Bulanık Mantık ve Mühendislik Uygulamaları


Creative Commons License

Yılmaz S.

Kocaeli Üniversitesi Yayınları, Kocaeli, 2007

  • Publication Type: Book / Textbook
  • Publication Date: 2007
  • Publisher: Kocaeli Üniversitesi Yayınları
  • City: Kocaeli

Abstract

KOÜ Yayınları No:289

ISBN:978-605-4158-00-3

Bulanık Mantık ve Mühendislik Uygulamaları adlı kitap, KOÜ Yönetim Kurulu'nun 0.7.06.2007 tarih ve 2007/7 nolu toplantısında aldığı 11 sıra sayılı karara uygun olarak basılmıştır.


ÖNSÖZ

1997 yılında ilk bildirimi sunmak üzere bir konferansa katıldım. Oturumun gündemi o gün bizim için oldukça yeni ve popüler sayılabilecek bir konuydu: Bulanık mantık. Ben de dahil olmak üzere oturuma katılan hemen herkes sunumlarında bildik bir kalıbı izliyordu: Bulanık mantığın, matematiksel modeli çıkarılamayan karmaşık sistemlerde, insan bilgi ve tecrübesini taklit ederek sorunları çözmesi; belirsiz ve eksik bilgiler ışığında tutarlı sonuçlar elde edebilmesi; özellikle de doğrusal olmayan sistemlerde geleneksel yöntemler yetersiz kalırken bulanık mantığın kolayca çözüme ulaşması; üyelik fonksiyonları, iç içe geçmiş üçgenler, sözel kurallar, ardından bir uygulama örneği…Fakat oturumda hiç birimiz bulanık mantığın temel işlevleri, bu işi nasıl yaptığı, uygulama konumuzda gerçekten gerekli olup olmadığı gibi sorulara yeterli cevaplar veremedik. Bugün öğrencilerimiz, hazır paket programlarda uygulamalar yapmalarına karşın hala bulanık mantığı tam olarak kafalarında canlandıramamaktan şikayetçiler. Literatürde de sistemin matematiksel modeline ihtiyaç duymadığını vurgulamak için bulanık mantığa, kapalı kutu, karanlık kutu gibi belirsiz, gizemli anlamlar yüklenerek bu bulanıklık pekiştiriliyor. Bulanık mantık, bir sistemi çözümlemek için matematiksel modele ihtiyaç duymayabilir. Ama kendisi, yaklaşık bilgilerle hesap yapabilmek için geliştirilmiş, matematiksel bir modeldir. İnsanların sözel yargılara varırken kullandığı mantık yürütme işini, mikroişlemci tabanlı sistemlere aktarmak için sözel ifadeleri temsil eden matematiksel fonksiyonlar oluşturur, onları mantık operatörleriyle birbirine bağlar. Girişler karşısında sonuçları belirsiz değildir. Tersine her tekrarda aynı sonuçları veren nedensel bir yapısı vardır. Bunu yapabilmek için klasik kümeler ve klasik mantığa ait kavramlardan yararlanır ve onları geliştirerek kullanır. Bulanık kümelere veya bulanık mantığa özgü olarak kullanılan ve kafalarda ne olduğuna dair soru işareti uyandıran bir çok yeni kavram aslında klasik kümelerde ve klasik mantıkta kullandığımız ve bildiğimiz kavramların bu yeni kurama uyarlanışıdır. Bu yüzden bulanık mantıkta bir kavrama neden gerek duyulduğunu iyi vurgulayabilmek için önce kavramın bildiğimiz klasik küme veya klasik mantıkta ne olduğu ne amaçla kullanıldığı açıklanmıştır. Küçük bir ayrıntı gibi gözükmekle birlikte notasyonların gelişigüzel kullanılması kavram kargaşasına neden olmaktadır. Bu nedenle örneğin; henüz kümelerle ilgili konular anlatılırken küme, mantıkla ilgili konulara geçildiğinde ise mantık operatörleri kullanılmıştır. Kitapta temel kavramlar verilmeye çalışırken başlangıçtan bitişe kadar her aşamada programlara başvurulmuştur. Bunun iki amacı vardır. Programlamanın pragmatik yanının, konuların kendi doğasına özgü ihtiyaç ve oluşum sırası içinde ilerlemesine, bulanık mantıkla ilgili faydasız kavramların kendiliğinden elenmesine ve okuyucunun bir kavramın ne işe yaradığını neden zorunlu olduğunu görmesine katkısı olacağını umuyorum. Ayrıca program örneklerinin okuyucunun bir mikrodenetleyici veya bilgisayar ile bağımsız kod yazabilmesi için yol gösterici olabileceğini düşünüyorum. Kitabın ekler kısmındaki uygulamalar, Matlab’ın benzetim amaçlı Simulink ve bulanık modelleme amaçlı FIS (Fuzzy Inference System) araçlarıyla hazırlanmıştır ve bu haliyle yukarıda bahsettiğimiz amaçlarından biraz kopmuş görünebilir. Fakat gerçek sistem uygulamalarının zorlukları, burada ihtiyaç duyacağımız bilgisayar veya mikroişlemcilerin farklı diller kullanması uygulamaları modelleme ve simülasyon programları kullanarak model üzerinde konuyu fazla dağıtmadan yapmamızı zorunlu hale getirdi. Kitabın kuramsal kısmında yabancı kaynaklara başvurmam gerekliydi. Ancak, uygulamalar kısmında elimden geldiğince yerel çalışmaları ve dolayısıyla bağlantı kurabilecekleri kişileri okuyucuya vermeye çalıştım. İlk basımı nedeniyle kitapta eksiklikler ve hatalar bulunuyor. Bunları mümkün olduğunca azaltmama yardımcı olan değerli meslektaşlarım Eylem YALÇIN ve Hakan KIRCI’ya ve değerli öğrencilerim Özlem TOPUZ, Cem KAYA ve Çağla AYDIN’a teşekkür ederim. Bu kitabı üzerimde büyük emekleri olan anneaneme ve dedeme armağan ediyorum. Kitabın öğrencilerimize ve okuyuculara yararlı olmasını dilerim. Serhat YILMAZ Haziran 2007 KOÜ , Kocaeli