臺灣博碩士論文加值系統

自從1965年Zadeh發表“模糊集合”之文章後，模糊理論因此誕生。模糊理論提出一套有別於傳統數學的新思維，對這個世界所存在的模糊、不確定現象做出合理解釋，使得一些棘手的問題透過它能夠迎刃而解。本研究旨在應用模糊理論結合土木工程中發生的問題，建立出問題之模糊模式，進而將問題解決。
本研究並以決策分析、模糊主動控制以及混凝土28天抗壓強度預測三個不同之案例，驗證模糊理論在土木工程之適用性。研究結果顯示只需操作者對問題特性的掌握程度足夠，就可免除使用繁雜數學分析之困擾，而是憑藉人類經驗建構問題之模糊模式；並且還可透過學習方式，建立出更能適應問題實際狀況之模糊系統，使吾人得以更聰明之方式解決土木工程問題。

The fuzzy theory began since 1965, the year Prof. Zadeh published a novel paper named “Fuzzy sets”. It provides a new hought, which is different from the conventional approach, to tackle the vague uncertain problem, and through the fuzzy logic many tough problems can be solved. In this study, the fuzzy theorem is adopted to solve several problems involving fuzzy phenomenon in civil engineering.
Three cases including decision making, fuzzy active control and prediction of concrete’s compressive strength at 28 days are carried out to know the validity of the fuzzy theorem. The results show that once the fuzzy characteristics are known well, a fuzzy model then can be constructed based on human’s experience and such a fuzzy model is very simple in comparison with the conventional deterministic mathematics. Furthermore, fuzzy system can improve itself by learning. It provides us a ‘smart’ way to deal with many problems encountered in civil engineering.

目錄 i
圖目錄 iii
表目錄 vii
中文摘要 viii
英文摘要 ix
第一章　緒論
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的與範圍 2
1-3 本文架構 3
第二章　文獻回顧
2-1 前言 4
2-2 工程上之不確定因素 5
2-3 模糊理論之發展 6
2-4 模糊集合 7
2-4-1 模糊集合 7
2-4-2 語句變數 9
2-5 模糊變換 10
2-6 模糊控制系統 11
2-6-1 模糊系統 11
2-6-2 模糊控制系統 13
第三章　分析方法
3-1 理論基礎 18
3-2 決策分析的方法 24
3-2-1 模糊綜合評判 24
3-2-2 比較矩陣構造法 29
3-3 模糊控制 31
3-3-1 模糊系統之設計 33
3-3-2 利用模糊系統近似函數 35
第四章　實例分析
4-1 方案評選：大鵬灣風景特定區離岸堤選擇 37
4-2 模糊主動控制 46
4-2-1 剪力屋架結構 46
4-2-2 簡支梁結構 60
4-2-3 懸臂梁結構 79
4-3 預測混凝土抗壓強度 90
第五章　結論與未來展望
5-1 研究結論 99
5-2 未來發展與建議 100
參考文獻 102
附錄

1. W. P. S. Dias, S. P. Pooliyadda, “Neural networks for predicting properties of concretes with admixtures”, Construction and Building Materials 15, pp.371-379 (2001).
2. K. Funahashi, “On the approximate realization of continuous mappings by neural networks”, Neural Networks, Vol.2, pp.183-192 (1989).
3. F. L. Gao, “A new way of predicting cement strength-fuzzy logic”, Cement and Concrete Research, Vol. 27, pp.883-888 (1977).
4. Y. Huang, T. D. Gedeon, P. M. Wang, “An integrated neural-fuzzy-genetic-algorithm using hyper-surface membership functions to predict permeability in petroleum reservoirs”, Engineering applications of artificial intelligence 14, pp.15-21 (2001).
5. M. M. Gupta et al., “Approximate reasoning in expert systems”, Amsterdam, North-Holland (1985).
6. B. Kosko, “Fuzzy system as universal approximators”, IEEE Transactions on Computers, Vol. 43, pp.1329-1333 (1994).
7. B. Kosko, “Neural network and Fuzzy systems”, Prentice-Hall, New Jersey (1992).
8. B. Kosko, “Fuzzy think: the new science of fuzzy logic”, Hyperion, New York (1997).
9. B. Kosko, “Fuzzy engineering”, Prentice-Hall, New Jersey (1997).
10. J. J. Liao et al., “A robust control of dynamic beam structure with time delay effect”, Journal of sound and vibration 252, pp.835-847 (2002).
11. E. H. Mamdani, “Applications of fuzzy algorithms for control of simple dynamic plant”, Proc. IEEE Control Sci., Vol.121, pp.1585-1588 (1974).
12. J. Nie, D.A. Linkens, ”Fuzzy-neural control: principles, algorithms and applications”, Prentice-Hall, London (1995).
13. M. Abdel-Rohman, H. H. Leipholz, “Control of structures”, 開發, 台北 (1986).
14. T. L. Teng, C. P. Peng, C. Chuang, “A study on the application of fuzzy theory to structural active control”, Computer method in applied mechanics engineering 189, pp.439-448 (2000).
15. S. Tsivilis, G. Parissakis, “A mathematical model for the prediction of cement strength”, Cement and Concrete Research, Vol. 25, pp.9-14 (1995).
16. L. X. Wang, “Adaptive fuzzy systems and control: design and stability analysis”, Prentice-Hall, New Jersey (1994).
17. R. W. Clough, J. Penzien, “Dynamic of structures 2/e”, McGraw-Hill, Singapore (1993).
18. L.A. Zadeh, “Fuzzy sets”, Information and Control, Vol. 8, pp.338-353 (1965).
19. L.A. Zadeh, ”Outline of a new approach to the analysis of complex systems and decision processes”, IEEE Transactions on Systems, Vol. 3, pp.28-44 (1973).
20. 王文俊, ”認識Fuzzy”, 全華, 台北, 1997年
21. 許桂銘, “混凝土配比設計”, 高立, 台北, 2000年
22. 陳建春, “比較矩陣構造法及其在模糊層次分析中的應用”, 1988年
23. 楊英魁等, “模糊控制理論與技術”, 全華, 台北, 1996年
24. 孫宗瀛,楊英魁, “Fuzzy控制：理論、實作與運用”, 全華, 台北, 1995年
25. 張景鐘, 李政儒, “結構工程可靠度分析” , 良宜, 台北, 2000年
26. 闕頌廉, “應用模糊數學”, 科技, 台北, 1992年
27. 菅野道夫 著, 中國生產力中心技術引進服務組 編譯, “Fuzzy 控制”, 全華, 台北, 1991年
28. 武田壽一 等著, 王鎮遠 編譯, “建築物隔震、防震與控振”, 鼎達, 台北, 2000年
29. 方舟工程顧問有限公司, “大鵬灣風景特定區潮口南側海岸觀測調查及海堤、海域利用細部規劃成果報告書”, 交通部觀光局, 台北 ,2000年
30. CNS 12891, 混凝土配比設計準則, 經濟部中央標準局, 台北, 1991年