JPH05324013A - System modeling method - Google Patents

System modeling method

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JPH05324013A
JPH05324013A JP12728192A JP12728192A JPH05324013A JP H05324013 A JPH05324013 A JP H05324013A JP 12728192 A JP12728192 A JP 12728192A JP 12728192 A JP12728192 A JP 12728192A JP H05324013 A JPH05324013 A JP H05324013A
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JP
Japan
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output
network
input
antecedent
consequent
Prior art date
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Pending
Application number
JP12728192A
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Japanese (ja)
Inventor
Jiyunichi Kiji
潤一 木治
Naoki Imazaki
直樹 今崎
Toyoko Ikegami
豊子 池上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To adjust a membership function corresponding to variation in characteristics of an object system by individually correcting networks according to the cause of error occurrence when the output of a system model and the output of the controlled system have an error. CONSTITUTION:A fuzzy room when it is once given determines the constitution of respective subordinate networks and stores and infers N fuzzy rules on the whole. An antecedent network part 2a consists of (m) networks which are as many as dimensions (m) of an input variable (x). A consequent network 2c consists of (n) networks and when a fuzzy rule is given, the structure of a system model is automatically determined. In initial learning, knowledge regarding an object system 1 is given in the form of the fuzzy room and a network for input/output data clustering is learnt. Then a consequent network 2c performs a learning process. The antecedent network 2a and an inference network 2b are connected to generate a network for classification.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、制御システムにおいて
制御器の設計や運用などで用いられるシステムモデリン
グ方法に係り、特にファジィモデリング法とニューラル
ネットによるモデリング手法を融合したシステムモデリ
ング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system modeling method used in designing and operating a controller in a control system, and more particularly to a system modeling method in which a fuzzy modeling method and a modeling method using a neural network are integrated.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、システムモデリングは制御シス
テムを設計する際等に重要な技術である。このようなシ
ステムモデリングにおいて、従来は数式により対象シス
テムを記述する方法が主流であったが、近年ファジィル
ールでシステムを記述するファジィモデリング方法や、
ニューラルネットに入出力データを学習させるニューラ
ルネットによるモデリング方法が提案され、それらの手
法も多様化している。
2. Description of the Related Art Generally, system modeling is an important technique when designing a control system. In such system modeling, the method of describing the target system by a mathematical formula was the mainstream, but in recent years, a fuzzy modeling method for describing the system by fuzzy rules,
The modeling method by the neural network which makes the neural network learn the input and output data is proposed, and those methods are also diversified.

【0003】そのような状況で、ファジィモデリング手
法とニューラルネットによる手法を組み合わせたものも
提案され、両者の特長を合わせ持つモデリング手法が得
られると期待されている。
Under such circumstances, a combination of a fuzzy modeling method and a method using a neural network has been proposed, and it is expected that a modeling method having both features will be obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ファジィモデリングとニューラルネットを組み合わせた
手法では、対象システムの入出力特性の変化に適応した
システムモデリングを行うことができず、精度の良い推
定を行うことができないという問題があった。
However, the conventional method combining the fuzzy modeling and the neural network cannot perform the system modeling adapted to the change of the input / output characteristics of the target system, so that the estimation is performed with high accuracy. There was a problem that I could not.

【0005】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、対象システムの入出力特性の変化に適応
したシステムモデリングを行うことができ、精度の良い
推定を行うことのできるシステムモデリング方法を提供
しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of such a conventional situation, and is capable of performing system modeling adapted to changes in the input / output characteristics of the target system and capable of performing accurate estimation. It is intended to provide a method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のシス
テムモデリング方法は、ファジィルールにより対象シス
テムの入出力特性を記述するシステムモデリング方法に
おいて、複数の前件部ネットワークと、推論ネットワー
クと、複数の後件部ネットワークとを備え、各前記前件
部ネットワークには、前記対象システムへの入力に対す
る既存の知識に基づいた複数のメンバーシップ関数をお
おまかに記憶させ、前記推論ネットワークには、前記各
メンバーシップ関数と当該メンバーシップ関数によりあ
いまいに分割される入力空間の論理関係を記憶させ、予
め用意された前記対象システムの入出力データを、前記
前件部ネットワークの出力が前記推論ネットワークへの
入力となるように接続した分類用ネットワークに与える
ことにより前記あいまいに分割される入力空間ごとに分
類し、前記あいまいに分割される入力空間ごとに分類さ
れた入出力データを各前記後件部ネットワークに記憶さ
せ、前記分類用ネットワークの出力に基づいて各前記後
件部ネットワークの出力を合成するように接続してシス
テムモデルを構成し、前記入出力データ中の入力を前記
システムモデルに与えて得られる出力と前記入出力デー
タ中の出力との偏差に基づいて前記前件部ネットワーク
が出力すべき出力値を求め、当該出力値を出力するよう
に前記前件部ネットワークを修正して、前記対象システ
ムの入出力特性を記憶してなるシステムモデルで、当該
システムモデルの出力に誤差が生じるとき、当該出力に
対応している前記システムモデルの入力に対する前記分
類用ネットワークの出力によって、前記システムモデル
の入力が、前記あいまいに分類された入力空間の中で、
ある特定の空間にほとんど含まれる第1のケースと、複
数の空間にあいまいに含まれる第2のケースとに分け、
前記第1のケースの場合は、前記入出力データ中の出力
を前記分類用ネットワークの出力に基づいて前記後件部
ネットワークの出力に変換したものが所望の出力となる
ように、前記特定の入力空間に対応する前記後件部ネッ
トワークの修正を行い、前記第2のケースの場合は、前
記入出力データ中の出力を前記分類用ネットワークの出
力に基づいて推論ネットワークの出力に変換したものが
所望の出力となるように、前記推論ネットワークの修正
を行うことを特徴とする。
That is, a system modeling method according to the present invention is a system modeling method for describing input / output characteristics of a target system by a fuzzy rule, and includes a plurality of antecedent networks, an inference network, and a plurality of inference networks. And a consequent network, each of the antecedent networks roughly storing a plurality of membership functions based on existing knowledge of the input to the target system, and the inference network including each of the members. A logical relationship between a ship function and an input space that is vaguely divided by the membership function is stored, and the input / output data of the target system prepared in advance is used as the output of the antecedent network as the input to the inference network. By connecting to a classification network connected so that I / O data classified by each input space that is divided ambiguously, and input / output data classified by each input space that is ambiguously divided are stored in each consequent network, and each of the above based on the output of the classification network. Based on a deviation between an output obtained by giving an input in the input / output data to the system model and an output in the input / output data, the system model is configured by connecting the outputs of the consequent network to synthesize the output. In the system model, the output value to be output by the antecedent network is obtained, the antecedent network is modified to output the output value, and the input / output characteristics of the target system are stored. When an error occurs in the output of the system model, the output of the classification network for the input of the system model corresponding to the output, Input of the serial system model, in the ambiguously classified input space,
Divide into a first case that is mostly contained in a certain space and a second case that is ambiguously contained in multiple spaces,
In the case of the first case, the specific input is selected so that the output of the input / output data is converted into the output of the consequent network based on the output of the classification network to obtain a desired output. It is desirable that the consequent network corresponding to the space is modified, and in the case of the second case, the output in the input / output data is converted into the output of the inference network based on the output of the classification network. It is characterized in that the inference network is modified so that the output becomes.

【0007】また、請求項2記載のシステムモデリング
方法は、さらに、前記入出力データ中の出力を得るよう
な前記前件部ネットワークの出力を求めて、当該出力を
得るように前記前件部ネットワークを修正して微調整を
行い、前記対象システムの入出力特性の変化にともなっ
て、システムモデルを適応的に修正することを特徴とす
る。
Further, the system modeling method according to claim 2 further obtains an output of the antecedent network that obtains an output in the input / output data, and obtains the output. Is fine-tuned, and the system model is adaptively modified according to the change of the input / output characteristics of the target system.

【0008】[0008]

【作用】上記構成の本発明のシステムモデリング方法で
は、対象システムのモデルを構築する際、まず対象シス
テムに関する知識をファジィルールの形で与え、前件部
ネットワークと推論ネットワークを学習し、対象システ
ムの入出力データクラスタリング用のネットワークを作
成する。
In the system modeling method of the present invention having the above configuration, when constructing the model of the target system, first, knowledge about the target system is given in the form of fuzzy rules, and the antecedent network and the inference network are learned, Create a network for input / output data clustering.

【0009】次に、このデータクラスタリング用のネッ
トワークによりクラスタリングした対象システムの入出
力データを用いて、後件部ネットワークの学習を行いシ
ステムモデルを構成する。
Next, using the input / output data of the target system clustered by this data clustering network, the consequent network is learned to construct a system model.

【0010】そして、このシステムモデルの出力と対象
システムの出力に誤差が生じている場合は、その誤差に
応じて、誤差の発生原因となっているネットワークを個
別に修正する。これにより、対象システムの特性の変化
に対応して、対象システムの入出力データを用いてメン
バーシップ関数を調整することにより、適応的なシステ
ムモデリング方法が実現できる。
If there is an error between the output of the system model and the output of the target system, the networks that cause the error are individually corrected according to the error. Thereby, the adaptive system modeling method can be realized by adjusting the membership function using the input / output data of the target system in response to the change in the characteristic of the target system.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明のシステムモ
デリング方法の一実施例を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the system modeling method of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の一実施例の構成を示すも
ので、図において1はm入力r出力の対象システム、2
は対象システム1の入出力特性を記憶し対象システム1
の推定モデルとして機能するシステムモデル、3は出力
誤差から誤差発生原因となっているネットワークを推定
する誤差原因推定器である。また、システムモデル2
は、前件部ネットワーク部2aと、推論ネットワーク部
2bと、後件部ネットワーク部2cと、推論ネットワー
ク部2bの出力と後件部ネットワーク部2cの出力の線
形結合によりシステムモデル2の出力を決定する線形結
合部2dとから構成されている。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a target system with m inputs and r outputs, 2
Stores the input / output characteristics of the target system 1
The system model 3, which functions as an estimation model of, is an error cause estimator that estimates the network that is the cause of the error from the output error. Also, system model 2
Determines the output of the system model 2 by linear combination of the output of the antecedent network unit 2a, the inference network unit 2b, the antecedent network unit 2c, the inference network unit 2b, and the output of the antecedent network unit 2c. And a linear coupling section 2d for

【0013】本実施例では、対象システム1をシステム
モデル2によって記述し、これらの出力の間に誤差が生
じた場合、誤差原因推定器3によってシステムモデル2
の誤差発生原因となっているネットワークを推定し、こ
の誤差の発生原因となっているネットワークを個別に修
正することによって、対象システム1を適応的に記述す
る場合について説明する。
In this embodiment, the target system 1 is described by the system model 2, and when an error occurs between these outputs, the error cause estimator 3 causes the system model 2 to be described.
A case will be described in which the target system 1 is adaptively described by estimating the network that causes the error and then individually correcting the network that causes the error.

【0014】まず、システムモデル(FNN)2につい
て説明する。
First, the system model (FNN) 2 will be described.

【0015】図2に、システムモデル2の詳細な構成を
示す。このシステムモデルにおいて扱うファジィルール
1 ,…,Rn は次の形式である。
FIG. 2 shows a detailed structure of the system model 2. The fuzzy rules R 1 , ..., R n handled in this system model have the following format.

【0016】[0016]

【数1】 (1)式で表されるファジィルールは、後件部がファジ
ィ命題ではなく、出力が関数の形で与えられることが特
徴で、システムの記述能力に優れている。
[Equation 1] The fuzzy rule expressed by the equation (1) is characterized in that the consequent part is not a fuzzy proposition, but the output is given in the form of a function, and is excellent in the description ability of the system.

【0017】ファジィルールが与えられると各サブネッ
トワークの構成がおおむね決まる。すなわち、全体とし
てN個のファジィルールを記憶・推論する。前件部ネッ
トワーク部2aは、入力変数xの次元mと等しい数のm
個の前件部ネットワーク(INN1 ,…,INNm )か
らなり、後件部ネットワーク部2cは、後件部の関数の
数nと等しい数のn個の後件部ネットワーク(TN
1 ,…,TNNn )からなる。したがって、ファジィ
ルールR1 ,…,RN が与えられたとき、システムモデ
ルの構造が自動的に決まる。ここで、全てのサブネット
ワークは、いわゆるBP(誤差逆伝搬学習)型である。
Given the fuzzy rules, the configuration of each sub-network is largely determined. That is, N fuzzy rules are stored and inferred as a whole. The antecedent network unit 2a has a number of m equal to the dimension m of the input variable x.
, INN m , the antecedent network (INN 1 , ..., INN m ), and the consequent network section 2c includes n consequent network (TN) that is equal in number to the number n of functions of the consequent section.
N 1 , ..., TNN n ). Therefore, when the fuzzy rules R 1 , ..., RN are given, the structure of the system model is automatically determined. Here, all the sub-networks are of the so-called BP (Error Back Propagation Learning) type.

【0018】次に、システムモデルの入出力特性につい
て説明する。入出力特性は次式で与えられる。
Next, the input / output characteristics of the system model will be described. The input / output characteristic is given by the following equation.

【0019】[0019]

【数2】 次に、システムモデルの構築方法について説明する。[Equation 2] Next, a method of constructing a system model will be described.

【0020】初期学習は、以下の手順により行う。The initial learning is performed by the following procedure.

【0021】まず、対象システムに関する知識を以下に
示すようなファジィルールの形で与える(ステップ
1)。
First, knowledge about the target system is given in the form of fuzzy rules as shown below (step 1).

【0022】[0022]

【数3】 次に、対象システムの入出力データクラスタリング用の
ネットワーク(仮学習ネットワーク)を学習する(ステ
ップ2)。
[Equation 3] Next, a network (temporary learning network) for input / output data clustering of the target system is learned (step 2).

【0023】[0023]

【数4】 次に、後件部ネットワークの学習を行う(ステップ
3)。
[Equation 4] Next, the consequent network is learned (step 3).

【0024】すなわち、まず、前件部ネットワークIN
1 ,…,INNm および推論ネットワークRNNを接
続して、図3に示すような分類用(クラスタリング用)
ネットワークCNNを作成する。そして、対象システム
の入出力データ(x,y)のxを分類用ネットワークに
入力して、wを受けとる。重みwj ≧εとなるデータ
は、後件部ネットワークTNNj の学習データ(xj
j )として抽出する。そして、抽出された学習データ
のばらつきを調整する。
That is, first, the antecedent network IN
N 1 , ..., INN m and the inference network RNN are connected for classification (for clustering) as shown in FIG.
Create a network CNN. Then, x of the input / output data (x, y) of the target system is input to the classification network to receive w. Weights w j ≧ epsilon become data, learning data for the consequent network TNN j (x j,
y j ). Then, the variation of the extracted learning data is adjusted.

【0025】クラスタリングして抽出された学習データ
(xj ,yj )により、後件部ネットワークTNNj
j=1,…,nを学習する(BP法)。後件部ネットワ
ークTNNj は、m×XT ×r次元とする。ここで中間
層の次元XT は実験に基づいて決定する。
Based on the learning data (x j , y j ) extracted by clustering, the consequent network TNN j ,
Learning j = 1, ..., N (BP method). The consequent network TNN j has m × X T × r dimensions. Here, the dimension X T of the intermediate layer is experimentally determined.

【0026】次に、全体システムを構成する(ステップ
4)。
Next, the entire system is constructed (step 4).

【0027】分類用ネットワークに、後件部ネットワー
クTNN1 ,…,TNNn を接続して、図2に示したよ
うな全体システム(システムモデル)を構成する。
The classification for the network, the consequent network TNN 1, ..., and connect the TNN n, constituting the entire system as shown in FIG. 2 (system model).

【0028】そして、対象システムの全入出力データ
(x,y)を学習データとして、前件部ネットワークI
NN1 ,…,INNm の追加学習(メンバーシップ関数
の調整)を行い、全体としての推論精度を上げる。
Then, all the input / output data (x, y) of the target system are used as learning data, and the antecedent network I
Further learning (adjustment of membership function) of NN 1 , ..., INN m is performed to improve the inference accuracy as a whole.

【0029】前件部ネットワークINN1 ,…,INN
の追加学習(メンバーシップ関数の調整)は、システム
モデル全体の学習において、推論ネットワークRNNは
正しいと考え修正しない。
Antecedent network INN 1 , ..., INN
The additional learning (adjustment of the membership function) is not considered to be correct because the inference network RNN is correct in learning the entire system model.

【0030】後件部ネットワークTNN1 ,…,TNN
n は正しいと考え修正しない。
Consequent network TNN 1 , ..., TNN
Do not correct because n is correct.

【0031】と仮定することにより実現する。この手順
を以下に示す。
It is realized by assuming that This procedure is shown below.

【0032】まず、推論ネットワークRNNの逆問題を
解くことにより、前件部ネットワークINN1 ,…,I
NNm が出力すべきメンバーシップグレード(以下に示
す)を計算する(ステップ1)。
First, by solving the inverse problem of the inference network RNN, the antecedent network INN 1 , ..., I
Calculate the membership grade (shown below) that NN m should output (step 1).

【0033】[0033]

【数5】 次に、得られたメンバーシップグレードを学習データと
して、BP法を用いて前件部ネットワークINN1
…,INNm を修正する。
[Equation 5] Next, using the obtained membership grade as learning data, the antecedent network INN 1 ,
…, Correct INN m .

【0034】次に、適応型システムモデリング方法につ
いて説明する。
Next, the adaptive system modeling method will be described.

【0035】図1で対象システム1の入出力特性が、シ
ステムモデル2で完全に記述されているものとする。対
象システム1の入出力特性が変化したために、対象シス
テム1の出力とシステムモデル2の出力に誤差が生じた
とき、このシステムモデル2は、 前件部メンバーシップ関数−前件部ネットワーク 後件部関数−後件部ネットワーク 推論方法−推論ネットワーク のように、1 対1 に対応するネットワークを持つ。そこ
で、以下の手順により、対象システム1の入出力特性が
再び完全に記述されるように、システムモデル2の修正
を行う。
In FIG. 1, it is assumed that the input / output characteristics of the target system 1 are completely described by the system model 2. When an error occurs between the output of the target system 1 and the output of the system model 2 due to the change in the input / output characteristics of the target system 1, this system model 2 has the antecedent part membership function-the antecedent part network and the consequent part. It has a one-to-one correspondence network such as function-consequent network, inference method-inference network. Therefore, the system model 2 is modified by the following procedure so that the input / output characteristics of the target system 1 are completely described again.

【0036】ステップ1 誤差原因推定器3において、分類用ネットワークCNN
の出力W1 ,…,Wnに基づいてシステムモデルへの入
力xを、以下に示すケース1とケース2とに分ける。
Step 1 In the error cause estimator 3, the classification network CNN is used.
Based on the outputs W1, ..., Wn of the input, the input x to the system model is divided into case 1 and case 2 shown below.

【0037】ケース1:特定の分割空間ISi にほとん
ど含まれる入力である場合。
Case 1: When the input is mostly contained in a specific division space IS i .

【0038】ここで、特定の分割空間ISi に含まれる
入力とは、分類用ネットワークの出力W1 ,…,Wn が
Here, the inputs included in the specific divided space IS i are the outputs W1, ..., Wn of the classification network.

【数6】 となる入力のことである。[Equation 6] Is the input.

【0039】ケース2:複数の分割空間にあいまいに含
まれている場合(境界領域に含まれる場合、つまりケー
ス1でない場合)。
Case 2: When a plurality of divided spaces are ambiguously included (when they are included in the boundary area, that is, when they are not Case 1).

【0040】ステップ2 入力の分類に応じたネットワークの修正を行う。Step 2 Modify the network according to the classification of the input.

【0041】ケース1の場合、入出力データ(x,y)
中の出力yを、分類用ネットワークの出力W1 ,…,W
n に応じてその分割空間ISi に対応する後件部ネット
ワークの出力に変換したものが所望の出力となるように
その後件部ネットワークをBP法により学習する。
In case 1, input / output data (x, y)
The output y is the output of the classification network W1, ..., W
The consequent network is learned by the BP method so that the output of the consequent network corresponding to the divided space IS i corresponding to n becomes a desired output.

【0042】ケース2の場合、入出力データ(x,y)
中の出力yを、分類用ネットワークの出力W1 ,…,W
n に応じて推論ネットワークの出力に変換したものが所
望の出力となるようにその推論ネットワークをBP法に
より学習する。
In case 2, input / output data (x, y)
The output y is the output of the classification network W1, ..., W
The inference network is learned by the BP method so that the output converted from the output of the inference network according to n becomes a desired output.

【0043】ステップ3 さらに微調整として、分類用ネットワークの出力W1 ,
…,Wn に応じて入出力データ(x,y)中の出力yを
推論ネットワークの出力に変換したものを出力として、
推論ネットワークの逆問題を解いて、対応する入力を求
め、それを前件部ネットワークの所望の出力とするよう
に、前件部ネットワークをBP法により学習する。
Step 3 Further, as fine adjustment, the output W1 of the classification network,
, Output of the output y of the input / output data (x, y) converted to the output of the inference network according to Wn,
The antecedent network is learned by the BP method so as to solve the inverse problem of the inference network, find the corresponding input, and make it the desired output of the antecedent network.

【0044】このように本実施例のシステムモデリング
方法によれば、対象システム1の入出力特性の変化に適
応したシステムモデリングを行うことができ、精度の良
い推定を行うことができる。また、ルールの構造を反映
した構造を有し、熟練者の知識が最大限に生かされる。
さらに、入出力データに対するクラスタリング手法が不
要である。
As described above, according to the system modeling method of this embodiment, the system modeling adapted to the change of the input / output characteristic of the target system 1 can be performed, and the accurate estimation can be performed. In addition, it has a structure that reflects the structure of the rules, and the knowledge of the expert can be utilized to the maximum.
Furthermore, a clustering method for input / output data is unnecessary.

【0045】なお、上述の実施例は、オンラインの対象
システムの入出力データを用いたシステムモデリング方
法であるが、予め用意されている入出力データを用いて
システムのモデリングを行うオフラインの調整も可能で
ある。
Although the above embodiment is a system modeling method using the input / output data of the target system online, offline adjustment for modeling the system using the input / output data prepared in advance is also possible. Is.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシステム
モデリング方法によれば、対象システムの入出力特性の
変化に適応したシステムモデリングを行うことができ、
精度の良い推定を行うことができる。
As described above, according to the system modeling method of the present invention, system modeling adapted to changes in the input / output characteristics of the target system can be performed.
Accurate estimation can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例におけるシステムモデルの構
成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a system model according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における分類用ネットワーク
の構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a classification network according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 対象システム 2 システムモデル 2a 前件部ネットワーク部 2b 推論ネットワーク部 2c 後件部ネットワーク部 2d 線形結合部 3 誤差原因推定器 1 Target system 2 System model 2a Antecedent part network part 2b Inference network part 2c Consequent part network part 2d Linear combination part 3 Error cause estimator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06G 7/60 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location G06G 7/60

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ファジィルールにより対象システムの入
出力特性を記述するシステムモデリング方法において、 複数の前件部ネットワークと、推論ネットワークと、複
数の後件部ネットワークとを備え、 各前記前件部ネットワークには、前記対象システムへの
入力に対する既存の知識に基づいた複数のメンバーシッ
プ関数をおおまかに記憶させ、 前記推論ネットワークには、前記各メンバーシップ関数
と当該メンバーシップ関数によりあいまいに分割される
入力空間の論理関係を記憶させ、 予め用意された前記対象システムの入出力データを、前
記前件部ネットワークの出力が前記推論ネットワークへ
の入力となるように接続した分類用ネットワークに与え
ることにより前記あいまいに分割される入力空間ごとに
分類し、 前記あいまいに分割される入力空間ごとに分類された入
出力データを各前記後件部ネットワークに記憶させ、 前記分類用ネットワークの出力に基づいて各前記後件部
ネットワークの出力を合成するように接続してシステム
モデルを構成し、 前記入出力データ中の入力を前記システムモデルに与え
て得られる出力と前記入出力データ中の出力との偏差に
基づいて前記前件部ネットワークが出力すべき出力値を
求め、当該出力値を出力するように前記前件部ネットワ
ークを修正して、前記対象システムの入出力特性を記憶
してなるシステムモデルで、当該システムモデルの出力
に誤差が生じる場合、当該出力に対応している前記シス
テムモデルの入力に対する前記分類用ネットワークの出
力によって、前記システムモデルの入力が、前記あいま
いに分類された入力空間の中で、ある特定の空間にほと
んど含まれる第1のケースと、複数の空間にあいまいに
含まれる第2のケースとに分け、 前記第1のケースの場合は、前記入出力データ中の出力
を前記分類用ネットワークの出力に基づいて前記後件部
ネットワークの出力に変換したものが所望の出力となる
ように、前記特定の入力空間に対応する前記後件部ネッ
トワークの修正を行い、 前記第2のケースの場合は、前記入出力データ中の出力
を前記分類用ネットワークの出力に基づいて推論ネット
ワークの出力に変換したものが所望の出力となるよう
に、前記推論ネットワークの修正を行うことを特徴とす
るシステムモデリング方法。
1. A system modeling method for describing input / output characteristics of a target system by a fuzzy rule, comprising a plurality of antecedent networks, an inference network, and a plurality of antecedent networks, each antecedent network , Roughly stores a plurality of membership functions based on existing knowledge of inputs to the target system, and the inference network includes each membership function and inputs that are vaguely divided by the membership function. By storing the logical relationship of the space and giving the input / output data of the target system prepared in advance to the classification network connected so that the output of the antecedent network becomes the input to the inference network, the ambiguous The input space is divided into The input / output data classified for each input space is stored in each consequent network, and the output of each consequent network is connected based on the output of the classification network. The input value in the input / output data is given to the system model, and the output value to be output by the antecedent network is obtained based on the deviation between the output obtained in the input / output data and the output in the input / output data. If the antecedent network is modified to output an output value and the system model is configured to store the input / output characteristics of the target system, and if an error occurs in the output of the system model, the output corresponding to the output According to the output of the classification network for the input of the system model, the input of the system model is the fuzzy classified input. In the space, it is divided into a first case that is almost included in a specific space and a second case that is ambiguously included in a plurality of spaces. In the case of the first case, The output of the consequent network is converted based on the output of the classification network so that a desired output is obtained, and the consequent network corresponding to the specific input space is modified. In the second case, the inference network is modified so that the output of the input / output data is converted into the output of the inference network based on the output of the classification network to obtain a desired output. Modeling method characterized by.
【請求項2】 請求項1記載のシステムモデリング方法
において、 さらに、前記入出力データ中の出力を得るような前記前
件部ネットワークの出力を求めて、当該出力を得るよう
に前記前件部ネットワークを修正して微調整を行い、前
記対象システムの入出力特性の変化にともなって、シス
テムモデルを適応的に修正することを特徴とするシステ
ムモデリング方法。
2. The system modeling method according to claim 1, further comprising obtaining an output of the antecedent network that obtains an output in the input / output data, and obtaining the output. Is corrected and finely adjusted, and the system model is adaptively corrected in accordance with the change of the input / output characteristics of the target system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101853531A (en) * 2010-05-25 2010-10-06 北京航空航天大学 Helicopter flight state identification method based on presort technology and RBF (Radial Basis Function) neural network

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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