позволяет изменять значения переменной входа, при этом соответственно изменяются значения у в правой верхней части окна. Таким образом, с помощью построенной модели и окна просмотра правил можно решать задачу интерполяции изменение аргумента путем перемещения красной вертикальной линии наглядно демонстрирует как система определяет значение выхода.
Закроем окно просмотра правил и выбором команды меню view/viewsurfaceперейдем к окну просмотра поверхностей отклика(вывода), в нашем случае - к просмотру прямой у(х).