Bulanık mantık

BULANIK MANTIK

“Bulanıklık” kavramı ilk kez 1960’lı yılların başlarında Azerbaycanlı bir bilim adamı olan Lütfi A. Zadeh tarafından ortaya atılmıştır. Zadeh 1961 yılında yayımladığı bir makalesinde olasılık dağılımıyla tanımlanamayan bulanık ya da belirsiz nicelikler için farklı bir matematiğe ihtiyaç olduğuna dikkat çekmiştir. 1960’ların sonlarında Zadeh’in makalesi klasik mantıktan vazgeçmeyen bilim çevreleri tarafından kabul görmemiş ve hatta ABD kongresinde ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF– National Science Foundation) kaynaklarının boşa harcanmasına örnek gösterilmiştir. Tüm bu olumsuz gelişmelere rağmen çalışmalarını sürdüren Zadeh 1965 yılında konuyla ilgili ilk çalışma olan “Fuzzy Sets” başlıklı makalesini yayınlamıştır. Bulanık küme, mantık ve sistem kavramları, makine sistemlerinin kontrol mekanizmalarının elde edilmesinde kullanılan fazla sayıda doğrusal olmayan denklemin yöntemi karmaşıklaştırması ve çözümü zorlaştırması neticesinde ortaya çıkmıştır. Modern anlamda bulanık mantık teorisinin ortaya atılmasına kadar geçen süre içerisinde, gerçek hayatta meydana gelen olayların Aristo mantığı ile açıklanmasının zor olduğunu düşünen bilim adamlarının çoklu mantık sistemini geliştirme yönünde çalışmaları olmuştur.

Dünya üzerinde bugüne kadar birçok bilim alanında yapılan çalışmalarda kullanılan Aristo mantığının (0,1) ikili önermelerine karşın gerçek hayatta ve canlı materyal ile çalışan uygulamalı bilim dallarında (Tıp, Biyoloji, Ziraat vb.) verilerin kesin olmamasına dayanarak üç veya daha fazla sayıda önermeler yapabilen ve kısmi üyeliğe izin veren bulanık mantık teorisi kullanılmaya başlanmıştır. Bu teorinin bulanık kümeleri kullanarak akıl yürütmeler yapmasıyla çok daha hassas, verimli ve doğru sonuçlar elde edilmiş ve teori zaman içerisinde hızla gelişmiştir.

Aristo mantığı olayları sadece iyi ve kötü gibi iki sınıfa ayırır. Yani matematiksel olarak arada bir sınıf kabul etmez, bu durum doğanın yapısına uymamaktadır. Doğanın sadece evet – hayır dan ibaret olmadığını Prof. Dr. Üstün DÖKMEN Küçük Şeyler adlı kitabında şu şekilde açıklamaktadır. Hayatta sadece“EVET” ve “HAYIR” olsa idi size sorulan “Eroin kullanmayı bıraktınız mı?” Sorusuna nasıl cevap verirdiniz? EVET mi? Bu cevabı verdiğinizde daha önce eroin kullanıyormuş gibi algılanırsınız. HAYIR mı? Bu cevabı verdiğinizde halen eroin kullanıyormuşsunuz gibi algılanırsınız. Görülüyor ki normal hayat sadece EVET-HAYIR ile sınırlı değildir (DÖKMEN, 2004). Dolayısıyla gerçek olayların matematiksel olarak açıklanmasında Aristo mantığı yetersiz kalmaktadır. Zadeh 1965 yılında yayınladığı “Fuzzy Sets” başlıklı makalesinde bulanık kümeyi [0–1] aralığında değişen üyelik derecelerine sahip nesneler kümesi olarak tanımlamıştır. Buna göre bir elemanın bulanık kümedeki üyelik derecesinin bir mutlak değer olmadığı ve [0–1] arasında bir “aralık değer” olduğu ifade edilmektedir. Bilinen klasik küme teorisine göre ise bir elemanın alabileceği üyelik dereceleri 0 ve 1’dir. Yani, bir eleman kümenin ya elemanıdır (1) ya da değildir (0) (Çizelge 1.1). Bulanık kümeler siyah-beyaz arasındaki tüm gri tonları kabul ederken klasik küme teorisi için siyah ve beyaz vardır, aradaki tonlar yoktur. Oysaki gerçek dünya sadece siyah ve beyazdan ibaret değildir.

İnsan beyni, en karmaşık problemler karşısında bile algıladığı uyarıcıları sahip oldukları niteliklere göre ağırlıklandırıp, kusursuz bir davranış üretebilme yeteneğine sahiptir. İnsanlar bu yeteneğini duyu organlarını kullanarak elde ettiği kısıtlı bilgileri, doğduğu ilk günden itibaren çevresinin etkisiyle oluşturduğu bakış ve anlayış tarzıyla yorumlayarak elde etmektedir. Bulanık mantık insan beyninin bu özelliğinin modellenmesini sağlayan bir yöntemdir. İnsan düşüncesi, hareketlerin kontrol problemlerini “EĞER” – “koşul” – “İSE” – “sonuç” gibi basit bir koşullu önerme yaklaşımı kullanarak çözer. Örneğin, ışığı yakmaya karar vermek için ortamın ışık şiddetini ölçmeye gerek yoktur. Bunun yerine ‘EĞER karanlık İSE ışık yakılmalıdır‘ davranış kuralı basit ve yeterlidir. Kontrol problemi karmaşıklaştıkça kararı etkileyecek koşulların sayısı artabileceği gibi yapısı da değişebilir. Önermeler VE-VEYA gibi bağlaçlarla kombine edilebilirler. Örneğin, bir sürücünün aracın hızını ayarlarken kullandığı ‘EĞER hız>90km/saat VEYA öndeki araç yakın İSE hız düşürülmelidir‘ kuralı, bir taraftan hız göstergesindeki sayısal değeri, diğer taraftan öndeki araç ile olan mesafenin niteliğini kullanmayı gerektirir. Yani hem sayısal değerler hem de sözel ifadeler aynı anda kullanılabilir.

Teori, Zadeh tarafından ortaya atıldığı 1960 lı yılların başından 1985 yılına kadar geçen süre içerisinde çok fazla gelişim gösterememiştir. Daha sonra uzak doğu ülkelerinin dikkatini çeken bulanık mantık teorisi özellikle Japonya da mühendislik uygulamalarında yaygın bir şekilde kullanılması ile tüm dünyada kabul görmüş ve çok hızlı bir gelişim göstermiştir. Nasreddin Hocanın “Sende haklısın” sözüyle yıllardır bilinçaltımızda var olan bulanık mantık maalesef ülkemizde 2000 li yıllara kadar çok fazla gelişememiştir. Bu günlerde ise oldukça geniş bir kullanım alanı bulan bu teori üzerinde ki çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Endüstri 4.0 dönemine girdiğimiz bugünlerde yapay zeka ve bulanık mantık temelli çok fazla sayıda uygulama hayatımıza girmeye devam ediyor.

Kaynaklar:

Ö. Görgülü. 2007. Bulanık Mantık (Fuzzy Logic) Teorisi ve Tarımda Kullanım Olanakları Üzerine bir Araştırma, Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.

DÖKMEN, Ü.,2004. Küçük Şeyler. Sistem Yayıncılık, 192 s, İstanbul.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir