BAB 5 FUZZY LOGIC TOOLBOX



5.1 Fuzzy Logic Toolbox [Kembali]

Fuzzy Logic Toolbox merupakan kumpulan tools yang digunakan untuk meracang sistem fuzzy.

Fuzzy Logic Toolbox dikelompokkan menjadi tiga kategori :

1. Command lines 

    Fungsi-fungsi yang dapat dieksekusi langsung dari MATLAB Prompt.

2. Graphical User Inference (GUI)

    GUI digunakan untuk mengakses fungsi-fungsi yang tersedia dalam Fuzzy           Logic Toolbox.

3. Simulink Block

    Tools dalam bentuk blok-blok yang dirancang untuk aplikasi FIS dalam                lingkungan Simulink.

5.2 Graphical User Interface [Kembali]

Jenis GUI dalam merancang FIS pada Fuzzy Logic Toolbox ada 5 jenis :

1. FIS Editor

2. Membership Function Editor

3. Rule Editor

4. Rule Viewer

5. Surface Viewer

Studi kasus yang akan dibahas bagaimana menentukan bonus bagi seorang pelayan? Besar bonus ditentukan dari dua variabel yakni kualitas pelayanan dan kualitas makanan.

Dalam membangun FIS langkah pertama adalah mengkonversi variabel pelayanan dan makanan dalam rentang bilangan atau angka. Selanjutnya menuliskan sekumpulan rule berdasarkan knowledge pelanggan :

IF pelayanan is mengecewakan OR makanan is hambar
THEN bonus is sedikit
IF pelayanan is bagus
THEN bonus is sedang
IF pelayanan is memuaskan OR makanan is lezat
THEN bonus is banyak

Dalam pembahasan ini kedua variabel didefiniskan dalam rentang bilangan 0-10. Diasumsikan bahwa bonus sedikit sekitar 5%, sedang 15%, dan banyak sekitar 25%, dihitung dari harga makanan.

Gambar 5.1 Fungsi Bonus 

5.3 FIS Editor [Kembali]

Pada MATLAB Prompt, ketik : 

        fuzzy

maka akan muncul FIS editor seperti gambar dibawah ini, yang terdiri atas sebuah input (input1)dan sebuah output (output1). 

Gambar 5.2 FIS Editor

selanjutnya desain FIS dengan menambahkan input sesuai dengan variabel yang kita gunakan dalam kasus yakni pelayanan dan makanan, untuk output diganti menjadi bonus dengan mengikuti beberapa langkah. 

Gambar 5.3 Menyimpan FIS

setelah langkah selesai dilakukan, maka akan terlihat sebuah diagram FIS dengan label input dan output seperti yang kita inginkan. 

Gambar 5.4 Diagran FIS fisbonus 

5.4 Membership Function Editor [Kembali]

Fungsi-fungsi keanggotaan variabel input dan ouput didefinisikan melalui Membership Function Editor seperti ditunjukan gambar berikut 5.5

Ada tiga cara untuk membuka Membership Function Editor:

    1. Dari FIS Editor, pilih View ® Edit Membership Function
    2. Dari FIS Editor, double klik ikon variable input / output
    3. Dari Matlab Command Window, ketik mfedit fisbonus, mengasumsikan apabila FIS Editor telah tertutup
Gambar 5.5 Membership Function Editor

Pendefinisian Variabel Pelayanan
    Variabel pelayanan dengan tiga macam harga linguistik yaitu mengecewakan, bagus, memuaskan. Selanjutnya didefinikan dengan fungsi keanggotaan  
gaussmf (gaussian membership function) dengan beberapa langkah, sehingga akan tampil seperti pada gambar 5.6 berikut ini 
 

Gambar 5.6 Mendefinisikan Membership Function untuk variabel pelayanan 

Pendefinisian Variabel Makanan
    Variabel FIS makanan terdiri dari hambar dan enak, kemudian untuk Field Type dengan pilihan tipe fungsi keanggotaan trimf. Dengan mengikuti beberapa langkah dalam pendefinisian variabel makanan, maka seperti terlihat pada gamba 5.7 
 

Gambar 5.7 Mendefinisikan Membership Function untuk variabel makanan 

Pendefinisian Variabel Bonus
    Variabel FIS bonus yang telah ditentukan terdiri dari sedikit, sedang, dan banyak.Pendefinisian fungsi-fungsi keanggotaan tersebut dengan langkah-langkah seperti pendefinisan variabel input seblumnya. Kemudian hasilnya diperlihatkan pada gambar 5.8 
 
Gambar 5.8 Mendefinisikan Membership Function untuk variabel bonus

5.5 Rule [Kembali]

Langkah selanjutnya adalah mendifinisikan IF-THEN rule dengan Rule Editor. Untuk membuka rule editor ada dua cara, yaitu:

    • Pada FIS Editor atau Membership Function Editor, pilih View kemudian Edit Rule.
    • Atau pada MATLAb Prompt, ketik ruleedit fisbonus.
Rule Editor menggunakan GUI mempermudah untuk mendefinisikan IF-THEN rule.  
 

Gambar 5.9 Rule Editor 

Format dalam menampilkan rule ada 3  yaitu :
      • verbose   : dalam bentuk kalimat panjang
      • symbolic  : dalam bahasa indonesia
      • indexed   : dalam format kode

Setelah semua rule yang diperlukan telah didefinisikan, selanjutnya untuk mengevaluasi apakah FIS bekerja seperti yang diharapkan, maka dilakukakan dengan membuka Rule Viewer.
Rule Viewer mendemonstrasikan secar "realtime" bagaimana FIS bekerja secara 
keseluruhan dan bisa menginterpretasikan dengan cepat kerja FIS. 
 

Gambar 5.10 Rule Viewer

Plot keluaran FIS untuk keseluruhan bisa dilihat melalui Surface Viewer yang diperlihatkan oleh gambar 5.11.

Surface Viewer mempunyai kemampuan khusus yang sangat membantu dalam kasus dengan dua atau lebih masukkan FIS dengan sebuah keluaran. 

Gambar 5.11 Surface Viewer

FIS disimpan dalam ekstensi *.fis menggunakan format teks ASCII. 

5.6 Penyisipan Fungsi Operator [Kembali]

Fuzzy logic Toolbox telah menyediakan fungsi-fungsi built-in untuk rancang bangun FIS. Namun juga bisa menggunakan fungsi-fungsi sendiri untuk melakukakn operasi-operasi AND, OR, agregasi, defuzzifikasi, dengan mengikuti standar pendefinisian fungsi dalam MATLAB.

    Setelah mendefinisikan fungsi sendiri, langkah berikutnya adalah menyisipkan GUI Fuzzy Logic Toolbox dengan langkah berikut:

1. Buka FIS Editor dengan mengetik fuzzy pada MATLAB Prompt.

2. Pada panel sebelah kiri bawah, cari fungsi yang ingin diganti.

3. Klik drop-down menu, klik custom. Sebuah kotak dialog akan muncul.

4. Masukkan nama fungsi yang telah didefinisikan kemudian klik OK.

    Fuzzy Logic Toolbox dapat dirancang bangun melalui Command Lines yang disimpan dalam sebuah M-File.

5.7 Variabel Struktur FIS [Kembali]

Komponen-komponen dari struktur FIS diakses dengan nama field setelah variabel a.

perintah getfis(a) mengeluarkan informasi yang hampir sama dengan mengetik a sendiri

 

Gambar 5.12 Diagram blok isi variabel struktur FIS 

Variabel struktur FIS a bisa dibuka dalam GUI :

1. fuzzy (a) menampilkan FIS Editor

2. mfedit (a) menampilkan membership function editor

3. ruleedit (a) menampilkan Rule Editor

4. ruleview (a) menampilkan Rule Viewer

5. surfview (a) menampilkan SurfaceViewer


Ada tiga fungsi MATLAB yang dikhususkan untuk melihat FIS yakni : plotfis, plotmf, dan gensurf.

Misalkan telah mengambil file FIS:

    a=readfis('fisbonus') dan selanjutnya memberikan perintah plot (a), maka akah dihasilkan tampilan struktur FIS seperti gambar 5.13. 

Gambar 5.13 Plotfis

Perintah plotmf (a, 'input', 1), dan plotmf (a, 'output', 1) akan menghasilkan gambar 5.14. Fungsi penampilan keluaran FIS, gensurf akan menampilkan sembarang plot dua atau tiga dimensi keluaran FIS.

 

Gambar 5.14 Fungsi penampilan plot fungsi keanggotaan

 Pada gamvar 5.15 diperliharkan bahwa ketika ada 3 atau lebih masukkan FIS, gensurf akan menghasilkan plot terhadap semua masukkan, tetapi dua input dibuat tetap.

Gambar 5.15 gensurf

Membangun FIS Melalui Command Lines

Perintah newfis harus diberi argumen (masukan) nama FIS yang diinginkan, yang dalam hal ini fisbonus1. Keluaran newfis adalah sebuah struktur FIS.

Secara default, newfis memilih tipe Mamdani, operasi AND dilakukan dengan dengan fungsi min, operasi OR dengan fungsi max, defuzzifikasi dengan fungsi centroid, implikasi dengan fungsi min, dan agregasi dengan fungsi max.

Perbandingan FIS Tipe Mamdani dan Sugeno 

Kelebihan FIS tipe Sugeno:

    1.  Efisiensi dalam komputasi
    2.  Cocok untuk pemodelan-pemodelan sistem linier, seperti PID control
    3.  Cocok untuk digabungkan dengan teknik optimisasi dan adaptif
    4.  Menjamin kontinuitas keluaran
    5.  Memungkinkan dilakukan analisis matematis

Kelebihan FIS tipe Mamdani:

    1.  Bersifat intuitif
    2.  Diterima secara luas
    3.  Sangat cocok diberi human input
Gambar 5.16 Hasil pemodelan FIS tipe Sugeno

5.8 Video [Kembali]




FIS Editor


Penyisipan Fungsi Opetator

5.9 Link Download [Kembali]


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Komentar (Atom)