Soft Computing and Fractal Theory for Intelligent Manufacturing

ما در این کتاب روش‌های جدیدی را برای تولید هوشمند با استفاده از تکنیک‌های محاسبات نرم و تئوری فراکتال شرح می‌دهیم. محاسبات نرم (SC) شامل چندین پارادایم محاسباتی از جمله منطق فازی، شبکه های عصبی و الگوریتم های ژنتیک است که می تواند برای تولید سیستم های هوشمند ترکیبی قدرتمند استفاده شود. نظریه فراکتال ابزارهای ریاضی برای درک پیچیدگی هندسی اشیاء طبیعی را در اختیار ما قرار می دهد و می تواند برای اهداف شناسایی و مدل سازی استفاده شود. با ترکیب تکنیک‌های SC با نظریه فراکتال، می‌توانیم از «هوش» ارائه‌شده توسط روش‌های رایانه‌ای و همچنین از قدرت توصیفی ابزارهای ریاضی فراکتال بهره ببریم. سیستم های تولید صنعتی را می توان به عنوان سیستم های دینامیکی غیر خطی در نظر گرفت و در نتیجه می تواند رفتارهای دینامیکی بسیار پیچیده ای داشته باشد. به همین دلیل، اکنون نیاز به هوش محاسباتی در این سیستم های تولیدی به خوبی شناخته شده است. ما در این کتاب مفهوم «تولید هوشمند» را به‌عنوان استفاده از تکنیک‌های محاسبات نرم و تئوری فراکتال برای دستیابی به اهداف ساخت، که برنامه‌ریزی و کنترل تولید، نظارت و تشخیص عیوب و کنترل کیفیت خودکار است، در نظر می‌گیریم. به عنوان مقدمه، مروری کوتاه بر روش‌های موجود در محاسبات نرم ارائه می‌کنیم. سپس رویکرد خود را در برخورد با مشکلات دستیابی به تولید هوشمند شرح می دهیم. دیدگاه خاص ما این است که برای دستیابی به تولید هوشمند واقعی در برنامه های کاربردی دنیای واقعی، باید از تکنیک های SC و نظریه فراکتال استفاده کنیم.

We describe in this book, new methods for intelligent manufacturing using soft computing techniques and fractal theory. Soft Computing (SC) consists of several computing paradigms, including fuzzy logic, neural networks, and genetic algorithms, which can be used to produce powerful hybrid intelligent systems. Fractal theory provides us with the mathematical tools to understand the geometrical complexity of natural objects and can be used for identification and modeling purposes. Combining SC techniques with fractal theory, we can take advantage of the "intelligence" provided by the computer methods and also take advantage of the descriptive power of the fractal mathematical tools. Industrial manufacturing systems can be considered as non-linear dynamical systems, and as a consequence can have highly complex dynamic behaviors. For this reason, the need for computational intelligence in these manufacturing systems has now been well recognized. We consider in this book the concept of "intelligent manufacturing" as the application of soft computing techniques and fractal theory for achieving the goals of manufacturing, which are production planning and control, monitoring and diagnosis of faults, and automated quality control. As a prelude, we provide a brief overview of the existing methodologies in Soft Computing. We then describe our own approach in dealing with the problems in achieving intelligent manufacturing. Our particular point of view is that to really achieve intelligent manufacturing in real-world applications we need to use SC techniques and fractal theory.