Wenn ein Computer etwas berechnet, arbeitet er logisch – mit Verknüpfungen von 0 und 1, mit präzisen Abläufen, Gleichungen und Algorithmen. Für viele Alltagsaufgaben ist es aber unmöglich, genaue Gleichungen zur Lösung anzugeben, der Computer wäre überfordert.
Menschen können in solchen komplexen Situationen “unscharf“ reagieren: ein wenig mehr von dem, etwas schneller dorthin, etc. Fuzzy Logic ist, diese unscharfen Begriffe dem Computer beizubringen, also nicht mehr ganz scharf logisch zu rechnen und damit zu scheitern, weil es so komplex ist, sondern unscharf, etwas unlogisch aber damit recht gut zum Ziel zu kommen. Moderne U-Bahnen etwa bremsen automatisch mit Methoden der Fuzzy-Logic.
Wikipedia Stichworte: Fuzzy Logic
Fuzzy-Logik (englisch: fuzzy = ungenau, verschwommen, unscharf) ist eine Theorie, die vor allem für die Darstellung menschlichen Wissens und menschlicher Überlegung zur Verarbeitung in Computern entwickelt wurde. In der Mathematik und Physik kann man damit zum Beispiel die sogenannte „Fuzzyness“ (also Unsicherheit) von Aussagen wie „ein bisschen“, „stark“, „ziemlich“ und so weiter machen.
Die Grundlage der Theorie ist die Theorie über „unscharfe Mengen“. In solchen Mengen gibt es für Elemente nicht nur die zwei Zustände „ist enthalten“ und „ist nicht enthalten“, sondern auch den Zustand „ist ein wenig enthalten“. Wie stark genau dieses Element nun enthalten ist, wird mit Hilfe der Zugehörigkeitszahl (membership function) µ, einer reellen Zahl zwischen 0 und 1 angegeben. Hat ein Element die Zugehörigkeitszahl 1, so ist es vollständig Teil der Menge, hat es die Zahl 0, so ist das Element außerhalb der Menge. Alle Zahlen zwischen 0 und 1 spiegeln die Stärke der teilweisen Zugehörigkeit wieder.
Fuzzy-Computersysteme verarbeiten gegenüber herkömmlichen Systemen nicht nur Werte wie JA und NEIN (bzw. AN und AUS oder 1 und 0), sondern zusätzlich auch Zwischenwerte (Wahrheitswerte) zwischen WAHR (=1) und FALSCH (=0) z. B. 0, 5, so dass damit auch unscharfe Angaben wie EIN BISSCHEN, ZIEMLICH oder STARK mathematisch behandelt werden können. Damit arbeiten fuzzylogikunterstützte Programme näher am menschlichen Denken als übliche Programme.
Anwendungsbeispiele:
Heutzutage wird die Fuzzy Logik in den verschiedenste Bereichen eingesetzt, vorallem in der Automatisierungstechnik. So zum Beispiel wird in Japan für die Regelung der vollautomatischen U-Bahn von Sendai Fuzzy Logik angewendet. Anfahrt, Beschleunigungs- und Bremsvorgänge werden automatisch und ruckelfrei durchgeführt. Besonders nützlich ist die Anwendung von Fuzzy Logik, wenn es keine genaue mathematische Beschreibung eines Problems gibt, sondern nur verbale Aussagen.
Bei einer weiteren Anwendung werden Waschmaschinen so programmiert, dass sie je nach Verschmutzung der Wäsche ihre Waschmittelmenge regeln. Ausgangspunkt ist die Überlegung, dass es nicht möglich ist, den Verschmutzungsgrad für Kleidung eindeutig zu bestimmen. Beispielsweise gibt es keine Definition eines “Verschmutzungsgrads 55%”.
Da aber die Waschmittelmenge dennoch auf einen festen Wert eingestellt werden muss, benötigt man hier eine Logik, die mit unscharfen Begriffen wie leicht verschmutzt oder stark verdreckt umgehen kann. Die Fuzzy-Logik “übersetzt” die Aussagen zur Wäscheverschmutzung in eine fest definierte Waschmittelmenge.
Beispielsweise wird “leicht verschmutzt” in 23g Waschmittel und “stark verdreckt” in 65g Waschmittel umgesetzt. Entscheidend ist, dass hinter dieser “Logik” keine eindeutige mathematische (lineare) Funktion zu finden ist. Vielmehr müssen die maßgebenden Werte (”23g” oder “65g”) aus Erfahrungen, Beobachtungen und empirischen Untersuchungen gewonnen werden.
Die Überlegungen zu solch einer Art von Theorie reichen weit zurück: bis in die griechische Antike, so argumentierte zum Beispiel bereits Platon, dass zwischen den Bereichen „wahr“ und „falsch“ ein dritter Bereich liegen muss. Fuzzy Logik kann tatsächlich auch höchst praktisch eingesetzt werden
Lotfi Zadeh entwickelte die Fuzzy-Set-Theorie also die unscharfe Mengenlehre. Er ist eigentlich 1965 angetreten, die Psychologie, die Linguistik oder die Medizin vom Zwang des Denkens in binären Strukturen zu befreien. Furore machte seine Theorie der Fuzzy Logic jedoch in Steuerungsautomatiken für industrielle Maschinen und Heimelektronikartikeln. Suchmaschinen im Internet sind nach Ansicht des 84-jährigen Vordenkers das nächste große Anwendungsgebiet.
