Modelo de controlador borroso completamente programable de altas prestaciones y su desarrollo

Abstract

La presente Tesis Doctoral propone un modelo novedoso para la ejecución con altas prestaciones de sistemas borrosos completamente programables en arquitecturas estándar. El modelo desarrollado permite aplicar las técnicas borrosas a nuevos campos en los que hasta ahora no se habían aplicado debido a que no se podían ejecutar a la velocidad suficiente, no se disponían de las capacidades de programación necesarias o una combinación de ambas. Fruto del estudio del estado del arte se llega a la conclusión de que para conseguir procesamiento con altas prestaciones en plataformas estándar es necesaria una fase de compilación que adapte el conocimiento expresado en un sistema borroso a la arquitectura que lo va a ejecutar. El modelo propuesto introduce el concepto de compilación aproximada. Éste concepto se basa en que el diseño de todo sistema borroso es inherentemente aproximado. La compilación aproximada se basa en respetar el sistema borroso original en aquellos puntos en los que el diseñador tiene una certeza total, y generar una aproximación en aquellos en los que no la tiene. Asimismo, el modelo dispone de mecanismos para garantizar una cota de error máxima. El modelo desarrollado puede presentarse también como un aproximador universal, con la ventaja de que su demostración se realiza por construcción. Para la obtención de altas prestaciones ha sido clave tanto la elección de las plataformas de ejecución como la optimización del código obtenido para las mismas. Se detallan los motivos para la elección de las plataformas y las optimizaciones realizadas. Asimismo, se diseña una arquitectura para los motores de inferencia borrosos independientes de plataforma y basada en una memoria caché de interpolación, para que proporcione altas prestaciones. La Tesis Doctoral realiza un estudio de la arquitectura típica de las soluciones borrosas, enumerando las conclusiones en dos hipótesis. Estas hipótesis sirven como base para proponer las arquitecturas óptimas para ejecución de sistemas borrosos y poder garantizar unos tiempos de ejecución mínimos para cualquier sistema.