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Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e             Optimizaci´n de Sistemas de Control Difuso
                             o
Introducci´n
          o             para Robots Aut´nomos M´viles
                                        o        o
Antecedentes
                                    Trabajo de Tesis
Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o
                       Tesista: Ing. David Salom´n de la O Hidalgo
                                                 o
Metas
                              Director: Dr. Oscar Castillo L´pez
                                                            o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos         Instituto Tecnol´gico de Tijuana
                                         o
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)
                                 27 de Febrero del 2013
Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Introducci´n
                             o

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e
                   Los origenes de los sistemas difusos se remontan a la d´cada de
                                                                           e
Introducci´n
          o        los 60’s, con el desarrollo de un nuevo concepto llamado l´gica
                                                                               o
Antecedentes       difusa, sin embargo su aplicaci´n radica fundamentalmente, en
                                                   o
Objetivos          el dise˜o de sistemas de control difusos que a partir de la
                          n
General
Espec´
     ıficos         d´cada de los ochentas y de los noventa han demostrado su
                     e
Justificaci´n
          o        gran versatilidad en la resoluci´n de una gran cantidad de
                                                   o
Metas
                   problemas de nuestras actividades diarias, desde el control del
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                   mezclado en una f´brica, pasando por el control de frenado de
                                      a
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                   sistemas de transporte, hasta el control de calidad de limpieza
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes     en una lavadora.
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Introducci´n
                             o

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o        El uso de robots m´viles se ha incrementado en las ultimas
                                       o                               ´
Antecedentes       d´cadas en muchas ´reas tanto como trabajo industrial, la
                     e                  a
Objetivos
General
                   investigaci´n y del hogar.
                              o
Espec´
     ıficos         El robot m´vil, necesita moverse alrededor de su entorno es por
                              o
Justificaci´n
          o
                   eso que una gran cantidad de investigaci´n se ha invertido en
                                                           o
Metas
                   una prueba con sistemas de control que permiten a los robots
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o                 navegar por su cuenta.
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Introducci´n
                             o

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e             PSO es una de las metaheur´ısticas m´s usadas para
                                                       a
                   optimizaci´n con par´metros reales. Esto es debido a las
                              o         a
Introducci´n
          o

Antecedentes
                   siguientes ventajas:
Objetivos              (1) es muy sencillo de implementar,
General
Espec´
     ıficos             (2) converge m´s r´pido que los Algoritmos Evolutivos en
                                     a a
Justificaci´n
          o
                       algunos problemas y
Metas
                       (3) tiene un mejor desempe˜o en algunos casos del que
                                                  n
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o                     proveen los Algoritmos Evolutivos.
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos       Adem´s, se han propuesto varias versiones nuevas y, las
                             a
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
                       cuales optimizan problemas multiobjetivo.
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Antecedentes

 Trabajo de
    Tesis
                   [1] P. Melin and O. Castillo, “Intelligent control of aircraft dynamic
  de la O,
  Castillo,        systems with a new hybrid neuro-fuzzy fractal approach,” inf. Sci.,
  Mel´ndez
     e
                   vol. 142, no. 1-4, pp. 161-175, 2002.
Introducci´n
          o

Antecedentes
                   [2] A. Mel´ndez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive Control of a
                             e
                   Mobile Robot in a Distributed Environment Using Fuzzy Logic,” in
Objetivos
General            Fuzzy Information Processing Society, New York, 2008.
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o        [3] A. Melendez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive and Tracking
Metas              Control of a Mobile Robot in a Distributed Environment Using Fuzzy
Marco Te´rico
        o          Logic,” in Fuzzy Systems (FUZZ), IEEE International Conference,
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso    Madrid, 2010.
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas      [4] L. Aguilar, P. Melin, and O. Castillo, “Intelligent Control of a
(PSO)

Propuesta
                   stepping motor drive using a hybrid neuro-fuzzy ANFIS approach,”
Cronograma
                   Appl Soft Comput, pp. 209-219, 2003.
Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Objetivo General

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes
                   Desarrollar un algoritmo multi-objetivo con base en la
Objetivos
General            metaheur´ ıstica conocida como nube de part´ıculas, para la
Espec´
     ıficos
                   optimizacion de par´metros del Sistemas de Control Difuso,
                                        a
Justificaci´n
          o

Metas
                   para la navegacion de Robots Aut´nomos M´viles.
                                                     o          o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Objetivos Espec´
                                  ıficos

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o
                       Dise˜ar un Algoritmo PSO para la Optimizaci´n del
                           n                                      o
Antecedentes
                       Control Difuso de Seguimiento.
Objetivos
General
Espec´
     ıficos
                       Dise˜ar un Algoritmo PSO para la Optimizaci´n del
                           n                                      o
Justificaci´n
          o            Control Difuso Reactivo.
Metas                  Dise˜ar un Algoritmo PSO para la Optimizaci´n del
                           n                                      o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                       Control Difuso Integrador.
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Justificaci´n
                             o

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o
                   En muchas de las actividades que realizamos diariamente existe
Antecedentes
                   una gran cantidad de problemas de optimizaci´n para los cuales
                                                                  o
Objetivos          los m´todos matem´ticos no pueden garantizar que la
                         e                a
General
Espec´
     ıficos
                   soluci´n obtenida sea ´ptima y, en muchos de ellos, ni siquiera
                         o                 o
Justificaci´n
          o        pueden aplicarse. En dichos problemas la alternativa viable son
Metas              las metaheur´ısticas. De las diversas metaheur´
                                                                 ısticas que existen
Marco Te´rico
        o          en la actualidad, los algoritmos PSO se cuentan entre los m´s a
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso    populares debido a su facilidad de implementaci´n y su eficacia.
                                                                    o
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Metas

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes
                      Publicar al menos un articulo de libro o en revista
Objetivos
General               indexada.
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o           Prototipo de Optimizaci´n de par´metros para un
                                             o        a
Metas                 Sistemas de Control Difuso de Robots Aut´nomos M´viles.
                                                              o       o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
L´gica Difusa
                    o

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,         Se ha considerado de manera general que el concepto de l´gica
                                                                               o
  Castillo,
  Mel´ndez
     e             difusa apareci´ en 1965, en la Universidad de California en
                                  o
Introducci´n
          o
                   Berkeley, introducido por Lotfi A. Zadeh[38]. La l´gica difusa,
                                                                      o
Antecedentes
                   es esencialmente l´gica multivaluada que extienden a la l´gica
                                      o                                       o
Objetivos          cl´sica(falso o verdadero), que utiliza conceptos absolutos
                     a
General
Espec´
     ıficos
                   cuando se refiere al mundo real, la l´gica difusa define estos
                                                         o
Justificaci´n
          o        conceptos en un grado variable de pertenencia, siguiendo
Metas              patrones de razonamiento de los del pensamiento humano. El
Marco Te´rico
        o          razonamiento humano utiliza valores de verdad que no
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso    necesariamente son “tan deterministas”. Sus aplicaciones, van
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
                   desde el control de complejos procesos industriales, dise˜o
                                                                            n
de Part´
(PSO)
       ıculas
                   dispositivo para controlar la electr´nica del hogar y el
                                                       o
Propuesta          entretenimiento, as´ como los sistemas de diagn´stico.
                                        ı                           o
Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Conjunto Difuso

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos          Un conjunto difuso en un universo dado o conjunto universal U
General
Espec´
     ıficos
                   se caracteriza por una funci´n de membrec´ que puede tomar
                                                o                ıa
Justificaci´n
          o        todos los valores reales en el intervalo [0, 1]. [1]
Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Sistemas Difusos

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,         El sistema de inferencia difusa es una estructura computacional
  Castillo,
  Mel´ndez
     e             muy popular basada en los conceptos de la teor´ difusa, en
                                                                      ıa
Introducci´n
          o
                   reglas del tipo si-entonces y en m´todos de inferencia difusa.
                                                       e
Antecedentes       Los sistemas de inferencia difusa, actualmente han encontrado
Objetivos          diversas aplicaciones exitosas dentro de una gran variedad de
General
Espec´
     ıficos         ´reas tales como el control autom´tico, la clasificaci´n de
                   a                                    a                 o
Justificaci´n
          o        datos, el an´lisis de decisiones, los sistemas expertos, la
                                a
Metas              predicci´n de series de tiempo, la rob´tica y en el
                            o                               o
Marco Te´rico
        o          reconocimiento de patrones. A causa de su naturaleza
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso    multidisciplinaria, los sistemas de inferencia difusa son
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
                   conocidos como sistemas experto, modelos difusos,
de Part´
       ıculas
(PSO)              controladores l´gicos difusos o simplemente como sistemas
                                   o
Propuesta          difusos.
Cronograma

Referencias
Sistemas Difusos

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                             o                        ıculas (PSO)

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e
                   Kennedy y Eberhart [1995] propusieron la Optimizaci´n  o
Introducci´n
          o
                   mediante C´mulos de Part´
                               u               ıculas PSO, que es un algoritmo de
Antecedentes
                   b´squeda basado en la simulaci´n del comportamiento social
                     u                              o
Objetivos
General            de los p´jaros dentro de una parvada. En PSO, los individuos,
                           a
Espec´
     ıficos
                   llamados part´ıculas vuelan a trav´s de un espacio de b´squeda
                                                      e                    u
Justificaci´n
          o

Metas
                   multidimensional. Los cambios a la posici´n de las part´
                                                             o              ıculas
Marco Te´rico
        o
                   dentro del espacio de b´squeda se basan en la tendencia
                                           u
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
                   socio-psicol´gica de los individuos a emular el ´xito de otros
                               o                                   e
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
                   individuos.
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                             o                        ıculas (PSO)

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e             Un nubes consiste en un conjunto de part´   ıculas, donde cada
Introducci´n
          o
                   part´
                       ıcula representa una soluci´n potencial al problema. La
                                                    o
Antecedentes
                   posici´n de cada part´
                         o               ıcula cambia de acuerdo a su propia
                                                            →
Objetivos          experiencia y a la de sus vecinos. Sea x i (t) que denota la
General
Espec´
     ıficos
                   posici´n de la part´
                         o            ıcula pi , en el tiempo t. La posici´n de pi
                                                                          o
                                                          →
Justificaci´n
          o        cambia al agregarse una velocidad v i (t):
Metas
                                   →              →        →
Marco Te´rico
        o                          xi   (t + 1) = x i (t)+ v i (t + 1)
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso    →
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
                    x Vector de posici´n
                                      o
mediante Nubes     →
de Part´
(PSO)
       ıculas       v Vector de velocidad
Propuesta

Cronograma

Referencias
Optimizaci´n mediante nubes de Part´
                             o                        ıculas (PSO)

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,        El vector velocidad conduce el proceso de optimizaci´n y refleja
                                                                       o
  Mel´ndez
     e
                   la informaci´n intercambiada socialmente (factores sociales y
                                o
Introducci´n
          o
                   cognitivos).
Antecedentes

Objetivos
General
                   vij (t +1) = vij (t)+c1 r1j (t)[yij (t)−xij (t)]+c2 r2j (t)[ˆij (t)−xij (t)]
                                                                               y
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o        donde:
Metas              yi es la mejor particula del vencindario
                   ˆ
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                   c1 r1 componente cognitivo, representa la distancia entre la
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                   posici´n actual y la mejor conocida por esa part´
                          o                                         ıcula
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
                   c2 r2 componente social, representa la distancia entre la
de Part´
       ıculas
(PSO)              posici´n actual y la mejor posici´n del vecindario
                          o                         o
Propuesta

Cronograma

Referencias
→
                                         ıcula x
                   Trayectoria de la part´

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Optimizaci´n mediante nubes de Part´
                             o                        ıculas (PSO)

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Optimizaci´n mediante nubes de Part´
                             o                        ıculas (PSO)

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e
                   Pseudoc´digo de PSO
                          o
Introducci´n
          o        Empezar.
Antecedentes         Generar aleatoriamente un nube inicial de soluciones.
Objetivos            Calcular la aptitud del nube inicial.
General
Espec´
     ıficos           Repetir.
Justificaci´n
          o           Seleccionar al l´
                                      ıder (o l´ıderes del c´mulo).
                                                            u
Metas                 Para cada part´ ıcula, actualizar la posici´n (vuelo).
                                                                 o
Marco Te´rico
        o             Evaluar cada part´ ıcula.
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                      Actualizar el pbest de cada part´  ıcula.
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
                     Hasta que se satisfaga una condici´n de paro.
                                                           o
de Part´
       ıculas
(PSO)              Fin.
Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Bases

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes
                   Tomaremos como base la propuesta[2] siguiente:
Objetivos              Controlador reactivo
General
Espec´
     ıficos             Controlador de seguimiento
Justificaci´n
          o
                       Integraci´n de los controladores implementado una
                                o
Metas
                       integraci´n por pesos difusos (WFIS).
                                o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Bases

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Bases

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes
                   El robot se basa en la descripci´n de la Toolbox de simulaci´n
                                                   o                           o
Objetivos
General            para robots m´viles[3], un robot con ruedas m´viles, consta de
                                 o                               o
Espec´
     ıficos
                   una rueda convencional, dirigida sin actuador y no sensada, y
Justificaci´n
          o

Metas
                   dos ruedas convencionales, con actuador, y sensada.
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Bases

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Arquitectura

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
Arquitectura

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Cronograma

 Trabajo de
    Tesis

  de la O,
  Castillo,
  Mel´ndez
     e

Introducci´n
          o

Antecedentes

Objetivos
General
Espec´
     ıficos

Justificaci´n
          o

Metas

Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
 o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
de Part´
       ıculas
(PSO)

Propuesta

Cronograma

Referencias
´
                   Indice

 Trabajo de         1 Introducci´n
                                o
    Tesis

  de la O,
                    2 Antecedentes
  Castillo,
  Mel´ndez
     e              3 Objetivos
                          General
Introducci´n
          o

Antecedentes
                          Espec´ıficos
Objetivos           4   Justificaci´n
                                  o
General
Espec´
     ıficos          5   Metas
Justificaci´n
          o         6   Marco Te´rico
                                  o
Metas                     L´gica Difusa
                           o
Marco Te´rico
        o
L´gica Difusa
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                          Conjunto Difuso
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos
                          Sistemas Difusos
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes            Optimizaci´n mediante Nubes de Part´
                                     o                       ıculas (PSO)
de Part´
       ıculas
(PSO)
                    7   Propuesta
Propuesta

Cronograma
                    8   Cronograma
Referencias         9   Referencias
Referencias

 Trabajo de
    Tesis          [1] P. Melin and O. Castillo, “Intelligent control of aircraft dynamic systems with
                   a new hybrid neuro-fuzzy fractal approach,” inf. Sci., vol. 142, no. 1-4, pp.
  de la O,
  Castillo,
                   161-175, 2002.
  Mel´ndez
     e
                   [2] A. Mel´ndez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive Control of a Mobile Robot
                              e
Introducci´n
          o
                   in a Distributed Environment Using Fuzzy Logic,” in Fuzzy Information
                   Processing Society, New York, 2008.
Antecedentes
                   [3] A. Melendez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive and Tracking Control of a
Objetivos
General
                   Mobile Robot in a Distributed Environment Using Fuzzy Logic,” in Fuzzy
Espec´
     ıficos         Systems (FUZZ), IEEE International Conference, Madrid, 2010.
Justificaci´n
          o        [4] L. Aguilar, P. Melin, and O. Castillo, “Intelligent Control of a stepping motor
Metas              drive using a hybrid neuro-fuzzy ANFIS approach,” Appl Soft Comput, pp.
Marco Te´rico
        o
                   209-219, 2003.
L´gica Difusa
 o
                   [5] Melendez, A., (2012). Optimizaci´n de Sistemas de Control Difuso Tipo-2
                                                       o
Conjunto Difuso
Sistemas Difusos   para Robots Aut´nomos M´viles. Tesis de Doctorado no publicada, Instituto
                                   o          o
Optimizaci´n
           o
mediante Nubes
                   Tecnol´gico de Tijuana, Tijuana, BC, M´xico.
                         o                                e
de Part´
       ıculas
(PSO)              [6] Measurement and Instrumentation, Faculty of Electrical Engineering and
Propuesta          Computer Science, Brno University of Technology, Czech Republic Department of
Cronograma
                   control. (2001, June) Autonomous Mobile Robotics ToolboxFor Matlab 5.
                   [Online].
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Optimización de Sistemas de Control Difuso para Robots Autónomos Móviles

  • 1. Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Optimizaci´n de Sistemas de Control Difuso o Introducci´n o para Robots Aut´nomos M´viles o o Antecedentes Trabajo de Tesis Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Tesista: Ing. David Salom´n de la O Hidalgo o Metas Director: Dr. Oscar Castillo L´pez o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Instituto Tecnol´gico de Tijuana o Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) 27 de Febrero del 2013 Propuesta Cronograma Referencias
  • 2. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 3. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 4. Introducci´n o Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Los origenes de los sistemas difusos se remontan a la d´cada de e Introducci´n o los 60’s, con el desarrollo de un nuevo concepto llamado l´gica o Antecedentes difusa, sin embargo su aplicaci´n radica fundamentalmente, en o Objetivos el dise˜o de sistemas de control difusos que a partir de la n General Espec´ ıficos d´cada de los ochentas y de los noventa han demostrado su e Justificaci´n o gran versatilidad en la resoluci´n de una gran cantidad de o Metas problemas de nuestras actividades diarias, desde el control del Marco Te´rico o L´gica Difusa o mezclado en una f´brica, pasando por el control de frenado de a Conjunto Difuso Sistemas Difusos sistemas de transporte, hasta el control de calidad de limpieza Optimizaci´n o mediante Nubes en una lavadora. de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 5. Introducci´n o Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o El uso de robots m´viles se ha incrementado en las ultimas o ´ Antecedentes d´cadas en muchas ´reas tanto como trabajo industrial, la e a Objetivos General investigaci´n y del hogar. o Espec´ ıficos El robot m´vil, necesita moverse alrededor de su entorno es por o Justificaci´n o eso que una gran cantidad de investigaci´n se ha invertido en o Metas una prueba con sistemas de control que permiten a los robots Marco Te´rico o L´gica Difusa o navegar por su cuenta. Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 6. Introducci´n o Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e PSO es una de las metaheur´ısticas m´s usadas para a optimizaci´n con par´metros reales. Esto es debido a las o a Introducci´n o Antecedentes siguientes ventajas: Objetivos (1) es muy sencillo de implementar, General Espec´ ıficos (2) converge m´s r´pido que los Algoritmos Evolutivos en a a Justificaci´n o algunos problemas y Metas (3) tiene un mejor desempe˜o en algunos casos del que n Marco Te´rico o L´gica Difusa o proveen los Algoritmos Evolutivos. Conjunto Difuso Sistemas Difusos Adem´s, se han propuesto varias versiones nuevas y, las a Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas cuales optimizan problemas multiobjetivo. (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 7. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 8. Antecedentes Trabajo de Tesis [1] P. Melin and O. Castillo, “Intelligent control of aircraft dynamic de la O, Castillo, systems with a new hybrid neuro-fuzzy fractal approach,” inf. Sci., Mel´ndez e vol. 142, no. 1-4, pp. 161-175, 2002. Introducci´n o Antecedentes [2] A. Mel´ndez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive Control of a e Mobile Robot in a Distributed Environment Using Fuzzy Logic,” in Objetivos General Fuzzy Information Processing Society, New York, 2008. Espec´ ıficos Justificaci´n o [3] A. Melendez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive and Tracking Metas Control of a Mobile Robot in a Distributed Environment Using Fuzzy Marco Te´rico o Logic,” in Fuzzy Systems (FUZZ), IEEE International Conference, L´gica Difusa o Conjunto Difuso Madrid, 2010. Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas [4] L. Aguilar, P. Melin, and O. Castillo, “Intelligent Control of a (PSO) Propuesta stepping motor drive using a hybrid neuro-fuzzy ANFIS approach,” Cronograma Appl Soft Comput, pp. 209-219, 2003. Referencias
  • 9. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 10. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 11. Objetivo General Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Desarrollar un algoritmo multi-objetivo con base en la Objetivos General metaheur´ ıstica conocida como nube de part´ıculas, para la Espec´ ıficos optimizacion de par´metros del Sistemas de Control Difuso, a Justificaci´n o Metas para la navegacion de Robots Aut´nomos M´viles. o o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 12. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 13. Objetivos Espec´ ıficos Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Dise˜ar un Algoritmo PSO para la Optimizaci´n del n o Antecedentes Control Difuso de Seguimiento. Objetivos General Espec´ ıficos Dise˜ar un Algoritmo PSO para la Optimizaci´n del n o Justificaci´n o Control Difuso Reactivo. Metas Dise˜ar un Algoritmo PSO para la Optimizaci´n del n o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Control Difuso Integrador. Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 14. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 15. Justificaci´n o Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o En muchas de las actividades que realizamos diariamente existe Antecedentes una gran cantidad de problemas de optimizaci´n para los cuales o Objetivos los m´todos matem´ticos no pueden garantizar que la e a General Espec´ ıficos soluci´n obtenida sea ´ptima y, en muchos de ellos, ni siquiera o o Justificaci´n o pueden aplicarse. En dichos problemas la alternativa viable son Metas las metaheur´ısticas. De las diversas metaheur´ ısticas que existen Marco Te´rico o en la actualidad, los algoritmos PSO se cuentan entre los m´s a L´gica Difusa o Conjunto Difuso populares debido a su facilidad de implementaci´n y su eficacia. o Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 16. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 17. Metas Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Publicar al menos un articulo de libro o en revista Objetivos General indexada. Espec´ ıficos Justificaci´n o Prototipo de Optimizaci´n de par´metros para un o a Metas Sistemas de Control Difuso de Robots Aut´nomos M´viles. o o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 18. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 19. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 20. L´gica Difusa o Trabajo de Tesis de la O, Se ha considerado de manera general que el concepto de l´gica o Castillo, Mel´ndez e difusa apareci´ en 1965, en la Universidad de California en o Introducci´n o Berkeley, introducido por Lotfi A. Zadeh[38]. La l´gica difusa, o Antecedentes es esencialmente l´gica multivaluada que extienden a la l´gica o o Objetivos cl´sica(falso o verdadero), que utiliza conceptos absolutos a General Espec´ ıficos cuando se refiere al mundo real, la l´gica difusa define estos o Justificaci´n o conceptos en un grado variable de pertenencia, siguiendo Metas patrones de razonamiento de los del pensamiento humano. El Marco Te´rico o razonamiento humano utiliza valores de verdad que no L´gica Difusa o Conjunto Difuso necesariamente son “tan deterministas”. Sus aplicaciones, van Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes desde el control de complejos procesos industriales, dise˜o n de Part´ (PSO) ıculas dispositivo para controlar la electr´nica del hogar y el o Propuesta entretenimiento, as´ como los sistemas de diagn´stico. ı o Cronograma Referencias
  • 21. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 22. Conjunto Difuso Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos Un conjunto difuso en un universo dado o conjunto universal U General Espec´ ıficos se caracteriza por una funci´n de membrec´ que puede tomar o ıa Justificaci´n o todos los valores reales en el intervalo [0, 1]. [1] Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 23. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 24. Sistemas Difusos Trabajo de Tesis de la O, El sistema de inferencia difusa es una estructura computacional Castillo, Mel´ndez e muy popular basada en los conceptos de la teor´ difusa, en ıa Introducci´n o reglas del tipo si-entonces y en m´todos de inferencia difusa. e Antecedentes Los sistemas de inferencia difusa, actualmente han encontrado Objetivos diversas aplicaciones exitosas dentro de una gran variedad de General Espec´ ıficos ´reas tales como el control autom´tico, la clasificaci´n de a a o Justificaci´n o datos, el an´lisis de decisiones, los sistemas expertos, la a Metas predicci´n de series de tiempo, la rob´tica y en el o o Marco Te´rico o reconocimiento de patrones. A causa de su naturaleza L´gica Difusa o Conjunto Difuso multidisciplinaria, los sistemas de inferencia difusa son Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes conocidos como sistemas experto, modelos difusos, de Part´ ıculas (PSO) controladores l´gicos difusos o simplemente como sistemas o Propuesta difusos. Cronograma Referencias
  • 25. Sistemas Difusos Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 26. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 27. Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Kennedy y Eberhart [1995] propusieron la Optimizaci´n o Introducci´n o mediante C´mulos de Part´ u ıculas PSO, que es un algoritmo de Antecedentes b´squeda basado en la simulaci´n del comportamiento social u o Objetivos General de los p´jaros dentro de una parvada. En PSO, los individuos, a Espec´ ıficos llamados part´ıculas vuelan a trav´s de un espacio de b´squeda e u Justificaci´n o Metas multidimensional. Los cambios a la posici´n de las part´ o ıculas Marco Te´rico o dentro del espacio de b´squeda se basan en la tendencia u L´gica Difusa o Conjunto Difuso socio-psicol´gica de los individuos a emular el ´xito de otros o e Sistemas Difusos Optimizaci´n o individuos. mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 28. Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Un nubes consiste en un conjunto de part´ ıculas, donde cada Introducci´n o part´ ıcula representa una soluci´n potencial al problema. La o Antecedentes posici´n de cada part´ o ıcula cambia de acuerdo a su propia → Objetivos experiencia y a la de sus vecinos. Sea x i (t) que denota la General Espec´ ıficos posici´n de la part´ o ıcula pi , en el tiempo t. La posici´n de pi o → Justificaci´n o cambia al agregarse una velocidad v i (t): Metas → → → Marco Te´rico o xi (t + 1) = x i (t)+ v i (t + 1) L´gica Difusa o Conjunto Difuso → Sistemas Difusos Optimizaci´n o x Vector de posici´n o mediante Nubes → de Part´ (PSO) ıculas v Vector de velocidad Propuesta Cronograma Referencias
  • 29. Optimizaci´n mediante nubes de Part´ o ıculas (PSO) Trabajo de Tesis de la O, Castillo, El vector velocidad conduce el proceso de optimizaci´n y refleja o Mel´ndez e la informaci´n intercambiada socialmente (factores sociales y o Introducci´n o cognitivos). Antecedentes Objetivos General vij (t +1) = vij (t)+c1 r1j (t)[yij (t)−xij (t)]+c2 r2j (t)[ˆij (t)−xij (t)] y Espec´ ıficos Justificaci´n o donde: Metas yi es la mejor particula del vencindario ˆ Marco Te´rico o L´gica Difusa o c1 r1 componente cognitivo, representa la distancia entre la Conjunto Difuso Sistemas Difusos posici´n actual y la mejor conocida por esa part´ o ıcula Optimizaci´n o mediante Nubes c2 r2 componente social, representa la distancia entre la de Part´ ıculas (PSO) posici´n actual y la mejor posici´n del vecindario o o Propuesta Cronograma Referencias
  • 30. ıcula x Trayectoria de la part´ Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 31. Optimizaci´n mediante nubes de Part´ o ıculas (PSO) Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 32. Optimizaci´n mediante nubes de Part´ o ıculas (PSO) Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Pseudoc´digo de PSO o Introducci´n o Empezar. Antecedentes Generar aleatoriamente un nube inicial de soluciones. Objetivos Calcular la aptitud del nube inicial. General Espec´ ıficos Repetir. Justificaci´n o Seleccionar al l´ ıder (o l´ıderes del c´mulo). u Metas Para cada part´ ıcula, actualizar la posici´n (vuelo). o Marco Te´rico o Evaluar cada part´ ıcula. L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Actualizar el pbest de cada part´ ıcula. Optimizaci´n o mediante Nubes Hasta que se satisfaga una condici´n de paro. o de Part´ ıculas (PSO) Fin. Propuesta Cronograma Referencias
  • 33. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 34. Bases Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Tomaremos como base la propuesta[2] siguiente: Objetivos Controlador reactivo General Espec´ ıficos Controlador de seguimiento Justificaci´n o Integraci´n de los controladores implementado una o Metas integraci´n por pesos difusos (WFIS). o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 35. Bases Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 36. Bases Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes El robot se basa en la descripci´n de la Toolbox de simulaci´n o o Objetivos General para robots m´viles[3], un robot con ruedas m´viles, consta de o o Espec´ ıficos una rueda convencional, dirigida sin actuador y no sensada, y Justificaci´n o Metas dos ruedas convencionales, con actuador, y sensada. Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 37. Bases Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 38. Arquitectura Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 39. Arquitectura Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 40. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 41. Cronograma Trabajo de Tesis de la O, Castillo, Mel´ndez e Introducci´n o Antecedentes Objetivos General Espec´ ıficos Justificaci´n o Metas Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes de Part´ ıculas (PSO) Propuesta Cronograma Referencias
  • 42. ´ Indice Trabajo de 1 Introducci´n o Tesis de la O, 2 Antecedentes Castillo, Mel´ndez e 3 Objetivos General Introducci´n o Antecedentes Espec´ıficos Objetivos 4 Justificaci´n o General Espec´ ıficos 5 Metas Justificaci´n o 6 Marco Te´rico o Metas L´gica Difusa o Marco Te´rico o L´gica Difusa o Conjunto Difuso Conjunto Difuso Sistemas Difusos Sistemas Difusos Optimizaci´n o mediante Nubes Optimizaci´n mediante Nubes de Part´ o ıculas (PSO) de Part´ ıculas (PSO) 7 Propuesta Propuesta Cronograma 8 Cronograma Referencias 9 Referencias
  • 43. Referencias Trabajo de Tesis [1] P. Melin and O. Castillo, “Intelligent control of aircraft dynamic systems with a new hybrid neuro-fuzzy fractal approach,” inf. Sci., vol. 142, no. 1-4, pp. de la O, Castillo, 161-175, 2002. Mel´ndez e [2] A. Mel´ndez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive Control of a Mobile Robot e Introducci´n o in a Distributed Environment Using Fuzzy Logic,” in Fuzzy Information Processing Society, New York, 2008. Antecedentes [3] A. Melendez, Castillo O. , and Soria J. , “Reactive and Tracking Control of a Objetivos General Mobile Robot in a Distributed Environment Using Fuzzy Logic,” in Fuzzy Espec´ ıficos Systems (FUZZ), IEEE International Conference, Madrid, 2010. Justificaci´n o [4] L. Aguilar, P. Melin, and O. Castillo, “Intelligent Control of a stepping motor Metas drive using a hybrid neuro-fuzzy ANFIS approach,” Appl Soft Comput, pp. Marco Te´rico o 209-219, 2003. L´gica Difusa o [5] Melendez, A., (2012). Optimizaci´n de Sistemas de Control Difuso Tipo-2 o Conjunto Difuso Sistemas Difusos para Robots Aut´nomos M´viles. Tesis de Doctorado no publicada, Instituto o o Optimizaci´n o mediante Nubes Tecnol´gico de Tijuana, Tijuana, BC, M´xico. o e de Part´ ıculas (PSO) [6] Measurement and Instrumentation, Faculty of Electrical Engineering and Propuesta Computer Science, Brno University of Technology, Czech Republic Department of Cronograma control. (2001, June) Autonomous Mobile Robotics ToolboxFor Matlab 5. [Online]. Referencias