FuzBlock Paradigmas de Linguagens Computacionais Bruno Edson Flavio Gondim Marcelo Rodrigues Pablo de Santana.

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1 FuzBlock Paradigmas de Linguagens Computacionais Bruno Edson Flavio Gondim Marcelo Rodrigues Pablo de Santana

2 Conteúdo Apresentação Características da Linguagem Descrição Informal / Sintaxe Abstrata / Semântica Funções Padrão Exemplos (Forma Gráfica) Conclusões

3 FuzBlock Linguagem descritiva para modelagem de blocos fuzzy Criação de uma API Java java.fuzzy.* ¹ Modelagem de: Funções de pertinência, conjuntos, variáveis, operações, qualificadores¹, (de)fuzzificação, inferência e BC (regras e variáveis lingüísticas¹) 1 - futuramente

4 FuzBlock

5 Sintaxe própria e simples, semelhante à Java Compilador para java ¹ Utilização: Educacional – aprendizagem da Lógica Fuzzy e IA Sistemas de controle com IA, sensores, e outras aplicações Geração de relatórios gráficos ¹

6 Características Básicas de FuzBlock Tipos (primitivos, conjuntos e blocos) Memória (bloco – atribuição dinâmica) Associações (Bindings) Abstrações (funções) Encapsulamento (blocos, pacotes) Valores (primitivos, variáveis fuzzy) Escopo (monolítico, global)

7 Modelando um Sistema Fuzzy Blocos Pacotes e Importações Tipos Declarações Comandos de Atribuição Expressões Funções Padrão

8 Blocos block Nega { varin double entra; varout double sai = - entra; } Block = [[ Package Imports "block" Identifier "{" Declaration "}" ]].

9 Pacotes e Importações package(único) import(vários) Part-Identifier = [[ Identifier ]] | [[ Part-Identifier "." Identifier ]]. Package = [[ "package" Part-Identifier ";" ]] | [[ ]]. Imports = [[ Import ]] | [[ Imports Import ]] | [[ ]]. Import = [[ "import" Part-Identifier ";" ]] | [[ "import" Part-Identifier "." "*" ";" ]].

10 Tipos Tipos Primitivos: booleantrue, false int10, 5 double1.3, 0.45 Semelhantes aos tipos correspondentes em outras linguagens de programação

11 Tipos Tipos Compostos: setramp(t, 10, 20) Blockb.frio Sets representam conjuntos difusos.

12 Tipos Type = [[ "int" ]] | [[ "double" ]] | [[ “boolean” ]] | [[ "set" ]] | [[ Identifier ]].

13 Declarações (variáveis) (entrada, saída e restritas) Declaration = [[ Single-Declaration ]] | [[ Declaration Single- Declaration ]]. Single-Declaration = [[ In-Declaration ]] | [[ Out-Declaration ]] | [[ Var-Declaration ]] | [[ Attribution-Command ]]. In-Declaration = [[ "varin" Type Identifier ";" ]]. Out-Declaration = [[ "varout" Type Identifier Attribution-Auxiliar ";" ]]. Var-Declaration = [[ "var" Type Identifier Attribution-Auxiliar ";" ]]. Attribution-Auxiliar = [[ "=" Expression ]] | [[ ]].

14 Comandos de Atribuição Attribution-Command = [[ Part-Identifier "=" Expression ";" ]]. blocoTemp.temp = temp;

15 Expressões Expression = [[ "true" ]] | [[ "false" ]] | [[ Numeral ]] | [[ Decimal ]] | [[ Identifier ]] | [[ Part-Identifier ]] | [[ "(" Expression ")" ]] | [[ Expression Binary-Operator Expression ]] | [[ Unary-Operator Expression ]] | [[ Function ]]. Binary-Operator = [[ "+" ]] | [[ "-" ]] | [[ "*" ]] | [[ "xor" ]] | [[ "and" ]] | [[ "or" ]] | [[ "==" ]]. Unary-Operator = [[ "not" ]] | [[ "-" ]].

16 Operadores not or and xor - + * ==

17 Operações sobre Conjuntos Difusos [1/2] or, and, xor, not Seja μ d (x) = função de pertinência de x no conjunto difuso. set d1 or set d2 = µ d1 (x) U µ d2 (x) = max [ μ d1 (x), μ d2 (x) ] set d1 and set d2 = µ d1 (x) ∩ µ d2 (x) = min [ μ d1 (x), μ d2 (x) ] set d1 xor set d2 = abs [ μ d1 (x) - μ d2 (x) ] set not set d = abs [ 1 – μ d (x) ]

18 Operações sobre Conjuntos Difusos [2/2] Aritmética Difusa -, +, * Sejam A e B números difusos, tal que a avaliação seja. Para toda expressão Exp e set A = f(Exp,...) e set B = f(Exp,...) value(A - B ) = max [0, value(A) – value (B)] value(A + B) = min[1, value(A) – value(B)] value(A * B) = value(A) * value(B)

19 Sintaxe Lexical Numeral = digit | Numeral digit. Decimal = Numeral | Numeral point | Numeral point aux | point aux. aux = digit | digit aux. point = ".". digit = 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9.

20 Funções Padrão Valores: value, defuz Conjuntos: ramp, sine (1ª ordem) trap, bell (2ª ordem) trap(E, V1, V2, V3, V4) = ramp(E, V1, V2) and ramp(E, V4, V3); bell(E, V1, V2, V3, V4) = sine(E, V1, V2) and sine(E, V4, V3);

21 Funções Padrão Function = [[ "value" "(" Expression ")" ]] | [[ "defuz" "(" Expression ")" ]] | [[ "ramp" "(" Expression "," Value "," Value ")" ]] | [[ "sine" "(" Expression "," Value "," Value ")" ]] | [[ "trap" "(" Expression "," Value "," Value "," Value "," Value ")" ]] | [[ "bell" "(" Expression "," Value "," Value "," Value "," Value ")" ]]. Value = [[ Numeral ]] | [[ Decimal ]].

22 Exemplo package meteorologia; block Temp{ varin int temp; var set frio = ramp(temp, 10, 0); var set quente = ramp(temp, 30, 40); var set normal = not (frio or quente); varout double ehFrio = value(frio); varout double ehQuente = value(quente); varout double ehNormal = value(normal); }

23 Forma Gráfica

24

25 Interconexão – Blocos Internos e Externos package dados; import meteorologia; block Frio{ varin int temp; var Temp blocoTemp; blocoTemp.temp = temp; varout double frio = blocoTemp.ehFrio; }

26 Conclusões Facilidade de Modelagem Visualização Utilização Integração com Java (API), sintaxe Conceitos PLC, associado à SI.

27 Referências Bibliográficas MOSSES, Peter D. Action Semantics. Cambridge Tracts in Theoretical, Computer Science 26. Press Syndicate of the University of Cambridge. New York – United States of America, 1992. MOURA, Hermano P. Action Semantics of Specimen. Department of Informatics, Federal University of Pernambuco. Recife - Brasil, 1996.