在 此 研 究 我 們 提 出 一 以 PSO 為 基 礎 的 模 糊 知 識 庫 整 合 架 構 來 整 合 多 個 模 糊 規 則 集 與 模 糊 集 合 。 為 了 保 持 住 模 糊 規 則 集 與 模 糊 集 合 之 間 的 關 係 ， 我 們 同 時 判 斷 與 整 合 多 個 模 糊 知 識 庫 。 圖 1 即 為 我 們 所 提 出 的 架 構。 此 架 構 主 要 包 含 了 以 PSO 為 基 礎 的 模 糊 知 識 編 碼 及 模 糊 知 識 融 合 兩 部 分 。 每 個 模 糊 知 識 庫 包 含 為 了 特 定 目 標 的 相 對 模 糊 規 則 集 及 模 糊 集 合 。 本 研 究 著 重 於 在 多 個 模 糊 知 識 庫 的 整 合 問 題 之 上 。 模 糊 集 合 描 述 了 語 意 變 數 ， 語 意 值 ， 與 歸 屬 函 數 。 模 糊 規 則 集 則 描 述 了 語 意 為 基 礎 的 If-T h e n 規 則。每 個 知 識 庫 中 的 模 糊 規 則 集 及 模 糊 集 合 將 被 編 碼 為 一 個 粒 子 。 每 一 個 粒 子 代 表 著 對 所 給 予 的 問 題 的 一 個 解 法 。 因 此， 所 有 的 模 糊 知 識 庫 將 形 成 初 始 的 PSO 粒 子 群。 在 將 欲 整 合 的 知 識 庫 編 碼 之 後 ， 則 進 行 包 含 了 求 值 ， 比 較 ， 仿 效 等 運 算 的 PSO 為 基 礎 的 模 糊 知 識 融 合 階 段，以 在 編 碼 後 的 模 糊 知 識 庫 粒 子 群 中 找 出 擁 有 最 優 適 應 值 的 最 佳 粒 子 。 經 由 這 一 連 續 的 P S O 為 基 礎 的 整 合 運 算 後 我 們 將 會 產 生 一 最 佳 化 的 模 糊 知 識 庫 。
圖 1 以 PSO 為基礎的模糊知識整合架構。
最 佳 化 問 題 在 問 題 模 塑 及 解 決 上 通 常 有 一 些 普 遍 的 特 性 及 假 設 (Sarker & Newton， 2 0 0 7 )。 模 糊 知 識 整 合 上 也 有 一 些 特 點 相 對 於 最 佳 化 問 題 的 特 性 及 假 設 。 因 此 ， 我 們 建 議 將 此 整 合 需 求 塑 造 為 一 最 佳 化 問 題 。 模 糊 知 識 整 合 制 訂 為 最 佳 化 問 題 的 一 般 特 性 可 分 類 為 如 下： (1)經 由 參 數 來 描 述 有 限 數 量 的 模 糊 規 則 集 及 模 糊 集 合 資 源， (2)特 定 活 動 所 使 用 的 資 源 能 夠 被 描 述 為 推 論 的 規 則， (3)在 這 些 資 源 中 有 許 多 可 供 選 擇 的 整 合 方 法 能 夠 被 拿 來 重 組， (4)每 個 會 從 這 些 資 源 中 的 模 糊 知 識 庫 所 延 生 出 的 推 論 會 產 出 一 相 對 於 目 標 函 數 的 結 果 出 來，及 (5)模 糊 規 則 集 及 模 糊 集 合 的 配 置 通 常 受 限 於 一 些 系 統 規 定 參 數 例 如 論 域 ， 規 則 複 雜 度 及 推 論 的 效 率 等 。 將 整 合 制 訂 為 數 學 模 型 的 一 般 假 設 可 說 明 如 下： (1)不 同 的 模 糊 規 則 集 及 模 糊 集 合 的 配 置 所 得 的 回 傳
值 能 藉 由 準 確 度 及 複 雜 度 的 量 測 而 得 以 比 較， (2)模 糊 規 則 集 經 常 被 運 用 在 很 多 經 濟 計 算 的 方 式 上， (3)在 問 題 領 域 中 的 所 有 資 料 ， 模 糊 規 則 集 及 模 糊 集 合 被 認 定 為 是 確 定 性 的 問 題 ， (4)模 糊 知 識 整 合 的 決 策 變 數 可 為 實 數 或 整 數 或 甚 至 混 合 這 兩 種 數 值 型 態 ， 及 (5)公 式 化 後 的 推 論 模 型 中 的 函 式 型 別 是 一 般 化 的 。
為 了 解 決 最 佳 化 問 題 ， 許 多 的 技 術 已 經 相 繼 被 提 出 。 例 如 ， 傳 統 的 最 佳 化 技 術 有 線 性 規 劃 ， 整 數 規 劃 ， 目 標 規 劃 ， 及 非 線 性 規 劃 等 。 在 那 當 時 ， 這 些 基 本 的 最 佳 化 技 術 藉 由 單 純 形 法 ， 圖 解 法 ， 分 支 界 定 法 來 實 現 。 至 於 啟 發 式 演 算 法 ， 則 是 藉 由 探 測 大 自 然 現 象 而 啟 發 出 其 靈 感 。 啟 發 式 的 一 些 技 術 如 攀 登 演 算 法 ： 也 是 使 用 到 啟 發 式 方 法 ， 且 對 於 一 開 始 的 出 發 點 選 擇 需 特 別 慎 選 ； 模 擬 退 火 法 ： 一 種 隨 所 給 予 的 問 題 大 小 以 指 數 成 長 的 演 算 法 ； 禁 區 搜 尋 法 ： 以 反 向 移 動 來 避 免 兜 圈 子 的 演 算 法 ， 基 因 演 算 法 ： 一 種 透 過 族 群 的 選 擇 ， 交 配 及 突 變 來 作 尋 找 的 演 算 法 ； 蟻 群 最 佳 化 演 算 法 ： 一 種 群 體 智 慧 互 相 合 作 的 分 支 ， 利 用 其 行 走 離 開 所 遺 留 下 來 的 費 洛 蒙 而 尋 找 出 目 標 ； 改 良 式 基 因 演 算 法 ： 一 種 混 合 的 族 群 為 基 礎 的 演 算 法 其 效 能 比 單 一 基 因 演 算 法 來 的 更 好。 Heuristic 這 個 字 來 自 於 希 臘 文 其 意 義 為 發 現 。 其 他 一 些 為 了 最 佳 化 而 提 出 的 啟 發 式 方 法 同 時 也 可 應 用 於 多 目 標 最 佳 化 上 面 的 有 粒 子 群 優 演 算 法 ， 文 化 演 算 法 ， 及 基 因 規 劃 等 。
用 來 解 決 最 佳 化 問 題 的 數 學 模 型 元 件 通 常 包 含 了 決 策 變 數 ， 目 標 函 數 與 系 統 參 數 。 我 們 將 在 模 糊 知 識 整 合 問 題 中 定 義 出 這 些 元 件 。 決 策 變 數 組 成 問 題 解 決 的 本 質 。 這 些 變 數 通 常 能
經 由 問 題 的 型 式 而 個 別 的 被 鑑 識 出 來 。 在 本 研 究 中 ， 我 們 定 義 了 一 些 整 合 問 題 所 用 的 決 策 變 數 。 一 部 分 是 從 模 糊 集 合 中 的 語 意 變 數 ， 語 意 值 及 歸 屬 函 數 。 其 他 則 從 模 糊 規 則 集 中 的 前 件 與 後 件 而 來。此 以 PSO 為 基 礎 的 整 合 方 法 將 尋 找 這 些 變 數 的 值 集 而 提 供 出 一 使 用 於 特 定 問 題 的 最 佳 化 整 合 的 模 糊 知 識 庫 。 為 了 找 出 最 好 的 解 決 方 案 ， 最 佳 化 問 題 通 常 有 一 明 確 的 目 標 函 數 得 以 履 行 。 根 據 需 關 切 的 決 策 變 數 目 標 函 數 象 徵 著 所 給 予 的 問 題 要 解 決 的 目 標 或 目 的 。 於 本 研 究 中 ， 我 們 的 目 的 是 產 生 一 個 擁 有 最 大 推 論 準 確 率 及 最 小 模 糊 規 則 複 雜 度 的 模 糊 知 識 庫 。 與 決 策 變 數 有 關 聯 的 資 料 例 如 準 確 率 與 複 雜 度 是 組 成 目 標 函 數 的 必 需 參 數 。 除 了 決 策 變 數 與 目 標 函 數 之 外 ， 最 佳 化 問 題 通 常 會 包 含 一 些 情 況 無 法 涵 蓋 使 用 。 所 以 系 統 參 數 表 示 此 問 題 的 限 制 或 侷 限 條 件 。 系 統 參 數 使 用 函 數 及 常 數 的 相 等 或 不 等 的 表 示 來 組 成 資 源 的 可 用 不 可 用 。 最 佳 化 問 題 需 使 用 參 數 來 符 合 一 些 限 制 的 設 定 稱 為 強 迫 性 的 最 小 最 大 化 工 作 ， 與 此 相 否 的 ， 則 稱 為 非 強 迫 性 的 最 小 最 大 化 工 作 。 在 此 研 究 中 ， 語 意 值 的 歸 屬 函 數 被 用 來 組 成 限 制 函 數 且 其 值 的 範 圍 為 0 到 1 之 間 。