Bulanık Mantık

Yapay zeka, bilgisayar ya da bilgisayar ile kontrol edilen bir makinenin, akıl yürütme, anlam çıkartma, algılama gibi insan zekasına özgü olan faaliyetleri yerine getirme yeteneğidir. Yapay zeka teknikleri; bulanık mantık, uzman sistemleri, genetik algoritmalar, yapay sinir ağları, karınca algoritmaları olmak üzere 5 başlık altında toplanır. Bu yazımda yapay zeka tekniklerinden bulanık mantığı ele alacağız.

Yapay Zeka ve Bulanık Mantık Nedir - Mühendis Beyinler

Bulanık Mantık Nedir?

Bulanık mantık ilk olarak 1965 yılında Lotfi A. Zadeh tarafından tanımlanmıştır. Adında da geçtiği gibi bir “mantık” çeşididir. Bilimsel çalışmaların çoğunda klasik mantık temel alınmaktadır. Bu mantığa göre olaylar, doğru-yanlış, evet-hayır, 0-1  gibi iki seçenekli olarak incelenmektedir. Örneğin bir nesne 1 değerini alırsa doğrudur, 0 değerini alırsa yanlıştır gibi. Ancak, gerçek hayata yönelik sonuçlar her zaman bu kadar net değildir. Günlük hayata ilişkin olaylar, alınan kararlar insan zihninde karmaşık süreçlerden geçirilir ve bazı belirsizlikler içerir.

Bu aşamada insan gibi düşünmeyi temel alan ve bunları matematiksel fonksiyonlara çevirerek işlem yapan Bulanık Mantık ideal çözüm olarak karşımıza çıkar. Bulanık mantık insan mantığını taklit etmeye çalışır . Bu sebeple insan mantığının çeşitli özellikleri, bulanık mantıkta kendine birer karşılık bulur. Aslında bulanık mantığın “bulanık” kısmı, insan zihninin bir yansımasıdır ve belirsizliği temsil eder.

Bunun yanında 0 ve 1 değerlerini alan kesin kümelere karşılık, bulanık kümeler nesnelere 0 ve 1 arasında değişebilen ara değerler verir ve üyelik işlevlerini ortaya koyar. Örneğin en büyük önem derecesine sahip olan ögelere 1 değeri atanırsa, diğerleri 0 ile 1 arasında değişim gösterir. 0 ile 1 arasındaki değişimin her bir öge için değerine de üyelik derecesi denilmektedir. Bu sayede eksik, sınırları belirsiz ya da sözel verilere dayalı problemlerin basit ve kolay biçimde bulanık mantık işlemleriyle çözülebilir.

Bir örnekle daha pekiştirecek olursak klasik mantıkta eğer cevap “evet” ise bu matematiksel olarak “1” değerini, cevap “hayır” ise “0” değerini alır. Fakat, bulanık mantıkta cevaplar [0,1] kapalı aralığında ara değerler alır. Bu nedenle, değerler 1’e yaklaştıkça cevap “evet” demeye, 0’a yaklaştıkça cevap “hayır” demeye daha yakındır. Örneğin, 60 yaş ve üzerinde olanları yaşlı olarak tanımlayalım. Klasik mantığa göre 60 yaşındaki birisi “Yaşlı mıdır?” diye sorulduğunda cevap hayır ise doğruluk değeri “0”dır. Bulanık mantık yaklaşımına göre cevap evet demeye daha yakındır örneğin doğruluk değeri yaklaşık 0.95 (%95 yaşlıdır) olur.

Bulanık mantık dilimizde bulunan “çok iyi”, “iyi”, “kötü”, ”çok kötü” gibi günlük konuşma diline ilişkin dereceli doğruluk değerlerinin de kullanılmasını sağlar. Nesnelerin özelliklerini iki değer (Örneğin: 0-1) ile ifade etmek yeterli olmayabilir çünkü gerçek hayat 0 ile 1 arasında bulunan yüzlerce aralıktan, benzerlikten ve karşıtlıktan ibarettir.

Bulanık Mantığın Kullanım Alanları

Pek çok kullanım alanına sahiptir. Birkaç örnek vermek gerekirse;

  • Tıp alanında kanser araştırmalarında aynı zamanda hastalıkların teşhisi için kullanılır.
  • Fabrika yeri seçimi, market satış stratejilerinin belirlenmesinde kullanılır.
  • Klimalarda ortam koşullarını değerlendirerek en iyi çalışma durumunu algılar, odaya birisi girerse soğutmayı arttırır.
  • Video kameralarda hareketin algılanmasında kullanılır. Cihazın elle tutulması nedeniyle çekim sırasında oluşan sarsıntıları ortadan kaldırır.
  • Ekonomi alanında bulanık mantık tabanlı ticaret sistemlerinde, yatırım değerlendirmesinde kullanılır.
  • Çevre alanında örneğin, hava tahmininde, su kalite kontrolünde kullanılır.
  • Araştırma çalışmalarında bulanık mantık tabanlı planlama ve modellemede kullanılır.
  • İnsan davranışları analizinde, suç işleme ve önleme sebeplerinin araştırılmasında kullanılır.
  • El yazısı ve ses tanımlamada da kullanılmaktadır.

Bulanık Mantığın Avantajları ve Dezavantajları

Gerçek hayatta karşılaşılan problemlerin bulanık mantık ile modellenmesinde birçok avantaj olabildiği gibi dezavantajlar da bulunmaktadır.

Bulanık Mantığın Avantajları

  • İnsan düşünce sistemi sözel bilgileri işler ve bulanık mantık da buna benzer şekilde çalışır. Bu nedenle insan mantığına yakın sonuçlar üretebilir.
  • Bulanık mantık sayesinde az sayıdaki veriden çok sayıda veri koleksiyonu elde etmek mümkündür bu yüzden zamandan tasarruf sağlanır.
  • Belirsiz ve karmaşık sistemlerin modellenmesine ve çözümüne olanak verir.
  • Bulanık sistemi tasarlayan uzman kişilerin, sistem hakkında sayısal olmayan veya matematiksel olarak ifade edilemeyen tecrübeleri olabilir. Böyle durumlarda; tecrübelerin bir makine yada bilgisayara aktarılabilmesi, bulanık mantıkla mümkündür.
  • Matematiksel modele ihtiyaç duymaz, doğrusal olmayan sistemlerde iyi sonuç verir.
  • Bulanık mantık klasik mantığı da kapsadığı için, klasik mantıkla oluşturulan her sistem bulanık mantıkla da oluşturulabilir.
  • Gerçek hayat problemleri için klasik matematiksel modellerden daha esnektir.

Bulanık Mantığın Dezavantajları

  • Bulanık kuralların oluşturulmasında deneyime (uzman bilgisine) ihtiyaç duyar.
  • Deneme yanılma yoluyla üyelik fonksiyonlarının seçimi yapılır bu nedenle de biraz zaman kaybına neden olur.
  • Oluşturulan modelin nasıl bir cevap vereceği önceden öngörülemez ve kararlılık analizi yapılamaz. Yapılan iş aslında bir benzetim çalışmasıdır.

Sonuç olarak bulanık mantık; matematiksel olarak ifade edilemeyen veya sezgisel yaklaşımların daha kolay ve kesin sonuçlar getirebileceği düşünülen problemler üzerinde kullanılan bir mantık modelidir. Günümüzde bilgisayar sistemlerinde sıkça kullanılır. Özellikle yapay zeka alanında, algoritmaların öğrenme kabiliyetlerini arttır.  Teknolojinin ilerlemesiyle de bulanık mantığı daha sık duyacağımızı düşünüyorum. Umarım keyif almışsınızdır 😊 Bir başka yazımda görüşmek dileğiyle.

Kaynaklar

https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/589002

https://www.researchgate.net/publication/280305343_Ogrenme_stillerinin_bulanik_mantikla_modellenmesi

https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/279435

https://tektasi.net/wp-content/uploads/2014/01/yapay-zeka-teknolojilerinin-end%C3%BCstrideki-uygulamalari.pdf

https://tez.sdu.edu.tr/Tezler/TF03770.pdf

https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/749226

https://bulanikmantikbmc.blogspot.com/p/bulank-mantk-uygulama-ornekleri.html

https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/3458666/03_020106_8_uygunoglu_tr.pdf?response-content-disposition=inline%3B+filename%3DYapay_Zeka_Tekniklerinin_nsaat_Muhendisl.pdf&Expires=1601316507&Signature=I4cE4IJK7cAobD3bHqyyen4lXPC84OGNpnMM8A3DSqb0kmS1NBl0IAsFpi5usJZI43uVptaNiWxHkUrDwO0vBgF6mkJq6T6pzCWaNzQhsXTP~5M4dtnWlyGL9Q3RFb69P0bvvWfC08YPVEDVszASIeLDLzBDR67mR2hcbtqKbg3-e9OmGNA8nTyba0~uRmyXsH50MR8hykjCGLhnatEAS4N0OQ397oCAZ1~Hxg-M1j27VOuy3a2GUaD9YtRKIGp6-FfXlX56OKx0bT3dhiL209tegaj0TIFbpxEGX48TMb~g96BIYzYpmMgzZ7JAlYjX9V~YRVhP8kHrC3jT2h-q5Q__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA

https://medium.com/@ahmetatasoglu98/bulan%C4%B1k-mant%C4%B1k-0-nedir-ne-de%C4%9Fildir-9ab59e7e67b7

https://acikerisim.pau.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/11499/2734/Aysegul%20Tu%C5%9F%20.pdf?sequence=1&isAllowed=y

https://kergun.baun.edu.tr/20172018Guz/YZ_Sunumlar/Bulanik_Mantik_Busra_Mavis.pdf

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *