Πριν κατανοήσουμε τη μαλακή υπολογιστική και τη σκληρή υπολογιστική, θα πρέπει να καταλάβουμε τι είναι ο υπολογισμός; Ο υπολογισμός από την άποψη της τεχνολογίας των υπολογιστών είναι η διαδικασία επίτευξης της συγκεκριμένης εργασίας με τη βοήθεια υπολογιστή ή υπολογιστικής συσκευής. Υπάρχουν διάφορα χαρακτηριστικά του υπολογιστικού συστήματος, όπως θα πρέπει να παρέχουν ακριβείς λύσεις, ακριβείς και σαφείς ενέργειες ελέγχου, να διευκολύνουν τη λύση των προβλημάτων που μπορούν να επιλυθούν μαθηματικά.
Η παραδοσιακή μέθοδος υπολογιστικής, η σκληρή υπολογιστική είναι κατάλληλη για μαθηματικά προβλήματα, αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων, αλλά το σημαντικότερο μειονέκτημα είναι ότι καταναλώνει μεγάλο χρόνο χρόνου και κόστους. Αυτός είναι ο λόγος που η μαλακή πληροφορική είναι η καλύτερη εναλλακτική λύση για την επίλυση των πραγματικών προβλημάτων στον κόσμο.
Συγκριτικό διάγραμμα
| Βάση σύγκρισης | Μαλακό υπολογισμό | Σκληρός υπολογιστής |
|---|---|---|
| Βασικός | Ανεκτικός για την αβεβαιότητα, την αβεβαιότητα, τη μερική αλήθεια και την προσέγγιση. | Χρησιμοποιεί ακριβές αναλυτικό μοντέλο. |
| Βασισμένο στο | Ασαφής λογική και πιθανοκρατική συλλογιστική | Δυαδική λογική και καθαρό σύστημα |
| Χαρακτηριστικά | Προσέγγιση και διαθεσιμότητα | Ακρίβεια και κατηγορηματικότητα |
| Φύση | Στοχαστικό | Προσδιοριστικό |
| Λειτουργεί | Διφορούμενα και θορυβώδη δεδομένα | Ακριβή δεδομένα εισόδου |
| Υπολογισμός | Μπορεί να εκτελέσει παράλληλους υπολογισμούς | Ακολουθητικός |
| Αποτέλεσμα | Κατά προσέγγιση | Παράγει ακριβή αποτελέσματα. |
Ορισμός μαλακών υπολογιστών
Ο μαλακός υπολογισμός είναι ένα υπολογιστικό μοντέλο που εξελίχθηκε για να λύσει τα μη γραμμικά προβλήματα που περιλαμβάνουν αβέβαιες, ανακριβείς και προσεγγιστικές λύσεις ενός προβλήματος. Αυτοί οι τύποι προβλημάτων θεωρούνται προβλήματα πραγματικής ζωής, όπου απαιτείται η ανθρώπινη νοημοσύνη για την επίλυσή τους. Ο μαλακός υπολογιστικός όρος έχει σχεδιαστεί από τον Dr. Lotfi Zadeh, σύμφωνα με τον ίδιο, η μαλακή πληροφορική είναι μια προσέγγιση που μιμείται το ανθρώπινο μυαλό να λογίζεται και μαθαίνει σε ένα περιβάλλον αβεβαιότητας και εντυπώσεων.
Δημιουργείται μέσω δύο στοιχείων προσαρμοστικότητα και γνώση και έχει ένα σύνολο εργαλείων όπως η ασαφής λογική, τα νευρωνικά δίκτυα, ο γενετικός αλγόριθμος κ.λπ. Το μαλακό υπολογιστικό μοντέλο είναι διαφορετικό από το προηγούμενο μοντέλο του, το οποίο είναι γνωστό ως μοντέλο σκληρού υπολογισμού, επειδή δεν λειτουργεί στο μαθηματικό μοντέλο επίλυσης προβλημάτων.
Τώρα, συζητήστε με μερικές από τις μεθοδολογίες του μαλακού υπολογιστή με παραδείγματα.
1. Η ασαφής λογική ασχολείται με τα προβλήματα λήψης αποφάσεων και συστημάτων ελέγχου που δεν μπορούν να μετατραπούν σε σκληρούς μαθηματικούς τύπους. Αυτό ουσιαστικά χαρτογραφεί τις εισόδους στις έξοδοι λογικά με μη γραμμικό τρόπο, τον τρόπο που το κάνει ο άνθρωπος. Η ασαφής λογική χρησιμοποιείται στο υποσύστημα αυτοκινήτων, κλιματιστικά, κάμερες κ.λπ.
2. Τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα εκτελούν ταξινόμηση, εξόρυξη δεδομένων και διαδικασία πρόβλεψης και διαχειρίζονται εύκολα τα θορυβώδη δεδομένα εισόδου, κατηγοριοποιώντας τα στις ομάδες ή χαρτογραφώντας σε μια αναμενόμενη έξοδο. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται στην αναγνώριση εικόνων και χαρακτήρων, στην πρόβλεψη επιχειρήσεων, όπου τα πρότυπα μαθαίνονται από τα σύνολα δεδομένων και δημιουργείται ένα μοντέλο για την αναγνώριση αυτών των μοτίβων.
3. Γενετικοί αλγόριθμοι και εξελικτικές τεχνικές χρησιμοποιούνται για την επίλυση των προβλημάτων βελτιστοποίησης και σχεδιασμού, όπου μπορεί να αναγνωριστεί μια βέλτιστη λύση, αλλά δεν θα παρέχεται προκαθορισμένη σωστή απάντηση. Οι εφαρμογές πραγματικού βίου του γενετικού αλγορίθμου που χρησιμοποιεί ευρετικές τεχνικές αναζήτησης είναι η ρομποτική, η αυτοκινητοβιομηχανία, η βελτιστοποιημένη δρομολόγηση των τηλεπικοινωνιών, η βιομιμητική εφεύρεση κ.ο.κ.
Ορισμός σκληρού υπολογιστή
Ο σκληρός υπολογισμός είναι η παραδοσιακή προσέγγιση που χρησιμοποιείται στον υπολογισμό, ο οποίος χρειάζεται ένα ακριβές αναλυτικό μοντέλο. Προτάθηκε επίσης από τον κ. Lotfi Zadeh πριν από τη μαλακή πληροφορική. Η προσέγγιση σκληρού υπολογισμού παράγει ένα εγγυημένο, προσδιοριστικό και ακριβές αποτέλεσμα και καθορίζει οριστικές ενέργειες ελέγχου χρησιμοποιώντας ένα μαθηματικό μοντέλο ή αλγόριθμο. Ασχολείται με τη δυαδική και τραγανή λογική που απαιτεί τα ακριβή δεδομένα εισόδου διαδοχικά. Ωστόσο, ο σκληρός υπολογιστής δεν είναι σε θέση να επιλύσει τα προβλήματα του πραγματικού κόσμου των οποίων η συμπεριφορά είναι εξαιρετικά ασαφής και όπου οι πληροφορίες αλλάζουν με συνέπεια.
Ας πάρουμε ένα παράδειγμα αν πρέπει να βρούμε αν θα βρέξει σήμερα ή όχι; Η απάντηση θα μπορούσε να είναι ναι ή όχι, πράγμα που σημαίνει με δυο πιθανόν ντετερμινιστικούς τρόπους ότι μπορούμε να απαντήσουμε στην ερώτηση ή με άλλα λόγια, η απάντηση περιέχει μια τραγανή ή δυαδική λύση.
Βασικές διαφορές μεταξύ μαλακών υπολογιστών και σκληρών υπολογιστών
- Το μοντέλο soft computing είναι ανεκτικό σε ακρίβεια, μερική αλήθεια, προσέγγιση. Από την άλλη πλευρά, ο σκληρός υπολογιστής δεν λειτουργεί με βάση τις παραπάνω αρχές. είναι πολύ ακριβές και βέβαιο.
- Ο μαλακός υπολογιστής χρησιμοποιεί ασαφή λογική και πιθανολογικούς συλλογισμούς, ενώ ο σκληρός υπολογισμός βασίζεται σε δυαδικά ή τραγανή συστήματα.
- Ο σκληρός υπολογιστής έχει χαρακτηριστικά όπως ακρίβεια και κατηγορηματικότητα. Αντιθέτως, η προσέγγιση και η διαθεσιμότητα είναι τα χαρακτηριστικά της μαλακής πληροφορικής.
- Η προσέγγιση της μαλακής πληροφορικής είναι πιθανολογικής φύσης, ενώ ο σκληρός υπολογισμός είναι καθοριστικός.
- Ο μαλακός υπολογιστής μπορεί εύκολα να λειτουργήσει με τα θορυβώδη και αμφιλεγόμενα δεδομένα. Αντίθετα, ο σκληρός υπολογιστής μπορεί να λειτουργήσει μόνο με ακριβή δεδομένα εισόδου.
- Παράλληλοι υπολογισμοί μπορούν να πραγματοποιηθούν σε μαλακό υπολογισμό. Αντίθετα, στη σκληρή υπολογιστική πραγματοποιείται διαδοχικός υπολογισμός στα δεδομένα.
- Ο μαλακός υπολογιστής μπορεί να παράγει κατά προσέγγιση αποτελέσματα ενώ σκληρός υπολογισμός παράγει ακριβή αποτελέσματα.
συμπέρασμα
Η συμβατική υπολογιστική προσέγγιση σκληρού υπολογισμού είναι αποτελεσματική όταν πρόκειται για την επίλυση ενός ντετερμινιστικού προβλήματος, αλλά καθώς το πρόβλημα μεγαλώνει σε μέγεθος και πολυπλοκότητα, αυξάνεται και ο χώρος αναζήτησης σχεδιασμού. Αυτό δυσκολεύει να επιλύσει ένα αβέβαιο και ασαφές πρόβλημα από τη σκληρή υπολογιστική. Έτσι, η μαλακή πληροφορική έχει αναδειχθεί ως η λύση για το σκληρό υπολογιστικό σύστημα, το οποίο παρέχει επίσης πολλά οφέλη, όπως γρήγορος υπολογισμός, χαμηλό κόστος, εξάλειψη του προκαθορισμένου λογισμικού, κ.λπ.
