Yumuşak Hesaplama Nedir: Teknikler ve Farklılıklar

Hesaplama, belirli kontrol eylemlerini kullanarak bir formun girdisini istenen başka bir çıktı formuna dönüştürme işlemidir. Hesaplama kavramına göre, girdiye öncül, çıktıya sonuç denir. Bir eşleme işlevi, belirli kontrol eylemlerini kullanarak bir formun girdisini istenen çıktının başka bir biçimine dönüştürür. Hesaplama kavramı esas olarak aşağıdakilere uygulanabilir: bilgisayar Bilimi Mühendisliği . İki tür bilgi işlem vardır: sert bilgi işlem ve yazılımsal bilgi işlem. Zor hesaplama, bilgisayarı belirli problemleri çözmek için önceden var olan matematiksel algoritmaları kullanarak programladığımız ve kesin bir çıktı değeri sağlayan bir süreçtir. Zor hesaplamanın temel örneklerinden biri sayısal bir problemdir.

Soft Computing nedir?

Yumuşak hesaplama, çıktı sonuçlarının doğası gereği belirsiz veya belirsiz olduğu, mevcut karmaşık sorunlara çözümler hesapladığımız bir yaklaşımdır; yumuşak hesaplamanın en önemli özelliklerinden biri, ortamdaki herhangi bir değişikliğin mevcut durumu etkilememesi için uyarlanabilir olmasıdır. süreç. Aşağıdakiler, yazılımsal hesaplamanın özellikleridir.

• Herhangi bir problemi çözmek için herhangi bir matematiksel modelleme gerektirmez
• Zaman zaman bir girdi problemini çözdüğümüzde farklı çözümler sunar.
• Genetik, evrim, parçacıkların kaynaşması, insan sinir sistemi vb.Gibi biyolojik olarak ilham alan bazı metodolojileri kullanır.
• Doğada uyarlanabilir.

Üç tür vardır yazılımsal hesaplama teknikleri aşağıdakileri içerir.

• Yapay Sinir Ağı
• Bulanık mantık
• Genetik Algoritma

Yapay Sinir Ağı

Bağlantıcı modelleme ve paralel dağıtılmış ağdır. İki tür var YSA (Yapay Sinir Ağı) ve BNN (Biyolojik Sinir Ağı). Tek bir öğeyi işleyen bir sinir ağı, birim olarak bilinir. bileşenleri birim, girdi, ağırlık, işleme elemanı, çıktıdır. İnsan sinir sistemimize benzer. Ana avantajı, problemleri paralel olarak çözmeleridir, yapay sinir ağları iletişim için elektrik sinyalleri kullanır. Ancak asıl dezavantaj, hataya dayanıklı olmamalarıdır, yani yapay nöronlardan herhangi biri hasar görürse, artık çalışmayacaktır.

Bir karakterin birçok kişi tarafından Hintçe yazıldığı el yazısıyla yazılmış bir karakter örneği, aynı karakteri farklı bir biçimde yazabilirler. Aşağıda gösterildiği gibi, hangi şekilde yazarlarsa yazsınlar karakteri anlayabiliriz çünkü kişi zaten karakterin nasıl göründüğünü bilir. Bu konsept, sinir ağı sistemimizle karşılaştırılabilir.

yazılım - bilgi işlem

Bulanık mantık

Bulanık mantık algoritması, belirsiz ve belirsiz mantıksal akıl yürütmeye dayanan modelleri çözmek için kullanılır. Latzi A. Zadeh tarafından 1965 yılında tanıtıldı. Bulanık mantık, kapalı aralık [0,1] ile öngörülen doğruluk değerini sağlar. 0 = yanlış değer, 1 = gerçek değer.

Yolda çok sayıda engelin olduğu, kısa sürede bir yerden başka bir yere gitmek isteyen bir robot örneği. Şimdi ortaya çıkan soru, robotun herhangi bir engele çarpmadan hedef noktasına ulaşmak için hareketini nasıl hesaplayabileceğidir. Bu tür problemler, bulanık mantık kullanılarak çözülebilen belirsizlik problemine sahiptir.

Bulanık mantık

Yumuşak Hesaplamada Genetik Algoritma

Genetik algoritma, 1965 yılında Prof. John Holland tarafından tanıtıldı. Evrimsel algoritma kapsamına giren doğal seçilim ilkelerine dayalı problemleri çözmek için kullanılır. Genellikle iki tür karınca kolonisi ve sürü parçacığı olan objektif işlevlerin maksimizasyonu ve minimizasyonu gibi optimizasyon problemleri için kullanılırlar. Genetik ve evrim gibi biyolojik süreçleri takip eder.

Genetik Algoritmanın İşlevleri

Genetik algoritma, NP-Hard problemi olarak da bilinen gerçek zamanlı olarak çözülemeyen problemleri çözebilir. Matematiksel olarak çözülemeyen karmaşık problemler, genetik algoritma uygulanarak kolaylıkla çözülebilir. İlk çözüm kümesi sağlayan ve soruna verimli ve etkili bir şekilde çözüm üreten sezgisel bir arama veya rastgele arama yöntemidir.

Bu algoritmayı anlamanın basit bir yolu, bankaya biraz para yatırmak isteyen bir kişinin aşağıdaki örneğini dikkate almaktır, farklı plan ve politikalara sahip farklı bankalar olduğunu biliyoruz. Maksimum kar elde edebilmesi için bankaya ne kadar yatırım yapılacağı kişisel faizidir. Kişinin nasıl yatırım yapabileceği ve bankaya yatırım yaparak nasıl kar elde edebileceği konusunda belli kriterler vardır. Bu kriterler, genetik hesaplama gibi 'Evrimsel Hesaplama' algoritmasıyla aşılabilir.

genetik Algoritma

Sabit Hesaplama ve Yumuşak Hesaplama Arasındaki Fark

Sert bilgi işlem ve yazılımsal bilgi işlem arasındaki fark aşağıdaki gibidir

Avantajlar

Yazılımsal bilgi işlemin avantajları şunlardır:

• Basit matematiksel hesaplama yapılır
• İyi verimlilik
• Gerçek zamanlı olarak uygulanabilir
• İnsan muhakemesine dayanır.

Dezavantajları

Yazılımsal bilgi işlemin dezavantajları

• Yaklaşık bir çıktı değeri verir
• Küçük bir hata oluşursa, tüm sistem çalışmayı durdurur, tüm sistemin üstesinden gelmek için baştan düzeltilmesi gerekir, bu da zaman alır.

Başvurular

Aşağıdakiler yazılımsal bilgi işlem uygulamalarıdır

• Motorları şu şekilde kontrol eder endüksiyon motoru , DC servo motor otomatik olarak
• Enerji santralleri akıllı bir kontrol sistemi kullanılarak kontrol edilebilir
• Görüntü işlemede, verilen girdi, orijinal görüntünün veya videonun tam bir kopyasını elde etmek için yazılımsal hesaplama kullanılarak işlenebilen herhangi bir görüntü veya video biçiminde olabilir.
• Biyoloji ve tıpla yakından ilgili olduğu biyomedikal uygulamalarda, yumuşak hesaplama teknikleri tanı, izleme, tedavi ve terapi gibi biyomedikal sorunları çözmek için kullanılabilir.
• Akıllı enstrümantasyon, akıllı cihazların belirli bir set kullanarak diğer cihazlarla otomatik olarak iletişim kurduğu günümüzde moda. iletişim protokolleri belirli görevleri yerine getirmek için, ancak buradaki sorun, iletişim için uygun standart protokol olmamasıdır. Bu, akıllı cihazların yüksek gizlilik ve sağlamlıkla birden fazla protokol üzerinden iletildiği yumuşak bilgi işlem teknikleri kullanılarak aşılabilir.

Hesaplama, kontrol eylemini kullanarak belirli girdileri istenen çıktıya dönüştürmek için kullanılan bir tekniktir. İki tür hesaplama tekniği vardır; zor hesaplama ve yazılımdan hesaplama. Burada makalemizde, esas olarak yumuşak hesaplamaya, onun bulanık mantık, yapay sinir ağı, genetik algoritma, zor hesaplama ve yazılımsal hesaplama arasındaki karşılaştırma, yazılımsal hesaplama teknikleri, uygulamaları ve avantajları gibi tekniklere odaklanıyoruz. İşte 'Nasıl yumuşak bilgi işlem tıp alanında uygulanabilir mi? '