<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izvestswsu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Юго-Западного государственного университета</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the Southwest State University</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-1560</issn><issn pub-type="epub">2686-6757</issn><publisher><publisher-name>ЮЗГУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21869/2223-1560-2024-28-1-163-179</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izvestswsu-1222</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Информатика, вычислительная техника и управление</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Computer science, computer engineering and IT managment</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Визуальное программирование метода отношения площадей</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Visual Programming of the Area Ratio Method</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5400-6817</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бобырь</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bobyr</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Бобырь Максим Владимирович, доктор технических наук, профессор кафедры вычислительной техники</p><p>ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация</p><p>Researcher ID: G-2604-2013</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Maxim V. Bobyr, Dr. of Sci. (Engineering), Professor of the Computer Engineering Department</p><p>50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040, Russian Federation</p></bio><email xlink:type="simple">fregat_mn@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7947-1427</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Храпова</surname><given-names>Н. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khrapova</surname><given-names>N. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Храпова Наталия Игоревна, аспирант кафедры программной инженерии</p><p>ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Natalia I. Khrapova, Post-Graduate Student of the Software Engineering Department</p><p>50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040, Russian Federation</p></bio><email xlink:type="simple">KhrapovaNI@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Юго-Западный государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Southwest State University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>07</day><month>04</month><year>2024</year></pub-date><volume>28</volume><issue>1</issue><fpage>163</fpage><lpage>179</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Бобырь М.В., Храпова Н.И., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бобырь М.В., Храпова Н.И.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bobyr M.V., Khrapova N.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1222">https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1222</self-uri><abstract><sec><title>Цель исследования</title><p>Цель исследования. Исследование зависимости между входными и выходными характеристиками нечеткологической системы на основе применения метода отношения площадей. Для описания указанного метода и полученных во время моделирования в табличном процессоре результатов предлагается использование средств иллюстративного представления информации – визуальное программирование.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. Для изучения метода отношения площадей рассматривалась нечетко-логическая модель, содержащая две входные переменные с тремя треугольными функциями принадлежности и одну выходную переменную с пятью треугольными функциями принадлежности. Была сформирована база нечетких правил. Для определения степеней активации выходных термов применялось минимаксное правило вывода Л. Заде. Дефаззификация значений проводилась с использованием модели, в основе которой лежит метод отношения площадей.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Рассмотрены преимущества метода отношения площадей перед традиционными моделями, которые заключаются в возможности компенсировать главный недостаток - сужение интервала дефаззификации. С помощью предлагаемого метода изучена возможность использования различных количеств переменных на входных и выходных функциях принадлежности. Результаты экспериментальных исследований показали, что комбинирование параметров позволяет создать визуальное представление характеристик между входными и выходными переменными.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. В данной статье описан метод отношения площадей, который позволяет визуализировать зависимость между входными и выходными переменными. Приведены основные результаты численного моделирования, отражающие специфику исследуемого метода. Изучение проводилось посредством визуального программирования, которое обеспечивает ряд преимуществ, таких как повышение качества программного продукта, обеспечение четкой структуризации задачи и доступность для восприятия человека.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Purpose of research</title><p>Purpose of research. Investigation of the relationship between the input and output characteristics of a fuzzy logic system based on the application of the area ratio method. The description of the specified method and the results obtained during modeling in a tabular processor is carried out using the means of illustrative presentation of information – visual programming.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. To study the area ratio method, we considered a fuzzy logic model containing two input variables with three triangular membership functions and one output variable with five triangular membership functions. A database of fuzzy rules has been formed. The degrees of activation of the output terms were determined using the minimax rule of output L. Zadeh. The defuzzification of the values was carried out using a model based on the area ratio method.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. There are advantages of the area ratio method over traditional models, which consist in the ability to compensate for the main disadvantage - narrowing the defazzification interval. Using the proposed method, the possibility of using different numbers of variables on the input and output membership functions is studied. The results of experimental studies have shown that combining the parameters allows us to create a visual representation of the characteristics between the input and output variables.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. This article describes the area ratio method, which allows us to visualize the relationship between input and output variables. There are the main results of numerical modeling reflecting the specifics of the method. The study was conducted through visual programming, which provides a number of advantages, such as improving the quality of the software product, ensuring a clear structuring of the task and accessibility to human perception.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>нечеткая логика</kwd><kwd>сужение интервала дефаззификации</kwd><kwd>метод отношения площадей</kwd><kwd>визуальное программирование</kwd><kwd>табличный процессор</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>fuzzy logic</kwd><kwd>narrowing of the defuzzification interval</kwd><kwd>area ratio method</kwd><kwd>visual programming</kwd><kwd>table processor</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bobyr M. V., Emelyanov S. G. A nonlinear method of learning neuro-fuzzy models for dynamic control systems // Applied Soft Computing. 2020. Vol. 88. P. 106030.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobyr M. V., Emelyanov S. G. A nonlinear method of learning neuro-fuzzy models for dynamic control systems. Applied Soft Computing, 2020, vol. 88, 106030 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бобырь М.В., Храпова Н.И., Ламонов М.А. Система управления интеллектуальным светофором на основе нечеткой логики // Известия Юго-Западного государственного университета. 2021;25(4):162-174. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2021-25-4-162-176</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobyr M.V., Khrapova N.I., Lamonov M.A. Smart Traffic Light Control System Based on Fuzzy Logic. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University. 2021;25(4): 162-174. (In Russ.). https://doi.org/10.21869/2223-1560-2021-25-4-162-176</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bobyr M. V., Yakushev A. S., Dorodnykh A. A. Fuzzy devices for cooling the cutting tool of the CNC machine implemented on FPGA // Measurement. 2020. Vol. 152. P. 107378.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobyr M. V., Yakushev A. S., Dorodnykh A. A. Fuzzy devices for cooling the cutting tool of the CNC machine implemented on FPGA. Measurement, 2020, vol. 152, p. 107378.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Adriyendi. Fuzzy Logic using Tsukamoto Model and Sugeno Model on Prediction Cost // International Journal of Intelligent Systems and Applications. 2018. Vol. 10. No. 6. P. 13-21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Adriyendi. Fuzzy Logic using Tsukamoto Model and Sugeno Model on Prediction Cost. International Journal of Intelligent Systems and Applications, 2018, vol. 10, no. 6, pp. 13-21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сравнение алгоритмов MAMDANI и SUGENO в задаче процесса обучения ANFIS для оценки QOE доступа к интернет-услугам на базе пакета MATLAB / В. А. Галкин, С. Н. Красильников, В. Б. Попенков, Х. К. Гонсалес-Гусев // Динамика сложных систем - XXI век. 2019. Т. 13, № 2. С. 28-33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Galkin V. A., Krasilnikov S. N., Popenkov V. B., Gonzalez-Gusev H. K. Sravnenie algoritmov MAMDANI i SUGENO v zadache protsessa obucheniya ANFIS dlya otsenki QOE dostupa k internet-uslugam na baze paketa MATLAB [Comparison of MAMDANI and SUGENO algorithms in the task of the ANFIS learning process for evaluating QOE access to Internet services based on the MATLAB package]. Dinamika slozhnykh sistem - XXI vek = Dynamics of complex systems - XXI century, 2019, vol. 13, no. 2, pp. 28-33.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wahyuni I., Mahmudy W. F. Rainfall prediction in Tengger, Indonesia using hybrid tsukamoto FIS and genetic algorithm method // Journal of ICT Research and Applications. 2017. Vol. 11, No. 1. P. 38-55.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wahyuni I., Mahmudy W. F. Rainfall prediction in Tengger, Indonesia using hybrid tsukamoto FIS and genetic algorithm method. Journal of ICT Research and Applications, 2017, vol. 11, no. 1, pp. 38-55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Veshneva I., Bolshakov A., Kulik A. Increasing the safety of flights with the use of mathematical model based on status functions // Studies in Systems, Decision and Control. 2019. Vol. 199. P. 608-621.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Veshneva I., Bolshakov A., Kulik A. Increasing the safety of flights with the use of mathematical model based on status functions. Studies in Systems, Decision and Control, 2019, vol. 199, pp. 608-621.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Даев Ж. А., Султанов Н. З. Система автоматического контроля влажности природного газа на основе нечеткой модели Мамдани // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2018. № 10. С. 22-25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dayev J. A., Sultanov N. Z. Sistema avtomaticheskogo kontrolya vlazhnosti prirodnogo gaza na osnove nechetkoi modeli Mamdani [The system of automatic control of natural gas humidity based on the fuzzy Mamdani model]. Avtomatizatsiya, telemekhanizatsiya i svyaz' v neftyanoi promyshlennosti = Automation, telemechanization and communication in the oil industry, 2018, no. 10, pp. 22-25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сабитов Р. М. Энергоэффективная система управления освещением парковой зоны // Шаг в науку. 2020. № 4. С. 47-52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sabitov R. M. Energoeffektivnaya sistema upravleniya osveshcheniem parkovoi zony [Energy-efficient lighting control system of the park zone]. Shag v nauku = Step into science, 2020, no. 4, pp. 47-52.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Применение алгоритма нечеткой логики Мамдани для отбора игроков в футбольный клуб на предсезонных сборах / С. Т. Дусакаева, И. А. Хохлов, П. Л. Нирян, М. П. Носарев // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2022. № 4(76). С. 228-237.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dusakaeva S. T., Khokhlov I. A., Niryan P. L., Nosarev M. P. Primenenie algoritma nechetkoi logiki Mamdani dlya otbora igrokov v futbol'nyi klub na predsezonnykh sborakh [Application of the Mamdani fuzzy logic algorithm for the selection of players to a football club at pre-season training camps]. Sovremennye tekhnologii. Sistemnyi analiz. Modelirovanie = Modern technologies. System analysis. Modeling, 2022, no. 4(76), pp. 228-237.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пегат А. Нечеткое моделирование и управление / пер. с англ. А.Г. Подвесовского, Ю.В. Тюленцева. 2-е изд. M.: BINOM. Лаборатория знаний, 2013. 798 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pegat A. Nechetkoe modelirovanie i upravlenie [Fuzzy modeling and control]. Moscow, BINOM Publ., 2013, 798 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бобырь М. В., Кулабухов С. А. Математическая модель для нового метода дефаззификации в структуре нечеткого вывода // Мехатроника, автоматика и робототехника. 2018. № 2. С. 218-220.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobyr M. V., Kulabukhov S. A. Matematicheskaya model' dlya novogo metoda defazzifikatsii v strukture nechetkogo vyvoda [Mathematical model for a new method of defazzification in the structure of fuzzy inference]. Mekhatronika, avtomatika i robototekhnika = Mechatronics, automation and robotics, 2018, no. 2, pp. 218-220.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бобырь М.В., Кулабухов С.А. Дефаззификация вывода из базы нечетких правил на основе метода разности площадей // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2015. №9. С.32– 41.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobyr M.V., Kulabukhov S.A. Defazzifikatsiya vyvoda iz bazy nechetkikh pravil na osnove metoda raznosti ploshchadei [Defazzification of inference from the base of fuzzy rules based on the area difference method]. Vestnik komp'yuternykh i informatsionnykh tekhnologii = Bulletin of Computer and Information Technologies, 2015, no.9, pp.32-41.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Милостная Н. А. Быстродействующие дефаззификаторы, основанные на методе отношения площадей // Промышленные АСУ и контроллеры. 2021. № 11. С. 18-25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Milostnaya N. A. Bystrodeistvuyushchie defazzifikatory, osnovannye na metode otnosheniya ploshchadei [High-speed defuzzifiers based on the area ratio method]. Promyshlennye ASU i kontrollery = Industrial automated control systems and controllers, 2021, no. 11, pp. 18-25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Милостная Н.А. Исследование устойчивости нейро-нечёткой системы вывода, основанной на методе отношения площадей // Известия Юго-Западного государственного университета. 2021;25(3):70-85. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2021-25-3-70-85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Milostnaya N.A. Stability Study of a Neuro-Fuzzy Output System Based on Ratio Area Method. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University. 2021;25(3):70-85 (In Russ.). https://doi.org/10.21869/2223- 1560-2021-25-3-70-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коварцев А.Н., Жидченко В.В., Попова-Коварцева Д.А. Методы и технологии визуального программирования. Самара: ООО «Офорт», 2017. С. 197.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kovartsev A.N., Zhidchenko V.V., Popova-Kovartseva D.A. Metody i tekhnologii vizual'nogo programmirovaniya [Methods and technologies of visual programming]. Samara, 2017, p. 197.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Милостная Н.А. Компенсация ошибки сужения интервала дефаззификации методом отношения площадей // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2023;13(1):111-122. https://doi.org/10.21869/2223-1536-2023-13-1-111-122.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Milostnaya N.A. Compensation for the Error of Narrowing the Defuzzification Range by the Areas’ Ratio Method. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Upravlenie, vychislitel'naya tekhnika, informatika. Meditsinskoe priborostroenie = Proceedings of the Southwest State University. Series: Control, Computing Engineering, Information Science. Medical Instruments Engineering, 2023;13(1):111-122. (In Russ.). https://doi.org/10.21869/2223-1536-2023-13-1-111-122</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каид В. А. А. Методы построения функций принадлежности нечетких множеств // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 2(139). С. 144-153.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kait V. A. A. Metody postroeniya funktsii prinadlezhnosti nechetkikh mnozhestv [Methods of constructing membership functions of fuzzy sets]. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki = Izvestiya SFU. Technical sciences, 2013, no. 2(139), pp. 144-153.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zadeh L.A. Outline of a New Approach to the Analysis of Complex Systems and Decision Processes // IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 1973, vol. SMC- 3, p. 28-44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zadeh L.A. Outline of a New Approach to the Analysis of Complex Systems and Decision Processes. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 1973, vol. SMC-3, pp. 28-44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Титов В.С., Бобырь М.В., Анциферов А.В. Адаптивный мультисетевой алгоритм нечетно-логического вывода в задачах управления оборудованием с ЧПУ // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. №5. С. 18-23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Titov V.S., Bobyr M.V., Antsiferov A.V. Adaptivnyi mul'tisetevoits algoritm nechetno-logicheskogo vyvoda v zadachakh upravlenie oborudovaniem s ChPU [Adaptive multi-network algorithm for fuzzy logic inference in the tasks of controlling CNC equipment]. Mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie = Mechatronics, automation, control, 2013, no. 5, pp. 18-23.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
