https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
3
ISSIQLIKNI BOSHQARISH TIZIMLARI UCHUN
NOANIQ MANTIQ
BOSHQARUV MODELI
O.N.Norboyev
QarDTU, “Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish va boshqarish” kafedrasi
katta o’qituvchisi
Аннотация: Идея данного проекта заключается в разработке такой
умной системы регулирования температуры в помещении, которая не
только вручную регулирует температуру, но и автоматически выбирает
температурный показатель при минимальных энергозатратах и
минимальном суммарном значении потребляемой энергии.
Annotasiya: Ushbu maqolada, xona ichidagi haroratni boshqaruvchi aqlli
tizimni ishlab chiqish, u faqat qo‘lda haroratni tartibga solibgina qolmay, balki
minimal energiya sarfini va umumiy iste’mol qilingan energiyaning minimal
qiymatini hisobga olgan holda avtomatik ravishda harorat ko‘rsatkichini tanlashni
amalga oshiradi.
Annotation: The idea of this project is to develop such a smart room
temperature control system that not only manually regulates the temperature, but
also automatically selects the temperature indicator with minimal energy
consumption and the minimum total energy consumption.
Kalit so‘zlar: Mikroiqlim, termostat, harorat rejimi, isitish-sovutish tizimi,
immunitet, aqlli tizim, minimal energiya xarajatlari, noaniq mantiq, lingvistik
o‘zgaruvchilar, noaniq mantiqiy operatsiyalar, noaniq kompozitsiya, boshqaruv
tizimi, Simulink modeli, neyron tarmoq, lingvistik qoidalar, defazzifikatsiya.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
4
Odamlarning salomatligi va qulayligi to’g’ridan-to’g’ri xonadagi iqlim
sharoitiga bog’liq. Shu sababli, “aqlli uy” mikroiqlimini boshqarish tizimining
ajralmas elementi termostat bo’lib, uning asosiy vazifasi xonadagi harorat rejimini
nazorat qilishdir. Mikroiqlim parametrlari isitish-sovutish va shamollatish yoki
havoni
tozalash
tizimlari
natijasida
shakllanadi
(1.1-rasm).
1.1-rasm - Xonadagi mikroiqlimning shakllanishining strukturaviy sxemasi
Mikroiqlimning shakllanishida texnologik jarayon muhim rol o‘ynaydi.
Ushbu jarayon bilan namlik, chang, gazlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri xonaga kirib keladi,
bu harorat rejimi va havo tarkibining shakllanishiga bevosita ta’sir qiladi.
Mikroiqlim tizimlari tashqi muhit va texnologik jarayonning salbiy ta’sirini
neytrallashtirib, binolarning ichki iqlimini faol ravishda shakllantiradi.
Binolarni yuqori sifatli mikroiqlim nazorati tizimi bilan jihozlash orqali turli
kasalliklarning paydo bo‘lishining oldini olish va inson tanasining immunitetini
mustahkamlashga yordam berish mumkin.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
5
Ushbu maqolaninig g‘oyasi xona haroratini nazorat qilishning shunday aqlli
tizimini ishlab chiqishdan iborat bo‘lib, u nafaqat haroratni qo‘lda tartibga
solibgina qolmay, balki minimal energiya xarajatlari va iste’mol qilinadigan
energiyaning minimal umumiy qiymatida harorat ko‘rsatkichini avtomatik
ravishda tanlaydi. Tizim obyektlari noaniq mantiq asosida ishlaydigan
Fuzzy
Controller
da foydanib boshqarishimiz mumkin. Boshqarish prinsipi noaniq
qoidalarga asoslangan kiruvchi o‘zgaruvchan holat vektori va ideal o‘zgaruvchan
holat vektori o‘rtasidagi tafovutlarni minimallashtirish imkonini beradi.Noaniq
mantiq insonning noaniq yoki taxminiy fikrlash qobiliyatini rasmiylashtirish uchun
mo‘ljallangan bo‘lib, bu noaniqlik holatlarini yanada to‘g‘ri ishlashiga imkon
beradi.
Klassik mantiqda noaniqlik muammosi hech qanday tarzda hal
etilmaydi, chunki barcha mulohazalar va bayonotlar "to‘g‘ri" (T, 1) yoki
"noto‘g‘ri" (L, 0) bo‘lishi mumkin, bu insonning "ha" yoki "ha" ga teng "yo‘q".
Biroq, odam turli xil qarorlar qabul qilishi mumkin, masalan, "Balki ha", "ayta
olmayman", "Balki yo‘q", "Endi yo‘q" va boshqalar, shuning uchunnoaniq
mantiqda fikrlashning haqiqati ma’lum darajada baholanadi. "I" yoki "L" dan farq
qiladigan turli xil qiymatlarni olishi mumkin.
Noaniq qiymatlarni ifodalay olish uchun har qanday noaniqlilik ikkilik
"AND" yoki "L" dan farq qiladigan haqiqiy qiymatga ega bo‘lishiga imkon
beradigan qandaydir mantiqiy tizimni qurish kerak. Haqiqiy qiymatlar to‘plamini
kengaytirishga yondashuv mavjud {T, L}, bu bayonotlarga qo‘shimcha haqiqat
qiymatlarini olish imkonini beradi.
L.Zade haqiqiy qiymatlari toʻplamini haqiqiy qiymatlar oraligʻiga [0,1]
umumlashtirish uchun noaniq mantiq taʼrifining usulllarini taklif qildi, shuning
uchun berilgan oraliqdan istalgan qiymatni qabul qilishi mumkin. Olingan son
qiymat ifodaning haqiqat darajasining miqdoriy bahosi bo‘lib, uni to‘g‘ri yoki
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
6
noto‘g‘ri deb aniq aytish mumkin emas. Ushbu yondashuv mantiqiy sxemani
yaratishga imkon berdi, unga ko‘ra noaniqlik bilan fikr yuritish va iboraning
haqiqatini baholash mumkin.
Noaniq boshqaruv tizimida va noaniq mantiq, noaniq xulosa markaziy
o‘rinni egallaydi. Noaniq xulosalar tizimi-bu obyektning hozirgi holati
to‘g‘risidagi ma’lumotlar bo‘lgan noaniq shartlar yoki old shartlar asosida obyektni
zarur boshqarish haqida noaniq xulosalarni olish jarayonidir.
Bu jarayon noaniq to‘plam nazariyasining barcha asosiy tushunchalarini
o‘zida mujassam etgan:
a’zolik funksiyalari, lingvistik o‘zgaruvchilar, noaniq
mantiqiy operatsiyalar, noaniq implikatsiya va noaniq kompozitsiya
usullaridir.
Noaniq xulosa chiqarish tizimlari noaniq xulosa chiqarish jarayonini amalga
oshirish uchun mo‘ljallangan va barcha zamonaviy noaniq mantiq uchun
kontseptual asos bo‘lib xizmat qiladi. Noaniq xulosa tizimlari sizga avtomatik
boshqarish, ma’lumotlarni tasniflash, qaror qabul qilish, mashinani o‘rganish va
boshqa ko‘p muammolarni hal qilishga imkon beradi. Noaniq boshqaruv
arxitekturasi klassik boshqaruv tizimini loyqa xulosa chiqarish tizimlari sifatida
foydalaniladigan noaniq boshqaruv tizimiga almashtirishga asoslangan (1.2-rasm).
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
7
Noaniq xulosalar tizimini shakllantirish uchun noaniq ishlab chiqarishlar
uchun qoidalar bazasini shakllantirish va noaniq lingvistik bayonotlar shaklida
taqdim etilgan binolar yoki shartlar asosida xulosalarning noaniq xulosasini amalga
oshirish kerak.
1.
Noaniq xulosa chiqarishning asosiy bosqichlari quyidagilardir:
2.
Fazzifikatsiya-kirish o‘zgaruvchilarni noaniqlash - bu noaniq xulosa
chiqarish bosqichi va odatiy kirish ma’lumotlari asosida noaniq
to‘plamlarning (terminlarning) funksiyalari qiymatlarini quyidagi formula
orqali topiladi.Ushbu formula
noaniqlanish funksiyasi
deyiladi
( )
g
i
A
µ
xj
3.
Umumlashtirilgan funksiyalarining yigʻindisi quyidagi formula boʻyicha
topiladi
( )
g
i
A
µ
xj
(1.1)
3.Har bir qoida uchun signallarning shakllanishi quyidagi formula bilan
topiladi.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
8
0
1
( )
N
i
i
ij
j
j
y x
p
p x
=
=
+
(1.2)
4.Xulosalarni jamlash-bu signallarni
𝑦𝑖
(
𝑥
) og‘irliklarga ko‘paytirish
𝑤𝑖
(chiqaruvchi lingvistik oʻzgaruvchilarning har biri uchun aʼzolik funksiyasini
topish).
5. Defazzifikatsiya (inglizcha defuzzification dan) noaniq to‘plamni aniq
raqamga aylantirishdir Defuzzifikatsiya operatsiyasi noaniq bilimlar bazalarini
sozlash (o‘rganish) orqali chiziqli bo‘lmagan bog‘liqliklarni aniqlash uchun zarur.
Defazzifikatsiya quyidagi formula bilan aniqlanadi.
1
n
i
i
i
x
w x
=
=
g
(1.3)
1. Natijaning chiqishi.
Noaniq kontrollerni qurishda IF (premise), TaYEN (xulosa) ko‘rinishidagi
qoidalar bazasini va old shartlar uchun ma’lum funksiyalariga ega ma’lumotlar
bazasini shakllantirish kerak, ya’ni barcha lingvistik qoidalarni lingvistik
o‘zgaruvchilar bilan aniqlash kerak. 1.4-rasmda xonadagi haroratni boshqarish
uchun qoidalar bazasini tuzish misoli ko‘rsatilgan.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
9
1.3-rasm - Neyron tarmoqning lingvistik qoidalarining asosi.
Ko‘rsatkichlar qiymatlari kirish ma’lumotlar vektorining o‘zgaruvchilari
sifatida tanlanadi:
➢
xona ichidagi havo harorati
𝑥
1
;
➢
tashqi havo harorati
𝑥
2
;
➢
harorat o’zgarishi tezligi
𝑥
3
;
➢
xonadagi havo oqimi tezligi
𝑥
4
.
Chiqish ma’lumotlarining vektorini tuzamiz:
1
2
3
4
x
x
x
x
x
=
Ko‘rsatkichlarning ideal qiymatlari vektori xonadagi havo haroratining joriy
qiymatini kerakli darajaga etkazish uchun zarur:
➢
xona ichidagi havoning istalgan harorati
𝑥
10
, 18 dan 22 ℃ gacha;
➢
ob-havo sharoitiga qarab o’zgarib turadigan tashqi havo harorati
𝑥
20
;
➢
harorat o’zgarishining istalgan tezligi
𝑥
30
, bu xonada sodir bo’ladigan fizik-
kimyoviy jarayonlarga qarab o’zgaradi;
➢
xonadagi havo oqimining istalgan tezligi
𝑥
4
0
, u 0,3 dan 0,5 m/s gacha
o’zgarib turadi.
Ideal qiymatlar vektorini yaratamiz:
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
10
0
0
0
0
1
2
3
4
x
x
x
x
x
=
Chiqish parametri konditsionerning ish rejimidir.
∆-
vektori tizimning kirish/chiqish mos kelmasligi. Bu qonuniy va mavjud
parametrlar o’rtasidagi farq.
𝑋
′ vektori harorat datchigiga beriladigan aktuatorning
chiqish vektori.
Noaniq neyron tarmoq quyidagi qatlamlar bilan ifodalanadi. Birinchi qatlam
har bir o‘zgaruvchining alohida noaniqlanishini amalga oshiradi, har bir xulosa
qoidasi uchun tegishli koeffitsientining qiymatini aniqlaydi.
µ
𝑨
𝒊
∗ (𝒙𝒋)
Qo‘llaniladigan noaniqlanish funksiyasiga ko‘ra, ikkinchi qavat vektor
elementlarning funksiyalarini jamlab, formula boʻyicha
𝑋
vektori uchun natijada
𝑤
𝑖
=
µ
𝑨
𝒊
∗ (𝒙𝒋)
ni aniqlaydi.
( )
( )
1
( )
1
1
N
i
j
j
j
i
j
x
c
=
=
−
+
i
A
j
µ
x
(1.4)
To‘rtinchi qatlamda signallar
𝑦𝑖
(
𝑥
) ikkinchi qatlamda hosil bo‘lgan
𝑤𝑖
qiymatlariga ko‘paytiriladi. Oxirgi beshinchi qatlamda neyron tarmoqning qiymati
ko‘rsatiladi. Haroratni nazorat qilish tizimining
Simulink
modelining Ruleviewer
blogida asosiy elementlaridan
Fuzzy Logic Controller
hisoblanadi. Ushbu blokda
o‘qitilgan neyron tarmoq mavjud (1.4-rasm) .
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
11
1.4 –Rasm. Ichki havo haroratini nazorat qilish tizimining Simulink modeli
Noaniq neyron tarmoqlar noaniq mantiq qoidalarini tuzishga asoslangan.
Bundan ularning foydalanishda cheklangan kamchiliklari kelib chiqadi. Buning
sababi shundaki, qoida bazasi sizda aprior fikrga ega bo‘lishingiz kerak bo‘lgan
lingvistik va raqamli o‘zgaruvchilarning bog‘liqliklarining aniq ko‘rsatkichidir.
Bunday tarmoqlarda kirish va chiqish parametrlari o‘rtasida aniq bog‘liqlik mavjud
bo‘ladi.
Foydanilgan adabiyotlar va manbalar
1.
Нейро-нечеткая система контроля температуры воздуха в помещении с
использованием Fuzzy controller – [Электронный ресурс] – Режим доступа:
https://topuch.ru/kursovaya-rabota-nejro-nechetkaya-sistema-kontrolya-
temperatur/index.html (дата последнего обращения 01-09-2020).
2.
Ершов В.В. Оптимальное управление температурным режимом в офисных и
жилых зданияхлектронный ресурс].–Режим доступа:
http://wila.ru/4/304/article32544/ (дата последнего обращения 15-06-2020).
3.
Тюхтий Ю.А., Гоман В.В. Обзор интеллектуальных термостатов для
управления микроклиматом помещений – [Электронный ресурс] – Режим
доступа: http://hdl.handle.net/10995/87554 дата последнего обращения 01-12-
2020).
