Визуализация поверхности «входы-выход»

Визуализация поверхности «входы-выход» осуществляется с помощью GUI-модуля Surface Viewer. Этот модуль позволяет вывести графическое изображение зависимости значения любой выходной переменной от произвольных двух (или одной) входных переменных. Surface Viewer может быть вызван из любого GUI-модуля, используемого с системами нечеткого логического вывода, командой View surface … меню View. Общий вид модуля Surface Viewerс указанием функционального назначения основных полей графического окна приведен на рисунке 4.10.

Рисунок 4.10 - Визуализация поверхности «входы-выход» для системы tipper с помощью Surface Viewer

Surface Viewer содержит верхних системных меню - File, Edit, View, Options, три меню выбора координатных осей -X (input), Y (input), Z (output), три поля ввода информации – X girds, Y girds, Ref. Input и кнопку Evaluate для построения поверхности при новых параметрах.

Surface Viewer позволяет вращать поверхность “входы-выход” с помощью мыши. Для этого необходимо позиционировать курсор мыши на поверхности “входы-выход”, нажать на левую кнопку мыши и не отпуская ее повернуть графическое изображение на требуемый угол.

Поля X girds и Y girds предназначены для задания количества точек дискретизации по осям X и Y, для построения поверхности “входы-выход”. По умолчанию количество дискрет по каждой оси равно 15. Для изменения этого значения необходимо установить маркер на поле X girds (Y girds) и ввести новое значение.

Поле Ref. Input предназначено для задания значений входных переменных, кроме тех, которые ассоциированы с координатными осями. По умолчанию это значения середины интервалов изменения переменных. Для изменения этого значения необходимо установить маркер на поле Ref. Input и ввести новые значение.

Меню X (input), Y (input), Z (output) позволяют поставить в соответствие осям координат входные и выходные переменные. При этом входные переменные могут отображаться только по осям X и Y, а выходные переменные только по оси Z. В Surface Viewer предусмотрена возможность построения однофакторных зависимостей “вход-выход”. Для этого в меню второй координатной оси (X (input) или Y (input)) необходимо выбрать none.

Меню Options:

- Команда Plot позволяет управлять форматом вывода поверхности «входы-выход». При выборе этой команды появляется меню (рисунок 4.11) в котором необходимо выбрать формат вывода поверхности.

Рисунок 4.11 - Меню Plot

На рисунке 4.12 приведены поверхности «входы-выход» для системы tipper для всех поддерживаемых форматов.

Рисунок 4.12 - Примеры форматов поверхности «входы-выход»

- Команда Color Map позволяет управлять палитрой цветов при выводе поверхности «входы-выход». При выборе этой команды появляется меню, в котором необходимо выбрать одну из палитр:

- default – использовать палитру, установленную по умолчанию;

- blue – холодная сине-голубая палитра;

- hot – теплая палитра, состоящая из черного, красного, желтого и белого цветов;

- HSV – палитра насыщенных цветов: красный, желтый, зеленый, циан, голубой, мажента, красный.

- Команда Always evaluate позволяет установить/отменить режим автоматического, т.е. без нажатия кнопки Evaluate, перерисовывания поверхности «входы-выход» при любом изменении параметров.

Общая постановка задачи

Спроектировать систему типа Мамдани средствами пакета Fuzzy Logic Toolbox на примере построения нечеткой аппроксимирующей системы. Выбранную нелинейную функцию описать базой правил для лингвистических переменных, описывающих z(x,y), определенных на множестве из пяти, семи, девяти и одиннадцати термов.

Примечание. Если z выходит за заданные границы, то z принимает значение равное значению минимальной или максимальной границы, соответственно. pi = 3,1415926535897932384626433832795