Qué es y cómo funciona la lógica difusa

Por Rubén Castro / 11 abril 2019
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La lógica difusa (también llamada borrosa) es un enfoque computacional basado en “grados de verdad o pertenencia” en vez de en la tradicional lógica booleana de “verdadero o falso” (1 o 0), en la que se basa la computación moderna.

El concepto de lógica difusa fue propuesto por primera vez en la década de 1960 por el Dr. Lotfy Zadeh cuando se encontraba trabajando en el problema de la comprensión del lenguaje natural o humano por parte de los computadores.

El lenguaje natural no se traduce fácilmente a la computación binaria de unos y ceros. En el lenguaje encontramos muchos “estados” intermedios situados entre el “verdadero y falso”. Para entender mejor este problema podemos pensar en la lógica booleana como el caso extremo de la lógica difusa.

Por ejemplo, utilicemos el concepto de altura:

Utilizando la lógica booleana tradicional estableceríamos una altura de, por ejemplo, 1,80 m. Todas las personas que estuviesen por encima serían consideradas “altas” y las que estuviesen por debajo serían “bajas”. Así una persona de 1.81 m sería alta, mientras que una de 1,79 m sería considerada baja.

Para la lógica difusa el conjunto “persona alta” no tiene unas fronteras claras para pertenecer o no a este grupo. Dependiendo de cómo definamos la transición de “alto” a “bajo” se asigna un grado de pertenencia al grupo entre 0 y 1. Por ejemplo, una persona que mida 1.79 podría pertenecer al conjunto de “personas altas” con un grado de 0,8, uno que mida 1,81 con un grado de 0,85, y uno que mida 1,50 m pertenecería con un grado de 0,1.

Así, la lógica clásica, podría considerarse un caso límite de la lógica difusa, donde las personas que midan más de 1,80 tendrían un grado de pertenencia al grupo de “personas altas” de 1 y los que midan menos un grado de pertenencia de 0.

A continuación, puedes ver una imagen donde queda plasmado este concepto.

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Lógica clásica versus lógica difusa.

No vamos a entrar en el eterno debate, filosófico más que científico, de si todo, en última instancia, se puede expresar en términos binarios de 1 y 0 o verdadero y falso. Pero de lo que no hay duda es que, bajo la percepción humana, mucha de la información que tenemos se encuentra en un estado intermedio

Como ves, la lógica difusa se acerca más que la lógica booleana a la forma que funcionan nuestros cerebros.

Vamos introduciendo datos y creando diferentes “grados de pertenencia” que a su vez vamos añadiendo a grupos de mayor nivel hasta que pasado un umbral se produce una reacción, por ejemplo, un movimiento del brazo.

La lógica difusa es esencial en el desarrollo de diferentes formas de inteligencia artificial. Sobre todo, en las relacionadas con emular capacidades humanas como la IA Fuerte (IAF), también conocida como inteligencia artificial general o AGI en inglés. Aunque por ahora existe más ciencia ficción que ciencia real en este campo.

Si necesitas ver algún ejemplo más para afianzar el concepto aquí tienes un buen video (en inglés).

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Fuentes

  1. en.wikipedia.org
  2. medium.com