ก่อนที่จะทำความเข้าใจกับคอมพิวเตอร์อ่อนและคอมพิวเตอร์ยากที่เราควรเข้าใจคอมพิวเตอร์คืออะไร? การคำนวณในแง่ของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เป็นกระบวนการของการบรรลุภารกิจเฉพาะด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ มีหลายลักษณะของการคำนวณเช่นควรให้วิธีการแก้ปัญหาที่แม่นยำการควบคุมที่แม่นยำและชัดเจนอำนวยความสะดวกในการแก้ปัญหาที่สามารถแก้ไขได้ทางคณิตศาสตร์
วิธีการคำนวณแบบดั้งเดิมการคำนวณแบบยากเหมาะสำหรับปัญหาทางคณิตศาสตร์แม้ว่าอาจใช้เพื่อแก้ปัญหาในโลกแห่งความจริง แต่สิ่งสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณก็คือการใช้เวลาและค่าใช้จ่ายในการคำนวณจำนวนมาก นี่คือเหตุผลที่ soft computing เป็นทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับการแก้ปัญหาในโลกแห่งความจริง
แผนภูมิเปรียบเทียบ
| พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ | คอมพิวเตอร์อ่อนนุ่ม | การคำนวณอย่างหนัก |
|---|---|---|
| ขั้นพื้นฐาน | ทนต่อความไม่แน่นอนความไม่แน่นอนความจริงบางส่วนและการประมาณ | ใช้รูปแบบการวิเคราะห์ที่ระบุไว้อย่างแม่นยำ |
| ขึ้นอยู่กับ | ตรรกะคลุมเครือและการใช้เหตุผลที่น่าจะเป็น | ตรรกะไบนารีและระบบที่คมชัด |
| คุณสมบัติ | การประมาณและการจัดการ | ความแม่นยำและความเป็นหมวดหมู่ |
| ธรรมชาติ | stochastic | กำหนด |
| ทำงานบน | ข้อมูลที่คลุมเครือและมีเสียงดัง | ข้อมูลอินพุตที่แน่นอน |
| การคำนวณ | สามารถทำการคำนวณแบบขนาน | ลำดับ |
| ผล | ประมาณ | ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ |
ความหมายของ Soft computing
Soft computing เป็นรูปแบบการคำนวณที่พัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาที่ไม่ใช่เชิงเส้นซึ่งเกี่ยวข้องกับความไม่แน่นอนที่ไม่แน่นอนและการแก้ปัญหาโดยประมาณของปัญหา ปัญหาประเภทนี้ถือเป็นปัญหาในชีวิตจริงที่ต้องการความเฉลียวฉลาดของมนุษย์เช่นเดียวกัน คำว่าซอฟต์คอมพิวติ้งนั้นเป็นคำประกาศของดร. ลอฟฟี่ซาเดห์เขากล่าวว่าซอฟท์คอมพิวติ้งเป็นวิธีการที่เลียนแบบจิตใจมนุษย์ให้เหตุผลและเรียนรู้ในสภาพแวดล้อมที่มีความไม่แน่นอนและความประทับใจ
มันถูกสร้างขึ้นผ่านการปรับตัวสององค์ประกอบและความรู้และมีชุดของเครื่องมือเช่นตรรกะคลุมเครือเครือข่ายประสาทอัลกอริทึมทางพันธุกรรมและอื่น ๆ แบบจำลองการคำนวณแบบอ่อนนั้นแตกต่างจากแบบยุคก่อนที่รู้จักกันในชื่อแบบจำลองการคำนวณแบบแข็งเพราะมันไม่สามารถใช้กับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการแก้ปัญหาได้
ตอนนี้ให้เราพูดถึงวิธีการบางอย่างของ soft computing ด้วยตัวอย่าง
1. ฟัซซีลอจิก เกี่ยวข้องกับการตัดสินใจและปัญหาของระบบควบคุมซึ่งไม่สามารถแปลงเป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ที่ยากได้ สิ่งนี้จะแมปอินพุตกับเอาต์พุตอย่างมีเหตุผลในลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้นเหมือนกับที่มนุษย์ทำ Fuzzy logic ใช้ในระบบย่อยรถยนต์, เครื่องปรับอากาศ, กล้อง, และอื่น ๆ
2. เครือข่ายประสาทเทียม ดำเนินการจัดหมวดหมู่การทำเหมืองข้อมูลและกระบวนการทำนายและจัดการข้อมูลอินพุตที่มีเสียงดังได้อย่างง่ายดายโดยจัดหมวดหมู่เป็นกลุ่มหรือทำแผนที่ไปยังเอาต์พุตที่คาดหวัง ตัวอย่างเช่นมันถูกใช้ในการรับรู้ภาพและตัวละครการคาดการณ์ทางธุรกิจที่เรียนรู้รูปแบบจากชุดข้อมูลและสร้างแบบจำลองเพื่อรับรู้รูปแบบเหล่านี้
3. มี การใช้อัลกอริธึมเชิงพันธุกรรม และเทคนิคการวิวัฒนาการเพื่อแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสมและออกแบบปัญหาที่เกี่ยวข้องซึ่งโซลูชั่นที่ดีที่สุดสามารถรับรู้ได้ แต่จะไม่มีคำตอบที่ถูกต้องที่กำหนดไว้ล่วงหน้า แอปพลิเคชันในชีวิตจริงของอัลกอริทึมทางพันธุกรรมซึ่งใช้เทคนิคการค้นหาแบบฮิวริสติกคือหุ่นยนต์การออกแบบยานยนต์การกำหนดเส้นทางการสื่อสารโทรคมนาคมที่ดีที่สุดการประดิษฐ์ biomimetic และอื่น ๆ
ความหมายของการคำนวณฮาร์ด
Hard computing เป็นวิธีการดั้งเดิมที่ใช้ในการคำนวณซึ่งต้องการแบบจำลองการวิเคราะห์ที่ระบุไว้อย่างถูกต้อง มันถูกเสนอโดย Dr Lotfi Zadeh ก่อนการคำนวณแบบนุ่ม วิธีการคำนวณแบบแข็งนั้นให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องแม่นยำและกำหนดผลการควบคุมที่แน่นอนโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์หรืออัลกอริทึม มันเกี่ยวข้องกับตรรกะไบนารีและกรอบที่ต้องการข้อมูลที่แน่นอนตามลำดับ อย่างไรก็ตามการคำนวณอย่างหนักไม่สามารถแก้ไขปัญหาในโลกแห่งความจริงซึ่งพฤติกรรมนั้นไม่แน่นอนอย่างยิ่งและข้อมูลมีการเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ
ลองมาเป็นตัวอย่างถ้าเราต้องการค้นหาว่าฝนจะตกวันนี้หรือไม่? คำตอบอาจเป็นใช่หรือไม่ใช่ซึ่งหมายความว่าเราสามารถตอบคำถามได้สองวิธีหรือในคำอื่น ๆ คำตอบมีคำตอบที่คมชัดหรือเป็นเลขฐานสอง
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Soft computing และ Hard computing
- แบบจำลองการคำนวณแบบนุ่มคือความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ความจริงบางส่วนการประมาณ ในทางกลับกันการคำนวณอย่างหนักไม่ทำงานบนหลักการที่กำหนดไว้ด้านบน มันแม่นยำและแน่นอน
- ซอฟท์คอมพิวติ้งใช้ตรรกะฟัซซีและการให้เหตุผลที่น่าจะเป็นในขณะที่การคำนวณอย่างหนักนั้นใช้ระบบไบนารีหรือระบบที่คม
- การคำนวณอย่างหนักมีคุณสมบัติเช่นความแม่นยำและความเป็นหมวดหมู่ เมื่อเทียบกับการประมาณและการจำหน่ายเป็นลักษณะของคอมพิวเตอร์อ่อน
- วิธีการคำนวณแบบนุ่มนวลนั้นมีความเป็นไปได้ในธรรมชาติในขณะที่การคำนวณแบบยากจะกำหนดได้
- การประมวลผลแบบนุ่มนวลสามารถใช้งานกับข้อมูลที่มีเสียงดังและไม่ชัดเจนได้อย่างง่ายดาย ในทางตรงกันข้ามการคำนวณอย่างหนักสามารถทำงานกับข้อมูลอินพุตที่แน่นอนเท่านั้น
- การคำนวณแบบขนานสามารถทำได้ใน soft computing ในทางตรงกันข้ามในการคำนวณตามลำดับอย่างหนักจะดำเนินการกับข้อมูล
- ซอฟท์คอมพิวเตอร์สามารถสร้างผลลัพธ์โดยประมาณในขณะที่การคำนวณอย่างหนักสร้างผลลัพธ์ที่แม่นยำ
ข้อสรุป
วิธีการคำนวณแบบเดิมนั้นการคำนวณแบบ hard computing นั้นมีประสิทธิภาพเมื่อต้องแก้ไขปัญหาที่กำหนดไว้ แต่เมื่อปัญหามีขนาดและความซับซ้อนเพิ่มขึ้นพื้นที่การค้นหาการออกแบบก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เรื่องนี้ทำให้ยากที่จะแก้ปัญหาความไม่แน่นอนและไม่แน่นอนด้วยการคำนวณอย่างหนัก ดังนั้น soft computing จึงกลายเป็นทางออกของการคำนวณแบบ hard ซึ่งให้ประโยชน์มากมายเช่นการคำนวณอย่างรวดเร็วต้นทุนต่ำการกำจัดซอฟต์แวร์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและอื่น ๆ
