模糊设计是指什么?

作者&投稿:郁雍 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是“模糊控制”?~


1965年美国L. A. Zadeh教授创立了模糊集合论。基于模糊集合论而形成的模糊数学,其应用范围已遍及理、工、农、医及社会科学等众多领域,并显示出了强大的生命力,特别是对工程设计、自动控制、信息技术、人工智能等学科产生了极大影响,并取得了许多令人振奋的新成果。模糊设计是模糊数学应用于工程设计的产物,是模糊系统理论的一个分支学科,由于它问世不久,至今尚无一致公认的定义。我们认为,所谓模糊设计是运用模糊数学原理,针对工程中研究对象的特点,分析、量化、研究、决策设计中的模糊因素,模拟人的经验、思维与创造力,设计模糊化、智能化的软件与硬件产品的综合性学科。值得一提的是,近年来我国广大工程技术人员在模糊优化设计、模糊可靠性设计、模糊自动控制设计、人工智能设计等方面取得的优异成果,使工程设计这门古老的学科开放出新的花朵。可以说,模糊设计是传统的常规设计理论及方法的拓展与延伸,是设计概念的深化,并已成为解决复杂工程模糊设计问题的有效方法与手段。

模糊设计的基本理论是在现实的客观世界及工程领域中,既存在着许多确定性与随机性的现象,还普遍存在着模糊现象。模糊现象是指边界不清楚,在质上没有确切的含义,在量上没有确切界限的某种事物的一种客观属性,是事物差异之间存在着中间过渡过程的结果。

国外从20世纪70年代、国内从80年代开始,以数学规划论为基础,以计算机为工具的优化设计技术取得了不断发展和广泛应用,收到了显著的效益。但是常规的优化设计把设计中的各种因素均处理成确定的二值逻辑,忽略了事物客观存在的模糊性,使得设计变量和目标函数不能达到应有的取值范围,往往会漏掉一些真正的优化方案,甚至会带来一些矛盾的结果。事实上,不仅事物差异之间的中间过渡过程所带来的事物普遍存在的模糊性,而且研究对象的复杂化必然要涉及模糊因素,信息技术、人工智能的研究必然要考虑到模糊信息的识别与处理,以及工程设计不仅要面向用户需求的多样化和个性化,还要以满足社会需求为目标,并依赖社会环境、条件、自然资源、政治经济政策比较强烈的模糊性问题等,这些都必然使上述领域的优化设计涉及种种模糊因素。如何处理工程设计中客观存在的大量模糊性,这正是模糊优化设计所要解决的问题。模糊优化设计是将模糊理论与普通优化技术相结合的一种新的优化理论与方法,是普通优化设计的延伸与发展。

目前,国内外模糊优化理论及应用已取得较大进展,我国在机械结构的模糊优化设计、抗震结构的模糊优化设计等方面取得了较多成果。特别值得一提的是,我国将系统分析、经典优化技术中的动态规划原理与模糊优化理论相结合,为求解多目标、多层次、多阶段的复杂的大型成套机械设备系统的优化问题提供了新的途径。

下面是基于模糊综合评价法对某石油钻机司钻控制房内显示、操纵元件的人机界面进行的模糊评价,如图4-29所示。

图4-29 采用模糊理论评价一部新设计的钻机司钻控制界面在对现场进行深入设计调查的基础上,与现场专家司钻员交流,记录他们对操作界面的重要性和界面本身作出的评价,建立评价模型,如图4-30所示。该评价模型包括确定评价指标(又称评价因素)体系和参与评价的专家,确定专家评测意见的表达方法和综合方法,然后再确定各层的权重系数,并根据离散语言值标尺确定评语集为U=(V1,V2,V3,V4,V5)=(位置非常合理,位置合理,位置一般,位置不合理,位置非常不合理),给每个评语集的每个等级赋予分值,如下表所示,赋值后的评语集为H=(9,7,5,3,1)。

图4-30 某交流变频电驱动钻机司控台界面评价层次模型

评价分值表评 语评价分值含 义99~8.0分人机界面设计很合理78.0~7.0分人机界面设计比较合理57.0~5.0分人机界面设计一般35.0~3.0分人机界面设计不太合理13.0分以下人机界面设计很不合理结合现场调研的司钻意见和各元素权重系数对单一因素进行评价,再对整个司钻控制显示操作元件界面进行评价。计算交流变频电驱动钻机司钻房的人机界面设计的模糊评价结果,对照规定的评语等级标准判断设计的合理性。

设计方案的优度C:

C=BU·HT式中 BU——综合评价向量;H—— 评语集。

本案例最终计算的界面优度C为8.789,设计后的司钻房人机界面的评价结果为非常合理,体现了使用者对设计的心理认同性,说明该人机界面的设计是合理的。




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镜湖区13421388575: 什么是模糊理论? -
达奚刮君然: 1956年,英国人查德创立了模糊信息理论.依照模糊理论,判断问题不是以是、非两种绝对的值或0与1两种数码来表示,而是取许多值,如接近、几乎、差不多及差得远等模糊值来表示.用这种模糊的、不确切的判断进行工程处理的计算机就是模糊计算机,或称模糊电脑.模糊电脑是建立在模糊数学基础上的电脑.模糊电脑除具有一般电脑的功能外,还具有学习、思考、判断和对话的能力,可以立即辨识外界物体的形状和特征,甚至可帮助人从事复杂的脑力劳动.

镜湖区13421388575: 什么是概念设计师 -
达奚刮君然: 概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程.概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法.概念设计是完整而全面的设计过程,它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计.如果说概念设计是一篇文章,那么设计概念则是这篇文章的主题思想.概念设计围绕设计概念而展开,设计概念则联系着概念设计的方方面面.

镜湖区13421388575: 什么是设计概念 -
达奚刮君然: 概念设计:是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程. 它主要是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法,通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计.

镜湖区13421388575: 什么是"概念设计"?为什么要进行概念设计 -
达奚刮君然: 专业的说,概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程.那么为什么要做概念设计,通俗的理解就像你做一件事情,首先要有个计划或者规划那样子.供参考~

镜湖区13421388575: 模糊理论是什么意思?
达奚刮君然: 从实际应用的观点来看,模糊理论的应用大部分集中在模糊系统上,尤其集中在模糊控制上

镜湖区13421388575: 模糊PID控制中的模糊是什么意思 -
达奚刮君然: 模糊PID就是在PID控制的基础上,使用模糊控制理论进行优化. 例如通过模糊规则来决定控制输出U的大小,模糊控制的作用主要起到将人的经验加到控制中去. 简单例子吧,假如通过燃气量的大小来控制炉温,炉温的测量值PV和设定值SP偏差较大,这个时候根据人为的经验就需要给一个比较大的作用,让燃气量加大或减小,这个人为的经验或者专家的经验通过模糊规则进行转换,最终控制输出U的大小.

镜湖区13421388575: 什么是模糊规划
达奚刮君然: 不仅多个约束函数中的物理量本身及其取值允许范围具有模糊性,而且多个目标函数本身及其趋优也具有模糊性的数学规划.

镜湖区13421388575: 什么是模糊技术,现在有啥应用? -
达奚刮君然: 人脑的得天独厚之处,还在于它既能处理量化的精确信息,又能处理界限不清的模糊信息,进行活性的模糊思维.如当我们判断...当前,模糊技术还处在发展阶段,有待进一步完善.但可以相信,它是一项跨世纪的高新技术,有着诱人的发展前景和广阔的...

镜湖区13421388575: 【模糊数学】是指什么 -
达奚刮君然: 模糊数学是数学中的一门新兴学科,其前途未可限量.1965年,《模糊集合》的论文发表了.作者是著名控制论专家、美国加利福尼亚州立大学的扎德(L.A.Zadeh)教授.康托的集合论已成为现代数学的基础,如今有人要修改集合的概念,当...

镜湖区13421388575: 模糊PID控制中的模糊是什么意思
达奚刮君然: 模糊PIDPID控制基础使用模糊控制理论进行优化例通模糊规则决定控制输U模糊控制作用主要起经验加控制简单例吧假通燃气量控制炉温炉温测量值PV设定值SP偏差较候根据经验需要给比较作用让燃气量加或减经验或者专家经验通模糊规则进行转换终控制输U

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