Нечеткая логика

Сенсорные технологии, новейшие датчики ускоряют нечеткую революцию. Эти крошечные нечеткие эксперты нуждаются в большом количестве данных, и чем быстрее и точнее они получат и обработают их, тем лучше. Современные технологии в бытовой технике не перестают удивлять нас. Нечеткая стиральная машина использует датчики загрузки белья для измерения его объема и текстуры для того, чтобы рассчитать нагрузку и выбрать режим стирки. Помимо этого, такая стиральная машина использует датчик пульсирующего света для определения и отображения загрязненности воды, в которой мы стираем белье. Каждую секунду несколько нечетких правил превращают эти измерения в структуры водного взбалтывания в течение разных промежутков времени. Нечеткие вакуумные пылесосы используют инфракрасные датчики для измерения плотности грязи и текстуры ковра. Данные поступают извне, и определенные правила регулируют мощность всасывания такого пылесоса. Нечеткие телевизоры измеряют относительную яркость, контраст и цвет в каждом кадре телевизионного изображения, а затем адаптируются таким образом, чтобы дать нам более четкую, максимально яркую картину. Когда мы смотрим телевизор, регуляторы настроек немного меняются, как если бы высокоскоростной эксперт наблюдал за экраном и разработал наилучшее сочетание настроек для каждого из 30 или около того изображений, которые мгновенно мигают.

Теория нечеткой логики нашла применение в тысячах систем и устройств. Она используется в производстве фото- и видеокамер, стиральных машин, вакуумных пылесосов, автомобилей, поездов с автоматическим управлением. В Дании на основе нечеткой логики работают цементные заводы. В Европе изготавливаются системы и устройства с нечеткими экспертными системами. Эта теория важна даже для реализации космических программ. В последние годы в Японии, США и Европе было внедрено большое количество патентов, основанных на применении нечеткой логики.

Особенную роль сыграла нечеткая логика для Японии – она помогла продвинуться вперед японским компаниям. Сегодня в Японии более двух тысяч ученых занимаются применением нечеткой логики в производстве – при разработке бытовой техники, электротехнического оборудования. В Японии за научные достижения Лотфи Заде была присуждена высшая награда Honda. Нечеткая логика быстро нашла применение в электронике. Она позволила микропроцессору – электронному «мозгу» – оперировать промежуточными понятиями. Например, не просто «холодно» и «жарко», но еще и «прохладно», «тепло» и «очень тепло». Благодаря этому техника стала умной – она может гибко реагировать на меняющиеся параметры среды и принимать решения из широкого набора вариантов, заложенных в ее память.

В более старых нечетких системах инженер-эксперт устанавливает правила поведения и реагирования для техники. В современных, адаптированных предметах бытовой электроники заключена «мозгоподобная» нейронная сеть, компьютерная система, которая имитирует работу человеческого мозга, обучается, распознает шаблон и генерирует нечеткие правила из данных обучения. Современная нечеткая техника учится на собственном опыте, работая по схеме «получить данные, выработать правила работы». Нейронная система нечетких приборов ведет себя как глаза и уши системы. Она «видит» шаблоны в данных и медленно вырабатывает правила, которые связывают эти шаблоны. Шаблоны – это нечеткие множества, а отношения – нечеткие правила. Нечеткая система использует эти правила для того, чтобы сопоставлять их с шаблонами. Только представьте адаптированный светофор, который функционировал бы как настоящий полицейский! Чем больше данных получает нечеткая техника, тем продуктивнее она работает.

Адаптивные нечеткие системы сделали потрясающий прорыв. Экспертам не нужно рассказывать и объяснять все процессы в деталях, все, что им нужно – просто заложить в технику основы и данные нечеткой логики. Эти данные включают в себя нейронные сети для поиска и настройки правил. Системы сверхинтеллектуальных машин будущего, будь то умные машины, умные ракеты или маленькие умные роботы, могут развить все возможные нечеткие правила своей работы с помощью нейронных сетей. Возможно, в ближайшем будущем компьютеры достигнут вычислительной мощности, достаточной для полной симуляции мозга человека во всей его сложности. Это сделает практически возможной загрузку человеческого сознания в компьютер. Стоит надеяться, что однажды чистый компьютерный разум сравняется по силе с человеческим и даже превзойдет его.

Наука и ученые – не одно и то же

Ученые в своем большинстве в течение долгого времени достаточно критично рассматривали теорию о нечеткости. Тем временем многие потеряли веру в науку. Это стало глубоким разочарованием для тех из нас, кто ранее уже потерял веру в религию и правительство. И наука не стала спасением.