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將 MP 模型 的 二 值 輸出 一般化 , 使 其 成為 介於 之間 的 多值 邏輯 。 1985年 , Keller 和 Hunt 兩 人 首度 提出 將 模糊 歸屬 函數 概念 加入 感知器 。 此後 陸續 的 並 未 普遍 , 直到 兩 人 首度 提出 將 模糊 歸屬 函數 概念 加入 感知器 。 此後 陸續 的 並 未 普遍 , 直到 1990年代 才 開始 蓬勃起來 。 Takagi 於 1990年 所 發表 的 論文 中 , 分別 對 模糊 理論 和 神經 網路 的 融合 及 未來 可能 的 發展 方向 , 做 了 一 番 回顧 及 探討 。 神經 學習 之 模糊 系統 較為 完整 的 架構 則 於 1991年 由 C T Lin 及 C S G Lee 共同 提出 , 該 研究 使用 五 層 ( five layers ) 的 前饋式 神經 網路 , 實現 模糊 推論 系統 的 四 大 功能 模組 , 並 利用 逆 傳遞 學習 法 調整 歸屬 函數 , 稱為 神經 網路 式 模糊 邏輯 控制 決策 系統 ( Neural-network-based fuzzy logic control and decisionsystems ) , 簡稱 NN-FLC , 如 圖 3 所 示 。 圖 中 每 一 層 都 是 由 許多 如 圖 2 的 神經元 所 構成 的 網路 , 現 略述 其 功能 如下 : 第一 層 為 輸入 節點 ( Input linguist nodes ) , 主要 作用 只 是 將 輸入值 直接 傳至 下 一 層 , 可 視為 一 個 單 點 模糊化 模組 ( Singletonfuzzifier ) 。 第二 層 為 輸入 語意 項 節點 ( Input termnodes ) , 每 個 節點 的 動作 函數 ( Activation function ) 對應 於 一 個 歸屬 函數 , 因此 , 這 一 層 可 視為 定義 輸入 歸屬 函數 的 知識庫 , 從而 進行 輸入 語意 值 之 真值 ( Truth value ) 運算 。 第三 層 為 規則 節點 ( Rule nodes ) , 主要 用來 記錄 規則 及 進行 規則 前提 部 之 推論 運算 , 其 節點 動作 函數 為 模糊 AND 運算 , 因此 , 這 一 層 的 每 個 節點 對應 一 條 規則 , 其 輸出值 則 對應 該 條 規則 的 觸發 強度 。 第四 層 為 輸出 語意 項 節點 ( Outputterm nodes ) , 主要 是 對 觸發 規則 進行 模糊 OR 運算 。 第五 層 為 輸出 節點 ( Outputlinguistic nodes ) , 不但 記錄 著 輸出 歸屬 函數 , 且 負有 解 模糊化 的 任務 。 Lin 和 Lee 同時 還 依據 逆 傳遞 法 提出 混合 學習 法 ( Hybrid learning algorithm ) , 以 訓練 NN-FLC 網路 中 的 參數 ( 即 歸屬 函數 ) , 然而 先決 條件 是 必須 有 訓練 樣本 , 所以 這 是 一 個 監督式 學習 架構 。 隨後 , 1992 及 1993年 Jang 也 提出 了 一 個 借用 神經 網路 逆 傳遞 法則 的 適應式 模糊 推論 系統 , 稱為 ANFIS ( Adaptive Network-based Fuzzy InferenceSystem ) 。 圖 4 為 其 基本 架構 , 圓形 的 神經元 表示 其 參數 是 固定 的 , 而 方形 的 神經元 參數 是 可 調 的 。 在 ANFIS 中 , 第一 層 包括 模糊化 及 歸屬 函數 的 定義 , 負責 將 輸入 轉換成 適當 的 歸屬度 , 所 必須 調整 的 就 是 歸屬 函數 的 參數 。 第二 層 負責 規則 前提 部 之 AND 運算 , 求取 規則 的 觸發 強度 。 第三 層 的 任務 是 將 規則 觸發 強度 正規化 ( Normalize ) , 相當於 計算 模糊 基底 函數 ( Fuzzy basisfunctions ) 。 第四 層 主要 工作 為 計算 個別 規則 的 輸出值 , 而 ANFIS 的 規則 輸出 是 用 Takagi-Sugeno 模型 的 多項式 形式 , 因此 所 要 學習 的 參數 就 是 多項式 的 係數 。 第五 層 則 只 負責 將 這些 輸出 作 總和 的 工作 。 有別於 一般 逆 傳遞 學習 法 的 是 ANFIS 所 採用 的 是 時間式 逆 傳遞 法 ( Temporalbackpropagation , TBP ) , 如 圖 5 所 示 是 當 應用 於 控制 系統 時 的 學習 概念 圖 。 圖 中 的 控制器 便是 使用 ANFIS 架構 , 而 TBP 的 觀念 最早 是 由 Widrow 所 提出 。 主要 是 先 將 時間 分段 , 再 將 每 一 時段 的 控制器 與 受控體 視為 單一 節點 , 眾多 時段 節點 便 可 串成 一 個 複雜 的 時間 網路 。 每 個 時段 的 輸出 狀態 再 與 預期 軌跡 進行 誤差 量測 , 然後 將 此 誤差 經由 時間 網路 逆傳 以 調整 網路 參數 , 即可 達到 學習 目的 。 比較 NN-FLC 與 ANFIS 可以 發現 其 架構 有 許多 相通 之 處 , 可見 這 是 使用 神經 網路 實現 自我 學習 式 模糊 推論 系統 , 最 常 被 採行 的 一 種 方式 。 另外 , 有
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