La logique floue : explications

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logique floueLa logique floue, ça ne vous dit rien? Pourtant vous l’utilisez tous les jours sans forcément le savoir, en effet ce concept, introduit en 1965 par Pr Lofti Zadeh (Berkeley) n’est autre que la modélisation formelle d’un raisonnement humain. Prenant à contrepied la logique Booléenne (seulement deux états possibles : Vrai ou Faux), la logique floue permet la quantification d’un phénomène suivant une échelle de valeurs comprises entre 0 et 1, et non plus limitée à 0 ou 1. (Voir aussi le précèdent article : Un point sur la logique floue)

Jusqu’ici tout va bien, mais où est l’analogie avec un raisonnement que je peux être amené à faire au quotidien me direz-vous ? Prenons l’exemple de la conduite d’une automobile à l’approche d’un feu tricolore, votre esprit va automatiquement générer un certain nombre de règles, ainsi :

  • SI le feu est rouge ET ma vitesse est élevée ET le feu est proche ALORS je freine fort
  • SI le feu est rouge ET ma vitesse est faible ET le feu est loin ALORS je maintiens ma vitesse
  • SI le feu est orange ET ma vitesse est moyenne ET le feu est loin ALORS je freine doucement
  • SI le feu est vert ET ma vitesse est faible ET le feu est proche ALORS j’accélère
  • Etc …

A la suite de ces règles, dites « règles floues », vous allez prendre la décision d’appuyer sur la pédale de frein avec une certaine force, selon la situation dans laquelle vous vous trouvez. Le résultat de tout ce cheminement sera par exemple, si vous vous trouvez dans la première situation énoncée : « J’appuie sur la pédale de frein avec une force de 100 Newton ! ».

Votre cerveau fonctionne donc en logique floue, il apprécie les variables d’entrées de façon approximative (faible, moyenne, élevée pour la vitesse ; loin, proche pour la distance), fait de même pour les variables de sorties (freinage léger ou fort) et édicte un ensemble de règles permettant de déterminer les sorties en fonction des entrées.

Admettons que l’on veuille automatiser le passage du feu tricolore en voiture, en dictant un nombre suffisant de règles, savamment choisies par l’expérience du concepteur, il est possible d’édifier une surface de décision du mécanisme (sorte de carte en 3 dimensions donnant l’état de la sortie pour n’importe quelles valeurs des entrées) et ainsi de conférer au système ce que l’on pourrait appeler de l’intelligence artificielle. A chaque instant, le système est capable par ses capteurs de mesurer les entrées dont ils a besoin (dans notre exemple la vitesse et la distance séparant la voiture du feu), il ne lui reste qu’à lire sur la surface de décision quelle attitude il doit adopter dans la situation où il se trouve (en l’occurrence avec quelle force il doit presser la pédale de frein pour notre exemple).

la logique floue

Une surface de décision floue

A travers cet exemple, il est aisé de voir à quel point la logique floue n’est en réalité que l’expression du bon sens et du raisonnement humain. En outre, sa compréhension ne nécessite pas de connaissances mathématiques très poussées. Cependant son champ d’action est très vaste et elle sera d’une efficacité redoutable non seulement dans le contrôle de systèmes mécatroniques intelligents, mais également dans l’aide au diagnostic en médecine, l’assistance à la prise de décision dans l’orientation professionnelle ou encore la reconnaissance de forme, pour ne citer que quelques exemples.


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