# Wykorzystanie pakietu jFuzzyLogic do modelowania sterownika rozmytego {#wykorzystanie_pakietu_jfuzzylogic_do_modelowania_sterownika_rozmytego}

\<`<TableOfContents>`{=html}\>

## FCL (FUZZY CONTROL LANGUAGE) {#fcl_fuzzy_control_language}

Fuzzy Control Language jest rozwijany jako standard International
Electrotechnical Commission. Na rynku dostępnych jest kilka darmowych
bibliotek zgodnych z tym standardem. W tym ćwiczeniu wykorzystana
zostanie biblioteka języka Java, jFuzzyLogic.

Do pobrania:
[jFuzzyLogic.jar](attachment:chris/MIN_2013/Zajecia_8/jFuzzyLogic.jar "wikilink")

Kod funkcji FCL (.fcl) będziemy edytować korzystając z dowolnego
edytora, natomiast do uruchomienia sterownika rozmytego i wizualizacji
wyników użyjemy powyższych bibliotek. W tym celu skorzystamy z prostego
programu w języku Java, bazującego na nich, który wczyta utworzony
sterownik FCL, wykona go dla przykładowych wartości wejściowych i
zobrazuje wyniki.

Kod funkcji FCL znajduje się w poniższej ramce:

### Szkielet funkcji implementującej sterownik rozmyty {#szkielet_funkcji_implementującej_sterownik_rozmyty}

    FUNCTION_BLOCK
    VAR_INPUT
    ...
    END_VAR
    VAR_OUTPUT
    ...
    END_VAR
    FUZZIFY
    ...
    END_FUZZIFY
    DEFUZZIFY
    ...
    END_DEFUZZIFY
    RULEBLOCK
    ...
    END_RULEBLOCK
    END_FUNCTION_BLOCK

Poszczególne sekcje zawierają:

-   **VAR_INPUT** - deklaracja zmiennych wejściowych
-   **VAR_OUTPUT** - deklaracja zmiennych wyjściowych
-   **FUZZIFY** - fuzyfikacja (rozmywanie) zmiennych
-   **DEFUZZIFY** - defuzyfikacja (wyostrzanie)
-   **RULEBLOCK** - definicje reguł rozmytych

Zmienne, które pojawiły się w sekcji VAR_INPUT rozmywane są w sekcjach
FUZZIFY, dla każdej zmiennej pisze się osobną sekcję FUZZIFY.
Definiowane są w niej TERMY , czyli pojęcia rozmyte odpowiadające danej
zmiennej. Arbitralnie wybiera się zbiór wartości określający dany termin
i każdej z wartości przypisuje się stopień odpowiedniości do określanego
terminu.

W sekcji DEFUZZIFY określa się rozmycie/wyostrzenie zmiennej wyjściowej,
czyli tej, która pojawiła się w sekcji VAR_OUTPUT. Ponadto podawana jest
nazwa metody (METHOD), która ma być użyta do wyliczenia wartości
wyjściowej oraz wartość domyślna (DEFAULT) w przypadku, gdyby algorytm
nie mógł jej obliczyć.

### Dostępne metody obliczania wartości wyjściowej (DEFUZZIFY) w FCL: {#dostępne_metody_obliczania_wartości_wyjściowej_defuzzify_w_fcl}

-   COG (Center of Gravity)
-   COGS (Center of Gravity for Singletons)
-   COA (Center of Area)
-   LM (Left Most Maximum)
-   RM (Right Most Maximum)

### Linki

Strona projektu (źródła i dokumentacja projektu):
<http://jfuzzylogic.sourceforge.net/html/index.html>

Wyjaśnienie konstrukcji zawartych w kodzie znajduje się na
<http://jfuzzylogic.sourceforge.net/html/manual.html>

Oficjalnym dokumentem specyfikującym język FCL jest dokument IEC:
<http://www.fuzzytech.com/binaries/ieccd1.pdf>

## Przykład - Napiwek {#przykład___napiwek}

### Uruchomienie

-   Archiwum z biblioteką [JFuzzyLogic](JFuzzyLogic "wikilink")
    [jFuzzyLogic.jar](attachment:chris/MIN_2013/Zajecia_8/jFuzzyLogic.jar "wikilink")
    wgrać do jednego katalogu z plikami projektu:
    [napiwek.fcl](attachment:chris/MIN_2013/Zajecia_8/napiwek.fcl "wikilink")
    [napiwek.java](attachment:chris/MIN_2013/Zajecia_8/napiwek.java "wikilink")
-   Kompilacja w laboratoriach:
    -   **javac -cp jFuzzyLogic.jar napiwek.java**
-   Uruchomienie Windows
    -   **java -cp jFuzzyLogic.jar;. napiwek**
-   Uruchomienie Linux
    -   **java -cp jFuzzyLogic.jar:. napiwek**

### Ewaluacja bez programu java {#ewaluacja_bez_programu_java}

-   -   **java -jar jFuzzyLogic.jar -e napiwek.fcl 8 9**

`    gdzie po pliku fcl podane są parametry wejściowe`

### Sformułowanie problemu {#sformułowanie_problemu}

Zaprojektować rozmyty model pomagający ocenić wysokość napiwku
dołączanego do rachunku w restauracji. Wysokość napiwku ma być
uzależniona od: jakości obsługi i jedzenia. Klient dokonuje ostrej oceny
tych kryteriów w skali od 0 do 10 punktów . Zmienne te podawane są na
wejście modelu. Wyjściem jest natomiast wysokość napiwku w procentach:

Zmienne wejściowe (VAR_INPUT):

-   obsluga
-   jedzenie

Zmienne wyjściowe (VAR_OUTPUT):

-   napiwek

Wartości zmiennych wejściowych (FUZZIFY):

-   obsluga: zła, dobra, znakomita
-   jedzenie: niezbyt smaczne, średnie, wyśmienite

Wartości zmiennych wyjściowych (DEFUZZIFY):

-   napiwek: skromny, sredni, hojny

Reguły:

-   R1: IF (obsługa kiepska) OR (jedzenie niezbyt smaczne) THEN (napiwek
    skromny)
-   R2: IF (obsługa przeciętna) THEN (napiwek średni)
-   R3: IF (obsługa znakomita) OR (jedzenie znakomite) THEN (napiwek
    hojny)

### Realizacja problemu z użyciem pakietu jFuzzyLogic: {#realizacja_problemu_z_użyciem_pakietu_jfuzzylogic}

-   Plik z FCL:
    [napiwek.fcl](attachment:chris/MIN_2013/Zajecia_8/napiwek.fcl "wikilink")
-   Plik projektu:
    [napiwek.java](attachment:chris/MIN_2013/Zajecia_8/napiwek.java "wikilink")

```{=mediawiki}
{{attachment:chris/MIN_2013/Zajecia_8/napiwek.PNG}}
```
## Zadanie

Wykorzystując pakiet jFuzzyLogic zaprojektuj system rozmyty dokonujący
oceny kandydata na pracownika.

Kryteriami oceny są: wiek (w latach), inteligencja (w punktach IQ) oraz
doświadczenie (w latach).

Kandydat ma zostać zaklasyfikowany do jednego ze zbiorów: słaby,
przeciętny, dobry, bardzo dobry.