书城科普电脑新秀
2548400000059

第59章 模糊计算机

计算机,是进行精确运算的机器。那么,又怎么能把它和模糊扯到一块儿呢?

只要查一下词典就会知道,模糊具有两层意思:一是不分明,不清楚;二是混淆。

请不要着急,这里的模糊却含有另一层意思,我们周围的许多事情都与模糊有缘。

例如,我们经常会遇到诸如“明天的天气怎样?”、“近来身体好吗?”、“这件衣服好看不好看?”等问题。

对这一类问题,如果我们仔细推敲,将发现它们都是些很不确切的问题。

传统的计算机,是建立在精确的数学基础之上的,它在判断一个概念时,只会给出“是”与“非”两种结果,所以,传统的计算机很难解决模糊问题。

然而,人的大脑对模糊信息却有着极高的识别能力和判断能力,因而在解决模糊问题时往往比解决精确问题更为轻松。

这便是运用传统计算机研究人工智能所遇到的“羁绊”,也是始终达不到“人脑”水平的关键。

1956年,英国的查德创立了表达模糊信息的有效工具——模糊数学,这使迅速处理模糊信息成为可能,是一座架在精确性经典数学和充满模糊性的现实世界之间的桥梁,为计算机对复杂的模糊问题进行识别与判断提供了理论依据。

传统的计算机,采用的是由“0”和“1”两个数码组成的二进制逻辑;而模糊数学中的逻辑值可以取0到1之间的一切值,即逻辑判断的结论不仅是“是”与“非”,而是有无限种可能,以这种理论设计出的电子电路,就是模糊集成电路或非逻辑不规则集成电路,由模糊集成电路构成的计算机,就是我们所说的模糊计算机。

模糊计算机按用途可分为控制领域和推断判断领域两类。

模糊计算机用不着进行精确计算,就能很快得出结果,尤其是在某些不需要精确计算的控制场合,优越性十分突出。

例如,对汽车自动驾驶系统来说,只要汽车按规定路线行驶,安全、按时到达目的地便可,汽车在行驶过程中的时快时慢、左右颠簸都是允许的,这时用模糊计算机控制,由于运算时间减到最小,不仅能够实现平衡地行驶,而且对剧烈变化的情况也能迅速作出反应。

模糊控制已步入家用电器领域,成为新一代家用电器的明显标志。

模糊计算机可用于推断判断领域,模仿专家作出决策,这是比控制领域更高一筹的更为复杂、更为高级的用途。

模糊计算机大有用武之地。它的用途可分为两大类。一是用于控制领域,另一是用于推理判断领域。

利用模糊推理用不着进行精确计算,因此能很快得出结果。在某些不需要精确计算的控制场合,其优越性特别明显。例如汽车自动驾驶系统,只要能使汽车按规定路线行驶、按时到达目的地、不同其他东西碰撞即可,在行驶过程中,左右略有偏摆、速度时有快慢,都是允许的。这时用模糊计算机进行控制,由于运算时间减到最小,不仅能够实现平稳的行驶,而且对剧烈变化的状况能迅速作出反应。因此模糊控制非常适合需要实时(立即作出反应)控制的场合。模糊控制正广泛用于家用电器,如洗衣机、全自动(包括自动对焦)照相机等,成为新一代家用电器的最明显标志。如摄录一体化摄像机是很走俏的新一代家电产品,它采用模糊控制的自动光圈,使得在逆光条件下也能获得清晰图像。

在推理判断领域,模糊计算机主要用于模仿专家作出决策。这是比之控制领域更为复杂、更为高级的用途。一般情况下,专家只要根据主要情况,结合自己的学识和经验,用不着事事都要进行精确的计算,便可作出正确判断和决策。如医生看病便是这样,这实际就是按模糊理论行事。现在已把模糊计算机用于各种专家系统,包括证券投资系统、机器故障分析系统等。

不要认为模糊推理判断没有什么了不起,其实它是人类在长期进化过程中同自然界斗争、保存自己、发展自己最为需要的一种能力。原始人听见野兽的吼声会赶紧躲起来,感觉到冷了会找个东西遮体,这都只需要这种模糊推理能力,而用不着精确的计算。就是在科学技术高度发展的现代社会里,模糊推理也是人类在工作、生活中须臾不可缺少的能力。不仅在处理突发事件中随机应变、在面临重大问题需要当机立断时离不开它,就是在日常生活中如走路、骑自行车,也时时刻刻都需要它,否则准要碰得头破血流。