Berekening is een proces waarbij de invoer van het ene formulier wordt omgezet in een ander gewenst uitvoerformulier met behulp van bepaalde besturingsacties. Volgens het concept van berekening wordt de invoer een antecedent genoemd en de uitvoer de consequente. Een mapping-functie converteert de invoer van een formulier naar een andere vorm van gewenste uitvoer met behulp van bepaalde besturingsacties. Het computerconcept is voornamelijk van toepassing op computerwetenschappen engineering Er zijn twee soorten computers: harde computers en zachte computers. Hard computing is een proces waarbij we de computer programmeren om bepaalde problemen op te lossen met behulp van al bestaande wiskundige algoritmen, die een precieze outputwaarde opleveren. Een van de fundamentele voorbeelden van hard computing is een numeriek probleem.

Wat is soft computing?

Soft computing is een benadering waarbij we oplossingen berekenen voor de bestaande complexe problemen, waarbij de outputresultaten onnauwkeurig of wazig van aard zijn.Een van de belangrijkste kenmerken van soft computing is dat het adaptief moet zijn, zodat elke verandering in de omgeving geen invloed heeft op het heden. werkwijze. Hieronder volgen de kenmerken van soft computing.

Het vereist geen wiskundige modellen om een bepaald probleem op te lossen
Het geeft verschillende oplossingen wanneer we van tijd tot tijd een probleem van één invoer oplossen
Gebruikt enkele biologisch geïnspireerde methodologieën zoals genetica, evolutie, zwermende deeltjes, het menselijk zenuwstelsel, enz.
Adaptief van aard.

Er zijn drie soorten zachte computertechnieken waaronder de volgende.

Kunstmatig neuraal netwerk

Het is een connectionistisch model en een parallel gedistribueerd netwerk. Er zijn twee soorten ANN (kunstmatig neuraal netwerk) en BNN (biologisch neuraal netwerk). Een neuraal netwerk dat een enkel element verwerkt, staat bekend als een eenheid. De componenten van de eenheid zijn input, gewicht, verwerkingselement, output. Het is vergelijkbaar met ons menselijke neurale systeem. Het belangrijkste voordeel is dat ze de problemen parallel oplossen, kunstmatige neurale netwerken gebruiken elektrische signalen om te communiceren. Maar het grootste nadeel is dat ze niet fouttolerant zijn; als iemand van kunstmatige neuronen beschadigd raakt, zal deze niet meer functioneren.

Een voorbeeld van een handgeschreven personage, waarbij een personage door veel mensen in het Hindi is geschreven, ze kunnen hetzelfde personage schrijven maar in een andere vorm. Zoals hieronder wordt getoond, op welke manier ze ook schrijven, we kunnen het personage begrijpen, omdat men al weet hoe het personage eruit ziet. Dit concept kan worden vergeleken met ons neurale netwerksysteem.

“delen van een elektrisch circuit en hun functies ”

soft - computing

Fuzzy Logic

Het fuzzy logic-algoritme wordt gebruikt om de modellen op te lossen die zijn gebaseerd op logische redeneringen zoals onnauwkeurig en vaag. Het werd geïntroduceerd door Latzi A. Zadeh in 1965. Fuzzy logic levert een bepaalde waarheidswaarde met het gesloten interval [0,1]. Waar 0 = valse waarde, 1 = echte waarde.

Een voorbeeld van een robot die zich in korte tijd van de ene plek naar de andere wil verplaatsen waar er veel obstakels onderweg zijn. Nu rijst de vraag hoe de robot zijn beweging kan berekenen om het bestemmingspunt te bereiken, zonder tegen een obstakel te botsen. Dit soort problemen heeft een onzekerheidsprobleem dat kan worden opgelost met behulp van fuzzy logic.

“hoeveel mAh is een 18650-batterij? ”

fuzzy - logica

Genetisch algoritme in Soft Computing

Het genetische algoritme werd geïntroduceerd door Prof. John Holland in 1965. Het wordt gebruikt om problemen op te lossen op basis van principes van natuurlijke selectie, die onder een evolutionair algoritme vallen. Ze worden meestal gebruikt voor optimalisatieproblemen zoals maximalisatie en minimalisatie van objectieve functies, die bestaan uit twee soorten mierenkolonie en zwermdeeltje. Het volgt biologische processen zoals genetica en evolutie.

Functies van het genetische algoritme

Het genetische algoritme kan de problemen oplossen die niet in realtime kunnen worden opgelost, ook wel bekend als het NP-Hard-probleem. De gecompliceerde problemen die niet wiskundig kunnen worden opgelost, kunnen eenvoudig worden opgelost door het genetische algoritme toe te passen. Het is een heuristische zoekmethode of een willekeurige zoekmethode, die een eerste reeks oplossingen biedt en op efficiënte en effectieve wijze een oplossing voor het probleem genereert.

Een eenvoudige manier om dit algoritme te begrijpen, is door het volgende voorbeeld te beschouwen van een persoon die wat geld in de bank wil investeren, we weten dat er verschillende banken beschikbaar zijn met verschillende schema's en beleid. Zijn individueel belang hoeveel bedrag er in de bank moet worden geïnvesteerd, zodat hij maximale winst kan behalen. Er zijn bepaalde criteria voor de persoon, namelijk hoe hij kan investeren en hoe hij kan profiteren door in de bank te investeren. Deze criteria kunnen worden overwonnen door het algoritme 'Evolutional Computing', zoals genetic computing.

“hoe maak je een oplader voor een zonnecel? ”

genetisch algoritme

Verschil tussen harde computers en zachte computers

Het verschil tussen hard computing en soft computing is als volgt

Harde computers	Soft computing
Het analytische model dat vereist is voor hard computing, moet nauwkeurig worden weergegeven	Het is gebaseerd op onzekerheid, gedeeltelijke waarheid tolerant ten opzichte van onnauwkeurigheid en benadering.
Rekentijd is meer	De rekentijd is minder
Het hangt af van binaire logica, numerieke systemen, scherpe software.	Gebaseerd op benadering en dispositie.
Opeenvolgende berekening	Parallelle berekening
Geeft exacte output	Geeft de juiste output
Voorbeelden: traditionele rekenmethoden met behulp van onze personal computer.	Voorbeeld: neurale netwerken zoals Adaline, Madaline, ART-netwerken, enz.

Voordelen

De voordelen van soft computing zijn

De eenvoudige wiskundige berekening wordt uitgevoerd
Goede efficiëntie
In realtime toepasbaar
Gebaseerd op menselijke redeneringen.

Nadelen

De nadelen van soft computing zijn

Het geeft een geschatte outputwaarde
Als er een kleine fout optreedt, stopt het hele systeem met werken. Om dit te verhelpen, moet het hele systeem vanaf het begin worden gecorrigeerd, wat een tijdrovend proces is.

Toepassingen

De volgende zijn de toepassingen van soft computing

Bestuurt motoren zoals inductiemotor , DC-servomotor automatisch
Energiecentrales kunnen worden bestuurd met behulp van een intelligent besturingssysteem
Bij beeldverwerking kan de gegeven invoer elke vorm hebben, ofwel afbeelding of video, die worden gemanipuleerd met behulp van soft computing om een exact duplicaat van de originele afbeelding of video te krijgen.
In biomedische toepassingen waar het nauw verwant is aan biologie en geneeskunde, kunnen soft computing-technieken worden gebruikt om biomedische problemen op te lossen, zoals diagnose, monitoring, behandeling en therapie.
Slimme instrumentatie is tegenwoordig trendy, waar intelligente apparaten automatisch communiceren met andere apparaten met behulp van een bepaalde set communicatieprotocollen om bepaalde taken uit te voeren, maar het probleem hier is dat er geen goed standaardprotocol is om te communiceren. Dit kan worden ondervangen door zachte computertechnieken te gebruiken, waarbij de slimme apparaten worden gecommuniceerd via meerdere protocollen, met een hoge privacy en robuustheid.

Computing is een techniek die wordt gebruikt om bepaalde invoer met behulp van besturingsactie om te zetten in de gewenste uitvoer. Er zijn twee soorten computertechnieken: hard computing en soft computing. Hier in ons artikel concentreren we ons voornamelijk op soft computing, zijn technieken zoals fuzzy logic, kunstmatig neuraal netwerk, genetisch algoritme, vergelijking tussen hard computing en soft computing, soft computing-technieken, toepassingen en voordelen. Hier is de vraag “Hoe zijn zacht computergebruik is toepasbaar op medisch gebied? '