ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ
This article is dedicated to the development and study of the method of generation of fuzzy systems rule bases of Mamdani-type with the formation of optimal consequents based on modified ant colony optimization algorithms. The obtained method makes it possible to effectively generate the rule bases...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/640 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Репозитарії
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-640 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-10-08T20:40:34Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
нечітка система база правил метод генерації мурашиний алгоритм нечіткий регулятор система автоматичного керування |
| spellingShingle |
нечітка система база правил метод генерації мурашиний алгоритм нечіткий регулятор система автоматичного керування Kondratenko, Yu.P. Kozlov, A.V. ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ |
| topic_facet |
fuzzy system rule base generation method ant colony algorithm fuzzy controller automatic control system нечітка система база правил метод генерації мурашиний алгоритм нечіткий регулятор система автоматичного керування |
| format |
Article |
| author |
Kondratenko, Yu.P. Kozlov, A.V. |
| author_facet |
Kondratenko, Yu.P. Kozlov, A.V. |
| author_sort |
Kondratenko, Yu.P. |
| title |
ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ |
| title_short |
ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ |
| title_full |
ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ |
| title_fullStr |
ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ |
| title_full_unstemmed |
ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ |
| title_sort |
генерація баз правил нечітких систем на основі модифікованих мурашиних алгоритмів |
| title_alt |
GENERATION OF RULE BASES OF FUZZY SYSTEMS BASED ON MODIFIED ANT COLONY ALGORITHMS |
| description |
This article is dedicated to the development and study of the method of generation of fuzzy systems rule bases of Mamdani-type with the formation of optimal consequents based on modified ant colony optimization algorithms. The obtained method makes it possible to effectively generate the rule bases with the optimal consequents for the Mamdani-type fuzzy systems in the following cases: at insufficient amount of initial information (under conditions of a high degree of information uncertainty); at a sufficiently large number of rules for which the development of a rule base based on the knowledge of experts is not always effective; at different levels of experts qualification. The study of the effectiveness of the proposed method in this work is carried out at the development of the rule base of the Mamdani-type fuzzy controller for the automatic control system of the reactor temperature of the specialized pyrolysis complex, that is intended for utilization of polymer waste. At the same time, the generation of the consequents of the rule base of this fuzzy controller was carried out with various adjustable parameters of the method, such as the total number of agents and the number of elite agents in the population. Based on the analysis of the results of the experiments, the optimal configuration of the population of agents of the method was determined, for which the optimal vector of the consequents of the rule base can be found at the lowest computational and time costs. Also, the results of computer simulations of transients showed that the automatic temperature control system with the developed fuzzy controller rule base based on the proposed by the authors method with the optimal configuration of parameters has a significantly lower value of the objective function and higher control quality parameters than the system with the rule base on the basis of experts knowledge, which, in turn, confirms the high efficiency of this method. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/640 |
| work_keys_str_mv |
AT kondratenkoyup generationofrulebasesoffuzzysystemsbasedonmodifiedantcolonyalgorithms AT kozlovav generationofrulebasesoffuzzysystemsbasedonmodifiedantcolonyalgorithms AT kondratenkoyup generacíâbazpravilnečítkihsistemnaosnovímodifíkovanihmurašinihalgoritmív AT kozlovav generacíâbazpravilnečítkihsistemnaosnovímodifíkovanihmurašinihalgoritmív |
| first_indexed |
2025-10-30T02:49:31Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:49:31Z |
| _version_ |
1847373407832768512 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-6402025-10-08T20:40:34Z GENERATION OF RULE BASES OF FUZZY SYSTEMS BASED ON MODIFIED ANT COLONY ALGORITHMS ГЕНЕРАЦІЯ БАЗ ПРАВИЛ НЕЧІТКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ МУРАШИНИХ АЛГОРИТМІВ Kondratenko, Yu.P. Kozlov, A.V. fuzzy system rule base generation method ant colony algorithm fuzzy controller automatic control system нечітка система база правил метод генерації мурашиний алгоритм нечіткий регулятор система автоматичного керування This article is dedicated to the development and study of the method of generation of fuzzy systems rule bases of Mamdani-type with the formation of optimal consequents based on modified ant colony optimization algorithms. The obtained method makes it possible to effectively generate the rule bases with the optimal consequents for the Mamdani-type fuzzy systems in the following cases: at insufficient amount of initial information (under conditions of a high degree of information uncertainty); at a sufficiently large number of rules for which the development of a rule base based on the knowledge of experts is not always effective; at different levels of experts qualification. The study of the effectiveness of the proposed method in this work is carried out at the development of the rule base of the Mamdani-type fuzzy controller for the automatic control system of the reactor temperature of the specialized pyrolysis complex, that is intended for utilization of polymer waste. At the same time, the generation of the consequents of the rule base of this fuzzy controller was carried out with various adjustable parameters of the method, such as the total number of agents and the number of elite agents in the population. Based on the analysis of the results of the experiments, the optimal configuration of the population of agents of the method was determined, for which the optimal vector of the consequents of the rule base can be found at the lowest computational and time costs. Also, the results of computer simulations of transients showed that the automatic temperature control system with the developed fuzzy controller rule base based on the proposed by the authors method with the optimal configuration of parameters has a significantly lower value of the objective function and higher control quality parameters than the system with the rule base on the basis of experts knowledge, which, in turn, confirms the high efficiency of this method. Розроблено і досліджено метод генерації баз правил нечітких систем типу Мамдані з формуванням оптимальних консеквентів на основі модифікованих мурашиних алгоритмів. Отриманий метод дозволяє ефективно генерувати бази правил з оптимальними консеквентами для нечітких систем типу Мамдані в таких випадках: при недостатньому обсязі вхідної інформації (в умовах високого ступеня невизначеності інформації); при досить великій кількості правил, для яких складання бази правил нечіткої системи на основі знань експертів не завжди ефективно; при різному рівні кваліфікації експертів. Дослідження ефективності запропонованого методу проведено при розробці бази правил нечіткого регулятора типу Мамдані для системи автоматичного керування температурою реактора спеціалізованого піролізного комплексу, призначеного для переробки полімерних відходів. При цьому генерація консеквентів бази правил даного нечіткого регулятора проводилася при різних регульованих параметрах методу, таких як загальна кількість агентів і кількість елітних агентів в популяції. На основі аналізу результатів проведених експериментів визначено оптимальну конфігурацію популяції агентів методу, для якої оптимальний вектор консеквентів бази правил може бути знайдений при найменших обчислювальних і часових витратах. Також результати комп’ютерного моделювання перехідних процесів показали, що система автоматичного керування температурою з розробленої базою правил нечіткого регулятора на основі запропонованого авторами методу з оптимальною конфігурацією параметрів має істотно менше значення цільової функції і більш високі показники якості керування, ніж система з базою правил на основі знань експертів, що, в свою чергу, підтверджує високу ефективність даного методу. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2025-10-08 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/640 10.1615/JAutomatInfScien.v51.i3.20 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 64 № 2 (2019): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 59-79 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 64 № 2 (2019): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 59-79 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 64 No. 2 (2019): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 59-79 2786-6505 2786-6491 en https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/640/710 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |