در این پروژه به حل مسئله تصمیم گیری و برآورد ریسک با استفاده از سیستم های چند عاملی بر مبنای احتمالات فازی می پردازیم. با توجه به عدم قطعیت ها و پیچیدگی های مسئله تصمیم گیری، از به کارگیری سیستم های چند عاملی با استفاده از احتمالات فازی استفاده می کنیم. در مسئله تصمیم گیری سعی می شود تا از سیستم های خود سازمانده در تشکیل سیستم های چند عاملی و همچنین در محاسبه احتمالات فازی استفاده شود، به طوری که تک تک عامل های آن نیز با استفاده از یک شبکه خودسازمانده به محاسبه احتمالات فازی بپردازند. برای نمایش کارایی روش های ارائه شده در مسائل تصمیم گیری و برآورد ریسک به بررسی و حل دو موضوع کاربردی در زمینه تشخیص پزشکی با استفاده از روش های ذکر شده می پردازیم. در کاربرد اول با استفاده از یک سیستم چند عاملی خود سازمانده که تک تک عامل های آن نیز توسط شبکه های خود سازمانده به برآورد احتمال فازی می پردازند، به تصمیم گیری و تشخیص در مورد گونه های متفاوت بیماری aphasia می پردازیم و نتایج عددی به دست آمده را با کارهای قبلی مورد مقایسه قرار می دهیم. در کاربرد دوم سعی می شود تا با استفاده از یک سیستم چند عاملی فازی و محاسبه احتمالات فازی به برآورد ریسک سرطان پستان پرداخته شود، به طوری که شرکت های بیمه بتوانند بر مبنای نتایج به دست آمده که از قابلیت اطمینان کافی برخوردار هستند به برآورد نرخ بیمه برای هر فرد بپردازند. نتایج این پروژه مبین این است که سیستم های چند عاملی بنا بر دارا بودن ویژگی های تمرکز زدایی، به اشتراک گذاری نتایج، خودسازماندهی، مقاومت و همکاری، باعث کاهش پیچیدگی های حل مسئله و بهبود عملکرد شده اند و احتمالات فازی به عنوان یک راهکار مناسب برای نمایش عدم قطعیت قابلیت استفاده از داده های نرم و داده های آماری را به طور همزمان برای سیستم فراهم می کنند. نتایج به دست آمده مبین کارآمدی سیستم های چندعاملی همکارانه هستند که بر مبنای احتمالات فازی به تصمیم گیری و برآورد ریسک می پردازد.

abstract type-ii fuzzy logic has shown its superiority over traditional fuzzy logic when dealing with uncertainty. type-ii fuzzy logic controllers are however newer and more promising approaches that have been recently applied to various fields due to their significant contribution especially when the noise (as an important instance of uncertainty) emerges. during the design of type- i fuzzy logic systems, we presume that we are almost certain about the fuzzy membership functions which is not true in many cases. thus t2fls as a more realistic approach dealing with practical applications might have a lot to offer. type-ii fuzzy logic takes into account a higher level of uncertainty, in other words, the membership grade for a type-ii fuzzy variable is not any longer a crisp number but rather it is itself a type 1 linguistic term [25, 24, 17, 41, 27, 26]. parallel robots on the other hand, are rather new sort of industrial and scientific tools that are being used in diverse research and industrial academia. the most problematic issues that engineers and designers face when using such robots are the high computational complexity needed for calculation of the inverse dynamics which should be recalculated at each movement step along with the structural uncertainty present in the underlying robot. in this thesis i’ll try to consider the effects of uncertainty in dynamic control of a parallel robot. more specifically, it is intended to incorporate the type-ii fuzzy logic into a model based controller, the so-called computed torque control method, and apply the result to a 3 degrees of freedom parallel manipulator. one of the most well-known dynamic controllers that relies on the dynamic calculation of parameters of the underlying robot (in the feedback) is called the computed torque control method. the ctc converts the non-linear dynamics of a robot into a linear one provided that the dynamics of the system at hand is completely identified. having designed a system with a linear dynamic, it is easy for a control engineer to design a pid (or maybe pd) controller for it so that the final motion of the robot would be to follow a predetermined trajectory precisely. the problem with the aforementioned method is that even if we manage to determine the foregoing parameters accurately we are yet to recalculate each matrix for every time step. this imposes a high amount of computational burden. therefore to overcome this demanding task, we should find a closed form formula for each of the dynamic terms so that not to perform intense computations that eventually leads to calculation of theoe parameters again and again. one way as a remedy is to do approximation using classical fuzzy function approximators. however as there is a high amount of uncertainty available in our crisp data samples, we cannot trust on the outputs so much so it might entails an unstable situation. accordingly, a type-ii fuzzy approximator probably performs better although it might add up more complexity. keywords: robot dynamic control, parallel manipulator, 3psp robot, type-ii fuzzy logic, computed torque control metho

در سال های اخیر بازو های رباتیک با ساختار های حلقه بسته مورد توجه دانشمندان و صنعت مردان بسیاری قرار گرفته اند. این ربات ها که ربات های موازی نامیده می شوند، به علت وجود حلقه های بسته در ساختار خود دارای برتری هایی از جمله دقت بالا و سرعت کاری زیاد نسبت به ربات های سری هستند. . از آنجا که ربات ها دینامیکی غیر خطی دارند، طراحی کنترل کننده مناسب برای آنها همواره امری چالش برانگیز بوده است. در ربات های موازی به علت پیچیدگی ساختار، تحلیل سینماتیک و دینامیک ربات بسیار پیچیده تر از ربات های سری است و به همین دلیل کنترل آنها نیز بسیار دشوار تر می باشد. در این پروژه یک روش پی-آی- ترمینال لغزشی فازی تطبیقی برای کنترل یک ربات موازی 3 درجه آزادی 3-psp ارایه و بر روی یک نمونه آزمایشگاهی از این ربات که در آزمایشگاه رباتیک دانشگاه فردوسی مشهد ساخته شده پیاده سازی شد.این کنترلر ترکیبی از کنترلر فازی چند متغیره، مد ترمینال لغزشی، قانون تطبیقی و کنترلر تناسبی-انتگرالگیر می باشد. از ویژگی های مهم این روش این است که نیازی به مدل دقیق سیستم ندارد و این الگوریتم کنترل را می توان به رباتهای با دینامیک های مدل نشده ، دارای عدم قطعیت های بدون ساختار و اغتشاش های خارجی ، اعمال کرد . tsmc باعث می شود این کنترلر همگرایی خطای ردیابی سیستم در زمان محدود را تامین کند.ftsmc نه تنها تعداد قوانین را در کنترلر فازی کاهش می دهد ، بلکه باعث کاهش چترینگ در tsmc می شود. برای بهبود کارایی سیستم کنترل ftsmc ، با استفاده از قانون تطبیقی پارامتر ها ی کنترلر بصورت آنلاین تطبیق داده می شوند. پایداری این کنترلر با استفاده از قانون پایداری لیاپانوف تضمین شده است. در نهایت این کنترلر با دو کنترلر pid و کنترل به روش گشتاور محاسبه شده مقایسه شده و برتری های آن از جمله مقاوم بودن و سرعت بالای آن نشان داده شده است

در این پژوهش روند پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 با استفاده از منطق فازی بررسی شده است. به این منظور، شاخصه های مختلفی تحت معیارهای زراعی، اکولوژیکی- محیطی و اجتماعی- اقتصادی از پایگاه داده وزارت جهاد کشاورزی و مرکز آمار ایران جمع آوری شده و جهت ارزیابی پایداری نظام های تولید گندم ایران مورد استفاده قرار گرفته است. وزن هر یک از شاخصه ها از طریق ارزش همبستگی آنها با روند عملکرد گندم (متوسط عملکرد گندم آبی و دیم) مشخص شده است. شاخصه ها بر اساس سال پایه (1375) نرمال شده و مقادیر شاخص ها از طریق میانگین موزون شده محاسبه شده اند. سپس، با تعریف سه آستانه عبور از پایداری (? برابر با 2، 5 و 10 برابر سال پایه) به روش فازی تجزیه و تحلیل شده اند. در نتیجه، مقدار پایداری در دامنه صفر تا یک مشخص شده، بطوری که صفر بیانگر کمترین و یک نشان دهنده بیشترین مقدار پایداری است. نتایج نشان می دهد که هر یک از معیارهای زراعی، اکولوژیکی- محیطی و اجتماعی- اقتصادی و نیز پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 با روند کاهشی (p<0.01) مواجه هستند. میانگین کاهش پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 در آستانه های 2، 5 و 10 به ترتیب برابر 1/23، 47/8 و 6/3 درصد است. میانگین معیارهای زراعی، اکولوژیکی- محیطی و اجتماعی- اقتصادی پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 در آستانه های 2، 5 و 10 به ترتیب برابر 52/0، 70/0 و 77/0؛ 70/0، 77/0 و 79/0؛ و 39/0، 59/0 و 69/0 است. میانگین پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 در آستانه های 2، 5 و 10 نیز به ترتیب برابر 53/0، 63/0 و 67/0 است که نشان می دهد پایداری این نظام ها در حد متوسط قرار دارد. تجزیه و تحلیل حساسیت هم نشان می دهد که پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 در آستانه های 2 و 5 بیشترین حساسیت را به ترتیب نسبت به معیارهای اجتماعی- اقتصادی، اکولوژیکی- محیطی و زراعی داشته است. در حالی که، پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 در آستانه 10 بیشترین حساسیت را به ترتیب نسبت به معیارهای اکولوژیکی- محیطی، زراعی و اجتماعی- اقتصادی داشته است. شاخص های بازار و خدمات در بین شاخص-های اجتماعی- اقتصادی، شاخص های مصرف سموم و کودهای شیمیایی در بین شاخص های زراعی و شاخص مصرف منابع آب زیر زمینی در بین شاخص های اکولوژیکی- محیطی به ترتیب از مهمترین عوامل کاهش پایداری نظام های تولید گندم ایران طی سال های 1375 تا 1385 هستند.

در این پایان نامه، کنترلر هوشمند عصبی فازی رشدکننده پویا معرفی شده و در عمل برای کنترل موقعیت و امپدانس مکانیکی یک سیستم رباتیک موازی استفاده شده است. مکانیزم خودسازمانده، ضمن اینکه کنترلر را از دانستن مدل سیستم بی نیاز میکند، با توجه به کارایی و حفظ پایداری کل سیستم، ساختار کنترلر عصبی فازی را تولید و تنظیم می نماید. در مقایسه با رویکردهای خودسازمانده دیگر، مکانیزم رشدپویای پیشنهادی، اضافه کردن قوانین را با توجه به معیارهای معرفی شده، با دقت بیشتری انجام داده و همچنین معیار سخت گیرانه تری را برای هرس قوانین بکار می گیرد. در مقابل، یک استراتژی تطبیقی، سیستم کنترل را همراه با تغییرات پارامترهای کل سیستم تطبیق می دهد. بعلاوه، برای تضمین محدود ماندن اندازه خطا، یک کنترلر غیرخطی مدلغزشی به عنوان کنترلر نظارتی با کنترلر اصلی همکاری می کند. سیستم کنترل پیشنهادی در نهایت مزایایی ازجمله، طراحی بدون نیاز به مدلسازی دینامیک سیستم به کمک ساختار خودسازمانده، حفظ همزمان کارایی بالا و پایداری مجانبی اثبات شده، حجم کم محاسبات و درنتیجه پاسخ سریع، تطبیق سریع و برخط، مقاوم بودن نسبت به اختلال خارجی و تغییرات غیرخطی سیستم تحت کنترل، قابلیت تعمیم و پیاده سازی برای کنترل دیگر سیستمهای خطی و غیرخطی بطور کلی و بطور خاص برای رباتها را دارا می باشد. برای نمایش این مزایا، کنترلر پیشنهادی در کنترل موقعیت و امپدانس مکانیکی ربات موازی 3psp بکار گرفته شده و در طی شبیه سازی های کامپیوتری و پیاده سازی های عملی روی این ربات، کارایی کنترلر مذکور نشان داده شده است. همچنین، ربات موازی مورد نظر، که دارای دینامیک غیرخطی و پیچیده و همچنین سرعت کار بالا می باشد، در آزمایشگاه رباتهای موازی دانشگاه فردوسی مشهد ساخته و راه اندازی شد. و در نهایت، متن پیش رو، فعالیتهای انجام گرفته در این پژوهش را گزارش می کند.

با توجه به افزایش نیازهای آبی طی سال های اخیر، نیاز بیشتری برای برقراری تعادل بین خروجی ها و ورودی ها و مدیریت صحیح تخصیص ها احساس می شود که این امر در سرزمین های خشک و نیمه خشک نظیر ایران اهمیت بیشتری پیدا می کند. در این راستا، سعی می گردد بیلان آب برای هر محدوده مطالعاتی و در دوره زمانی معین تنظیم گردد. با توجه به این که عوامل متعددی در تعیین مولفه های معادله بیلان آب موثرند، برای تعیین مستقل ودقیق این مولفه ها همواره دچار مشکلات متعددی هستیم که نهایتاً منجر به شکل گیری یک خطای کلی در معادله می شوند. در یک عبارت کلی می توان گفت که وجود عدم دقت در تعیین برخی از مولفه های معادله بیلان آب عامل این خطا می باشد که خود ناشی از عوامل متعددی چون عدم کفایت تعداد و پراکنش نامناسب ایستگاه های اندازه گیری، ابزار سنجش قدیمی یا کم دقت، خطاهای انسانی و دخالت عوامل طبیعی می باشد. هدف این پایان نامه اعمال شرایطی بر معادله بیلان آب است که به کمک آن بتوان خطای کلی معادله در یک محدوده مطالعاتی و در یک دوره ی زمانی مشخص را به حداقل رساند. این شرایط با اعمال یک مجموعه ضرایب بر مولفه های این معادله انجام می شود که بیانگر ابهام و عدم دقت در برآورد آن مولفه می باشد. این ضرایب بر مبنای اطلاعات چند سال متوالی قبلی به گونه ای تنظیم می شوند که ابهام و عدم دقت در خطای معادله بیلان آب به حداقل برسد. در این تحقیق، ضرایب یادشده به صورت اعداد فازی در نظر گرفته شده و در یک فرآیند مبتنی بر رگرسیون فازی، و حداقل نمودن خطا و ابهام در سیستم، تعیین می شوند. نتایج می تواند بر مبنای اطلاعات جدید به روز شود و در تعیین دقیق تر مولفه های معادله بیلان آب و تخصیص دقیق تر منابع آب در سال های بعد مورد استفاده قرار گیرد. در این رابطه مدل های مختلف ارائه و با یکدیگر مقایسه می شوند. روش بر روی اطلاعات حوزه ی آبریز ازغند واقع در استان خراسان رضوی و در مقیاس زمانی سالانه اعمال شده و پس از ارزیابی نتایج، مشاهده می شود که مدل های پیشنهاد شده قادرند مجموع قدرمطلق خطای یاد شده را تا حدود 79 درصدکاهش دهند.

کنترل سیستم های غیر خطی که دارای پارامترهای متغییر سریع می باشند همواره به عنوان یک چالش مطرح بوده است. در این پروژه یک کنترلر فازی نوع-2 عمومی تطبیقی غیر مستقیم معرفی شده است که علاوه بر بی نیازی از دانستن مدل سیستم، با استفاده از قوانین تطبیقی و بهره جستن از مزایای سیستم های فازی نوع-2 عمومی در مقابل تغییرات سریع پارامترها نیز مقاوم می باشد. کنترلر مورد نظر از توانایی سیستم های فازی نوع-2 عمومی، برای تقریب دینامیک های غیر خطی سیستم تحت کنترل استفاده می کند. سیستم های فازی نوع-2 عمومی در مقایسه با سیستم های فازی نوع-1 و فازی نوع-2 بازه ای از قابلیت بیشتری در برخورد با نویز و انواع عدم قطعیت نظیر، عدم قطعیت در ورودی ها، خروجی ها، اطلاعات جمع آوری شده و قوانین فازی برخوردار هستند. برای کنترلر مورد نظر، قوانین تطبیقی فازی نوع-2 عمومی را توسط توابع لیاپانوف بدست آورده و با استفاده از روابط ریاضی، پایداری سیستم حلقه بسته را اثبات خواهیم نمود. کنترلر مورد نظر در برابر انواع اغتشاشات مقاوم بوده و نیازی به دانستن دامنه اغتشاشات ندارد. همچنین نتایج بدست آمده از کنترلر پیشنهادی درعین پیچیدگی، دارای تحلیل قطعی می باشند. برای بررسی کارایی و عملکرد کنترلر پیشنهادی در مقایسه با کنترلرهای فازی نوع-1 و فازی نوع-2 بازه ای تطبیقی، این سه نوع کنترلر را بر روی سیستم های غیر خطی نوسانگر دافینگ و پاندول معکوس در محیط متلب شبیه سازی نموده ایم. همچنین برای بررسی زمان واقعی بودن محاسبات سیستم فازی نوع-2 عمومی، کنترلر مورد نظر را بر روی ربات موازی 3psp ساخته شده در گروه رباتیک دانشگاه فردوسی به صورت عملی پیاده سازی نموده ایم. نتایج بدست آمده نشان دهنده کارایی بالای کنترلر طراحی شده در حضور نویز و اغتشاش در مقایسه با کنترلر های دیگر می باشد، بطوریکه هرچه دامنه اغتشاشات و مقدار نویز افزایش یابد اختلاف بین آنها نیز محسوس تر خواهد بود.

الگوریتم بهینه سازی اکسترمال یک الگوریتم تکاملی جستجوی محلی است که از طبیعت الهام گرفته است. این الگوریتم دارای رفتار "بهمنی" بوده که موجب همگرایی سریع آن می شود. در این کار، هدف ارزیابی عملکرد الگوریتم بهینه سازی اکسترمال در مسائلی با مجموعه متغیرهای زیاد و فضای جستجوی وسیع همچون مسئله ی تقطیع تصویر مبتنی بر پیکسل بر اساس رنگ است. نوآوری اصلی، اعمال الگوریتم در دو سطح نواحی و پیکسل ها و تعریف تابع انرژی مناسب برای نواحی تصویر است. با اعمال عملیات کاهش رنگ، تصاویر بیش از حد ناحیه بندی شده به عنوان ورودی به الگوریتم داده می شوند و ادامه ی عملیات در دو فاز انجام می شود: در فاز اول نواحی کم ارزش تر با نواحی مشابه همسایه ادغام می شوند. در فاز دوم نیز پیکسل های کم ارزش تر با احتمال بیشتری انتخاب شده و تغییر میکنند. تغییر در برچسب هر ناحیه یا هر پیکسل باعث تغییر در برازندگی همسایگان آنها نیز می شود. این فرایند ادامه می یابد تا آنجا که شبکه ی تصویر به تغییرات حساس شده و تغییر کوچکی در برچسب هر ناحیه یا هر پیکسل باعث تغییرات بزرگی در شبکه ی تصویر می گردد که به این پدیده "بهمن" می گویند. ارزیابی شهودی به همراه ارزیابی عددی (بر اساس روش پیشنهادی هوور) در مقایسه با چند الگوریتم دیگر نشان می دهند که روش پیشنهادی می تواند در جهت کاهش تابع انرژی گام برداشته و به نتایج قابل قبولی نیز دست یابد. هرچند روش پیشنهادی دارای مشکل زمان اجرای بالا می باشد اما قابلیت پیاده سازی موازی الگوریتم آن را قادر می سازد تا در کارهای آینده بتوان زمان اجرا را نیز کاهش داد.

یکی از ابزارهای رایج برای نمایش عدم قطعیت در فرایند اندازه‎گیری تئوری احتمال است. سال‎ها متغیرهای تصادفی برای نمایش عدم‎قطعیت‎هایی که خاصیت تصادفی دارند مورد استفاده قرار گرفته‎اند. با این حال زمانی که در فرایند اندازه‎گیری عدم‎قطعیت‎های نامعلوم و سیستماتیک مطرح باشند، متغیرهای تصادفی کاربردی ندارند. پس از معرفی منطق فازی، متغیرهای فازی برای نمایش این دسته از عدم‎قطعیت‎ها استفاده می‎شوند. با تلفیق متغیرهای تصادفی و متغیرهای فازی، دسته‎ای از متغیرها به نام متغیرهای فازی تصادفی به وجود می‎آیند که خاصیت هر دو گروه را دارند و عدم‎قطعیت‎های تصادفی، سیستماتیک و نامعلوم را نمایش می دهند. سیستم‎های فازی برای غلبه بر عدم‎قطعیت در مدل استفاده می‎شوند اما در اکثر آن‎ها به عدم‎قطعیت مربوط به فرایند اندازه‎گیری توجهی نمی‎شود. به همین منظور پس از معرفی متغیرهای فازی تصادفی سیستم‎های فازی اصلاح شده معرفی شدند. سیستم فازی تصادفی، سیستم فازی است که ورودی‎های آن متغیرهای فازی تصادفی هستند. در فرایند استنتاج این سیستم، عدم قطعیت‎های مدل و اندازه‎گیری باهم در استنتاج تاثیر میگذارند. ساختار کنترلی پیشنهادی این پایان‎نامه براساس سیستم فازی تصادفی و به منظور مقابله با عدم‎قطعیت‎ در مدل و فرایند اندازه‎گیری و برای سیستم‎هایی با ساختار نامعلوم معرفی ‎می‎شود. برای افزودن خاصیت یادگیری به این ساختار، شبکه‎ی عصبی فازی اصلاح شده و برای کنترلر جبرانساز، کنترل لغزشی پیشنهاد شده است. به منظور کاهش اثرات نوسانی کنترل لغزشی، کنترلر pi استفاده می‎شود. و در نهایت برای تضمین پایداری سیستم، کنترل تطبیقی و تئوری لیاپانوف به کار گرفته می‎شوند. این ساختار پیشنهادی در نهایت بر روی سه سیستم غیرخطی شبیه‎سازی شده و نتایج آن با روش فاقد متغیرهای فازی تصادفی مقایسه می‎شود.

روش های بسیاری جهت پردازش داده های عددی وجود دارند، اما آنچه در انقلاب اطلاعات امروز به عنوان چالش عنوان می شود، استفاده از اطلاعات غیر عددی، غیر قطعی و نادقیق است. هدف این پایان نامه ایجاد یک سیستم تصمیم یار یکپارچه است که بتواند انواع مختلف اطلاعات را از منابع متفاوت جمع آوری کرده و بر اساس آنها به تصمیم گیری منطقی بپردازد. رویکرد پیشنهادی دارای دو بخش است. بخش اول به استخراج قوانین اگر-آنگاه از داده های عددی می پردازد در حالی که بخش دوم با تکنیک های محاسبه با کلمات به نمایش عدم قطعیت موجود در دانش زبانی افراد خبره می پردازد. به منظور نمایش کارایی این رویکرد پیشنهادی تصمیم گیری قضایی مورد بحث قرار گرفته است. دسته اول پایگاه داده ای مشتمل بر 200 پرونده دادگستری می باشد، که حاوی اطلاعات عددی است . دسته دوم نظر افراد خبره می باشد که به صورت زبانی مطرح شده است. از دانش موجود در قانون مبارزه با مواد مخدر برای حذف انحراف مفهوم استفاده شده است. در نهایت کارایی این سیستم با مقایسه سرعت، دقت و خوانایی آن با سایر روش های موجود نشان داده شده است.

در این پروژه کنترلر ترکیبی h2/h? بر پایه سیستم های فازی نوع دو عمومی برای دسته ای از سیستم های غیرخطی ارائه شده است. از کنترل مقاوم ترکیبی h2/h? برای کاهش اثر عدم قطعیت‎ها، خطای تقریب سیستم فازی و همچنین کمینه کردن تلاش کنترلی استفاده شده است. در این راستا یک تابع معیار کنترل h2 با توجه به محدودیت های کنترل h? کمینه شده است. با توجه به اینکه سیستم های فازی تقریب گرهای عمومی هستند؛ برای تخمین بخش های نامعلوم سیستم استفاده شده اند. همچنین پارامترهای سیستم فازی توسط قواعد تطبیق مناسب به روز می شوند. کراندار بودن سیگنال های موجود در سیستم و همچنین پایداری کنترلر پیشنهادی به اثبات رسیده است.سیستم کنترلی بر روی سیستم غیرخطی پاندول معکوس شبیه سازی شده است و کارایی خود را از لحاظ مقابله با اغتشاش خارجی و همچنین نویز در مقایسه با کنترلرهایh2/h? فازی نوع یک وh2/h? فازی نوع دو بازه ای، کنترلرهای h? فازی نوع یک،h? فازی نوع دو بازه ای و همچنین h?فازی نوع دو عمومی نشان داده است. برای نشان دادن کارایی سیستم کنترلی پیشنهادی آزمایشات عملی نیز بر روی ربات 3-psp واقع در کانون رباتیک دانشگاه فردوسی انجام شده است. نتایج آزمایش عملی بر روی ربات، خطای کمتر و همچنین ورودی کنترلی هموارتری را در مقایسه با کنترل کننده های فازی نوع یک و نوع دو بازه ای برای سیستم کنترلی پیشنهادی نشان دادند.

در سال های اخیر حل مسائل مختلف در حوزه های کاربردی با استفاده از روش های چندین معیاره مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق قصد داریم چارچوبی کلی برای حل مسائل بهینه سازی با تعداد معیار زیاد، با استفاده از اطلاعات مربوط به مغایرت معیارهای مسئله و گروه بندی معیارها ارائه دهیم. در روش پیشنهادی این تحقیق، مسئله چندین معیاره اولیه در چند مرحله، ابتدا به چندین زیر مسئله چند معیاره، با دو یا سه معیار شکسته می شود. معیارهای با بیشترین میزان مغایرت در زیر مسئله های یکسان قرار داده می شوند. پس از آن، این زیر مسئله ها به صورت موازی با یکدیگر حل می شوند. علاوه بر آن، یک الگوی ترکیبی مبتنی بر سیستم های ایمنی مصنوعی شامل مدل های انتخاب کلونی وانتخاب منفی به عنوان یک روش جستجوی جدید، در چارچوب پیشنهادی استفاده شده است. هدف از به کارگیری گروه بندی معیارهای مسئله بر اساس بیشترین مغایرت و همچنین، استفاده از مدل ترکیبی الگوریتم های ایمنی مصنوعی شامل انتخاب کلونی و انتخاب منفی و حل زیرمسئله های چندمعیاره به وجود آمده، به صورت موازی، افزایش کارایی، بهینگی، مقیاس پذیری و مقاومت در برابر نویز برای حوزه های کاربردی مختلف است. مدل پیشنهادی در قالب ارایه سه الگوریتم آورده شده است. الگوریتم اول مربوط به حل مسائل با تعداد معیار زیاد است که نتایج بدست آمده از مقایسه مدل پیشنهادی با نمونه های مورد بررسی بر روی مسئله کوله پشتی 0/1 چندمعیاره، نشان،دهنده کارایی قابل توجه الگوریتم پیشنهادی، به ویژه در محیط شامل نویز و بیش از پنجاه درصد بهبود در زمان اجرای مدل پیشنهادی است. الگوریتم دوم مربوط به استفاده از ترکیب روش های انتخاب کلونی و انتخاب منفی برای هم خوشه بندی داده های ریزآرایه است. مدل پیشنهادی با نمونه هایی از روش های مطرح و معمول هم خوشه بندی بیانگر بهبود قابل توجه معیارهای مورد ارزیابی است. الگوریتم سوم در واقع چارچوبی کلی برای حل مسائل چندین معیاره پیشنهاد می کند که از الگوریتم های اول و دوم استفاده می کند. این مدل برای هم خوشه بندی داده های ریزآرایه بررسی و نتایج آن با نمونه هایی از الگوریتم های متداول هم خوشه بندی مقایسه گردید. این مقایسه نشان دهنده بهبود قابل توجه معیار مورد ارزیابی بوده است.

امروزه پیاده سازی موازی و مقیاس پذیری از مهم ترین ویژگیهای داده کاوی در مقیاس بزرگ و داده کاوی توزیع شده است. در این پایان نامه، یک سیستم تصمیم گیر فازی احتمالاتی مبتنی بر کارگزار، در دو ساختار متفاوت نیمه متمرکز ( dpfrm) و ساختار توزیع شده ی مشبک (gbdpfrm )، پیشنهاد شده است. اگر مجموعه داده بسیار بزرگ باشد از رویکرد اول و در صورتی که ذاتا توزیع شده باشد، از رویکرد دوم استفاده می شود. تعامل بین کارگزارها و مبادله ی دانش محلی منجر به ظهور پایگاه قواعد فازی احتمالاتی فشرده ای می شود که برای تصمیم گیری مناسب است. یادگیری کارگزارها می تواند به صورت موازی انجام شود و ظرفیت محاسباتی سیستم را بالا ببرد. استفاده از قوانین فازی احتمالاتی علاوه بر اینکه به دلیل نزدیکی به دانش انسانی شفافیت مدل را بیشتر می کند، برای برخورد با الگوهای ناسازگار موجود در داده ها در محیط های نویزی هم مناسب است. کارایی رویکردهای پیشنهادی در دو حالت بررسی شده است: در ابتدا عملکرد آن در حل چند مسئله ی دسته بندی از uci ارزیابی شده است و سپس برای پیش بینی فوت یا بقای بیماران سوختگی که یکی از مهم ترین سیستم های تصمیم یاربالینی است، استفاده شده است. این مجموعه داده شامل اطلاعات موجود در پرونده ی 4464 بیمار سوختگی در ایران با 10 ویژگی ورودی است که از بیمارستان شهید طالقانی اهواز و بیمارستانهای اطراف این شهر جمع آوری شده است. نتایج حاکی از این است که به طور متوسط، رویکرد اول و دوم به ترتیب موجب کاهش تعداد قوانین به میزان 60.31 و 68.31 درصد می شود و دقت سیستم به طور متوسط حدود 3 درصد بهبود می یابد.

در سال های اخیر، پیشرفت های قابل توجه در فناوری نانو، امکان تولید عامل هایی در مقیاس نانو را جهت ارسال به درون بدن انسان محقق ساخته که این امر منجر به جهشی بزرگ در پزشکی امروز در راستای تشخیص و درمان بیماری های پیچیده شده است. این زمینه ی تحقیقاتی میان رشته ای جدید، نانوپزشکی نام دارد. در فناوری نانو و به خصوص در نانوپزشکی، هر نانوعامل دارای قابلیت های بسیار محدودی است. فیدبک گرفتن از طریق حسگرها، تحریک کردن از طریق عملگرها و انجام محاسبات از طریق کنترلر (واحد محاسباتی)، همگی به صورت محلی، توزیع شده و غیرمتمرکز هستند. علاوه بر این، محیط داخلی بدن انسان بسیار پویا و سرشار از عدم قطعیت است. از این رو، وظایف خواسته شده در نانوپزشکی، مشابه و یا در بعضی موارد پیچیده تر از مسایل ماکروسکوپی مهندسی می باشند. اما خوشبختانه، در بسیاری از مسایل کاربردی فناوری نانو از جمله نانوپزشکی، حتی در حجم کوچکی از محیط، ازدحام های بزرگی از نانوعامل ها وجود دارد. سوال اصلی این است که چگونه می توان از این ازدحام نانوعامل های بسیار ساده جهت انجام محاسبات پیچیده در یک محیط با عدم قطعیت بالا به طور خودگردان بهره برد؟ این رساله به طور کلی برای نانو فناوری و به طور خاص برای نانوپزشکی، به این سوال پاسخ می دهد. در این تحقیق، ما یک معماری خاص را برای نانوعامل ها پیشنهاد می کنیم که آن را نانوذره خودگردان حامل دارو (adenp) می نامیم. به منظور افزایش امکان پذیری تولید adenp در مقیاس نانو با عنایت به محدودیت های نانوفناوری امروزی، پیچیدگی سخت افزاری adenp بسیار پایین در نظر گرفته شده است. به عنوان دو نوع adenp خاص، ما تئوری عامل های پایه ی فازی و عامل های پایه ی بازه ای را به عنوان یک چارچوب نظری قوی برای رایانش ازدحامی توسط عامل های بسیار ساده به خصوص برای نانوپزشکی پیشنهاد می کنیم. با توجه به سادگی ساختاری عامل های پایه ی پیشنهادی، این رویکرد برای تحقق رایانه های قابل برنامه ریزی توسط نانوعامل ها، بسیار امیدوار کننده است. در این رساله، به صورت ریاضی اثبات می کنیم که عامل های پایه ی پیشنهادی از خاصیت تقریب گری عمومی توابع و قابلیت برنامه ریزی بهره می برند که هر دو از نیازهای حیاتی برای رایانش در مقیاس نانو است. علاوه بر این، مقاوم بودن و طراحی بهینه رایانش ازدحامی توسط عامل های پایه پیشنهادی به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار می گیرد. توانایی رهیافت ارائه شده از طریق شبیه سازی و پیاده سازی عملی ارزیابی می شود و تعدادی از روش های کنترل ماکروسکوپی رایج توسط سیستم کنترل ازدحامی پیشنهادی پیاده سازی می گردد. در بخش شبیه سازی، ما یک روش غیر تهاجمی جدید را توسط ازدحامی ازadenp های پیشنهادی برای پیشگیری بیماری آترواسکلروز (تصلب شرایین) معرفی می کنیم. همچنین، یک toolbox جدید تحت matlab با نام "adenp tool" مبتنی بر یکی از مدل های ریاضی معتبر برای شبیه سازی انتقال نانوذرات در دیواره رگ طراحی شده است. در این راستا، یک مدل فشرده فضای حالت جدید برای انتقال ldl-نانوذرات- دارو در دیواره ی رگ پیشنهاد شده است که می تواند به طور وسیع در نانوپزشکی مورد استفاده قرار گیرد. در بخش پیاده سازی عملی، ایده ی پیشنهادی توسط ازدحامی از میلی ذرات خودگردان، برای کنترل اتوماتیک یک ربات خودرو-مانند پیاده سازی شده و تعدادی از روش های کنترل ماکروسکوپی رایج به صورت عملی مورد آزمون قرار گرفته است.

پیش بینی همواره به صورت یک ضرورت در کسب و کار و زندگی اجتماعی در بسیاری از علوم مطرح بوده است. یکی از حوزه هایی که امروزه پیش بینی در آن از اهمیت خاصی برخوردار است، مسایل مالی و اقتصادی بخصوص بازارهای سرمایه است. هدف اصلی در این بازارها پیش بینی روند آینده قیمت ها به منظور اتخاذ استراتژی مناسب جهت خرید یا فروش است.با توجه به اینکه شناخت رفتار و نحوه حرکت قیمت سهام در بازار و همچنین قابلیت پیش بینی در این بازار یکی از ابزارهای کاهش عدم اطمینان می باشد؛ در نتیجه، سرمایه گذاران به دنبال روش هایی هستند تا ارزیابی و پیش بینی بهتری را از قیمت سهام داشته باشند و بالاترین بازدهی را از سرمایه گذاری خود کسب نمایند. روش ها و تکنیک های مختلفی برای پیش بینی قیمت آتی سهام وجود دارد. یکی از این روش ها که متغیرهای زیادی را در نظر می گیرد، تحلیل بنیادی می باشد. در این تحقیق، از الگوی شبکه عصبی مصنوعی و اقتصادسنجی داده های تابلویی برای افزایش اثربخشی، کاهش هزینه و زمان روش تحلیل بنیادی استفاده شده است. بدین منظور نمونه ای متشکل از 153 شرکت در طی یک دوره 7 ساله (1384-1390) از شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران انتخاب شده است و به صورت کلی و در قالب صنایع، مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج، نشان دهنده دقت خوب مدل سازی پیش بینی قیمت سهام در بورس اوراق بهادار و صنایع زیرمجموعه آن می باشد. هم چنین مقایسه دقت الگوی اقتصادسنجی داده های تابلویی با شبکه عصبی در پیش بینی قیمت سهام، بیانگر دقت بالاتر شبکه عصبی در پیش بینی است.

امروزه سازه های رباتیکی به بخش جدا ناپذیری از کارهای صنعتی تبدیل شده اند و به طور گسترده ای در زمینه های مختلف کاربرد دارند. به دلیل غیرخطی بودن دینامیک های ربات، طراحی یک کنترلر مناسب همواره چالش برانگیز بوده است. به طور خاص، این امر در مورد ربات های موازی از اهمیت بیشتری برخوردار است. علت این است که در این ربات ها، علاوه بر وجود دینامیک های غیرخطی، ساختار و معادلات دینامیکی و سینماتیکی پیچیده سبب شده است که طراحی یک کنترلر مبتنی بر مدل مناسب سخت تر باشد. به همین دلیل در این پروژه، یک کنترلر شبکه ای فازی نوع2 عمومی رشد کننده ی پویا برای کنترل یک کلاس از سیستم های غیرخطی و همچنین پیاده سازی عملی آن بر روی ربات موازی 3-psp پیشنهاد شده است. کنترلر پیشنهادی مستقل از مدل بوده و از مزیت سیستم های خودسازمانده و سیستم های فازی نوع2 عمومی بهره می برد. استفاده از منطق فازی نوع2 سبب می شود که کنترلر پیشنهادی قادر باشد که با عدم قطعیت های بالا در پارامترها ، دینامیک های مدل ربات و عدم قطعیت های موجود در دانش انسانی مقابله کند. همچنین، کنترلر پیشنهادی از یک سازوکار پویا که در آن هرس قوانین حذف شده است و اضافه شدن قوانین با محافظه کاری بیشتری انجام می شود بهره می برد. بهره گیری از این مزایا در کنترلر پیشنهادی، منجر به تعداد قوانین کمتر، بار محاسبات کمتر و دقت بالاتر شده است. همچنین، در ساختار پیشنهادی یک کنترلر فازی سلسله مراتبی به منظور تنظیم دینامیکی پارامترهای از پیش داده شده پیشنهاد شده است. کنترلر پیشنهادی طراح را از تنظیم دستی پارامترهای از پیش داده شده – که امری بسیار زمان بر است- بی نیاز می کند. همچنین، پایداری کنترلر پیشنهادی با استفاده از تئوری لیاپانوف اثبات شده است.

تصمیم گیری، هنگامی که منابع داده ها در مکان های توزیع شده قرار دارند و امکان تجمیع آن ها در یک مکان وجود ندارد، یکی از چالش های علم داده کاوی به شمار می رود. تلفیق اطلاعات، به معنی ترکیب نظرات چندین منبع اطلاعاتی پایه است که هر یک به طور مستقل عمل تصمیم گیری را انجام می دهند. تلفیق اطلاعات از چندین مرحله شامل تولید منابع پایه، هرس منابع ناکارآ و ترکیب نظرات منابع تشکیل شده است. تمرکز این پایان نامه بر مرحله دوم، هرس منابع ناکارآ، می باشد. این مرحله در مقالات به دو صورت کلی ایستا و پویا انجام شده است. روش های ایستا عمل هرس منابع را در مرحله آموزش سیستم انجام می دهند. در حالی که روش های پویا در فاز آزمایش سیستم و بر اساس ویژگی های داده ورودی، به هرس منابع می پردازند. روش های پویا دقت بیشتری دارند. در مقابل، روش های ایستا از سرعت بیشتری برخوردار بوده و حافظه کمتری مصرف می کنند. در این پایان نامه مدلی مبتنی بر منطق فازی که به صورت پویا عمل می کند، برای هرس منابع پیشنهاد می شود. در پایگاه قوانین فازی در این مدل، احتمال درستی هر قانون به عنوان وزن آن در پایگاه قوانین در نظر گرفته می شود. برای تولید این پایگاه قوانین، از استراتژی تقسیم و حل با استفاده از معیارهای درستی و پوشش قوانین فازی، استفاده شده است. این مدل بر خلاف سایر روش های پویا، پیچیدگی محاسباتی کمی دارد. هم چنین به علت نگهداری تعدادی قانون به جای تمام داده های آموزش، حافظه بسیار کمتری مصرف می کند. نتایج اجرا بر روی پنج مجموعه داده استاندارد، حاکی از آن است که به طور متوسط دقت سیستم 2.09 درصد افزایش یافته و مصرف حافظه نسبت به سایر روش های پویا به طور متوسط 97.5 درصد کاهش می یابد. نتایج بدست آمده نشان دهنده کارایی مناسب روش پیشنهاد شده می باشد.

دراین تحقیق نشاسته های فسفریله و هیدروکسی پروپیله با درصد های جایگزینی به ترتیب 096/0 و 106/2 درصد از نشاسته طبیعی گندم تولید شدند. تغییرات شیمیایی ایجاد شده در نتیجه هیدروکسی پروپیله و فسفریله کردن نشاسته گندم به وسیله طیف سنجی ft-ir تایید شد. نتایج افتراق سنجی اشعه ایکس نمونه ها نشان داد که نشاسته طبیعی و فسفریله گندم با 34/17 و 14/16 درصد بیشترین و کمترین میزان کریستاله بودن را دارا بودند. نتایج بررسی تغییرات قدرت تورم در آب نشاسته ها با دما نشان داد که نشاسته طبیعی گندم دارای بیشترین (111/46ea=) و نشاسته هیدروکسی پروپیله آن دارای کمترین (603/26ea=) حساسیت دمایی بود. در بررسی مشابه مربوط به شاخص حلالیت، نشاسته های طبیعی و فسفریله گندم به ترتیب بیشترین (674/77ea=) و کمترین (478/44ea=) حساسیت دمایی را نشان دادند. نتایج بررسی تغییرات شفافیت خمیر نشاسته ها نشان داد که هیدروکسی پروپیله و فسفریله کردن نشاسته گندم سبب افزایش 65/2 و کاهش 58/17 برابری این مشخصه در مقایسه با نشاسته طبیعی گردید (05/0p<). خصوصیات رئولوژی دینامیک نمونه های ژل نشان داد که نشاسته هیدروکسی پروپیله در هر دو غلظت (8 و 12 درصد) دارای تنش تسلیم بیشتری بود ( pa4/166- 3/48f = ?). بر خلاف ژل نشاسته های طبیعی و فسفریله که رفتاری حدواسط بین ژل ضعیف و الاستیک داشتند (64/0-14/0tan ? =)، نشاسته هیدروکسی پروپیله تقریباً رفتار ژل الاستیک را نشان داد (11/0-10/0tan ? =). در شرایط دهان شبیه سازی شده میزان کاهش ویسکوزیته برای نمونه های ژل هیدروکسی پروپیله (33/83 درصد) بیشتر از سایر نمونه ها بود. در شرایط عدم حضور بزاق، مدل های هرشل-بالکلی و سیسکو بهترین مدل ها برای بیان رفتار جریان تمام ژل های نشاسته بودند. بیشترین مقدار تیکسوتروپی برای نمونه های ژل نشاسته هیدروکسی پروپیله بدست آمد (26/9-98/1)، در حالی که از این نظر تفاوت معنی داری بین نمونه های نشاسته طبیعی و فسفریله مشاهده نشد (05/0p>). مدل تنزل تنش درجه یک، نزدیک ترین داده ها را در شرایط دهان شبیه سازی شده پیش بینی کرد (981/0-914/0r2 =). نتایج هیدرولیز آنزیمی در سیستم درون شیشه ای نشان داد که نشاسته هیدروکسی پروپیله دارای بالاترین مقدار نشاسته مقاوم (15/13rs=) و کمترین مقدار اندیس قند خون بود (04/89gi=). حدود 87-82، 81-76 و 84-77 درصد از میزان گلوکز رهایش یافته نهایی، در 15 دقیقه ابتدایی هضم در شرایط روده شبیه سازی شده به ترتیب برای نشاسته های طبیعی، فسفریله و هیدروکسی پروپیله رهایش یافت. میزان گلوکز رهایش یافته برای نشاسته فسفریله 11-6 درصد و برای نشاسته هیدروکسی پروپیله 19-16 درصد کمتر از نشاسته طبیعی پس از هضم در شرایط روده شبیه سازی شده بود. پس از هضم در شرایط روده شبیه سازی شده، ضریب قوام (k) شدیداً کاهش یافت (27/90-02/73 درصد)، در حالیکه شاخص رفتار جریان (n) افزایش پیدا کرد (46/363-56/155 درصد). نتایج مدلسازی با استفاده از جدول جستجوی منطق فازی نشان داد که این روش توانایی بالایی (991/0-951/0r2 =) در تخمین میزان گلوکز رهایش یافته در شرایط روده شبیه سازی شده، حتی بهتر از مدل ریاضی نمایی دو ترمه (995/0-992/0r2 =) دارد.

در این پژوهش برای بررسی اثربخشی میراگرهای جرمی تنظیم شده غیرفعال و فعال، از یک سازه مرجع 11 طبقه کمک گرفته شده است. در بام این سازه، یک میراگر جرمی تنظیم شده قرار گرفته و سازه برای دو حالت پایه ثابت (بدون اثر اندرکنش خاک-سازه) و پایه غیرثابت (با اثر اندرکنش خاک-سازه) مورد ارزیابی قرار گرفته است. در حالت پایه غیرثابت، سازه بر روی خاک نرم و متوسط قرار داده شده است. نیروی کنترل فعال به وسیله الگوریتم های مختلف فازی (فازی غیرتطبیقی و تطبیقی نوع 1 و 2 و فازی بهینه شده) تخمین زده می شود. تاکنون در هیچ پژوهشی از کنترلر فازی تطبیقی نوع 2، برای کنترل پاسخ سازه با میراگر جرمی تنظیم شده فعال استفاده نشده است. این کنترلر دارای خاصیت تطبیق پذیری با بارگذاری بوده و قادر به درنظر گرفتن عدم قطعیت های رفتاری و گفتاری در پایگاه قوانین استنتاج فازی که برای تعیین نیروی کنترل به کار می رود، می باشد. ابتدا هر یک از کنترلرها، برای هر یک از زلزله های مرجع elcentro، hachinohe، kobe و northridge با هدف کاهش تغییرمکان بام سازه، طراحی شده اند. سپس با توجه به نتایج به دست آمده، برای هر کنترلر پارامترهای ثابتی معرفی شده و عملکرد آنها برای 4 زلزله تست kern-county، chi-chi، coalinga و landers مورد ارزیابی قرار گرفته است. حداکثر تغییرمکان های نسبی طبقات سازه و rms آنها و هم چنین حداکثر شتاب مطلق طبقات سازه و rms آنها برای هر یک از حالات کنترلی، در هر زلزله محاسبه شده و نتایج حاصل با پاسخ های سازه کنترل نشده مقایسه شده است. در ادامه، نتایج کنترل کننده های مختلف نیز با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که کنترلر فازی تطبیقی نوع 2، پاسخ های سازه را به طور متوسط 15-20 درصد از سایر کنترل کننده ها، بیشترکاهش می دهد.

در این پایان نامه تلاش گردیده است تا مفاهیم و قابلیت‎های ارزشمند محاسبات دانه بندی شده و کاربرد آن در حوزه تصمیم سازی فازی مورد توجه قرار گیرد. با توجه به اینکه اصول و مبانی محاسبات دانه بندی شده با دو حوزه کشف دانش و پیش پردازش داده‎ها گره خورده است، با هدف ارائه پژوهشی عمیق تر و کارآمدتر، تلاش گردیده است اصول، مفاهیم مورد نیاز و پژوهش‎های پایه صورت گرفته در دو حوزه مذکور نیز بررسی و ارائه گردد. بر پایه مفاهیم مذکور و با هدف دستیابی به معیارهای آرمانی محاسبات دانه بندی شده، یعنی سادگی و قابلیت تفسیر پذیری بیشتر در کنار حفظ دقت، یک روش وفقی نوین در حوزه تصمیم سازی فازی دانه بندی شده پیشنهاد شده است که بطور قابل توجهی باعث کاهش تعداد قوانین توصیف کننده مدل سیستم می‎گردد و در عین حال دقت مورد نیاز را نیز تامین می‎نماید. همگرایی خطای آموزش در روش مذکور، بصورت تحلیلی اثبات گردیده و نشان داده شده است که روش ارائه شده، با استفاده از مفاهیم فازی احتمالاتی، قابلیت توسعه به رویکرد کارگزارانه را نیز دارد. کارایی الگوریتم مذکور روی ده معیار استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج با بیست و یک روش دیگر در این حوزه که در سال‎های اخیر ارائه شده، مقایسه گردیده است. نتایج حاصل از ارزیابی تایید می کنند که روش ارائه شده نه تنها بطور قابل توجهی باعث کاهش تعداد قوانین توصیف کننده مدل سیستم می‎گردد، بلکه دقت بسیار مناسبی را نیز ارائه می‎نماید.

در آینده نزدیک مسائل مهندسی تنها محدود به سیستم های مرسوم مانند پروسه های الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی نخواهد بود، حال آنکه مهندسی در مورد سیستم های پیچیده مثل سیستم های زنده، سیستم های اجتماعی و سیستم های ذهنی نیز بکار گرفته خواهد شد. به طور کلی، مسائل می توانند به دو کلاس مسائل عددی و مسائل مبتنی بر ادراک تقسیم شوند. مسائل عددی وجود دارد. مهندسی امروز معمولا برروی مسائل عددی کار می کند، مسائلی که با ریاضیات مرسوم توصیف می شوند، ریاضیاتی که مبتنی بر محاسبه با اعداد دقیق و منطق دو ارزشی است. در مقابل، مسائل مبتنی بر ادراک معمولا در مهندسی امروز در نظر گرفته نمی شوند. در مسائل مبتنی بر ادراک، بخش قابل توجهی از (و حتی همه) اطلاعات مبتنی بر ادراک هستند نه عددی. اطلاعات مبتنی بر ادراک معمولا توسط زبان طبیعی توصیف می شوند حال آنکه مهندسی امروز اساسا مبتنی بر ریاضیات مرسوم بوده و فقط می تواند با اطلاعات عددی کار کند. بنابراین، نخستین فقدان مهندسی امروز این است که نمی تواند با اطلاعات مبتنی بر ادراک (زبانی) کار کند. در این پایان نامه، ما همچنین دو فقدان دیگر از مهندسی امروز را نیز بررسی می کنیم. به عنوان دومین نقطه ضعف، اغلب در مهندسی امروز نقش مثبت عدم قطعیت نادیده گرفته می شود. در حقیقت، ریاضیات مرسوم ممکن است ابزار کارامدی برای حل مسائل عددی پیچیده نباشد چراکه محاسبه با اعداد دقیق معمولا یک پیچیده اضافی را به مسئله اصلی افزاید. با بهره جستن از عدم قطعیت امکانی، از پیچیدگی مسائل عددی می توان کاست. علاوه بر این، در اکثر مسائل پیچیده، اطلاعات موجود ممکن است آن قدر کافی نباشد که بتوان به طور قطعی تصمیم گیری نمود. در چنین مواردی، شاید تنها پذیرفتن راه حل های احتمالی بجای راه حل های قطعی تنها راه برای حل این گونه مسائل باشد. چنین راه حل هایی به طور گسترده در تشخیص و درمان پزشکی دیده می شود. در چنین مسائل پیچیده ای، عدم قطعیت احتمالی می تواند به ما در حل مسئله کمک کند. به عنوان سومین نقطه ضعف، معمولا مقدار قابل توجهی دانش عددی و مبتنی بر ادراک درباره المان های اتمی و مرکب مسئله داده شده وجود دارد. این دانش می تواند به طور چشمگیری به حل مسئله کمک کند حال آنکه در مهندسی امروز اغلب این دانش نادیده گرفته می شود. در این پایان نامه قصد داریم رهیافت های متعددی را برای حل مسئله مبتنی بر ادراک پیشنهاد کنیم. رهیافت های پیشنهادی تا حد زیادی اما نه به طور کامل فقدان های ذکر شده مهندسی امروز را جبران می کند. ایده های این پایان نامه حول دو موضوع اساسی است: حل مبتنی بر ادراک مسائل عددی و حل مسائل مبتنی بر ادراک. اول، روش های متعددی را برای ارزیابی مبتنی بر ادراک توابع عددی پیشنهاد می کنیم که اساسا مبتنی بر محاسبه با کلمات (cw) پروفسور زاده است نه ریاضیات مرسوم. سپس با استفاده از روش های ارزیابی مذکور رهیافت های متعددی را برای جستجوی کلی، جستجوی انتخابی و کاهش فضای جستجوی مبتنی بر ادراک پیشنهاد می کنیم. با استفاده از این روش ها مسائل عددی بویژه مسائل پیچیده می توانند به صورت کارامدتری حل شوند. دوم، ما چندین روش را برای ارزیابی توابع مبتنی بر ادراک معرفی کرده و از این روش ها برای تعمیم مفاهیم جستجوی کلی، جستجوی انتخابی و کاهش فضای جستجوی مبتنی بر ادراک به مسائل مبتنی بر ادراک استفاده خواهیم کرد.

با توجه به افزایش جمعیت انسان ها ، میل به استفاده از خودرو و عدم امکان توسعه جاده ها متناسب با رشد تعداد خودرو، می بایست تغییری در سیستم هدایت خودرو به جهت کاهش حجم تصادفات ایجاد کرد.هدف در این پروژه ، طراحی ماشینی ( سیستم هوشمند ) است که بتواند به انسان در رانندگی خودرو کمک کند. ماشین می تواند با استفاده از حسگرهای تعبیه شده بر روی خودرو ، سریع تر از انسان تصمیم گیری کند و هیچ گاه دچار خستگی ، ترس و عدم تمرکز نمی شود. بنابراین می توان گفت که با به کار گیری ماشین ، سیستمی سریعتر و ایمن تر خواهیم داشت. در طراحی ماشین ، باید به این نکته نیز توجه داشت که اغلب رانندگان خودرو، تمایل دارند که تا حد ممکن خودرو در کنترل آن ها باشد. بنابراین نباید سیستم را به گونه ای طراحی کرد که راننده به یک آدم کوکی تبدیل شود. ضمن این که در صورت اختیار بیش از حد ماشین در سیستم، انسان توجه لازم به رانندگی را نخواهد داشت. بنابراین نقش ماشین در هدایت خودرو می بایست بستگی به عملکرد انسان داشته باشد. بدین معنی که اگر انسان بتواند خودرو را به خوبی هدایت کند، آن گاه فرمان ماشین در هدایت خودرو تاثیری نخواهد داشت. اما در صورت عملکرد نامناسب انسان، نقش ماشین پر رنگتر خواهد شد. در واقع مسئله اصلی ، تقسیم استقلال در تصمیم گیری بین انسان و ماشین است.بنابراین، هدف طراحی سیستمی است که در آن هم انسان و هم ماشین، در هدایت خودرو نقش داشته و ترکیبی از فرامین آن ها به خودرو اعمال شود. برای ترکیب فرمان انسان و ماشین روش جمع وزن دار تطبیقی ارائه می شود. بدین معنی که وزن های مربوط به فرامین انسان و ماشین بر اساس عملکرد خودرو به صورت on-line تنظیم می شوند. جهت ارزیابی عملکرد خودرو تابعی تعریف می شود که ضرایب این تابع با استفاده از الگوریتم ژنتیک به صورت off-line محاسبه می شود. از آنجائیکه تصمیم گیری در فرآیند رانندگی باید به صورت بلادرنگ انجام شود، بنابراین این ضرایب باید به صورت off-line محاسبه شده و در حالت on-line ضرایب ثابت در نظر گرفته می شود. این ضرایب به گونه ای تعیین می شود که خروجی این تابع با حجم تصادفات و ترمزها همخوانی داشته باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی می تواند در کاهش حجم تصادفات و بهبود کیفیت رانندگی خودرو موثر باشد.

الگوریتم های هم تکاملی صورت دیگری از الگوریتم های تکاملی است و به معنای اجرای الگوریتم های تکاملی همزمان بین دو یا چند گونه متفاوت و با توابع ارزیابی ترکیبی می باشد. الگوریتم های هم تکاملی در طیف وسیعی از مسائل، زمانیکه روشهای تکاملی معمول در یافتن پاسخ مسأله موثر نیستند، به عنوان یک راه حل ابتکاری و جدید به کار گرفته می شوند. این الگوریتم ها عموماً به دو صورت کلی هم تکاملی همکارانه و هم تکاملی رقابتی پیاده سازی شده اند و سودمندی آنها زمانی مشخص می شود که با مسائلی مواجه می شویم که فضای جستجوی آنها بسیار بزرگ و یا نامحدود است، یا مسائلی که یک معیار عینی برای محاسبه برازندگی ندارند یا بیان معیار عینی به صورت روابط ریاضی بسیار مشکل است و یا مسائلی که دارای ساختار خاصی هستند که در مسائل معمولی با آن مواجه نمی شویم. نوآوری این پایان نامه، ایجاد یک الگوریتم هم تکاملی همکارانه تطبیقی (accea) با به کار گرفتن الگوها و مفاهیم تئوری بازی، سیستم های چند عاملی و نظریه تکامل است که با توجه به نتایج ارائه شده، در برابر عدم قطعیت های محیط های دینامیک که پیش بینی ناپذیری ذاتی دارند، مقاوم است و به سرعت خود را با شرایط جدید هماهنگ می کند. شباهت عملکرد الگوریتم های هم تکاملی و تئوری بازی ها، دلیل قابل قبولی برای استفاده از اصول روش تئوری بازی برای فرموله کردن الگوریتم های هم تکاملی می باشد. هم تکاملی، یک سیستم توزیع شده با دینامیک پیچیده است و مدیریت چنین سیستمی با اجرای دیگاه عاملگرایانه، روشنتر و موفق تر می تواند انجام پذیرد. دیدگاه عاملگرایانه در طراحی accea ویژگیهای متمایز کننده ای برای آن به ارمغان می آورد که ساده تر شدن تخصیص منابع، تحمل خطا و مقاوم بودن و در نتیجه، افزایش قابلیت اطمینان سیستم از جمله مزایای آن می باشد. برای بررسی عملکرد accea، این الگوریتم در بهینه سازی پارامترهای یک شبکه anfis مورد استفاده قرار گرفته است. accea متشکل از تعدادی الگوریتم ژنتیک برای تنظیم و بهینه سازی همزمان کلیه پارامترهای توابع عضویت و پارامترهای توابع خروجی خواهد بود. با این ترکیب، یک سیستم فازی عصبی تطبیقی هم تکاملی (ceanfis) بدست می آید. در نهایت عملکرد ceanfis در پیش بینی سری زمانی مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج بدست آمده تأییدی بر ویژگیهای مورد انتظار از الگوریتم accea از جمله بدست آمدن پاسخ بهینه سراسری، سرعت و دقت قابل توجه در رسیدن به جواب بهینه، مقاوم بودن و تطبیق پذیری الگوریتم است.