JEZIKOVNO HODELIRANJE PROCESOV
Franc JURKOVIČ, Dali BONLAGIČ, Borls TOVORNIK
UNIVERZA V MARIBORU
TEHNIŠKA FAKULTETA
VTO ELEKTROTEHNIKA, RAČUNALNIŠTVO, INFORMATIKA
62000 M A R I B 0 R
Smetanova 17
JUGOSLAVIJA
UDK: 6813.517
Podajamo kratek pregled problematike jezikovnega modeliranja, ki je del podroSja teorlje za-
tnegljenlh množic. Opisujemo prehod iz modela, kl ga' Je opisal Tong, v model, ki sta ga oplšala
Braae in Rutherford ln obratno. •
LINGUISTIC MODELLING OF PROCESSES
We glve a short review of the llnguistlc modelllng, which ls a part ofthe fuzzy sets theory.
Thls is a descrlptlon of a model transformation, frora the model described by Tong into the model
descrlbed by Braae and Rutherford and tnverse.
UVOD
Jezikovni (lingvlstlčnl) modeli procesov spa-
dajo v podroSje teorlje zamegljenlh množic
(fuzzy seta), ki jo Je vpeljal L.A. Zadeh
1965. leta /1/. Teorlja zamegljenih množio je
posploSltev oblčajne teoVije množic. Običajno
lmamo dve možnosti, reč pripada ali pa ne pri-
pada množlcl. Pri zamegljenih množloah Je po-
jem pripadnostl razširjen in možno je neskon-
čno število stopenj pripadnostl elementa mno-
žlcl. Pripadnost je določena s prlpadnostno
funkcljo, ki Je lahko normirana in zavzame
vrednostl med 0 (nepripadnost) ln 1 (popolna
prlpadnost množloi). V neposredni zvezl z
zamegljeniml množlcaml je pojem Jezikovne
spremenljivke, kl ga Je prav tako vpeljal L.A.
Zadeh /1/. Ko govorimo, uporabljamo pojme; na
prlmer: "majhno", "srednje", "vellko", ki niso
toSno deflnlrani, pa Jih kljub temu dobro ra-
zumemo. Jezikovna spremenlJlvka Je definlrana
kot spremenljivka, katere vrednostl so stavki
v naravnem all umetnem Jezlku.
Modeliranje procesov Je hkratl z identlfika-
cljo, kot enim izmed možnih postopkov za rea-
lizacijo tnodelov procesov, temelj moderne te-
orije upravljanja procesov. Slnteza regula-
torjev sloni na poznavanju modelov prooesov.
Moderna teorlja upravljanja procesov je itnela
velik uspeh na podroSjih, kjer so tnodeli pro-
cesov dobro poznanl. Težave pa nastopajo pri
deloSeni vrstl prooesov (na primer kemičnl
procesi), kjer postanejo poznane oblike mode-
lov kompllclrane in praktlčno neuporabne. Ta-
ke procese upravlja človek (operater), kl lah-
ko poda Jezikovni opls modela procesa (tudl .
dinamlSno obnašanje). Do Jezlkovnega dinamič-
nega modela-procesa pa lahko pridemo tudl s
postopkom identifikacije, kot je to prikazal
R. Tong /3/. Prl jezlkovnih modellh igra važno
vlogo njlhova struktura. zasledill smo več
predlaganih struktur. Možen je prehod (trans-
formaolja) iz modela, kl ga Je oplsal Tong,
v model, ki sta ga opisala Braae in Rutherford
/2/ ln obratno.
ANALIZA STRUKTUR ZAMEGLJENIH MODELOV
Model (A), kl ga Je podal Tong /3/ Je prlka-
zan na sliki 1, model (B), ki sta ga podala
Braae in Rutherford /2/ pa na sllkl 2. Oznake
so razvidne lz sllke 3.Modela sta pQdgr)§ y ob-
liki matrlke. Njenl eleraenti so Jezlkovne
spremenljivke (na primer model A: y(k) je ve-
lik, če Je y(k-l) majhen lnu(k-l) vellk).
Prehod iz modela A v model B Je sledeS: spre-
membo lzhoda (y) doblmo z izrazom:
y(k)
y(k) -
(1)
k: diskretni trenutek
T: Sas vzorCenja
Naslednjl korak Je zameglitev izraza (1), pre-
vedba na Jezikovne spremenljivke.
Hodel B dobimo' iz modela A z zameglitvijo

199
izraza:
y(k) (2)
Omenlti moramo, da smo uporabili za model B
proces 1. reda, ker je originalni model B v
delu (2) odvlsen še od reda procesa, kar pa
Je po našem mnenju v nasprotju z idejami za-
megljenostl.
ZAKLJUČEK
ZnaSilno3t modela, ki sta ga opisala Braae
in Rutherford, je njegova neodvisnost od časa
vzorčenja, medtem, ko Je Tongov model nepo-r
sredno odvisen od časa vzorčenja. Jezikovni
modeli procesov so osnova za sintezo jezikov-
nlh regulatorjev, ki nadomestijo človeka pri
upravljanju omenjenih procesov. Na razpolago
imamo že koraercialno dosegljive Jezikovne re-
gulatorje (zamegljeni regulatorji). Pokazalo
se je, da Je raziskava Jezikovnlh modelov u-
mestna. Samo področje je relativno novo ln
je v polnem razvoju.
LITERATURA
1/D. Dubois, H. Prade, Fuzzy
sets and systems, theory and applications,
Academlc press, New York, 1980
2/ M. B ra a e, D. A. R u t h e r f o r d,
Theoretical and llngutstlc aspects of the
fuzzy logic controller, Automatica (IFAC),
vol. 15, 1979 .
3/ R. M. T o n g, Synthesis of fuzzy models
for lndustrial processes - some recent
results, Int. J. General systems, vol. A,
1978
model (A)
model (B)
y(k)
•y(k) .
Sllka 2
vhod
PROCES
lzhod
Easovna spre-
memba Izhoda
jezikovne spremenljlvke
Sllka 3
u(k-l) -. y(k)
Sllka 1