10.14489/vkit.2025.07.pp.003-014

DOI: 10.14489/vkit.2025.07.pp.003-014

Кузора С. С., Силина А. К.
ОСОБЕННОСТИ КОМПЬЮТЕРНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ И НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ
(с. 3-14)

Аннотация. Посвящена теории нечетких множеств и нечеткой логики, ее реализации в пакете Fuzzy Logic Toolbox среды MatLab. Рассмотрены возможности компьютерной реализации теории и устранения некоторых выявленных недостатков, влияющих на корректность нечеткого вывода, визуализацию различных моделируемых систем, а также на гибкость применения для широкого круга научных и прикладных задач. В качестве способов устранения недостатков предложены пути решения, основанные на математическом моделировании, пересмотре построения 3D-моделей и создании дополнительных возможностей визуализации взаимосвязей разных параметров. Кроме того, в работе представлены концептуальные решения, расширяющие возможности Fuzzy Logic Toolbox, повышая гибкость этого пакета, точность и применимость его в широком спектре инженерных и научных дисциплин.

Ключевые слова: теория нечетких множеств; нечеткая логика; нечеткое моделирование; имитационное моделирование.

Kuzora S. S., Silina A. K.
FEATURES OF COMPUTER REALIZATION OF FUZZY SET THEORY AND FUZZY LOGIC
(pp. 3-14)

Abstract. The research work is devoted to the theory of fuzzy sets and fuzzy logic, its realization in Fuzzy Logic Toolbox of MATLAB environment. The theoretical part of the study introduces the theory of fuzzy sets and fuzzy logic, oriented to the construction of mathematical models, taking into account the incompleteness and imprecision of data. The main purpose of the study is to identify the shortcomings of the theory implementation by means of MATLAB computer environment, limiting the correctness of fuzzy inference, the possibility of visualization of systems with three or more variables, as well as the visibility of in the construction of fuzzy systems. As ways of solution, methods based on mathematical modeling, revision of 3D model construction and creation of additional possibilities of visualization of interrelationships of different parameters were proposed. In addition, the paper presents methodological solutions that extend the capabilities of Fuzzy Logic Toolbox, increasing its correctness, accuracy and applicability in a wide range of engineering and scientific disciplines. The main solutions are related to the elimination of the following limitations: unstable operation of specific editors, impossibility of 3D visualization of three or more input variables, distorted visual representation of a certain number of variables. Other disadvantages of the Fuzzy Logic Toolbox package are also considered, which refer to additional costs in the process of using the software and possible risks associated with installing an unlicensed version of MATLAB. Additionally, a narrow application of fuzzy set theory is noted, which does not take into account additional criteria, weighting coefficients, specific indices that could be used for a comprehensive evaluation of the tudied systems of different spectrum. It is concluded that further research will be aimed at eliminating the identified limitations and realizing the proposed functions as an independent application.

Keywords: Fuzzy set theory; Fuzzy logic; Fuzzy modeling; Simulation modeling.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. С. Кузора, А. К. Силина (Политехнический институт Дальневосточного федерального университета, Владивосток, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

S. S. Kuzora, A. K. Silina (Polytechnic Institute of Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Zadeh L. Fuzzy sets // Information and Control. 1965. V. 8. P. 338–353.
2. Zadeh L. Fuzzy logic // IEEE Transactions on Computers. 1988. V. 21, № 4. P. 83–93.
3. Штовба С. Д. Проектирование нечетких систем средствами. MATLAB. М.: Горячая линия–Телеком, 2007.
4. Чернов В. Г. Нечеткие множества. Основы теории и применения: учеб. пособие. Владимир: Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых, 2018. С. 80–95.
5. Mamdani E., Assilian S. An experiment in linguistic synthesis with a fuzzy logic controller // Int. J. Man Mach. Stud. 1975. No. 7. С. 1–13.
6. Takagi T., Sugeno M. Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 1985. Т. 15. С. 116–132.
7. Леоненков А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и Fuzzytech. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 736 с.
8. Соловьев Д. Б., Кузора С. С. Имитационное моделирование как метод исследования элементов инновационной деятельности // Инновации. 2020. № 7(261). С. 65–72. DOI: 10.26310/2071-3010.2020.261.7.010
9. Соловьев Д. Б., Натаров И. П., Кузора С. С. Моделирование оценки готовности субъекта Российской Федерации к инновационной деятельности (на примере Приморского края) // Креативная экономика. 2020. Т. 14, № 5. С. 775–796. DOI 10.18334/ce.14.5.104257
10. Тарасян В. С. Пакет Fuzzy Logic Toolbox for Matlab: учеб. пособие. Екатеринбург: Уральский государственный университет путей сообщения, 2013. С. 34.
11. Кузора С. С. Имитационная модель оценки эффективности деятельности организаций инновационной инфраструктуры // Дискуссия. 2024. Вып. 128. С. 13–20.

Eng

1. Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy sets. Information and Control, 8, 338–353.
2. Zadeh, L. A. (1988). Fuzzy logic. IEEE Transactions on Computers, 21(4), 83–93.
3. Shtovba, S. D. (2007). Designing fuzzy systems using MATLAB. Goryachaya liniya-Telekom. [in Russian language]
4. Chernov, V. G. (2018). Fuzzy sets: Fundamentals of theory and applications (pp. 80–95). Vladimirskii gosudarstvennyi universitet im. A. G. i N. G. Stoletovykh. [in Russian language]
5. Mamdani, E. H., & Assilian, S. (1975). An experiment in linguistic synthesis with a fuzzy logic con-troller. International Journal of Man-Machine Studies, 7(1), 1–13.
6. Takagi, T., & Sugeno, M. (1985). Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 151, 116–132.
7. Leonenkov, A. V. (2005). Fuzzy modeling in MATLAB and FuzzyTech. BKhV-Peterburg. [in Russian language]
8. Solov’ev, D. B., & Kuzora, S. S. (2020). Simulation modeling as a method for researching elements of innovation activity. Innovatsii, 261(7), 65–72. [in Russian language]. https://doi.org/10.26310/2071-3010.2020.261.7.010
9. Solov’ev, D. B., Natarov, I. P., & Kuzora, S. S. (2020). Modeling the assessment of readiness of a subject of the Russian Federation for innovation activity (on the example of Primorsky Krai). Kreativnaya ekonomika, 14(5), 775–796. [in Russian language]. https://doi.org/10.18334/ce.14.5.104257
10. Tarasyan, V. S. (2013). Fuzzy Logic Toolbox for Matlab package (p. 34). Uralskii gosudarstvennyi universitet putei soobshcheniya. [in Russian language]
11. Kuzora, S. S. (2024). Simulation model for assessing the effectiveness of innovation infrastructure organizations. Diskussiya, (128), 13–20. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/vkit.2025.07.pp.003-014

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/vkit.2025.07.pp.003-014

and fill out the form