Erstellen eines Regelwerks

Nach dem Erstellen von linguistischen Variablen, dem Definieren linguistischer Terme und dem Erstellen von Zugehörigkeitsfunktionen ist der letzte Schritt des Entwickeln eines Fuzzy-Systems das Erstellen eines Regelwerks. Regeln sind verbal gefasst und drücken die Beziehungen zwischen den linguistischen Ein- und Ausgangsvariablen basierend auf ihren linguistischen Termen aus. Ein Regelwerk enthält alle Regeln für ein Fuzzy-System.

Zum Erstellen einer Regel sind Antezedenzien bzw. WENN-Teile, und Konsequenzen bzw. DANN-Teile notwendig. Betrachten Sie beispielsweise diese Regel des Fuzzy-Systems zum Manövrieren eines Fahrzeugs:

Die Teile "Fahrzeugposition x = Mitte links" und "Fahrzeugausrichtung β = Links aufwärts" sind Antezedenzien für diese Regel. Der Teil "Lenkradwinkel φ = Positiv klein" ist die Konsequenz aus dieser Regel.

Zum Bilden eines Antezedens ordnen Sie einer linguistischen Eingangsvariablen einen linguistischen Term zu. Bilden einer Konsequenz ordnen Sie einer linguistischen Ausgangsvariablen einen linguistischen Term zu. Die Konsequenz aus einer Regel stellt die Aktion dar, die eingeleitet werden soll, wenn die linguistischen Terme der linguistischen Eingangsvariablen erfüllt wurden.

Vermeiden Sie beim Erstellen eines Regelwerks widersprüchliche Regeln oder Regeln mit identischen "WENN"-Teilen, die jedoch unterschiedliche "DANN"-Teile haben. Ein Regelwerk darf keine widersprüchlichen Regeln enthalten.

Hinweis   Das Regelwerk hat den größten Einfluss auf das I/O-Verhalten eines Fuzzy-Reglers. Das Regelwerk ist der wichtigste Faktor für die Funktionsweise des Reglers. Im Beispiel für die Defuzzifizierungsmethode "Arithmetisches Mittel" ist zu sehen, wie eine Änderung am Regelwerk die Ausgangskennlinie eines Fuzzy-Reglers beeinflusst.

Gesamtzahl möglicher Regeln

Die Gesamtzahl N der möglichen Regeln für ein Fuzzy-System wird durch die folgende Gleichung definiert:

N = p₁*p₂*...*p_n

Dabei gibt p_n die Anzahl der linguistischen Terme für die linguistische Eingangsvariable n an.

Wenn jede der linguistischen Eingangsvariablen dieselbe Anzahl linguistischer Terme hat, wird die Gesamtzahl N der möglichen Regeln durch die folgende Gleichung bestimmt:

N = p^m

Dabei ist p die Anzahl der linguistisches Terme für jede linguistische Eingangsvariable, und m die Anzahl der linguistischen Eingangsvariablen. Beispielsweise ist die Gesamtzahl der möglichen Regeln für drei linguistische Eingangsvariablen mit jeweils fünf linguistischen Termen N = 5³ = 125.

Zusätzliche Informationen zum Regelwerk

Unter den folgenden Themen finden Sie weitere wichtige Informationen zum Erstellen eines Regelwerks:

• Vollständiges Regelwerk
• Festlegen einer Antezedens-Verknüpfung
• Festlegen des Plausibilitätsgrads
• Festlegen einer Implikationsmethode