Pause Pause

Informationstheorie und Kybernetik Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set Theorie

Claude Elwood Shannon, 1948: A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits

Fuzzy Set TheorieClaude Elwood Shannon, 1948: A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits

Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set Theorie

Störquelle

Noise Source

Nachrichten-quelle

Information Source

Sender

Transmitter

Empfänger

Receiver

Nachrichten-ziel

Destination

Nachricht

Message

Nachricht

Message

Signal Received Signal

Empfangenes Signal

Kommunikationsmodell nach Shannon, 1949Schematic diagramm of a general communication system

Fuzzy Set Theorie

Die unregelmäßige Teilchenbewegung ist nach dem schottischen Botaniker Robert Brown (1773-1858) benannt, der sie 1827 bei seinen Untersuchungen von Pollenkörnern unter dem Lichtmikroskop beobachtete.

Er sah eine unregelmäßige Zick-Zack-Bewegung, weswegen er zunächst glaubte, es handle sich bei diesen Bestandteilen der Pollenkörner um Lebewesen. Dass diese Vermutung aber nicht stimmen konnte, zeigten ihm bald weitere Beobachtungen.

Robert Brown (1773-1858) Fuzzy Set Theorie

Teilchenbewegung bei einer Tempera-tur von d = - 20°C mit aufgezeichneter Bewegungsspur. Man erkennt die unregelmäßige, allein durch den Wärmeenergieinhalt des Mediums bedingte Bewegung, die dazu führt, dass das Teilchen schließlich jeden Bereich des ihm zur Verfügung stehenden Raums erreicht.

Fuzzy Set Theorie

Signale und Fourierreihendarstellung Fuzzy Set Theorie

Norbert Wiener (1894-1964) Fuzzy Set Theorie

„Wir haben beschlossen, das ganze Gebiet der Regelung und Nachrichtentheorie, ob in der Maschine oder im Tier, mit dem Namen „Kybernetik“ zu benennen, den wir aus dem griechischen kubernt (kybernetes) oder „Steuermann“ bildeten.“

Kybernetik oder Regelung und Nachrichtenübertragung

im Lebewesen und in der Maschine

Norbert Wiener, 1948:

Cybernetics or control and communication in the animal and the machine

Fuzzy Set Theorie

• Antikes Griechenland: Kybernesien: Fest zu Ehren zweier Lotsen, Steuermänner

• Platon: politische Verwendung

• 1834: André-Marie Ampére: Untersuchung zur Verfahrensweise beim Regieren

• 1890: James Clerk Maxwell: On Governors

• „Governor“: Steuermann (lat.:gubernare, griech.: kybernetes)

Fuzzy Set Theorie

Governor

Fuzzy Set Theorie

James Watt (1736-1819) hatte zusammen mit Matthew Boulton eine Firma, in der sie Dampfmaschinen produzierten. Der Fliehkraftregler kam 1788 zur Regelung der Drehzahl der Dampfmaschinen hinzu.

Boulton hatte ihn im Windmühlenbau entdeckt und Watt voller Begeisterung darüber berichtet. Nachdem sie ihn anfangs noch für Zuschauer unsichtbar einbauten, da er nicht patentiert war (zumindest nicht im Dampfmaschinenbau), war er später Blickfang an Boulton & Watt's Dampfmaschinen.

Fuzzy Set Theorie

• Darstellung der neuen Informationstheorie

• Darstellung der neuen Voraussagetheorie

• Zusammenhänge zwischen diesen Theorien

• Neuer statistischer Weg zur Kommunikationstechnik

• Analogiereihe zwischen menschlichem Nervensystem und dem Rechen- und Kontrollgerät

Norbert Wiener, 1948:

Cybernetics or control and communication in the animal and the machine

Fuzzy Set Theorie

Norbert Wiener

1916

Bertrand Arthur William Russell

(1872-1970)

Fuzzy Set Theorie

Norbert und Marguerite Wiener, geb. Engemann Fuzzy Set Theorie

Norbert Wiener und Max Born (1882-1970) im Jahr 1925 Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set TheorieNorbert Wiener, 1918, Aberdeen, Ballistisches Versuchsgelände

Norbert Wiener (1894-1964)

Fuzzy Set Theorie

Vannevar Bush (1890 -1974) Yuk Wing Lee Alexeij Nicolaev Kolmogorov

Fuzzy Set Theorie

Intentionstremor

Zittern der Hände kurz vor dem Erreichen des Bewegungsziels. Er lässt sich im Finger-Nase-Versuch bei Annäherung des Fingers an die Nasenspitze nachweisen.

Der I. wird durch Schäden im Kleinhirn verursacht und ist typisch für die Multiple Sklerose, Alkohol- und Medikamentenvergiftungen.

Medizinisches Wörterbuch bei www.hessenweb.de

http://www.hessenwebkreation.de/medwort/1189.htm

Medizinisches Problem Fuzzy Set Theorie

• Wiener hatte sich früher mit dem Prinzip der Rückkopplung befasst (Feuerleiteinrichtungen)• Hier treten oft bei unsachgemäßer Handhabung unregelmäßige Zitterschwankungen auf, • Daraufhin vermutete Wiener, dass es ähnliche Erscheinungen auch beim Menschen gibt.• Auf Nachfrage bei einem Mediziner (Arturo Rosenblueth) bestätigte dieser, dass es sich bei dem Intentionstremor um eine solche Erscheinung handelt.• Wiener folgerte, dass es Prinzipien gibt, die Vorgänge bei Lebewesen und Maschinen gleichermaßen regeln.

Arturo RosenbluethJulian BigelowNorbert Wiener Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set TheorieSchemata: Steuerung und Regelung

Schema einer Prozesssteuerung Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set Theorie

Um das Maß der Ausschüttung von Schilddrüsenhormonen zu kontrollieren bzw. bei Bedarf regulierend in die Hormonausschüttung einzugreifen, gibt es im Körper einen einen großen Rückkopplungsmechanismus, den hormonellen Regelkreis. Dieser muss bei der Diagnose von Funktionsstörungen der Schilddrüse ( Über- oder Unterfunktion) immer mitberücksichtigt werden.

Medicine Worldwide http://www.m-ww.de/krankheiten/innere_krankheiten/schilddruese_regelkreis.html

Der hormonelle Regelkreis der Schilddrüse

Fuzzy Set Theorie

Lifeline http://www.lifeline.de/cda/page/center/0,2845,16-32890,FF.html

Entsprechungen zwischen dem technischen und einem biologischen Regelkreis (hier für die Motorik)

Fuzzy Set Theorie„Bostoner Arm“ und „Bostoner Ellenbogen“

Der Arm reagiert auf Signale des Bizeps- und des Trizeps-Muskels im Oberarm.

Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set TheorieSchachspielautomaten: links von 1890; rechts von 1980

Automat von Tores y Quevedo Automat von Kenneth Thompson

Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set TheorieNorbert Wiener, John Barlow (l.) und Walter A. Rosenblith

Beobachtung der Autokorrelationsfunktion von Gehirnwellen: Anwendung der statistischen Kommunikationstechnik in der Biophysik.

Fuzzy Set TheorieNorbert Wiener, Jerome B.. Weisner, Yuk Wing Lee

Fuzzy Set TheorieNorbert Wiener 1960 in der Sowjet Union

Fuzzy Set TheorieNorbert Wiener mit Kollegen an der Tsing Hua Universitätin Peking, 1935

Fuzzy Set Theorie

Fuzzy Set TheorieNorbert Wiener erhält 1963 die National Medal of Science von US-Präsident L. B. Johnson

Fuzzy Set TheorieNorbert Wiener 1945