Friday, June 20, 2008

ഫസ്സിലോജിക് ഒരാമുഖം fuzzy logic

വൈദ്യുതി കൊണ്ടു പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളെ പ്രധാനമായി രണ്ടായി തരം തിരിക്കാം , നിശ്ചിതമായ ഒരു പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്നതെന്നും ഒന്നില്‍ കൂടുതല്‍ പ്രവൃത്തികള്‍ ചെയ്യുന്നവയെന്നും.ഒറ്റ പ്രവൃത്തിമാത്രം ചെയ്യുന്ന ഉപകരണങ്ങളിലൂടെ വൈദ്യുതിപ്രവാഹമുണ്ടാകുമ്പോള്‍ അതിന്‍റ്റെ പ്രവൃത്തി തത്വമനുസരിച്ച്‌ വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജത്തെ മറ്റൊരൂര്‍ജ്ജമാക്കി മാറ്റപ്പെടുന്നു.ഒരു സ്വിച്ചുകൊണ്ട്‌ ഉപകരണത്തിലേക്കുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തെ ആവശ്യമുള്ള സമയത്ത്‌ നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട്‌ ഈ ഉപകരണത്തിന്‍റ്റെ പ്രവൃത്തിയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു ഉദാഹരണം മോട്ടോറുകള്‍, ഫാനുകള്‍ , റ്റി.വി , ഡി.വി.ഡി പ്ളേയര്‍ എന്നിവ ഈ വിഭാഗത്തില്‍ പെടുന്നു.

പരസ്പരം ബന്ധമുള്ള വ്യത്യസ്ത പ്രവൃത്തികളെ പല ഭാഗങ്ങളാക്കിയുണ്ടാക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളാണ്‌ അടുത്ത തരം. ഒന്നില്‍കൂടുതല്‍ പ്രവൃത്തികളെ ഒരുമിച്ചൊരു ഉപകരണത്തില്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളിച്ചുണ്ടാകുമ്പോള്‍ ഓരോ വ്യത്യസ്ത പ്രവൃത്തിക്കും ഓരോ സ്വിച്ചുകള്‍ ഘടിപ്പിക്കണമെന്നതാണ്‌.ഒരു പ്രവൃത്തി കഴിയുമ്പോള്‍ , അടുത്ത പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്ന ഭാഗത്തേക്കു വൈദ്യുതിപ്രവാഹം ഉണ്ടാക്കി ആ ഭാഗത്തേയും പ്രവൃത്തിനിരതമാക്കുന്നു ,ഇവിടെ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട കാര്യം എപ്പോള്‍ ആദ്യത്തെ ഭാഗം തുടങ്ങണം , എപ്പോള്‍ നിര്‍ത്തണം , എപ്പോള്‍ രണ്ടാമത്തെ പ്രവൃത്തി തുടങ്ങണം എന്നതൊക്കെ തീരുമാനിക്കുന്നത്‌ ഉപയോഗിക്കുന്ന നമ്മളാണെന്നതാണ്‌ , അതായത്‌ മേല്‍ പറഞ്ഞ സ്വിച്ചുകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്‌ നമ്മുടെ തലയാണെന്നു ചുരുക്കം.ഉദാഹരണം മുഴു- ഓട്ടോമാറ്റിക്‌ (fully automatic) അല്ലാത്ത വാഷിങ്ങ്‌ മഷിന്‍. ആദ്യത്തെ സ്വിച്ച്‌ ഓണാക്കി അലക്കല്‍ കഴിഞ്ഞതിനുശേഷം , രണ്ടാമത്തെ സ്വിച്ചോണാക്കി രണ്ടാമത്തെ പ്രവൃത്തിയായ ഉണക്കല്‍ ചെയ്യുന്നു , ഇവിടെ അലക്കല്‍ തുടങ്ങുന്നതും , നിര്‍ത്തുന്നതും, ഉണക്കല്‍ തുടങ്ങുന്നതും നിര്‍ത്തുന്നതും എല്ലാം തീരുമാനിക്കുന്നതു നമ്മള്‍ ആണ്‌ , നമ്മള്‍ പലസ്വിച്ചുകളും പ്രവൃത്തിപ്പിച്ച്‌ നമ്മുടെ ആവശ്യങ്ങള്‍ നിറവേറ്റുന്നു.ഇനി ഈ ഉപകരണത്തെ എങ്ങിനെ പൂര്‍ണ്ണമായും സ്വന്തമായി പ്രവര്‍ത്തനമാക്കാമെന്നു നോക്കാം.

അലക്കലിനെടുക്കുന്ന സമയം കഴിഞ്ഞ ഉടന്‍ അലക്കല്‍ ഭാഗത്തേക്കുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹം നിര്‍ത്തി , ഉണക്കല്‍ ഭാഗത്തേക്കുള്ള പ്രവാഹം തുടങ്ങിയാല്‍ , രണ്ടു പ്രവൃത്തിയും നമ്മുടെ സഹായമില്ലാതെ നടക്കുമല്ലോ , അപ്പോള്‍ എന്തൊക്കെ വേണം , ഒരു റ്റൈമര്‍ ( ഇത്ര സമയം ആയി എന്നറിയിക്കാനുള്ള ഉപകരണം).അങ്ങിനെ ഒന്നില്‍ കൂടുതല്‍ പ്രവൃത്തി സ്വയം ചെയ്യുന്ന ആടോമാറ്റിക്‌ വാഷിങ്ങ്‌ മെഷിന്‍ ഒരു ഒറ്റ സ്വിച്ച്‌ കൊണ്ടുമാത്രം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു , ഒരു പ്രവൃത്തിയില്‍ നിന്നും മറ്റേ പ്രവൃത്തിയിലേക്ക്‌ സ്വയം നീങ്ങുന്നു. നമ്മള്‍ വാഷിങ്ങ്‌ മെഷിന്‍ ഓണാക്കുമ്പോള്‍ ഒരു റ്റൈമറും ഓണ്‍ ആകുന്നു , നിശ്ചിത സമയം കഴിഞ്ഞാല്‍ വാഷിങ്ങിനോടു ബന്ധപ്പെട്ട ഭാഗത്തേക്കുള്ള സ്വിച്ച്‌ ഓഫ്‌ ആകുകയും , ഉണക്കല്‍ പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്ന ഭാഗത്തേക്കുള്ള സ്വിച്ച്‌ ഓണ്‍ ആകുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചുരുക്കിപ്പറഞ്ഞാല്‍ ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവൃത്തികളെ നിയന്ത്രിക്കാന്‍ കുറെ സ്വിച്ചുകളും റ്റൈമറുകളും മാത്രം മതിയെന്നര്‍ത്ഥം. കുറെ പ്രവൃത്തികള്‍ ചെയ്യുന്ന ഒരു ഉപകരണത്തെ ഒന്നില്‍ നിന്നും മറ്റൊരു പ്രവൃത്തിയിലേക്ക്‌ മാറ്റം ചെയ്യണാമെങ്കില്‍ , അതിലേ ഓരോ വ്യത്യസ്ത പ്രവൃത്തികള്‍ ചെയ്യുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെയും നിജ സ്ഥിതി അറിയണമെന്നുണ്ടല്ലോ , അതായത്‌ വാഷിങ്ങ്‌ നടക്കുമ്പോള്‍ , ഉണക്കലും ഒരിക്കലും ഒരു നടക്കാന്‍ പാടില്ലല്ലോ , അപ്പോള്‍ എന്തു വേണം, വാഷിങ്ങ്‌ ചെയ്യുന്ന ഭാഗം പ്രവൃത്തിക്കുന്നുണ്ടോ എന്നുറപ്പു വരുത്തണം , ഉണ്ടെങ്കില്‍ അതോഫ്‌ ആക്കിയിട്ടേ ഉണക്കല്‍ പ്രവൃത്തി തുടങ്ങാന്‍ പാടുള്ളു.

മനുഷ്യന്‍ കേള്‍വികൊണ്ട്‌ ( അല്ലെങ്കില്‍ കണ്ണുകൊണ്ട്‌) അതു മനസ്സിലാക്കുന്നു എന്നാല്‍ , ഈ ഉപകരണത്തിനതുമനസ്സിലാവണമെങ്കില്‍ അലക്കല്‍ ഭാഗത്തേക്ക്‌ വൈദ്യുത പ്രവാഹമുണ്ടോ / ഇല്ലയോ എന്നു മനസ്സിലാക്കുക എന്ന ഒറ്റ മാര്‍ഗ്ഗമേയുള്ളു.പ്രവാഹം ഉണ്ടോ ഇല്ലയോ എന്നറിയാനുള്ള ഉപകരണങ്ങള്‍ സ്ഥാപിക്കുക വഴി ഇതും സാധ്യമാകുന്നു.പ്രവാഹമുണ്ടെങ്കില്‍ അതു നിര്‍ത്തിയതിനു ശേഷം ഉണക്കല്‍ പ്രവൃത്തി തുടങ്ങുന്നു.ഇത്തരത്തില്‍ രണ്ടു തലങ്ങള്‍ (ഉണ്ട്‌ / ഇല്ല), അല്ലെങ്കില്‍ (വേണം / വേണ്ട ) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സാങ്കേതികതയെ 'ഡിജിറ്റല്‍' സാങ്കേതിക വിദ്യ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇവയെ ബൈ ലോജിക് വിദ്യ എന്നും വിളിക്കാറുണ്‍ട്.

ഉണ്ട്‌ / ഇല്ല എന്ന രണ്ട്‌ കാര്യങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച്‌ പല പ്രവൃത്തികളേയും സ്വയം നിയന്ത്രിക്കാന്‍ മനുഷ്യന്‍ പ്രാപ്തനായെങ്കിലും ,ഉപകരണങ്ങളെ കൂടുതല്‍ വിവേചനതക്ഷംഅറ്ഋഅയുള്ളതക്കണമെങ്കില്‍ മനുഷ്യനെപ്പോലെ ,തീരെയില്ല , കുറച്ചുണ്ട്‌ , അത്യാവശ്യമുണ്ട്‌ , സഹിക്കുന്നില്ല എന്നൊക്കെയുള്ള ഭാഷാ ശകലങ്ങളെ മേല്‍പറഞ്ഞ രണ്ട്‌ തലങ്ങളുടെയൊപ്പം ഉള്‍പ്പെടുത്തണമെന്ന ചിന്തയാണ്‌ മറ്റൊരു വിദ്യയായ ഫസി ലോജിക്‌ എന്നു വിളിക്കുന്ന വിദ്യയിലേക്കു നയിച്ചത്‌.

ഒരേ ഉപകരണം ഡിജിറ്റല്‍ ലോജിക്കിലും , ഫസി ലോജിക്കിലും പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോളുള്ള വ്യത്യാസം എത്രവലുതെന്നത് ഒരുദഹരണത്തോടെ വിശദമാക്കാം.ഉദാഹരണമായി എയര്‍ കണ്ടീഷന്‍ ചെയ്ത ഒരുമുറിയെടുക്കാം.

എയര്‍ കണ്ടീഷന്‍ ചെയ്ത ഒരു മുറിയില്‍ ' തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റ്‌ ' ആണ്‌ എ.സി യുടെ പ്രവര്‍ത്തിയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്‌. തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റില്‍ സെറ്റ് ചെയ്ത നിശ്ചിത താപനിലയിലേക്കു താഴുന്നതുവരെ എ.സി യെ തെര്‍മോ സ്റ്റാറ്റ്‌ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നു , തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റ് ഇവിടെ ഒരു സ്വിച്ച് ആയി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. സെറ്റ് ചെയ്ത താപനില മുറിയിലായാല്‍ ഉടന്‍ തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റ് എ.സി.യിലേക്കുള്ള വൈദ്യുതിയുടെ പ്രവാഹം നിര്‍ത്തുകയും എ.സിയെ ഓഫ് ആക്കുകയും‌ ചെയ്യുന്നു.

എ.സി ഓഫായാല്‍ സവധാനം മുറിയിലെ താപനില ഉയരുമല്ലോ , സെറ്റ് ചെയ്ത താപനില(ഉദാഹരണം : 25 ഡിഗ്രി) യുടെ മുകളിലായാല്‍ ഉടന്‍ എ.സി യിലേക്കുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹം തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റ് പുനരാവിഷ്കരിക്കുകയും എ.സി യുടെ പ്രവര്‍ത്തനം തുടങ്ങുകയും, മുറി തണുക്കാന്‍ തുടങ്ങുകയും‌ ചെയ്യുന്നു. ഇവിടെ തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റ് ഒരു ബൈ ലോജിക് സ്വിച്ചായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു.അതായത് മുറിയിലെ താപം ഇരുപത്തഞ്ച് ഡിഗ്രിയില്‍ കൂടുമ്പോള്‍ എ.സി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു , ഇരുപത്തഞ്ച് ഡിഗ്രി ആകുമ്പോള്‍ എ.സി പ്രവര്‍ത്തനം നില്‍ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ബൈ ലോജിക്കായ ഇതിന്‍‌റ്റെ പരിമിതികള്‍ നോക്കാം:

തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റില്‍ ഇരുപത്തഞ്ച്‌ ഡിഗ്രി താപം സെറ്റ്‌ ചെയ്തതിനാല്‍ എപ്പോള്‍ തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റില്‍ ഇരുപത്തഞ്ചിനു മുകളില്‍ താപം കിട്ടുന്നുവോ അപ്പോള്‍ എ.സി ഓണാകുകയും അതിനു താഴെ പോകുമ്പോള്‍ ഓഫ്‌ ആകുകയും ചെയ്യുമെന്ന്‌ മനസ്സിലായല്ലോ. എന്നാല്‍ ഇങ്ങനെ എ.സി. ഓഫായ സമയത്ത് മുറിയുടെ പലഭാഗങ്ങളില്‍ താപം അളക്കുകയാണെങ്കില്‍ ,പലയിടത്തും പല അളവായിരിക്കും ലഭിക്കുക എന്നതാണ്‌ സത്യം.

അതായത് എ.സി ക്കടുത്ത് ഇരുപത്തഞ്ചില്‍ വളരെ കുറവും , എസിയുമായി അകല്‍ം കൂടും തോറും താപനില കൂടുതലുമായിരിക്കും , ഇരുപത്തഞ്ച് ഡിഗ്രി ലഭിക്കുക തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റിനടുത്ത് മാത്രമായിരിക്കുംഒരു ചെറിയ വ്യത്യാസം തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റിനടുത്തുണ്ടാകുമ്പോള്‍ ( ഇരുപത്തിനാല്‌ ഡിഗ്രി) എ.സി പൂര്‍ണ്ണ ശക്തിയോടെ ഓണ്‍ ആകുകയും ഇരുപത്തഞ്ചാകുമ്പോള്‍ ഓഫ്‌ ആകുകയും ചെയ്യുന്നു.ഒര്‍ക്കുക എ.സിയുടെ തൊട്ടടുത്ത്‌ ഇരുപത്തഞ്ച്‌ ഡിഗ്രിയില്‍ കുറവായിരിക്കും അപ്പോളും താപനില , ഈ കാരണങ്ങള്‍ കൊണ്ടുതന്നെയാണ്‌ , തെര്‍മോസ്റ്റാില്‍ ഇരുപത്തഞ്ച്‌ ഡിഗ്രിയില്‍ സെറ്റ്‌ ചെയ്ത്‌ ഉറങ്ങിയ നമ്മള്‍ രാത്രിയില്‍ അധിക തണുപ്പനുഭവപ്പെട്ട്‌ സ്വിച്ച്‌ നമ്മുടെ കൈകൊണ്ട്‌ ഓഫാക്കേണ്ടിവരുന്നതും.

ഈ അവസ്ഥയെ മറികടക്കാന്‍ വേണ്ടിയാണ്‌ "ഡിലേ" മാര്‍ഗ്ഗം സ്വീകരിക്കാന്‍ തുടങ്ങിയത്‌ , അതായത്‌ നമ്മള്‍ സെറ്റ്‌ ചെയ്ത താപം തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റില്‍ കണ്ടാലും ഉടനെ എ.സി ഓണ്‍ ആക്കാതെ കുറച്ചു സമയം കാത്തുനിന്നതിനു ശേഷം എ.സി ഓണ്‍ ആക്കുന്ന മാര്‍ഗ്ഗം.

ഈ മാര്‍ഗ്ഗത്തിനുള്ളാ കുഴപ്പം ,ചില ഭാഗങ്ങളില്‍ പ്രത്യേകിച്ചും എ.സിയില്‍നിന്നും ദൂരെ വളരെ ഉഷ്ണം അനുഭവപ്പെട്ടതിനു ശേഷമായിരിക്കും എ.സി.ഓണ്‍ ആകുക എന്നതാണ്‌.മാത്രമല്ല തെര്‍മോസ്റ്റാറ്റില്‍ നിന്നും കൂടുതല്‍ അകലത്തില്‍ ഒന്നുകില്‍ തണുപ്പ്‌ കൂടുതലായിരിക്കും , അല്ലെങ്കില്‍ ചൂട്‌ കൂടുതലായിരിക്കും എന്നതാണ്‌ ( എ.സിയുടെ അടുത്ത് തണുപ്പും , അകലത്തില്‍‌ ചുടും )ചുരുക്കത്തില്‍ മേല്‍ പറഞ്ഞ ബൈ ലോജിക് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രീതിയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന എ.സി യുടെ comfort level വളരെ കുറവായിരിക്കുമെന്നു മനസ്സിലായല്ലോ.

ഇനി ഇതേ കാര്യം ഫസിലോജിക് ഉപയോഗിച്ചുപ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ എന്തു സംഭവിക്കുമെന്നു നോക്കാം.ബൈ ലോജിക്കിലെ രണ്ട് തലങ്ങളായ , ഉണ്ട് / ഇല്ല എന്നിവക്കു പകരമായി ഇവിടെ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ,ഭയങ്കര ചൂട് , മിതമായ ചൂട് , മിതമായ തണുപ്പ് , ഭയങ്കര തണുപ്പ് എന്നീ നാല് തലങ്ങള്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തിയാണ് താപത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്. എ.സി.യുടെ പ്രവര്‍ത്തന വേഗം നാലായി വിഭജിച്ചതിനു ശേഷം , താപ നില അളക്കുന്നു.ഭയങ്കര ചൂടാണളന്നതെങ്കില്‍ എ.സി അതിവേഗത്തോടെ പ്രവര്‍ത്തനം തുടങ്ങുന്നു.മിതമായ ചൂട് ആവുന്നതോടെ എ.സിയുടെ വേഗത കുറയുകയും‌ മിതമായ തണുപ്പാവുന്നതോടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വേഗത്തില്‍ എ.സി പ്രവര്‍ത്തനം തുടരുകയും ഭയങ്കര തണുപ്പാവുന്നതോടെ എ.സി യുടെ പ്രവര്‍ത്തനം നില്‍ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു , അതായത് , ബൈ ലോജിക്കിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഫസി ലോജിക്കിന്‍‌റ്റെ comfort level വളരെ കൂടുതലാണെന്നു മനസ്സിലയല്ലോ.

***************************

4 comments: അനൂപ്‌ തിരുവല്ല said... ഉഗ്രന്‍ ലേഖനം !ഫസ്സി ലോജിക്കിനെക്കുറിച്ച് വളരെ നന്നായി എഴുതി. ബാക്കി ഭാഗത്തിനായി കാത്തിരിക്കുന്നു.

October 17, 2007 1:01 PM പ്രയാസി said... വളരെ വിഞ്ജാനപ്രധമായ ലേഖനം.ഇനിയും പോരട്ടെ..!
October 17, 2007 3:40 PM മന്‍സുര്‍ said... തറവാടി...

എല്ലാ ഭാവുകങ്ങളും....ഇനിയും തുടരുകയീ അറിവിന്‍ വഴി...
നന്‍മകള്‍ നേരുന്നു

October 17, 2007 3:50 PM അഞ്ചല്‍കാരന്‍ said... തറവാടി അദ്ധ്യാപകനായിരുന്നുവോ? വിരസതയുണ്ടാക്കുന്ന ദുര്‍ഘടമായ വിഷയങ്ങളെ ഇത്രയും ലളിതമായി അവതരിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്നത് ഒരു അനുഗ്രഹം തന്നെ.
കഴിയുന്നിടത്തോളം തുടരണം.

1 comment:

തറവാടി said...

ഫസ്സിലോജിക് ഒരാമുഖം fuzzy logic