模糊逻辑工具箱图形用户界面工具

这个例子展示了如何建立一个模糊推理系统(FIS)的小费的例子，描述在基本的小费问题，使用模糊逻辑工具箱™UI工具。这些工具仅支持1型模糊系金宝app统。

您可以使用以下工具来构建、编辑和查看模糊推理系统:

这些UIS是动态链接的，在该更改中，您使用其中一个对FIS构成的变化会影响您在任何另一个开放UI上所看到的内容。例如，如果更改成员函数编辑器中的成员身份函数的名称，则更改将在规则编辑器中显示的规则中反映。您可以使用UI读取和写入MATLAB的变量^®工作区和文件(只读查看器仍然可以与工作区交换图并将它们保存到文件中)。您可以为任何给定的系统打开任何或所有编辑器，也可以为任意数量的模糊系统打开多个编辑器。

下图显示了FIS的主要组件和三个编辑器是如何组合在一起的。这两个查看器检查整个系统的行为。

除了这五个主要的ui外，工具箱还包括图形化去噪的设计师，您用于构建和分析Sugeno型自适应神经模糊推理系统。

模糊逻辑工具箱UIS不支持使用数据构建FIS。金宝app如果要使用数据来构建FIS，请使用以下技术之一：

如果要使用MATLAB工作区变量，请使用命令行界面而不是模糊逻辑设计．例如，请参见在命令行构建模糊系统．

基本的小费问题

这个例子创建了一个Mamdani模糊推理系统，使用的是基于美国小费实践的双输入一输出小费问题。这个例子创建了一个Mamdani FIS，使用的方法也适用于创建Sugeno系统。

假设有一个介于0到10之间的数字表示一家餐厅的服务质量(10表示非常好)，以及另一个介于0到10之间的数字表示这家餐厅的食物质量(同样，10表示非常好)，小费应该是多少?

首先要写下给小费的三条黄金法则:

假设平均小费是15%，慷慨的小费是25%，便宜的小费是5%。

曲线的数字和形状受当地传统，文化偏见等，但这三个规则通常是普遍的。

既然您了解规则并了解输出应该是什么样的，请使用UI工具构建该决策过程的模糊推理系统。

模糊逻辑设计

这模糊逻辑设计应用程序显示有关模糊推理系统的信息。打开模糊逻辑设计，在MATLAB提示符下输入以下命令:

FurizzylogicDesigner.

模糊逻辑设计打开并显示模糊推理系统的图，其中包含左边每个输入变量的名称，以及右边的每个输出变量的名称，如下图所示。框中显示的示例隶属函数仅为图标，也不会描绘成员函数的实际形状。

下图是系统的名称和所使用的推理类型。

在此示例中，您使用默认的MamDani型推断。还可提供另一种称为Sugeno-型推理的推理。有关更多信息，请参阅Mamdani和Sugeno模糊推理系统．

在模糊逻辑设计：

建立中描述的模糊推理系统基本的小费问题从Scratch，在MATLAB提示符下键入以下命令：

FurizzylogicDesigner.

通用无题模糊逻辑设计打开，只有一个输入input1，以及一个输出output1．

fuzzyLogicDesigner (“tipper.fis”）

在这个例子中，您构建了一个两个输入一个输出的系统。两个输入是服务和食物．一个输出是提示．

添加第二个输入变量，并更改变量名以反映以下指定:

现在让左下角的推断选项保持默认位置。您已经为这个特定的UI输入了所需的所有信息。接下来，定义与每个变量关联的成员函数。为此，请打开成员函数编辑器。

您可以通过以下三种方式之一打开成员函数编辑器:

成员函数编辑器

成员函数编辑器是一种工具，可以显示和编辑与整个模糊推理系统的所有输入和输出变量相关联的所有成员函数。成员功能编辑器与模糊逻辑设计，如下图所示。事实上，这五种基本UI工具都有类似的菜单选项、状态行和帮助和关闭按钮。

打开会员函数编辑器以在工作区中尚不存在的模糊推理系统上工作时，没有与您定义的变量关联的会员函数模糊逻辑设计．

在成员函数编辑器的图形区域的左上方是一个“变量面板”，允许您为给定变量设置成员函数。

要设置与FIS的输入或输出变量关联的成员资格函数，请通过单击选择该区域中的FIS变量。

下一个选择编辑下拉菜单，并选择添加MFs。．出现一个新窗口，这允许您选择成员身份类型和与所选变量关联的隶属函数的数量。在窗口的右下角是允许您在选择后更改会员函数的名称，类型和参数（形状）的控件。

来自当前变量的成员函数在主图中显示。可以通过两种方式操纵这些成员函数。您可以首先使用鼠标选择与给定的变量质量相关联的特定成员身份函数（例如差，变量，服务），然后将成员身份拖动到侧面。此操作会影响与给定变量相关联的质量的数学描述。也可以通过单击成员函数上的小方形拖动点来标记所选隶属函数，然后用鼠标拖动鼠标拖动函数来标记扩张或收缩外，用于扩张，或朝向里面收缩。此操作更改与该成员关系函数关联的参数。

在变量面板下面是关于当前变量的类型和名称的一些信息。该区域中有一个文本字段，允许您更改当前变量范围的限制(话语范围)，另一个文本字段允许您设置当前情节的限制(这对系统没有实际影响)。

为双输入倾倒实例指定隶属函数的过程，给小费的人，详情如下:

既然，变量已被命名并且成员函数具有适当的形状和名称，可以输入规则。要调用规则编辑器，请转到编辑菜单并选择规则,或类型ruleedit.在命令行。

规则编辑器

使用图形化的Rule Editor界面构造规则是不言自明的。基于对输入和输出变量的定义模糊逻辑设计，规则编辑器允许您自动构建规则语句。你可以：

类似于模糊逻辑设计和成员功能编辑器，规则编辑器有菜单栏和状态行。菜单项允许您使用5个基本UI工具打开、关闭、保存和编辑模糊系统。从菜单中，您还可以:

您可以通过单击来访问关于Rule Editor的信息帮助和关闭UI使用关闭．

要在规则编辑器中插入第一个规则，请选择以下内容:

然后,单击添加规则．

得到的规则是

括号中的数字代表权重。

按照类似的过程在Rule Editor中插入第二个和第三个规则以获得

这格式弹出菜单来自选项菜单指示您正在查看详细形式的规则。试着把它改成象征性的．你会看到

在显示上没有太大的区别，但它稍微更中立，因为它不依赖于术语如果和然后．如果将格式更改为索引格式，则会看到规则的极度压缩版本。

这是机器处理规则的版本。

规则1的文字解释是“如果输入1是MF1（与输入1相关联的第一个隶属度函数）或者输入2是MF1，则输出1应该是MF1（与输出1相关的第一隶属关系1），其重量为1。“

符号格式不考虑这些术语，如果那然后，等等。索引格式甚至不关心变量的名称。显然，系统的功能并不取决于变量和成员函数的命名。用描述性的方式命名变量的目的是，一如既往地，使系统更容易解释。因此，除非您头脑中有一些特殊的目的，否则继续使用详细的格式。

至此，模糊推理系统已经完全定义，变量、隶属函数和计算技巧所需的规则都已经就位。现在，看看上一节末尾给出的模糊推理图，并验证一切都按照您认为的方式运行。您可以使用规则查看器，这是我们将介绍的下一个UI工具。从看法菜单中,选择规则．

规则查看器

规则查看器显示整个模糊推理过程的路线图。它基于上一节中描述的模糊推理图。您看到一个图形窗口，其中包含10个绘图。图中顶部的三个曲线表示第一个规则的前一种和随后的结果。每个规则是一行图，每列都是一个变量。规则编号显示在每行的左侧。您可以单击规则编号以查看状态行中的规则。

变量及其当前值显示在列的顶部。在左下方，有一个文本字段输入其中，您可以输入特定的输入值。对于双输入系统，你要输入一个输入向量，[9 8]，然后按进入．您还可以通过为每个输入单击三个图中的任何一个来调整这些输入值。这将水平移动红色索引线，到您已单击的点。或者，您也可以单击并拖动这一行以更改输入值。当您释放该行时(或手动指定输入后)，将执行一个新的计算，您可以看到整个模糊推理过程发生:

每个变量的每个特征都以这种方式根据输入索引线指定。如果你在图的顶部遵循规则1，你可以看到结果“tip is cheap”已经被截断到与(复合)先行词完全相同的程度——这就是实际操作中的隐含过程。聚合发生在第三列，结果聚合地块显示在地块字段右下角的单个地块中。解模糊化后的输出值由通过聚合模糊集的粗线表示。

你可以使用剩下那对那下来,向上．菜单项允许您使用五个基本UI工具中的任何一种保存，打开或编辑模糊系统。

规则查看器允许您立即解释整个模糊推断过程。规则查看器还显示了某些隶属函数的形状如何影响整体结果。因为它绘制了每条规则的每个部分，因为对于特别大的系统，它可以变得笨重，但是，对于相对少量的输入和输出，它表现良好（取决于您为其投入的屏幕空间有多少）多达6或7个变量。

规则查看器一次显示一个计算，并详细介绍。从这个意义上讲，它呈现了一种模糊推理系统的微视图。如果要查看系统的整个输出表面 - 基于输入集的整个跨度的输出集的整个跨度 - 您需要打开曲面查看器。此查看器是五个基本模糊逻辑工具箱UI工具中的最后一个。要打开曲面查看器，请选择表面从看法菜单。

面查看器

打开表面查看器时，您可以看到三维曲线，表示从食物和服务质量到尖端金额的映射。由于此曲线表示双输入的单输出案例，因此您可以在一个绘图中看到整个映射。当我们总体上移动超出三维时，我们开始遇到显示结果的问题。

因此，Surface Viewer配备了下拉菜单x（输入）那y（输入）和Z(输出)这让你可以选择任意两个输入和任意一个输出来绘图。在这些菜单下面是两个输入字段X网格和Y网格它允许您指定要包含多少x轴和y轴网格线。此功能允许您保持计算时间合理的复杂问题。

默认情况下，在更改输入或输出变量选择或网格点数时，曲面绘图会自动更新。要禁用自动绘图更新，请在选项菜单，清除总评价选项。禁用此选项后，要更新绘图，请单击评估．

如果要创建更平滑的绘图，请使用情节点字段指定在输入或输出范围内对成员函数求值所依据的点的数目。该字段默认为最小地块数量，101．如果指定较少的绘图点，字段值将自动重置为101．指定绘图点数时，曲面绘图会自动更新。

通过单击绘图轴并拖动鼠标，可以对表面进行操作，以便从不同角度查看它。

这Ref。输入当系统需要的输入比地面测绘更多的情况下，就会使用实地。您可以编辑此字段，以显式设置曲面图中未指定的输入。

假设您有一个四输入一输出的系统，并且希望看到输出面。Surface Viewer可以生成一个三维的输出表面，其中任意两个输入都不同，但其中两个输入必须保持不变，因为计算机显示器无法显示五维形状。在这种情况下，输入是一个四维向量南S持有变化输入的位置，而数值表示保持固定的值。

菜单项允许您使用5个基本UI工具打开、关闭、保存和编辑模糊系统。您可以通过单击来访问有关Surface Viewer的信息帮助和关闭UI使用关闭．

模糊推理系统的导入和导出

当您将模糊系统保存到文件中时，您是在保存该系统的ASCII文本FIS文件表示形式和文件后缀.fis．不要手动编辑a.fis文件。这样做会在加载文件时产生意想不到的结果。当您将模糊系统保存到MATLAB工作空间时，您正在创建一个变量，作为模糊系统的MATLAB对象。