این سامانه دست ما را برای اعمال اصول مختلف منطق فازی باز نمیگذارد و در نتیجه انعطافپذیری سامانههای فازی در این ساختار وجود ندارد.
برای حل این مشکل ما از نوع سومی از سامانه‌های فازی یعنی سامانه‌های فازی با فازی سازها استفاده میکنیم. به منظور استفاده از سامانههای فازی خالص در کارهای مهندسی، از یک روش ساده اضافه کردن یک فازی ساز در ورودی، که متغیرهایی با مقادیر حقیقی را به یک مجموعه فازی تبدیل کرده، و یک غیرفازیساز در خروجی، که یک مجموعه فازی را به یک متغیر با مقدار حقیقی در خروجی تبدیل میکند، استفاده میکنند. نتیجه این کار، یک سامانه فازی با فازی ساز و غیرفازیساز میباشد. این سامانه فازی معایب سامانه فازی خالص و سامانه فازی TSK را میپوشاند. از این پس، منظور ما از سامانههای فازی سامانه‌های فازی با فازی ساز و غیرفازیساز خواهد بود]۱۹[.
ساختار سامانه‌های فازی
سامانههای فازی در واقع مجموعهای از قواعد شرطی فازی هستند که توسط شخص خبره طراحی میشوند. نقش یک شخص خبره در طراحی سامانه فازی انکارناپذیر است و کیفیت نهایی سامانه طراحی شده شدیداً وابسته به نحوه طراحی آن توسط شخص خبره میباشد که همین مسئله یکی از مهمترین مشکلات بر سر راه سامانههای فازی میباشد. برای حل این مشکل غالباً از روشهایی مانند آزمون و خطا، روشهای بهینهسازی نظیر الگوریتم ژنتیک و یا تکنیکهای یادگیری استفاده میشود. شکل(۳-۱۱) ساختار کلی یک سامانه استنتاج فازی را نمایش میدهد. این سامانه از ۴ قسمت کلی که در ادامه به آنها اشاره شده تشکیل یافته است] ۱۹-۲۱[
ساختار کلی یک سامانه استنتاج فازی
۱- واحد فازیکنندهگی[۳۷]
وظیفه این واحد تبدیل کمیتهای ورودی سامانه فازی به مقادیر زبانی مانند کم، زیاد، کوچک، بزرگ، منفی، مثبت و … میباشد. اگر ورودیهای سامانه فازی از انواع مطلق باشند، وظیفه این قسمت تبدیل این کمیت ورودی به درجه تعلق به توابع عضویت فازی میباشد. در حالتی که ورودی، یک کمیت فازی باشد این واحد میزان شباهت آن را به مجموعههای فازی ورودی تعیین میکند. مجموعههای فازی با توابع عضویت[۳۸](MF) مختلف ورودی، دارای اشکال مختلفی نظیر مثلثی، ذوزنقهای و گوسی و … میباشند. چند نمونه از این مجموعهها فازی در شکل(۳-۱۲) نشان داده شدهاند. همانطور که از این شکلها مشخص است بیشترین مقدار درجه عضویت در این توابع برابر با یک و کم‌ترین مقدار برابر با صفر هستند. مقادیر فازی دیگر نیز بر اساس مقدار عضویتشان در مجموعه فازی مقداری بین صفر و یک را اتخاذ میکنند.
 
الف) مثلثی ب) ذوزنقهای ج)گوسی
تعدادی از نمودارهای توابع عضویت مجموعههای فازی
۲- واحد پایگاه دانش[۳۹]
این قسمت هسته اصلی هر سامانه فازی بوده و در آن قواعد مربوط به استنتاج و تصمیمگیری نگهداری میشوند که شامل قواعد شرطی فازی به صورت اگر… آنگاه… میباشد. یعنی در این قسمت اطلاعات موجود برای استنتاج توسط سامانه وجود دارد و واحد تصمیمگیری با مراجعه به این بخش تصمیم لازم را اتخاذ مینماید. یک نمونه از این قواعد به فرم زیر است:
“اگر X برابر با A و Y برابر با B باشند، آنگاه Z برابر با C خواهد بود.”
شکل فوق به نام فرم قواعد ممدانی معروف است که در آن X و Y ورودیهای اول و دوم، و Z خروجی سامانه بوده و A و B و C مجموعههای فازی هستند. نوع دیگر قواعد همانطور که در گذشته اشاره شد قواعد TSK نام داشته و به فرم زیر هستند:
“اگر X برابر با A و Y برابر با B باشند، آنگاه Z=aX + bY + c است.”
قوانین TSK علیرغم سادگی ظاهری، دارای قابلیت بالای تصمیمگیری بوده و به خصوص در کنترل سامانهها بسیار موفقتر از قوانین ساده عمل میکنند.
۳- واحد استنتاج[۴۰] یا لایه تصمیمگیری[۴۱]
نحوه استنتاج و استخراج خروجی از روی ورودیها و قواعد پایگاه دانش در این قسمت تعیین میشود. معمولاً برای استنتاج فازی در کاربردهای کنترلی از روش ماکزیمم-مینیمم و یا تولید ماکزیمم استفاده میشود که جهت کاربردهای زمان حقیقی، دقت و کارایی لازم را دارد و از نظر پیادهسازی نیز سادگی لازم را داشته و مانع پیچیده و زمانبر شدن الگوریتمها میشوند. پس از استنتاج، نتیجه حاصل یک کمیت فازی است که باید روی آن پردازش نهایی صورت گیرد تا به صورت غیر فازی تبدیل شود.
۴- واحد فازی زدایی[۴۲]
نتیجه استنتاج از سامانه در واحد استنتاج یک کمیت فازی است که به تنهایی قابل استفاده برای اعمال به سامانه تحت کنترل نمیباشد. وظیفه تبدیل کمیت فازی خروجی به یک کمیت غیر فازی بر عهده قسمت فازی زدا است. برای این کار روشهای متعددی وجود دارد که معمولاً در کارهای کنترلی، بیشتر از روش مرکز جرم[۴۳]، روش متوسط بیشینه[۴۴] و روش آستانه[۴۵] استفاده میشود.
سامانه عصبی- فازی‌
برای بهبود عملکرد سامانه کنترل و با توجه به توانایی انسان در برخورد و مواجهه با سامانهها پیچیده، محققین به مدلسازی شیوه عملکرد انسان در حل سامانههای پیچیده روی آوردهاند. تحقیقات در این زمینه ابتدا در دو زمینه کاملاً، مجزا آغاز شد و منجر به ایجاد دو زمینه تحقیقاتی جدید شبکههای عصبی و سامانههای فازی گردید. در شبکههای عصبی سعی بر الگوبرداری از نحوه عمل کرد سامانه اعصاب و مغز انسان شده است. این شیوه با تکیه بر قابلیت یادگیری و توانایی پردازش موازی در شبکههای عصبی قادر به حل مسائل پیچیده میباشد. اما در عین حال شبکههای عصبی توانایی استنتاج ندارند. سامانههای فازی بر پایه نحوه تصمیمگیری تقریبی انسانها بنا نهاده شده است. در این سامانهها، مدل‌سازی کمیتها به صورت کیفی و شهودی بوده و به این ترتیب به مقابله با نامعینیها میپردازیم. از مزایای سامانههای فازی، سادگی و قابلیت فهم و نیز توانایی استنتاج آنها میباشد. اما متأسفانه این سامانهها دارای توانایی یادگیری نمیباشند. با توجه به قابلیتهای این دو روش، با ترکیب آنها میتوان توأماً از مزایای آنها بهره برد. ترکیب سامانههای فازی و شبکههای عصبی منجر به ایجاد سامانههای ترکیبی[۴۶] عصبی- فازی شده که دارای قابلیت سامانههای فازی و شبکههای عصبی میباشد. کنترل کننده‌های عصبی- فازی علاوه بر داشتن قابلیت استنتاج فازی از پردازش موازی و قابلیت یادگیری شبکههای عصبی نیز بهره میبرند. لازم به ذکر است که با طراحی مناسب، کنترل کننده‌های عصبی- فازی میتوانند ساختاری سادهتر از سامانههای فازی یا شبکههای عصبی، از حیث داشتن تعداد قوانین فازی، تعداد لایه و تعداد نرونها داشته باشند. برای ترکیب منطق فازی با شبکههای عصبی، ۲ روش اصلی وجود دارد]۲۰-۲۱[:
شبکههای عصبی را با سامانههای فازی ترکیب کنیم یعنی از عملیات فازی و یا اعداد فازی در شبکههای عصبی استفاده کنیم که در این صورت قابلیت استنتاج فازی به شبکههای عصبی اضافه میشود.
سامانههای فازی را به صورت عصبی تحقق بخشیم. در این حالت یک سامانه فازی که دارای خواص شبکههای عصبی است را به دست میآوریم. در این رویکرد علاوه بر قابلیت استنتاج فازی، سادگی و قابلیت تفسیر نیز به خواص شبکههای عصبی اضافه میشود و در صورت نیاز شخص خبره میتواند به راحتی تغییرات لازم را در ساختار و مشخصههای سامانه ترکیبی اعمال نماید.
معرفی سد ستارخان و بررسی دادههای ابزار دقیق آن
مقدمه
در این بخش توضیحاتی کلی در مورد مشخصات سد ستارخان ارائه شده است. همچنین توضیحاتی در مورد مشخصات زمینشناسی و ژئوتکنیکی و سایر جزئیات سد پرداخته شده است.
نمایی کلی از سد ستارخان (برگرفته از آرشیو آبمنطقهای استان آذربایجان شرقی)
موقعیت پروژه
 

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.