Je dobré být fuzzy, protože takový je i reálný svět kolem nás.

Autor: , 8. 10. 2014

Fuzzy logika vychází z poznatku, že reálný svět má vlastnosti nejednoznačně dané, není jen černý a bílý, není jen světlo a tma. Existují „mezihodnoty" stavů v reálném světě, hranice v našem skutečném světě a přirozeném jazyce jsou velmi často neostré. V kolika letech přestane být člověk mladý, jak definovat například vlastnosti typu „středně silný, velmi malý, extrémně slabý“ anebo kde přesně v duze začíná a končí zelená?


doc. RNDr. Martin Štěpnička, Ph.D., Ústav pro výzkum a aplikace fuzzy modelování, Centrum excelence IT4Innovations, divize OU; autor fotografie: Radovan Šťastný

Logika, coby věda o korektnosti úsudků, je nepostradatelným nástrojem zejména v abstraktních disciplínách, kde správnost závěrů nemůžeme ověřovat experimentem, nicméně se můžeme spolehnout na nástroje jako formální důkaz a logické odvozování: například v matematice, právu či filosofii včetně metodologie vědy, tedy vlastně v samotných základech veškerého vědeckého poznání. Teorie fuzzy množin umožnila vytvořit matematický model vágních výrazů a fuzzy logika nám umožnila s nimi korektně a formálně správně pracovat. Tím se otevřelo široké pole možností pro různé aplikace. S pomocí fuzzy množin a fuzzy logiky dokážeme výrazy typu „velký“, „slabý“ nebo „brzdi“ nejen přeložit do řeči matematiky, ale dokážeme s nimi dále i správně pracovat. Díky tomu lze vyvíjet celou řadu algoritmů, které pak dokážou nahradit člověka při rychlém a efektivním řízení procesů. Počítač se pak s jistou mírou nadsázky chová jakoby „rozuměl“ přirozenému jazyku. Proto má fuzzy logika aplikace nejen v automatickém řízení technologických procesů, ale i v rozhodování.  Vědci tak učí stroje doslova myslet a vznikají rozličné užitečné aplikace nejen pro průmysl a další odvětví, jako je například zdravotnictví, ale i praktické aplikace pro dennodenní život každého z nás: pereme v úsporné automatické pračce, fotoaparáty s nastavením na automat fotí prakticky za nás, parkujeme pomocí parkovacího asistenta, používáme inteligentní adaptivní automatické převodovky.

Jedním z matematiků, zabývajícím se teorií a aplikací fuzzy modelování, je doc. Martin Štěpnička, zástupce ředitele Ústavu pro výzkum a aplikace fuzzy modelování na Ostravské univerzitě.  “Ústav pro výzkum a aplikace fuzzy modelování na Ostravské univerzitě existuje v čisté podobě, nikde na světě tomu tak není. Jinde dělají lidé vědu jen v rámci svého úvazku na katedrách. Pokud už jsou zakládány ústavy výzkumného charakteru, mají většinou mnohem širší záběr. Poměrně těžko se podaří najít více než pět šest vědeckých pracovníků z jednoho oboru, proto jsou výzkumné ústavy většinou poněkud šířeji zaměřeny. Výhoda širšího zaměření je však kompenzována nižší konzistentností, pracovníci spolupracují v malých skupinkách a příliš nevidí do práce ostatních. Je poměrně těžké získat dostatečný počet vědeckých pracovníků v jednom oboru nebo si je vychovat. V tom je náš ústav jedinečný“, přibližuje unikátnost ústavu Martin Štěpnička.

Výzkumný tým Ústavu pro výzkum a aplikace fuzzy modelování vytváří nové metody a nástroje pro automatické řízení a rozhodování za neurčitosti i pro získávání znalostí z dat a prognózování budoucího vývoje systémů. Vytváří nové speciální přírodou inspirované algoritmy či algoritmy robustní, které jsou schopné optimalizovat proces přes zpětnou vazbu řízeného systému a nové metody na základě principů fuzzy modelování pro zpracování digitálního obrazu. Vznikají tak například inferenční systémy, které dokážou odvozovat nové poznatky z existujících znalostí a zpracovat i fakta poznamenaná jistou mírou neurčitosti, nebo technologie s prvky inteligentního zpracování digitálního obrazu, jež mají využití například v oblastech nesmírně rychlé automatizované detekce různých vad průmyslových či bižuterních výrobků nebo zobrazovacích metodách v medicíně. To vše jsou příklady, jak umělé inteligence a konkrétně fuzzy logika mohou pomáhat v každodenním životě.