Što je soft računarstvo: tehnike i razlike

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Računanje je postupak pretvaranja unosa jednog oblika u neki drugi željeni izlazni oblik pomoću određenih upravljačkih radnji. Prema konceptu računanja, ulaz se naziva prethodnikom, a izlaz konzekventom. Funkcija mapiranja pretvara unos jednog obrasca u drugi oblik željenog izlaza pomoću određenih upravljačkih radnji. Koncept računarstva uglavnom je primjenjiv na inženjerstvo informatike . Postoje dvije vrste računanja, tvrdo i meko. Tvrdo računanje je proces u kojem računalo programiramo za rješavanje određenih problema pomoću matematičkih algoritama koji već postoje, što daje preciznu izlaznu vrijednost. Jedan od temeljnih primjera tvrdog računanja je numerički problem.

Što je soft računarstvo?

Meko računanje pristup je kod kojeg izračunavamo rješenja za postojeće složene probleme, gdje su izlazni rezultati neprecizni ili nejasni, jedna od najvažnijih karakteristika mekog računanja je da treba biti prilagodljivo tako da bilo kakva promjena u okruženju ne utječe na sadašnjost postupak. Slijede karakteristike soft computinga.




  • Za rješavanje bilo kojeg zadanog problema nije potrebno matematičko modeliranje
  • Daje različita rješenja kad s vremena na vrijeme riješimo problem jednog ulaza
  • Koristi neke biološki nadahnute metodologije kao što su genetika, evolucija, rojenje čestica, ljudski živčani sustav itd.
  • Prilagodljive prirode.

Postoje tri vrste meke računalne tehnike koji uključuju sljedeće.

Umjetna neuronska mreža

To je konekcionističko modeliranje i paralelno distribuirana mreža. Postoje dvije vrste ANN (umjetna neuronska mreža) i BNN (Biološka neuronska mreža). Neuronska mreža koja obrađuje jedan element poznata je kao jedinica. The komponente jedinice su, ulaz, težina, element obrade, izlaz. Sličan je našem ljudskom živčanom sustavu. Glavna prednost je u tome što probleme rješavaju paralelno, umjetne neuronske mreže koriste električne signale za komunikaciju. Ali glavni je nedostatak što nisu tolerantni na kvarove, jer ako se netko od umjetnih neurona ošteti, više neće funkcionirati.



Primjer rukom napisanog lika, kada su mnogi ljudi napisali znak na hindskom, oni mogu napisati isti lik, ali u drugom obliku. Kao što je prikazano u nastavku, na koji god način da napišemo, možemo razumjeti lik, jer već se zna kako lik izgleda. Ovaj se koncept može usporediti s našim sustavom neuronske mreže.

soft - računanje

soft - računanje

Mutna logika

Nejasni logički algoritam koristi se za rješavanje modela koji se temelje na logičnom zaključivanju poput nepreciznog i nejasnog. Uveo ga je Latzi A. Zadeh 1965. Neizrazita logika daje predviđenu vrijednost istine sa zatvorenim intervalom [0,1]. Gdje je 0 = lažna vrijednost, 1 = istinita vrijednost.


Primjer robota koji se želi preseliti s jednog mjesta na drugo u kratkom vremenu gdje ima mnogo prepreka na putu. Sad se postavlja pitanje kako robot može izračunati svoje kretanje kako bi stigao do odredišne ​​točke, bez sudara s bilo kojom preprekom. Ove vrste problema imaju problem neizvjesnosti koji se može riješiti neizrazitom logikom.

Mutna logika

Mutna logika

Genetski algoritam u soft računarstvu

Genetski algoritam predstavio je prof. John Holland 1965. godine. Koristi se za rješavanje problema temeljenih na principima prirodne selekcije, koji potpadaju pod evolucijski algoritam. Obično se koriste za probleme optimizacije poput maksimiziranja i minimiziranja ciljnih funkcija, koje su dvije vrste kolonije mrava i čestica roja. Prati biološke procese poput genetike i evolucije.

Funkcije genetskog algoritma

Genetski algoritam može riješiti probleme koji se ne mogu riješiti u stvarnom vremenu, također poznat kao NP-Hard problem. Komplicirani problemi koji se matematički ne mogu riješiti mogu se lako riješiti primjenom genetskog algoritma. To je heuristička pretraga ili metoda nasumičnog pretraživanja, koja pruža početni skup rješenja i učinkovito i djelotvorno generira rješenje problema.

Jednostavan način razumijevanja ovog algoritma je razmatranjem sljedećeg primjera osobe koja želi uložiti nešto novca u banku, znamo da postoje različite banke s različitim shemama i politikama. Njegov je pojedinačni interes koliko iznosa treba uložiti u banku, tako da on može ostvariti maksimalan profit. Postoje određeni kriteriji za osobu, tj. Kako može ulagati i kako može zaraditi ulaganjem u banku. Te se kriterije može prevladati algoritmom 'Evolucijsko računanje' poput genetskog računanja.

genetski - algoritam

genetski - algoritam

Razlika između tvrdog i mekog računanja

Razlika između tvrdog i mekog računanja je sljedeća

Tvrdo računanje Soft Computing
  • Analitički model potreban za tvrdo računanje mora biti precizno predstavljen
  • Temelji se na neizvjesnosti, djelomičnoj istini tolerantnoj na nepreciznost i aproksimaciju.
  • Vrijeme računanja je više
  • Vrijeme računanja je manje
  • Ovisi o binarnoj logici, numeričkim sustavima, jasnom softveru.
  • Na temelju aproksimacije i dispozicije.
  • Sekvencijalno računanje
  • Paralelno računanje
  • Daje točan izlaz
  • Daje odgovarajuće rezultate
  • Primjeri: Tradicionalne metode računanja pomoću našeg osobnog računala.
  • Primjer: neuronske mreže poput Adaline, Madaline, ART mreže itd.

Prednosti

Prednosti soft computinga su

  • Izvodi se jednostavan matematički proračun
  • Dobra učinkovitost
  • Primjenjivo u stvarnom vremenu
  • Na temelju ljudskog rasuđivanja.

Mane

Mane mekog računanja su

  • Daje približnu izlaznu vrijednost
  • Ako se dogodi mala pogreška, cijeli sustav prestaje raditi, kako bi se prevladao cijeli sustav mora se ispraviti od početka, što je proces koji traje.

Prijave

Slijede primjene soft computinga

  • Upravlja motorima poput indukcijski motor , DC servo motor automatski
  • Elektranama se može upravljati pomoću inteligentnog sustava upravljanja
  • U obradi slike, zadani ulaz može biti u bilo kojem obliku, bilo slikom ili video zapisom, kojim se manipulira pomoću mekog računanja kako bi se dobio točan duplikat izvorne slike ili videozapisa.
  • U biomedicinskim aplikacijama gdje je usko povezano s biologijom i medicinom, meke računalne tehnike mogu se koristiti za rješavanje biomedicinskih problema poput dijagnoze, praćenja, liječenja i terapije.
  • Pametne su instrumentacije danas moderne, gdje inteligentni uređaji automatski komuniciraju s drugim uređajima pomoću određenog skupa komunikacijski protokoli za obavljanje određenih zadataka, ali ovdje je problem što ne postoji odgovarajući standardni protokol za komunikaciju. To se može prevladati korištenjem mekih računalnih tehnika, gdje se pametni uređaji komuniciraju putem više protokola, uz visoku privatnost i robusnost.

Računanje je tehnika koja se koristi za pretvaranje određenog unosa pomoću kontrolne radnje u željeni izlaz. Postoje dvije vrste računalnih tehnika tvrdo računanje i meko računanje. Ovdje se u našem članku uglavnom fokusiramo na meko računanje, njegove tehnike poput nejasne logike, umjetne neuronske mreže, genetski algoritam, usporedbu između tvrdog računanja i mekog računanja, tehnike mekog računanja, primjene i prednosti. Evo pitanja „Kako su mekani računarstvo je primjenjiv u medicinskom području? '