Bulanık mantık-Fuzzy Logic

Bulanık mantık mekatronik, yapay zeka, matematik, sosyoloji, robot teknolojileri, tıp ve fen bilimlerinin kesişiminde yer alan bir kavramıdır. İnsan ve makinenin birbirine en çok yaklaştığı noktalardan biri olarak kabul edili. Bu yaklaşım ile insan deneyimi ve insana ait çeşitli veriler, yapay zeka gibi teknolojiler tarafından kullanılmaya uygun bir şekilde makinelere aktarılır. Dijital ortama aktarılarak işlenebilir hale gelen ve matematiksel olarak ifade edilebilen veriler makinelere yetenek kazandırır.

Bulanık mantık ara değerlere sahip olan bir tür şifrelemeyi başka bir tür şifrelemeye dönüştüren bir formül gibidir. Bulanık mantık makinelere insana benzer şekilde çalışma yeteneği kazandırırken çıkış noktası da klasik mantıktır.

Niçin “Bulanık”

Doğal olanın matematiksel olarak makineye yansıtılmasına yarayan bir mekanizma karşımıza çıkıyor. Nasıl doğadaki karmaşık davranışlar, şekiller ve kalıplar fazla belirgin, doğrusal ve net değilse bunların mantık aracılığıyla makinelere aktarılması da net olmadığından “bulanık” (fuzzy logic ) mantık kavramı ortaya çıkmıştır. Matematiksel modellerin doğal olana uyum sağlamaya çalışması esnasında gereken uyum bulanık mantığın temelidir; belirsizlik vardır çünkü kesinlikten söz edilemez.

Bulanık Mantık ve Tarihçesi

Fuzzy Logic yani bulanık mantık kavramı ilk kez Lotfi Zadeh tarafından ortaya çıkarılmış bir kuramdır. 1965 yılında insanın hayat tecrübelerinden ve her türlü bilgisinden yararlanarak bir kurallar işleyişini oluşturup makineye aktarma fikrinin temelleri atılmıştır. Bulanık mantık en yalın ve basit haliyle bir karar mekanizması tasarımıdır. Ancak makineden çok insana benzeyen bir örnek olarak alınmalıdır.

Zadeh olarak bilinen Bakü’lü kurucu Lütfi Ali Askerzade Berkeley Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendislik Araştırma Laboratuvarı’nda sürdürdüğü çalışmalar esnasında bir keşfe imza atmıştır. Teknik bir probleme çözüm arayışında gerçekleştirdiği çalışmaları 1965’te “Information and Control” dergisinde “Fuzzy Sets” başlığıyla yayınlaması bir başlangıç noktasıdır.

1975 yılında iki bilim insanı tarafından bir buhar makinesinin kontrol sisteminde, daha sonra 1987’deki gelişim aşamasıyla metro sisteminde güvenlik ve tasarruf için Hitachi firması tarafından kullanılır. Bunların üstüne aralarında IBM ve Toshiba gibi büyük firmaların da olduğu LIFE birliği 1989 yılında kurulmuştur. LIFE (Laboratory for Interchange Fuzzy Engineering) kuruluşu bulanık mantığın mühendisliğe yansımasının en somut adımıdır ve bugünün teknolojilerine yön vermektedir.

Klasik Mantık ve Bulanık Mantık

Klasik mantığın çalışma prensipleri matematiksel olarak ifade edildiğinde karşımıza “1” ve “0” değerleri çıkar. Burada bir varlık belirli bir kümeye ait olabilir yada olamaz. “Doğru” olma durumu “1” ile ifade edilirken, “yanlış” olma durumu da “0” olarak değerlendirilir. Doğal, sözel ve insani şeylerin her zaman bu kategorilere uygun olması pek de olanaklı görünmüyor. İşte bu yüzden klasik kümeler, yani başka bir deyişle kesin kümeler anlayışının yaklaşımları yetersiz kalır ve tam burada bulanık mantık devreye girer. İki başlıca değer olan “1” ve “0” arasında diğer ihtimaller de değerlendirilir. Bulanık mantık için 1 ve 0 birer mutlak değer değil sınır bölgesidir.

Bulanık Sistemler Kavramı

Bulanık mantık (Fuzzy Logic) düşünebilen bir makine ya da sistemin yapılabileceğine dair atılan ilk adımlardandır. Bu yöntemle ihtimaller insan düşüncesi benzeri şekilde kategorize edilmiş ve makinenin “düşünce” sistemi zenginleştirilmiştir.

Bu mantığın işleyişinde geleneksel yöntemlerden farklı üç aşama kullanılır

• Bulanık kümelerin oluşturulması
• Kümeleri kullanarak kurallar yazılması
• Karar verme süreci

Varlıkların tek bir kümeye ait olmak zorunda olmaması, birden çok kümeye de ait olabilme özelliği bulanık mantığın uygulamalardaki benzersiz işleyişinin de odak noktasıdır. Bir kümeye ya da birden çok kümeye ait olabilirlik ile bulanık sistem kendini ortaya koymaktadır.

Bulanık sistemler kurallardan meydana gelen çıkarım sistemleridir. Hem matematiksel bileşenler ile neden ve sonuç söz konusudur hem de karar verme eylemi bir arada yer alır. Yüz tanıma sistemleri başta olmak üzere birçok alanda akıllı uygulamalar ve otomasyonlar bulanık mantık (fuzzy logic) sistemi sayesinde çalışmaktadır.

Bulanık Mantık Uygulama Alanları