طراحي و ايجاد يك سيستم استنتاج فازي، با به‌كارگيري خوشه‌بندي فازي و الگوريتم ژنتيك در محيط GIS (مطالعه موردي: مكان‌يابي جايگاه‌هاي سوخت)

The Design and Implementation of a Fuzzy Inference System, using Fuzzy Clustering and Genetic Algorithm in a GIS Environment (Case study: Site selection of fuel stations)

اكثر موجوديت‌ها در سامانه‌هاي اطلاعات مكاني (GIS) ماهيتي غيرقطعي دارند؛ و به همين خاطر نياز به ارايه سيستمي كه توانايي استنتاج از داده‌هاي مكاني غيرقطعي را داشته باشد كاملاً احساس مي‌شود. يكي از تواناترين سيستم‌هاي استنتاجي كه در سال‌هاي اخير مورد توجه دانشمندان قرار گرفته، سيستم‌هاي استنتاج فازي (FIS) است. هدف اين مقاله ارايه روشي نو براي طراحي و ايجاد سيستم استنتاج فازي در محيط GIS است. در اين تحقيق بخشي از توابع عضويت و قوانين فازي به صورت خودكار و با استفاده از داده‌هاي ورودي‌ـ خروجي، و بخشي ديگر به صورت غيرخودكار و از طريق مصاحبه با كارشناس استخراج شدند. براي استخراج خودكار توابع عضويت و قوانين فازي، خوشه‌بندي فازي و الگوريتم ژنتيك (GA) به كار گرفته شد. ابتدا توابع عضويت و قوانين فازي اوليه با خوشه‌بندي داده‌ها و تصوير كردن آنها بر روي محورهاي مختصات استخراج گرديدند و سپس با به‌كارگيري الگوريتم ژنتيك به بهينه‌سازي فرم توابع عضويت و قوانين فازي اوليه پرداخته شد. در مرحله نهايي، بخش ديگري از توابع عضويت و قوانين فازي از طريق مصاحبه با كارشناس استخراج گرديدند و به سيستم استنتاج فازي افزوده شدند. سيستم استنتاج فازيِ طراحي‌شده، داراي كاربردهاي مختلفي است. در اين تحقيق از اين سيستم براي به‌كارگيري در مكان‌يابي جايگاه‌هاي سوخت در منطقه 2 شهر تهران استفاده شد. با توجه به ديدگاه‌هاي كارشناسان سوخت و داده‌هاي موجود، از 10 لايه اطلاعاتي تاثيرگذار در مكان‌يابي جايگاه‌هاي سوخت استفاده گرديد. نتايج به‌دست آمده نشان دادند كه الگوريتم ژنتيك دقت مدل‌سازي سيستم استنتاج فازي را 53 درصد بيش از خوشه‌بندي افزايش داده است. همچنين با بررسي هيستوگرام نقشه مطلوبيت جايگاه‌هاي سوخت ملاحظه شد كه 9 درصد از مساحت كل منطقه پتانسيل لازم را براي احداث جايگاه‌هاي سوخت در خود دارد.