Zentrum für interdisziplinäre Forschung
 
 
Fuzzy

Fuzzy Logic, Control Theory and Neural Networks

Workshop am ZiF, Bielefeld, April 7. - 11. 1997

im Rahmen des ZiF-Forschungsprojektes

Multiscale Phenomena: Simulation of Complex Systems on Massively Parallel Computer

Koordinatoren: F. Karsch und I.O. Stamatescu

Dieses interdisziplinäre Projekt ist gerichtet auf die Diskussion und Auswertung des jetzigen Status und der Möglichkeiten der Fuzzy Logic und der Fuzzy Control Theory. Dabei soll die Frage der Simulation und die des Zusammenhanges mit der Theorie und den Anwendungen Neuraler Netze behandelt werden. Eines der wichtigsten Ziele des Workshops ist, die verstärkte Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Gesichtspunkten (Logik, Linguistik, Physik komplexer Systeme, Informatik, Künstliche Intelligenz) zu fördern.

Fuzzy Logic ist ein formal-logisches System, das die Behandlung unscharfer Begriffe ermöglichen soll. Vom Gesichtspunkt der Simulation kognitiver Prozesse und Künstlicher Intelligenz Anwendungen (wissensbasierte Systeme, Kontroltheorie etc) entspricht dieser Zugang einer ähnlicher Motivation, wie man sie bei dem Konnektionismus und den Neuralen Netzen findet: Berücksichtigung von Kontextabhängigkeit, assoziatives Vorgehen, Behandlung natürlicher Sprachen etc. Im Projekt sollen zuerst die besondere Eigenschaften des Fuzzy Logic Zugangs und die Fragen ihrer Anwendbarkeit diskutiert werden. Ein spezielles Thema wird dabei das sogenannte ``Fuzzy Decision Support" sein. Eine Verbindung mit den Neuralen Netze wird im Rahmen eines hybriden Zugangs zur Frage der ``self-learning control"-Systeme hergestellt. Diese, auf neuronalen Netzen basierenden Systeme, entwickeln selbst ihre Strategien aus dem Vergleich ihrer Erfolge. Hier sollen die Effekte der Einführung von Unbestimmtheiten in der input/output Darstellung der Strategien analysiert werden. Weiterhin soll die Frage des ``fuzzy modeling" von semiotischen Prozessen untersucht werden. Dabei sollen im Rahmen eines Neuro-fuzzy-Systems ``language games" simuliert und semantische Beziehungen aus Wortverwendungsregularitäten konstruiert werden. Schließlich soll das Problem des Lernens unter unspezifischen Verstärkungen (das System hat nur undetaillertes Wissen über seiner Gesamtwirkung) untersucht werden. Dabei spielt auch die Problematik der Simulation solcher Systeme mit Hilfe von neuronalen Netzen auf massiv parallelen Rechnerarchitekturen eine zentrale Rolle. Ferner wird auch die allgemeine Frage des Zusammenhangs zwischen den verschiedenen Arten von Unbestimmtheit (Fuzzy Logic, Neurale Netze, probabilistische Vorgänge) gestellt und diskutiert.

PARTICIPANTS:

P. Hajek, D. Svejda (Inst. of Computer Science, Akad. Prague)
W. Menzel, M. Riedmiller, M. Spott, J. Weisbrod (Inst. f. Logik, Komplexität und Deduktionssysteme, Univ. Karlsruhe)
B. Rieger, M. Reicher, A. Mehler (Computer Linguistic, Univ. Trier)
M. Richter, R. Bergmann (Informatik, Univ. Kaiserslautern)
R. Kühn, I.-O. Stamatescu (Inst. Theoretische Physik, Univ. Heidelberg)
F. Karsch, J. Zhang (Fakultät für Physik, Universität Bielefeld)

PROGRAM (preliminary):

monday tuesday wednesday thursday friday
9:30-10:30 Hajek 3 Menzel 1 Menzel 3 NN and FL
11:00-12:00 planing Hajek 4 FL & Control Menzel 4 FL capab.
12:00-13:00 " FL gen. Menzel 2 FL & NN
14:30-15:30 Hajek 1 Richter 1 Rieger 1 Rieger 3
15:30-16:30 Hajek 2 Richter 2 Rieger 2 Rieger 4
17:00-18:00 Kuehn Stamatescu NN applic. F mod.sem.

TOPICS:

A. Fuzzy Logic

Monday pm: 1. P. Hajek - Fuzzy propositional calculi
2. P. Hajek - Fuzzy predicate calculi
Tuesday am: 3. P. Hajek - Fuzzy similarity and fuzzy control
4. D. Svejda - Embedding fuzzy logics

B. Fuzzy Logic and Neural Networks

Wednesday am: 1. W. Menzel - Questions of neuro-fuzzy control
2. M. Riedmiller - Principles of reinforcement learning for control
Thursday am: 3. J. Weisbrod - A combined aproach to fuzzy reasoning
4. M. Spott - Concepts of the FYNESSE architecture

C. Fuzzy Logic, Case-based Reasoning and Decision

Tuesday pm: 1. M. Richter - lecture 1
2. M. Richter - lecture 2

D. Fuzzy Modelling of Semiotic Processes

Wednesday pm: 1. B. Rieger - lecture 1
2. B. Rieger - lecture 2

Thursday pm: 3. M. Reicher - lecture 3
4. A. Mehler - lecture 4

E. Statistical Aspects of Learning

Monday pm: 1. R. Kuehn - Statistical Aspects of Learning in Neural Networks
Tuesday pm: 2. I. Stamatescu - Statistical Learning Algorithms

F. General Topics

Monday am: 1. Planing of the working groups
Tuesday am: 2. Discussion concerning Fuzzy Logic
Wednesday am: 3. Discussion about Fuzzy Logic, Control and Decision
Wednesday pm: 4. Discussion about Neural Netwok Applications
Thursday pm: 5. Discussion about Fuzzy Modelling of Semiotic Systems
Friday am: 6. Neural Networks and Fuzzy Logic
7. Capabilities of Fuzzy Logic

The workshop is bilingual (german/english), i.e. each participant can choose the language in which he speaks.



F. Karsch
I.O. Stamatescu



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