COMBINAISON DES RÈGLES liant les sorties aux entrées

Au cours des épisodes précédents, nous avons vu la "fuzzyfication" des entreées et des sorties, l'établissement des règles liant les entrées aux sorties.
Il nous reste un dernier problème à résoudre : Pour un état donné des entrées, plusieurs règles peuvent être validées simultanément et fournir des consignes différentes pour les sorties.

Il faut donc disposer d'une méthode de COMPOSITION DES RÈGLES" pour obtenir la valeur finale des sorties.

Il s'agit en fait d'appliquer le principe suivant déjà énoncé :

Plus la condition d'une règle sur les entrées est vraie,

Plus l'action préconisée pour les sorties doit être respectée

La composition des règles doit tenir compte de toutes les règles qui sont validées au prorata de leur degré de validité.

Il existe au moins 3 types de composition des règles :

  • La TECHNIQUE DU MAXIMUM

  • La TECHNIQUE DE LA MOYENNE PONDÉRÉE

  • La TECHNIQUE DU CENTRE DE GRAVITÉ

LA TECHNIQUE DU MAXIMUM est la plus simple : elle consiste à ne considérer, pour chaque sortie, que la règle présentant le maximum de validité
Cette règle, simple voire simpliste, ignore les règles secondaires qui peuvent néanmoins être importantes pour le fonctionnement et la stabilité du système. Elle est peu employée.


LA TECHNIQUE DE LA MOYENNE PONDÉRÉE est plus évoluée. Elle considère, comme valeur de sortie, la moyenne des valeurs préconisées par chaque règle, pondérées par leurs degrés respectifs de validité.

Exemple : soit deux règles donnant les valeurs de consignes suivantes :

- régle 1 : valeur intermédiaire (50) avec une validité de 0,8,
- régle 2 : valeur forte (78) avec une validité de 0,2,

On prend comme valeur de sortie : [(50 x 0,8) + (78 x 0,2)] / (0,8 + 0,2) = 56.

Cette méthode, également simple à mettre en oeuvre, présente néanmoins certaines ambiguïté sur la valeur de sortie.

LA TECHNIQUE DU CENTRE DE GRAVITÉ est plus performante : elle consiste à À tracer, sur un même diagramme, les différentes zones trapézoïdales correspondant à chacune des règles, et à calculer le centre de gravité de la zone consolidée.

Exemple : soit le diagramme suivant donnant la consigne des 2 règles précédentes et la consigne finale obtenue :


La première consigne correspond à la zone bleue, la seconde à la zone jaune,
qui se recouvre partiellement sur la zone verte.

Le centre de gravité de l'ensemble des deux zones donne une consigne de 60.

Cette méthode, de loin la plus coûteuse en puissance de calcul, rallie aujourd'hui tous les suffrages et donne les meilleurs résultats.

La puissance des processeurs disponibles aujourd'hui, dont certains dédiés à la logique floue, ne pose plus de problème pour l'implémentation de cette technique.

On peut citer par exemple la famille des processeurs WARP (Weight Associative Rule Processor) de SGS-THOMSON dont les principales caractéristiques sont les suivantes :

  • Nombre de règles traitées : 256
  • Nombre d' entrées : 16
  • Nombre de sorties : 16
  • Méthode de composition des règles : Centre de gravité
  • Vitesse de traitement : 200 microsecondes pour 200 régles.

Ou encore le microcontroleur 68HC12 de Motorola (évolution du populaire 68HC11) objet d'un récent article dans ELECTRONIC DESIGN du 23/10/97 que je reproduis ici.


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