Jakie są różne zastosowania miękkiego przetwarzania?

Soft computing to dziedzina informatyki, która działa w oparciu o to, że nie wszystkie rozwiązania problemów mogą być precyzyjnie dokładne. Jest to najczęściej kojarzone z technikami komputerowymi, które mają naśladować biologię, w szczególności ludzki mózg. Większości problemów rozwiązywanych przez soft computing nie da się łatwo podzielić na podejście czysto matematyczne.

Aby zrozumieć pojęcie soft computingu, konieczne jest zrozumienie różnic między komputerem a ludzkim mózgiem, w szczególności ich względnych mocnych stron i zalet. Mózg pracuje wolniej przy wykonywaniu określonego zadania, ale jest o wiele bardziej kompetentny w rozważaniu wielu opcji jednocześnie. Komputery mogą obliczać szybciej, ale ograniczają się do bardziej logicznego podejścia i podejścia opartego na czasie.

Aby podać przykłady tych różnic w praktyce, wyszukiwarka może w ułamku sekundy wyszukać określony fragment tekstu w całej zindeksowanej sieci WWW. Człowiek może nie być w stanie wykonać tego samego zadania z równoważną ilością materiałów drukowanych przez całe życie. Komputery jednak stosunkowo słabo rozpoznają obraz, na przykład twarz. Człowiek zazwyczaj potrafi rozpoznać znaną twarz w jednej chwili, a nawet rozpoznanie kogoś, kogo spotkał dawno temu, jest możliwe w ciągu kilku sekund.

Uważa się, że ta różnica w zdolności rozpoznawania twarzy wynika z tego, że ludzie dobrze sobie radzą z zapamiętywaniem twarzy jako całości, w przeciwieństwie do komputera, który dzieli obraz na pojedyncze piksele i porównuje je jeden po drugim. W międzyczasie człowiek byłby pewny, że zauważy wystarczająco dużo podobieństw, aby mieć pewność, że dokona silnego zgadywania, nawet jeśli istnieją pewne drobne lub nawet poważne różnice. Człowiek zazwyczaj potrafi rozpoznać twarz starego szkolnego przyjaciela, nawet jeśli zmieniła się ona dramatycznie z wiekiem; człowiek wykonuje dobrą robotę, identyfikując ważne cechy, takie jak oczy i budowa kości.

Soft computing ma na celu naśladowanie podejścia człowieka lub innego zwierzęcia do rozwiązywania problemów. Może to obejmować użycie logiki rozmytej, która jest przeciwieństwem tradycyjnej logiki binarnej, w której każdy element danych ma wartość 1 lub 0, co można traktować jako płaskie błędne lub prawidłowe. Logika rozmyta umożliwia ocenę fragmentu danych na dowolnym etapie od 0 do 1, co odpowiada posiadaniu nieskończonych stopni dokładności.

Najczęstsze zastosowania soft computingu obejmują próbę mapowania struktury biologicznej, takiej jak mózg. Dzięki temu naukowcy mogą dowiedzieć się więcej o tym, jak działa mózg i jak radzić sobie z problemami neurologicznymi. Soft computing może być również używany do ułatwienia projektowania oprogramowania, które działa na podstawie logiki zrozumiałej dla ludzi. Może być również wykorzystany jako podstawa hybrydowego podejścia do informatyki, łączącego ludzkie zdolności rozumowania z szybkością przetwarzania i dokładnością komputera.