Tính toán là một quá trình chuyển đổi đầu vào của một dạng này sang dạng đầu ra mong muốn khác bằng cách sử dụng các hành động điều khiển nhất định. Theo khái niệm tính toán, đầu vào được gọi là tiền đề và đầu ra được gọi là hệ quả. Một chức năng ánh xạ chuyển đổi đầu vào của một dạng này thành dạng khác của đầu ra mong muốn bằng cách sử dụng các hành động điều khiển nhất định. Khái niệm tính toán chủ yếu áp dụng cho kỹ thuật khoa học máy tính . Có hai loại máy tính, máy tính cứng và máy tính mềm. Máy tính cứng là một quá trình trong đó chúng tôi lập trình máy tính để giải quyết các vấn đề nhất định bằng cách sử dụng các thuật toán toán học đã tồn tại, cung cấp giá trị đầu ra chính xác. Một trong những ví dụ cơ bản của máy tính cứng là một bài toán số.

Máy tính mềm là gì?

Máy tính mềm là một cách tiếp cận mà chúng tôi tính toán các giải pháp cho các vấn đề phức tạp hiện có, trong đó kết quả đầu ra không chính xác hoặc mờ về bản chất, một trong những tính năng quan trọng nhất của máy tính mềm là nó phải thích ứng để bất kỳ thay đổi nào trong môi trường không ảnh hưởng đến hiện tại quá trình. Sau đây là các đặc điểm của tính toán mềm.

Nó không yêu cầu bất kỳ mô hình toán học nào để giải quyết bất kỳ vấn đề nhất định nào
Nó đưa ra các giải pháp khác nhau khi chúng tôi giải quyết một vấn đề của một đầu vào theo thời gian
Sử dụng một số phương pháp luận lấy cảm hứng từ sinh học như di truyền học, sự tiến hóa, các phần tử tụ lại, hệ thống thần kinh của con người, v.v.
Thích nghi trong tự nhiên.

Có ba loại kỹ thuật tính toán mềm bao gồm những điều sau đây.

Mạng lưới thần kinh nhân tạo

Nó là một mô hình kết nối và mạng phân tán song song. Có hai loại ANN (Mạng thần kinh nhân tạo) và BNN (Mạng thần kinh sinh học). Mạng nơ-ron xử lý một phần tử đơn lẻ được gọi là một đơn vị. Các các thành phần của đơn vị là, đầu vào, trọng lượng, phần tử xử lý, đầu ra. Nó tương tự như hệ thống thần kinh của con người. Ưu điểm chính là chúng giải quyết các vấn đề song song, mạng nơ-ron nhân tạo sử dụng tín hiệu điện để giao tiếp. Nhưng nhược điểm chính là chúng không có khả năng chịu lỗi, đó là nếu bất kỳ ai của tế bào thần kinh nhân tạo bị hư hỏng, nó sẽ không hoạt động nữa.

Ví dụ về một ký tự viết tay, trong đó một ký tự được viết bằng tiếng Hindi bởi nhiều người, họ có thể viết cùng một ký tự nhưng ở một hình thức khác. Như hình dưới đây, viết theo cách nào thì chúng ta cũng có thể hiểu được nhân vật đó, vì người ta đã biết nhân vật đó trông như thế nào rồi. Khái niệm này có thể được so sánh với hệ thống mạng nơ-ron của chúng ta.

“làm thế nào để tạo ra một thiết bị gây nhiễu tần số vô tuyến ”

mềm - máy tính

Lập luận mờ

Thuật toán logic mờ được sử dụng để giải quyết các mô hình dựa trên suy luận logic như không chính xác và mơ hồ. Nó được Latzi A. Zadeh giới thiệu vào năm 1965. Logic mờ cung cấp giá trị chân lý quy định với khoảng đóng [0,1]. Trong đó 0 = giá trị sai, 1 = giá trị đúng.

Ví dụ về một con robot muốn di chuyển từ nơi này đến nơi khác trong thời gian ngắn, nơi có nhiều chướng ngại vật trên đường đi. Bây giờ câu hỏi được đặt ra là làm thế nào để robot có thể tính toán chuyển động của nó để đến điểm đích, mà không va chạm vào bất kỳ chướng ngại vật nào. Các loại bài toán này có bài toán không chắc chắn có thể được giải quyết bằng cách sử dụng logic mờ.

“cách sử dụng bóng bán dẫn làm công tắc ”

lập luận mờ

Thuật toán di truyền trong máy tính mềm

Thuật toán di truyền được Giáo sư John Holland giới thiệu vào năm 1965. Nó được sử dụng để giải quyết các vấn đề dựa trên các nguyên tắc chọn lọc tự nhiên, thuộc thuật toán tiến hóa. Chúng thường được sử dụng cho các bài toán tối ưu hóa như tối đa hóa và tối thiểu hóa các hàm mục tiêu, có hai loại là một đàn kiến và một bầy đàn. Nó tuân theo các quá trình sinh học như di truyền và tiến hóa.

Các chức năng của thuật toán di truyền

Thuật toán di truyền có thể giải quyết các vấn đề không thể giải quyết trong thời gian thực còn được gọi là bài toán NP-Hard. Những vấn đề phức tạp không thể giải quyết bằng toán học có thể được giải quyết dễ dàng bằng cách áp dụng thuật toán di truyền. Nó là một phương pháp tìm kiếm theo phương pháp heuristic hoặc tìm kiếm ngẫu nhiên, cung cấp một tập hợp các giải pháp ban đầu và tạo ra một giải pháp cho vấn đề một cách hiệu quả và hiệu quả.

Một cách hiểu đơn giản về thuật toán này là bằng cách xem xét ví dụ sau về một người muốn đầu tư một số tiền vào ngân hàng, chúng ta biết rằng có nhiều ngân hàng khác nhau có sẵn các chương trình và chính sách khác nhau. Cá nhân của mình lãi bao nhiêu để đầu tư vào ngân hàng, để anh ta có thể thu được lợi nhuận tối đa. Có một số tiêu chí nhất định đối với một người đó là cách anh ta có thể đầu tư và làm thế nào anh ta có thể thu được lợi nhuận khi đầu tư vào ngân hàng. Những tiêu chí này có thể được khắc phục bằng thuật toán 'Evolious Computing' như điện toán di truyền.

thuật toán di truyền

Sự khác biệt giữa máy tính cứng và máy tính mềm

Sự khác biệt giữa máy tính cứng và máy tính mềm như sau

“ohmmeter hoạt động như thế nào ”

Máy tính cứng	Máy tính mềm
Mô hình phân tích được yêu cầu bởi máy tính cứng phải được biểu diễn chính xác	Nó dựa trên sự không chắc chắn, một phần sự thật có thể chịu được sự không chính xác và gần đúng.
Thời gian tính toán nhiều hơn	Thời gian tính toán ít hơn
Nó phụ thuộc vào logic nhị phân, hệ thống số, phần mềm sắc nét.	Dựa trên tính gần đúng và điều kiện.
Tính toán tuần tự	Tính toán song song
Cung cấp đầu ra chính xác	Cung cấp đầu ra thích hợp
Ví dụ: Các phương pháp tính toán truyền thống bằng máy tính cá nhân của chúng tôi.	Ví dụ: Các mạng thần kinh như Adaline, Madaline, mạng ART, v.v.

Ưu điểm

Lợi ích của máy tính mềm là

Phép tính toán học đơn giản được thực hiện
Hiệu quả tốt
Áp dụng trong thời gian thực
Dựa trên suy luận của con người.

Nhược điểm

Nhược điểm của máy tính mềm là

Nó cung cấp giá trị đầu ra gần đúng
Nếu một lỗi nhỏ xảy ra thì toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động, để khắc phục toàn bộ hệ thống của nó phải được sửa lại từ đầu, đó là quá trình mất thời gian.

Các ứng dụng

Sau đây là các ứng dụng của máy tính mềm

Điều khiển động cơ như động cơ cảm ứng , Động cơ DC servo tự động
Các nhà máy điện có thể được điều khiển bằng hệ thống điều khiển thông minh
Trong xử lý hình ảnh, đầu vào nhất định có thể ở bất kỳ dạng nào, có thể là hình ảnh hoặc video được thao tác bằng máy tính mềm để có được bản sao chính xác của hình ảnh hoặc video gốc.
Trong các ứng dụng y sinh có liên quan chặt chẽ đến sinh học và y học, các kỹ thuật tính toán mềm có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề y sinh như chẩn đoán, theo dõi, điều trị và trị liệu.
Thiết bị đo đạc thông minh đang là xu hướng hiện nay, nơi các thiết bị thông minh tự động giao tiếp với các thiết bị khác bằng cách sử dụng một bộ giao thức giao tiếp để thực hiện các tác vụ nhất định, nhưng vấn đề ở đây là không có giao thức chuẩn thích hợp để giao tiếp. Điều này có thể được khắc phục bằng cách sử dụng các kỹ thuật tính toán mềm, nơi các thiết bị thông minh được giao tiếp qua nhiều giao thức, với tính bảo mật cao và mạnh mẽ.

Máy tính là một kỹ thuật được sử dụng để chuyển đổi đầu vào cụ thể bằng hành động điều khiển thành đầu ra mong muốn. Có hai loại kỹ thuật tính toán là máy tính cứng và máy tính mềm. Ở đây trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi chủ yếu tập trung vào tính toán mềm, các kỹ thuật của nó như logic mờ, mạng nơ-ron nhân tạo, thuật toán di truyền, so sánh giữa tính toán cứng và tính toán mềm, kỹ thuật tính toán mềm, ứng dụng và lợi thế. Đây là câu hỏi 'Làm thế nào là mềm tin học được áp dụng trong lĩnh vực y tế? '