МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО морського і річкового транспорту
МІНІСТЕРСТВО бюджетне освітня установа
ВИЩОЇ ОСВІТИ
МОРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені адмірала Г.І. Невельського
Морський інститут інформаційних технологій
Кафедра «Автоматичних та інформаційних систем»
З дисципліни: «Системи штучного інтелекту»
Тема: Розробка нечіткої системи розбіжності надводних суден із стаціонарними об'єктами
Виконала: студентка 14.51 групи
Шальнова А.І.
Владивосток 2014
Список позначень
НЧС - нечітка система;
ІС - штучна система;
НЛ - Нечітка логіка;
ЛП - лінгвістична змінна;
ВЛП - вхідна лінгвістична змінна;
Т - базове терм-множина;
I - універсальна безліч;
M - підмножина;
C - зіткнення з перешкодою спереду;
ОС - перешкода спереду близько; - до перешкоди спереду менше півдорозі; - перешкода спереду на півдорозі; - перешкода спереду близько; - немає перешкод спереді.- зіткнення з перешкодою спереду; ОС - перешкода зліва близько; -до перешкоди зліва менше півдорозі; - перешкода зліва на півдорозі; - перешкода зліва близько; - немає перешкод слева.- зіткнення з перешкодою праворуч; ОС - перешкода праворуч близько; - до перешкоди праворуч менше півдорозі; - перешкода праворуч на півдорозі; - перешкода праворуч близько; - немає перешкод; - повне ліво; - уліво; - лівіше; - прямо; - правіше; - вправо; - повне право.
1. Постановка розв'язуваної задачі
Розробити НЧС розбіжності надводних суден із стаціонарними об'єктами.
У ході виконання лабораторної роботи належить розробити нечітку систему розбіжності надводних суден із стаціонарними об'єктами, яка сприяє самостійного руху судна в надводному просторі, не стикаючись з перешкодами (Рис.1).
Малюнок 1. Схематичне зображення процесу розходження судна зі стаціонарними об'єктами (а - судно, б, с - стаціонарні об'єкти)
Нечітка система дозволить надводному судну керувати самим собою, уникаючи перешкод. Цього можна добитися шляхом вибору відповідних входів/виходів [4]. Для визначення маневру розходження судна з перешкодою потрібно знати наявність відстань до перешкоди (близько, далеко, на півдорозі і т.д.) і положення перешкоди щодо судна (ліворуч, праворуч, спереду). На виході отримуємо напрямок судна [4].
2. Аналіз завдання
Напрямок руху судна залежить від того, з якого боку і на якій відстані знаходиться перешкода. Слідуючи з цього, для даної НЧС можна вивести три основних принципи визначення напрямку:
. Чим ближче перешкода праворуч, тим крутіше поворот вліво (Рис. 2).
. Чим ближче перешкода ліворуч, тим крутіше поворот вправо (Мал. 3).
. Чим ближче перешкода спереду, тим крутіше поворот вліво/вправо.
Малюнок 2. Схематичне зображення принципу «Чим ближче перешкода праворуч, тим крутіше поворот вліво». (a - саме судно, b - стаціонарний об'єкт в положенні «торкання перешкоди», c - стаціонарний об'єкт в положенні «перешкода близько», d - стаціонарний об'єкт в положенні «перешкода ближче, ніж на півдорозі», e - напрям «лівіше», f - напрям «вліво», g - напрям «повне ліво»)
Малюнок 3. Схематичне зображення принципу «Чим ближче перешкода ліворуч, тим крутіше поворот вправо». (a - саме судно, b - стаціонарний об'єкт в положенні «торкання перешкоди», c - стаціонарний об'єкт в положенні «перешкода близько», d - стаціонарний об'єкт в положенні «перешкода ближче, ніж на півдорозі», e - напрям «правіше», f - напрям «вправо», g - напрям «повне право»)
3. Опис вхідних і вихідних ЛП
Для керування транспортним засобом потрібно знати положення перешкоди по відношенню до судна. Це положення ліворуч, праворуч від судна або перед ним. Наступне що потрібно знати це відстань від нашої позиції до об'єкта. Якщо об'єкт перебуває далеко, ми будемо продовжувати рух, поки він не наблизиться, після ми вибираємо напрямок подальшого руху в залежності від того де знаходиться стаціонарний об'єкт. Це саме та інформація, яку буде використовувати для нейронної мережі.
Вводимо три положення об'єкта: зліва, спереду і п...
