Bulanık Mantık Yöntemiyle Akıllı Fırın Modellemesi

  1. Giriş

Gündelik hayatımızda çok sık olarak kullandığımız cihazlardan olan fırının geleneksel işlevlerini yerine getirmesi için bulanık mantık yöntemini kullanarak daha fonksiyonel olarak çalıması sağlanabilir.

2. Amaç

İlk olarak basit bir şekilde fırın modellemesi yapılarak bulanık mantık yönteminin nasıl yapılacağını basit bir şekilde anlatımı amaçlanmıştır.

3. Yöntem

Bulanık mantık yapısının modellenmesi için gerekli kurallar ve üyelik fonksiyonları belirlendikten sonra MATLAB ortamında Fuzzy yapısı kullanılarak bulanık sistem modellenmiştir.

3.1.  Bulanık Mantık İle Fırın Modellemesi

Bu çalışmada, ev yaşantımızda sıklıkla kullanılan elektrikli bir fırın için bulanık mantık modeli oluşturulmuştur. Fırın için bulanık mantık modelinde, fırında bulunan yiyeceklerin çeşidine göre pişirme parametrelerini, verilen mantıksal kurallar sayesinde belirleyebilmektedir. Bu sayede fırının en ideal ve en ekonomik şartlarda çalışması amaçlanmıştır.

Şekil 1 Giriş ve Çıkış Parametreleri

Akıllı fırına ait bulanık mantık model ile yiyecek çeşidi, pişirme seviyesi (aynı anda pişen tepsi sayısı) ve raf konumuna göre en ideal ve en ekonomik pişirme şartlarının sağlanması amaçlanmıştır. Giriş ve çıkış parametrelerinin modellenecek problem üzerindeki etkilerine göre tüm parametrelerin üyelik fonksiyon sayıları, isimleri, alt ve üst limitleri belirlenmiştir. Bulanık çıkarım yöntemi ile giriş ve çıkış parametrelerini, giriş parametrelerinin üyelik fonksiyonlarını, ise çıkış parametrelerinin üyelik fonksiyonlarını, alt ve üst limit değerlerini göstermektedir.


Matlab Fuzzy de Fırının Girdi ve Çıktı Parametrelernin Ayarlanması

3.1.1. Giriş Parametrelerinin Belirlenmesi

Bir yiyeceği fırında pişirmek için ilk önce o yiyeceğin kendi özelliklerini dikkate almamız gerekir. Mesela bu özelliklerden birisi o yiyeceğin nasıl (çok kolay mı, kolay mı, normal mi, zor mu,çok zor mu?) piştiğidir. Giriş parametrelerinden diğeri ise, yiyeceğin pişme durumu yani o yiyeceğin insanların nasıl (az pişmiş, orta pişmiş, çok pişmiş) sevdiğidir.  Yiyeceğin pişmesi süresinde ve sıcaklığını belirlemede diğer etkili olacak faktör ise yiyeceğin fırında konulmuş olduğu rafın (en alt, alt, orta, üst, en üst) konumudur. Bu girdi değerleri dikkate alınarak Matlab Fuzzy kısmında aşağıda ki gibi bir bulanık mantık girdileri oluşturulabilir.

Matlab Fuzzy de Yiyeceğin Pişme Katsayısının Belirlenmesi
Matlab Fuzzy de Yiyeceğin Pişme Seviyesinin Belinlenmesi
 Matlab Fuzzy de Yiyeğin Konulacağı Rafın Belirlenmesi

3.1.2.   Çıkış Parametrelerinin Belirlenmesi

Girdi parametrelerini belirledikten sonra belirlenen bu parametreler sonucunda fırınımızın ne kadar sürede ve ne kadar sıcaklıkta o yiyeceği pişirmesini bulanık mantık yöntemiyle belirlemek için çıktı parametrelerimizi de sıcaklık ve pişirme süresi olarak ayarlıyoruz. Sıcaklık değerimizi 0-250 derece arasında olacak şekilde (çok düşük, düşük, normal, yüksek, çok yüksek) sınıflandırıyoruz.

Matlab Fuzzy de Sıcaklık Parametresini Çıktı Olarak Ayarlanması
Matlab Fuzzy de Pişirme Süresinin Çıktı Parametresi Olarak Ayarlanması

3.1.2.   Kuralların Belirlenmesi

Bir yiyeceğin fırında pişirilmesi için gerekli olan girdi değerleri ve fırında ayarlanması gerekilen sıcaklık değeri ile pişirme süresini çıktı parametresi olarak ayarladıktan sonra, girdi parametreleri dikkate alındığında çıktı parametresi olarak bize hangi değerleri vereceğini öğrenmek için Matlab Fuzzy ekranında kurallar kısmında girdi parametrelerine göre çıktı parametrelerinin nasıl olacağını kurallar ile belirtiyoruz. 

Matlab Fuzzy de Kuralların Belirlenmesi

3.1.2.   Bulanık Mantık İle Fırın Değerlerinin Sonuçları

Girdi ve çıktı parametrelerini ayarlayıp, girdi parametreleri dikkate alındığında çıktı parametrelerinin nasıl sonuçlar olacağını kurallar kısmında belirledikten sonra tasarlamış olduğumuz bulanık mantık sisteminin çıktı sonuçları verilen girdi değerlerine göre değişip istenilen çıktı değerlerini ayarlamamızı sağlıyor. Aşağıdaki şekil de girdi parametrelerimiz Yiyecek = 50, Pişirme_Süresi=50 ve Raf_Durumu=50 olarak verildiğinde, tasarlanan bulanık mantık sistemi bize çıktı olarak belirlemiş olduğumuz parametrelein değerlerinin Sıcaklık=192, Pişirme-Süresi=57.8 olacağını göstermektedir. Girdi parametrelerine verilen değerlerin değişmesi durumunda çıktı parametrelerimizde tasarlamış olduğumuz bulanık mantık sistemine göre çıktı değerlerimizi yani Sıcaklık ve Pişirme Süresi olarak belirlediğimiz değerleri bize verecektir. 

Bulanık Mantık İle Tasarlanan Sistemin Sonuçları

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir