Реализация базы правил системы нечеткой логики самоконфигурируемым генетическим программированием при решении задачи классификации

Бесплатный доступ

Системы нечеткой логики широко используются в задачах классификации благодаря их способности работать с неопределенностью, неточностью и субъективностью в данных. В отличие от традиционных «четких» методов, нечеткая логика позволяет описывать входные характеристики и выходные классы с помощью лингвистических переменных, таких как «высокий», «средний» и «низкий», что делает модели более интерпретируемыми и согласованными с человеческой логикой. Ключевым ограничением данного подхода является необходимость построения базы правил с привлечением экспертных знаний, а также неоднозначность в выборе подходящих форм функций принадлежности. Для решения этих проблем используются различные алгоритмы оптимизации. Один из таких алгоритмов – генетическое программирование, целью которого является эволюция базы правил, способной точно улавливать лежащие в основе закономерности для правильной классификации, сохраняя при этом интерпретируемость за счет структурной адаптации. В данной статье рассматривается подход применения самонастраивающегося генетического программирования в сочетании с дифференциальной эволюцией для построения баз правил нечеткой логики. Также представлены их практическая реализация и применение к задачам классификации.

Еще

Эволюционные алгоритмы, системы нечеткой логики, генетическое программирование, задача классификации, дифференциальная эволюция, генетический алгоритм, самоконфигурация

Короткий адрес: https://sciup.org/148333106

IDR: 148333106   |   УДК: 519.6   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2026-27-1-33-46

Implementation of the fuzzy logic system rule base by self-configuring genetic programming in solving the classification problem

Fuzzy logic systems are widely used in classification problems due to their ability to handle uncertainty, imprecision, and subjectivity in data. Unlike traditional “crisp” methods, fuzzy logic allows input features and output classes to be described in terms of linguistic variables – such as “high”, “medium”, and “low” – making models more interpretable and aligned with human reasoning. A key limitation of this approach is the need to construct a rule base using expert knowledge, as well as the ambiguity in selecting appropriate membership function shapes. To address these challenges, various optimization algorithms have been developed. One such method is genetic programming, which purpose is to evolve a rule base capable of accurately capturing underlying patterns for correct classification while preserving interpretability through structural adaptation. This article explores the theoretical framework of self-configuring genetic programming combined with differential evolution for constructing fuzzy logic rule bases. It also presents their practical implementation and application to classification tasks.

Еще