JP2814391B2 - ファジィ推論ルールのプログラミング装置 - Google Patents
ファジィ推論ルールのプログラミング装置Info
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- JP2814391B2 JP2814391B2 JP1223271A JP22327189A JP2814391B2 JP 2814391 B2 JP2814391 B2 JP 2814391B2 JP 1223271 A JP1223271 A JP 1223271A JP 22327189 A JP22327189 A JP 22327189A JP 2814391 B2 JP2814391 B2 JP 2814391B2
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- membership
- memory
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明は，ファジィ推論装置，ファジィ制御装置等
々という名称で呼ばれ，モーダス・ポネンスの推論形式
にしたがうファジィ推論を実行する装置におけるメンバ
ーシップ関数の登録装置に関する。
々という名称で呼ばれ，モーダス・ポネンスの推論形式
にしたがうファジィ推論を実行する装置におけるメンバ
ーシップ関数の登録装置に関する。
従来技術とその問題点 モーダス・ポネンスの推論形式にしたがうファジィ推
論ルールは一般にはIf,then形式で記述され，メンバー
シップ関数を伴う。ルールの設定にはメンバーシップ関
数の設定（ないしは登録）が必要である。
論ルールは一般にはIf,then形式で記述され，メンバー
シップ関数を伴う。ルールの設定にはメンバーシップ関
数の設定（ないしは登録）が必要である。
入力変数をI1〜In,出力変数をO1〜Omとする。メンバ
ーシップ関数はその特徴を表現したラベルNL,NM,NS,ZR,
PS,PM,PLで表されることが多い。ＮはNegative,PはPosi
tive,LはLarge,MはMedium,SはSmall,ZRはZoroを表わ
す。たとえばNLはNegative Largeで，「負の大きな値」
という言語情報によってその概念が定められるファジィ
集合（メンバーシップ関数）を表わす。またPSは正の小
さな値,ZRはほぼ零をそれぞれ表わす。これらのメンバ
ーシップ関数を表わす言語を以下ラベルという。
ーシップ関数はその特徴を表現したラベルNL,NM,NS,ZR,
PS,PM,PLで表されることが多い。ＮはNegative,PはPosi
tive,LはLarge,MはMedium,SはSmall,ZRはZoroを表わ
す。たとえばNLはNegative Largeで，「負の大きな値」
という言語情報によってその概念が定められるファジィ
集合（メンバーシップ関数）を表わす。またPSは正の小
さな値,ZRはほぼ零をそれぞれ表わす。これらのメンバ
ーシップ関数を表わす言語を以下ラベルという。
従来の推論ルールのプログラミングにおけるメンバー
シップ関数の設定方法の１つは，入力変数および出力変
数ごとに，使用するラベルのそれぞれについてメンバー
シップ関数を定義することである。すなわち入力変数Ip
（ｐ＝１〜ｎ）のそれぞれについて７種類のメンバーシ
ップ関数NLIp,NMIp,…,PLIpを定義し，出力変数Oq（ｑ
＝１〜ｍ）のそれぞれについて７種類のメンバーシップ
関数NLOq,NMOq,…,PLOqを定義する。この方法の長所
は，入，出力変数，ラベルごとに所望の形のメンバーシ
ップ関数を定義でき，それぞれに微細な調整が可能とな
るということである。短所はメンバーシップ関数メモリ
として大容量のものが必要となることが挙げられる。た
とえば１つのメンバーシップ関数の変数を256分割し，
各変数ごとに８ビット（256段階）で関数を表わしたと
すると,1メンバーシップ関数当り2Kビット（256×８＝
2,048）の容量が必要である。入力変数の種類数を10
（ｎ＝10），出力変数の種類数を２（ｍ＝２）とし，各
入，出力変数ごとに７種類のメンバーシップ関数を設定
したとすると，（10＋２）×（2K）×７＝168Kビットの
メモリ容量が必要となる。この方法は，数多くのメンバ
ーシップ関数（12×７＝84種類）の設定が必要であり，
その手間がかかる煩しいという問題も内包している。
シップ関数の設定方法の１つは，入力変数および出力変
数ごとに，使用するラベルのそれぞれについてメンバー
シップ関数を定義することである。すなわち入力変数Ip
（ｐ＝１〜ｎ）のそれぞれについて７種類のメンバーシ
ップ関数NLIp,NMIp,…,PLIpを定義し，出力変数Oq（ｑ
＝１〜ｍ）のそれぞれについて７種類のメンバーシップ
関数NLOq,NMOq,…,PLOqを定義する。この方法の長所
は，入，出力変数，ラベルごとに所望の形のメンバーシ
ップ関数を定義でき，それぞれに微細な調整が可能とな
るということである。短所はメンバーシップ関数メモリ
として大容量のものが必要となることが挙げられる。た
とえば１つのメンバーシップ関数の変数を256分割し，
各変数ごとに８ビット（256段階）で関数を表わしたと
すると,1メンバーシップ関数当り2Kビット（256×８＝
2,048）の容量が必要である。入力変数の種類数を10
（ｎ＝10），出力変数の種類数を２（ｍ＝２）とし，各
入，出力変数ごとに７種類のメンバーシップ関数を設定
したとすると，（10＋２）×（2K）×７＝168Kビットの
メモリ容量が必要となる。この方法は，数多くのメンバ
ーシップ関数（12×７＝84種類）の設定が必要であり，
その手間がかかる煩しいという問題も内包している。
他の方法は，すべての入，出力変数に対して同一のメ
ンバーシップ関数を使用することである。この方法によ
るとメモリ容量は（2K）×７＝14Kビットですみ，メン
バーシップ関数も７種類設定すれば足りる。しかしなが
ら，メンバーシップ関数の形が決っているので，微妙な
調整ができないという欠点がある。
ンバーシップ関数を使用することである。この方法によ
るとメモリ容量は（2K）×７＝14Kビットですみ，メン
バーシップ関数も７種類設定すれば足りる。しかしなが
ら，メンバーシップ関数の形が決っているので，微妙な
調整ができないという欠点がある。
さらに他の方法として，必要なメンバーシップ関数を
あらかじめ作成し，これらにそれぞれ異なる符号（番
号）を割当てておくことである。たとえば27種類のメン
バーシップ関数が必要な場合には，これらを作成してメ
モリに記憶しかつMF1,MF2,…,MF27というように識別符
号を付しておく。これによりメモリは最小限必要な容量
でよいことになる。この方法によるとルールは下記のよ
うにこの識別符号を用いて表現される。
あらかじめ作成し，これらにそれぞれ異なる符号（番
号）を割当てておくことである。たとえば27種類のメン
バーシップ関数が必要な場合には，これらを作成してメ
モリに記憶しかつMF1,MF2,…,MF27というように識別符
号を付しておく。これによりメモリは最小限必要な容量
でよいことになる。この方法によるとルールは下記のよ
うにこの識別符号を用いて表現される。
If I1＝MF5,I2＝MF13,…,and In＝MF6,then O1＝MF9 この方法によると，ルールにおいてメンバーシップ関
数を指定するためにラベルを用いることができないの
で，ルールの記述がたいへん分りにくいという問題があ
る。
数を指定するためにラベルを用いることができないの
で，ルールの記述がたいへん分りにくいという問題があ
る。
発明の概要 発明の目的 この発明は，操作者はメンバーシップ関数設定のため
に取扱いやすくかつ分りやすいラベル（言語情報）を用
いることができ，しかもメンバーシップ関数を記憶する
メモリ容量を削減することができるメンバーシップ関数
の登録装置を提供することを目的とする。
に取扱いやすくかつ分りやすいラベル（言語情報）を用
いることができ，しかもメンバーシップ関数を記憶する
メモリ容量を削減することができるメンバーシップ関数
の登録装置を提供することを目的とする。
発明の構成，作用および効果 この発明によるメンバーシップ関数の登録装置は，
入，出力変数ごとに，かつラベルごとに設定されたメン
バーシップ関数の間に同一性を有するものがあるかどう
かをチェックする手段，設定された異なるメンバーシッ
プ関数には異なる番号を割当て，同一性を有するメンバ
ーシップ関数には同一番号を割当てる手段，設定された
メンバーシップ関数を表わすデータを，それに割当てら
れた番号に対応して記憶する第１の記憶手段，およびメ
ンバーシップ関数に割当てられた番号と，それに対応す
るメンバーシップ関数のラベルおよび入，出力変数名と
を関連づけて記憶する第２の記憶手段を備えていること
を特徴とする。
入，出力変数ごとに，かつラベルごとに設定されたメン
バーシップ関数の間に同一性を有するものがあるかどう
かをチェックする手段，設定された異なるメンバーシッ
プ関数には異なる番号を割当て，同一性を有するメンバ
ーシップ関数には同一番号を割当てる手段，設定された
メンバーシップ関数を表わすデータを，それに割当てら
れた番号に対応して記憶する第１の記憶手段，およびメ
ンバーシップ関数に割当てられた番号と，それに対応す
るメンバーシップ関数のラベルおよび入，出力変数名と
を関連づけて記憶する第２の記憶手段を備えていること
を特徴とする。
この発明によると，設定されたメンバーシップ関数の
間に同一性を有するもの（同一形状のものまたは制御性
能上同一とみなせる程度に類似しているもの）があるか
どうかをチェックし，同一性を有するものについてはそ
の重複登録を回避している。したがって，メンバーシッ
プ関数を表わすデータを記憶（登録）するメモリの容量
を減らすことが可能である。
間に同一性を有するもの（同一形状のものまたは制御性
能上同一とみなせる程度に類似しているもの）があるか
どうかをチェックし，同一性を有するものについてはそ
の重複登録を回避している。したがって，メンバーシッ
プ関数を表わすデータを記憶（登録）するメモリの容量
を減らすことが可能である。
異なるメンバーシップ関数には異なる番号を割当て
て，その番号に対応してメンバーシップ関数を表わすデ
ータをメモリに記憶している。そして，メンバーシップ
関数に割当てられた番号とそのメンバーシップ関数のラ
ベル（言語情報）および入，出力変数名との対応関係を
示すデータを記憶している。したがって，操作者は入，
出力変数名とメンバーシップ関数のラベルとを用いてル
ールの設定，入力が可能であり，使いやすいマン／マシ
ン・インターフェースをもつことになる。
て，その番号に対応してメンバーシップ関数を表わすデ
ータをメモリに記憶している。そして，メンバーシップ
関数に割当てられた番号とそのメンバーシップ関数のラ
ベル（言語情報）および入，出力変数名との対応関係を
示すデータを記憶している。したがって，操作者は入，
出力変数名とメンバーシップ関数のラベルとを用いてル
ールの設定，入力が可能であり，使いやすいマン／マシ
ン・インターフェースをもつことになる。
実施例の説明 第１図はメンバーシップ関数の登録装置およびファジ
ィ推論装置の構成を示す機能ブロック図である。この装
置はディジタル・コンピュータ・システム，すなわちCP
U,メモリ（半導体メモリおよび磁気メモリ等）等を含む
コンピュータ本体，キーボード，マウス等の入力装置,C
RT表示装置，その他の周辺装置によって好適に実現可能
である。
ィ推論装置の構成を示す機能ブロック図である。この装
置はディジタル・コンピュータ・システム，すなわちCP
U,メモリ（半導体メモリおよび磁気メモリ等）等を含む
コンピュータ本体，キーボード，マウス等の入力装置,C
RT表示装置，その他の周辺装置によって好適に実現可能
である。
ファジィ推論ルールのプログラミングはメンバーシッ
プ関数の設定（メモリへの登録）をともなう。この実施
例では標準形のメンバーシップ関数と非標準形のメンバ
ーシップ関数の設定が可能である。いずれのメンバーシ
ップ関数もＸ軸256ドット,Y軸256ドットの平面上でその
形が定められるものとする。メンバーシップ関数を設定
するために必要なメモリ容量は,1個当り256×８ビット
＝2Kビットである。
プ関数の設定（メモリへの登録）をともなう。この実施
例では標準形のメンバーシップ関数と非標準形のメンバ
ーシップ関数の設定が可能である。いずれのメンバーシ
ップ関数もＸ軸256ドット,Y軸256ドットの平面上でその
形が定められるものとする。メンバーシップ関数を設定
するために必要なメモリ容量は,1個当り256×８ビット
＝2Kビットである。
この実施例では，簡単のために，入力変数の種類は４
個，出力変数の種類は２個とする。各入，出力変数に対
して設定可能なメンバーシップ関数の種類は最小２個か
ら最大７個とする。
個，出力変数の種類は２個とする。各入，出力変数に対
して設定可能なメンバーシップ関数の種類は最小２個か
ら最大７個とする。
まず標準形メンバーシップ関数の設定について説明す
る。
る。
すべての入，出力変数に対して，その名称（変数
名），入出力の別（I/O）および変化範囲が，第２図に
示すように，あらかじめ定められている。第２図は信号
設定テーブルと呼ばれ，標準形メンバーシップ関数設定
部11に設けられている。４種の入力変数はI1,I2,I3,I4
で,2種の出力変数はO1,O2でそれぞれ表わされている。
この信号設定テーブルにはまた各入，出力変数ごとに使
用されるメンバーシップ関数のラベルも設定される。こ
れらのラベルは後述するデフォルト値の入力にさいして
入力される。ラベルは任意の記号を用いて作成できる
が，第１文字のみはN,ZまたはＰのいずれかを用いるも
のとする。ここでＮは負,Zは零,Pは正を意味する。たと
えば，負の値に関する言語情報のメンバーシップ関数を
表わすラベルはその先頭位置に必ず記号Ｎをもつ。
名），入出力の別（I/O）および変化範囲が，第２図に
示すように，あらかじめ定められている。第２図は信号
設定テーブルと呼ばれ，標準形メンバーシップ関数設定
部11に設けられている。４種の入力変数はI1,I2,I3,I4
で,2種の出力変数はO1,O2でそれぞれ表わされている。
この信号設定テーブルにはまた各入，出力変数ごとに使
用されるメンバーシップ関数のラベルも設定される。こ
れらのラベルは後述するデフォルト値の入力にさいして
入力される。ラベルは任意の記号を用いて作成できる
が，第１文字のみはN,ZまたはＰのいずれかを用いるも
のとする。ここでＮは負,Zは零,Pは正を意味する。たと
えば，負の値に関する言語情報のメンバーシップ関数を
表わすラベルはその先頭位置に必ず記号Ｎをもつ。
標準形メンバーシップ関数のつくり方はあらかじめ決
っている。すなわち，与えられたラベルを負（Ｎ）のも
のと，正（Ｐ）のものとに分け，変数の負の領域を負の
ラベルの数で，変数の正の領域を正のラベルの数でそれ
ぞれ等分してメンバーシップ関数を設定する。
っている。すなわち，与えられたラベルを負（Ｎ）のも
のと，正（Ｐ）のものとに分け，変数の負の領域を負の
ラベルの数で，変数の正の領域を正のラベルの数でそれ
ぞれ等分してメンバーシップ関数を設定する。
簡単のためにメンバーシップ関数の形を三角形とす
る。第３図を参照して，たとえば入力変数I2については
NL,NM,ZR,PS,PMおよびPLの６種類の標準形メンバーシッ
プ関数が設定される。負のメンバーシップ関数はNLとNM
の２種類であるから負の領域が２等分される。正のメン
バーシップ関数はPSとPMとPLの３種類であるから正の領
域が３等分される。そして，これらの等分する点ならび
に左端および右端にメンバーシップ関数の頂点が位置す
るように各メンバーシップ関数が形成される。ラベルZR
のメンバーシップ関数は変数が０の位置に頂点がくるよ
うに形成される。隣接するメンバーシップ関数がグレー
ド0.5のところで相互に交わるように三角形状メンバー
シップ関数の底辺の長さが定められる。
る。第３図を参照して，たとえば入力変数I2については
NL,NM,ZR,PS,PMおよびPLの６種類の標準形メンバーシッ
プ関数が設定される。負のメンバーシップ関数はNLとNM
の２種類であるから負の領域が２等分される。正のメン
バーシップ関数はPSとPMとPLの３種類であるから正の領
域が３等分される。そして，これらの等分する点ならび
に左端および右端にメンバーシップ関数の頂点が位置す
るように各メンバーシップ関数が形成される。ラベルZR
のメンバーシップ関数は変数が０の位置に頂点がくるよ
うに形成される。隣接するメンバーシップ関数がグレー
ド0.5のところで相互に交わるように三角形状メンバー
シップ関数の底辺の長さが定められる。
第４図は出力変数O2の標準形メンバーシップ関数を示
すものである。O2のラベルはNEGとPOSの２つであるか
ら，左，右両端にピークをもつメンバーシップ関数が形
成される。
すものである。O2のラベルはNEGとPOSの２つであるか
ら，左，右両端にピークをもつメンバーシップ関数が形
成される。
標準形メンバーシップ関数の設定のためのデフォルト
値はNiZjPまたはNkPによって表現される。ｉは負の領域
を等分する数を,jは正の領域を等分する数をそれぞれ表
わす。たとえば入力変数I2（第３図）に関するデフォル
ト値はN2Z3Pである。負側または正側にメンバーシップ
関数が設定されないときにはNiまたはjPが省略されるこ
とがある。たとえば入力変数I3についてのデフォルト値
はZ2Pとなる。NKPは記号Ｚで始まるラベルを用いない場
合に使用され,kは正，負の両端のメンバーシップ関数の
間を等分する数を表わす。たとえば出力変数O2（第４
図）に関するデフォルト値はNIPで表わされる。
値はNiZjPまたはNkPによって表現される。ｉは負の領域
を等分する数を,jは正の領域を等分する数をそれぞれ表
わす。たとえば入力変数I2（第３図）に関するデフォル
ト値はN2Z3Pである。負側または正側にメンバーシップ
関数が設定されないときにはNiまたはjPが省略されるこ
とがある。たとえば入力変数I3についてのデフォルト値
はZ2Pとなる。NKPは記号Ｚで始まるラベルを用いない場
合に使用され,kは正，負の両端のメンバーシップ関数の
間を等分する数を表わす。たとえば出力変数O2（第４
図）に関するデフォルト値はNIPで表わされる。
操作者は標準形メンバーシップ関数設定部11におい
て，入，出力変数ごとに，上記のデフォルト値を用いて
標準形メンバーシップ関数を設定し，かつそのラベルを
入力することができる。
て，入，出力変数ごとに，上記のデフォルト値を用いて
標準形メンバーシップ関数を設定し，かつそのラベルを
入力することができる。
標準形メンバーシップ関数を設定した場合には操作者
は，ルール入力部13において，入，出力変数名およびラ
ベルを用いてルールを入力することができる。たとえば
ルールは次のように表現される。
は，ルール入力部13において，入，出力変数名およびラ
ベルを用いてルールを入力することができる。たとえば
ルールは次のように表現される。
If I1＝NM,I2＝NL,I3＝PM, I4＝N,then O2＝NEG ルール入力部13から入力されたルールはルール・メモ
リ14に記憶される（ルールの設定）。
リ14に記憶される（ルールの設定）。
デフォルト値が入力されると標準形メンバーシップ関
数設定部11は，入力されたデフォルト値に基づいて作成
される標準形メンバーシップ関数に一連の異なる番号を
割当てるとともに，同一形状のメンバーシップ関数があ
るかどうかをチェックし，同一形状のものがあればメン
バーシップ関数設定の重複を避けるためにそれらには同
一の番号を割当てる。そして，これらの番号をキーとし
て検索可能な形態で各標準形メンバーシップ関数を表わ
すデータをメンバーシップ関数メモリ16に記憶する。ま
た標準形メンバーシップ関数設定部11は，各入，出力変
数名と，それらに設定されたメンバーシップ関数のラベ
ルおよびそれに割当てられた番号との対応テーブルを作
成し，この対応テーブルを対応テーブル・メモリ12に記
憶する。対応テーブルの一例が第５図に示されている。
数設定部11は，入力されたデフォルト値に基づいて作成
される標準形メンバーシップ関数に一連の異なる番号を
割当てるとともに，同一形状のメンバーシップ関数があ
るかどうかをチェックし，同一形状のものがあればメン
バーシップ関数設定の重複を避けるためにそれらには同
一の番号を割当てる。そして，これらの番号をキーとし
て検索可能な形態で各標準形メンバーシップ関数を表わ
すデータをメンバーシップ関数メモリ16に記憶する。ま
た標準形メンバーシップ関数設定部11は，各入，出力変
数名と，それらに設定されたメンバーシップ関数のラベ
ルおよびそれに割当てられた番号との対応テーブルを作
成し，この対応テーブルを対応テーブル・メモリ12に記
憶する。対応テーブルの一例が第５図に示されている。
標準形メンバーシップ関数設定部11の上述の処理は次
のようにして行なわれる。
のようにして行なわれる。
入力されたデフォルト値をNiZ,iZj,ZjP,NkPに分解す
る。たとえば入力変数I1のデフォルト値N3Z3Pは,N3Z,3Z
3,Z3Pに分解される。また入力変数I3のデフォルト値Z2P
は0Z2とZ2Pに分解される。
る。たとえば入力変数I1のデフォルト値N3Z3Pは,N3Z,3Z
3,Z3Pに分解される。また入力変数I3のデフォルト値Z2P
は0Z2とZ2Pに分解される。
このようにして分解されたデフォルト値をi,j,kの小
さい順に並べる。この実施例においては,N1Z,N2Z,N3Z,0
Z2,1Z1,2Z3,3Z3,Z1P,Z2P,Z3P,N1Pの順となる。重複する
ものはそのうちの１つのみが採用され，他は省かれる。
さい順に並べる。この実施例においては,N1Z,N2Z,N3Z,0
Z2,1Z1,2Z3,3Z3,Z1P,Z2P,Z3P,N1Pの順となる。重複する
ものはそのうちの１つのみが採用され，他は省かれる。
次いでN1Zから順に，下記のように,0からはじまる連
続番号を割当てていく。ＮとＺまたはＺとＰに挾まれた
数字がメンバーシップ関数の種類数を表わす。
続番号を割当てていく。ＮとＺまたはＺとＰに挾まれた
数字がメンバーシップ関数の種類数を表わす。
N1Z:入力変数I4のラベルＮに番号０を割当てる N2Z:I2のNLとNMにそれぞれ番号1,2を割当てる N3Z:I1とO1のNL,NMおよびNSにそれぞれ番号3,4および５
を割当てる（I1のNL,NMおよびNSとO1のNL,NMおよびNSは
それぞれ同形であるので同じ番号が割当てられる） 0Z2:I3のZRに６を割当てる 1Z1:I4のＺに７を割当てる 2Z3:I2のＺに割当てる 3Z3:I1とO1のＺに９を割当てる Z1P:I4のＰに10を割当てる Z2P:I3のPMとPLに11と12をそれぞれ割当てる Z3P:I1とI2とO1のPS,PMおよびPLに13,14および15をそれ
ぞれ割当てる N1P:O1のNEGとPOSに16と17をそれぞれ割当てる このようにして割当てられた番号を入，出力変数ごと
にラベルに対応して登録したのが対応テーブル（第５
図）である。
を割当てる（I1のNL,NMおよびNSとO1のNL,NMおよびNSは
それぞれ同形であるので同じ番号が割当てられる） 0Z2:I3のZRに６を割当てる 1Z1:I4のＺに７を割当てる 2Z3:I2のＺに割当てる 3Z3:I1とO1のＺに９を割当てる Z1P:I4のＰに10を割当てる Z2P:I3のPMとPLに11と12をそれぞれ割当てる Z3P:I1とI2とO1のPS,PMおよびPLに13,14および15をそれ
ぞれ割当てる N1P:O1のNEGとPOSに16と17をそれぞれ割当てる このようにして割当てられた番号を入，出力変数ごと
にラベルに対応して登録したのが対応テーブル（第５
図）である。
標準形の各メンバーシップ関数を表わすデータが作成
され，各ラベルのデータに対してそれに割当てられた連
続番号が対応するように，メンバーシップ関数メモリ16
に作成されたメンバーシップ関数データと割当てられた
番号とが記憶される。
され，各ラベルのデータに対してそれに割当てられた連
続番号が対応するように，メンバーシップ関数メモリ16
に作成されたメンバーシップ関数データと割当てられた
番号とが記憶される。
メンバーシップ関数が設定されるときにはその種類は
28種類あったが（第２図参照），上記の処理により重複
するメンバーシップ関数の１を残し他を削除したので,1
8種に減少している。したがって，メンバーシップ関数
メモリの容量を少なくすることができる。入，出力変数
の種類数が増加してもメンバーシップ関数の種類はそれ
ほど増えないので，入，出力変数の種類数がふえるほど
メモリ容量削減の効果は著しい。しかも，入力変数ごと
にそれに適したメンバーシップ関数の設定が可能であ
る。
28種類あったが（第２図参照），上記の処理により重複
するメンバーシップ関数の１を残し他を削除したので,1
8種に減少している。したがって，メンバーシップ関数
メモリの容量を少なくすることができる。入，出力変数
の種類数が増加してもメンバーシップ関数の種類はそれ
ほど増えないので，入，出力変数の種類数がふえるほど
メモリ容量削減の効果は著しい。しかも，入力変数ごと
にそれに適したメンバーシップ関数の設定が可能であ
る。
一方，入，出力変数I1〜I4,O1,O2にもコード（番号）
が割当てられており，それは入，出力コード・メモリ17
に登録されている。入出力変数に割当てられたコードを
第６図（入出力コード・テーブル）に示す。
が割当てられており，それは入，出力コード・メモリ17
に登録されている。入出力変数に割当てられたコードを
第６図（入出力コード・テーブル）に示す。
上述のようにファジィ推論ルールは入力変数名とメン
バーシップ関数のラベルとを用いてルール入力部13から
入力される。操作者（人間）に分りやすい言語情報を用
いうルールの設定が可能であり，取扱いやすいマン／マ
シン・インターフェースをもつものといえる。このよう
にして入力されたルールはルール・メモリ14に記憶され
る。
バーシップ関数のラベルとを用いてルール入力部13から
入力される。操作者（人間）に分りやすい言語情報を用
いうルールの設定が可能であり，取扱いやすいマン／マ
シン・インターフェースをもつものといえる。このよう
にして入力されたルールはルール・メモリ14に記憶され
る。
ファジィ推論の実行にあたってはルール・メモリ14の
各ルールはルール・コンパイラ15に送られ，装置が取扱
いやすいコードに変換される。このルール・コード変換
処理において，ルール・コンパイラ15は，入出力変数に
ついては入，出力コード・メモリ17を，ラベルについて
は対応テーブル・メモリ12を参照する。
各ルールはルール・コンパイラ15に送られ，装置が取扱
いやすいコードに変換される。このルール・コード変換
処理において，ルール・コンパイラ15は，入出力変数に
ついては入，出力コード・メモリ17を，ラベルについて
は対応テーブル・メモリ12を参照する。
たとえば上述のルール， If I1＝NM,I2＝NL,I3＝PM, I4＝N,then O2＝NEG は，入出力変数のコードとラベルに割当てられた番号と
を用いて次のようなコード（番号）の列に変換される。
を用いて次のようなコード（番号）の列に変換される。
0,4,1,1,2,11,3,0,5,16 ルール・データも圧縮されていることが分る。
ファジィ推論部20は，このようにしてコンパイルされ
たルールに基づいて，入力インターフェース21を介して
入力変数I1〜I4の値を取込みかつルール・データ中の番
号を用いてメンバーシップ関数メモリ16をアクセスし
て，所定のファジィ推論を行なう。ファジィ推論結果は
デファジファイ（非ファジィ化）されたのち，出力イン
ターフェース22を介してO1またはO2として出力される。
たルールに基づいて，入力インターフェース21を介して
入力変数I1〜I4の値を取込みかつルール・データ中の番
号を用いてメンバーシップ関数メモリ16をアクセスし
て，所定のファジィ推論を行なう。ファジィ推論結果は
デファジファイ（非ファジィ化）されたのち，出力イン
ターフェース22を介してO1またはO2として出力される。
上述した標準形メンバーシップ関数に加えて任意の形
のメンバーシップ関数（非標準形メンバーシップ関数）
の設定も可能であり，そのために非標準形メンバーシッ
プ関数設定部18が設けられている。操作者は設定部のマ
ウスを用いた位置入力，キーボードからの座標入力等に
より所望のメンバーシップ関数を設定するとともに，こ
のメンバーシップ関数に新たな番号（たとえば18または
それ以上の数字）を割当てる。入力されたメンバーシッ
プ関数を表わすデータはそれに割当てられた番号ととも
にメンバーシップ関数メモリ16に記憶される。操作者は
任意の種類数の非標準形メンバーシップ関数を設定する
ことができる。
のメンバーシップ関数（非標準形メンバーシップ関数）
の設定も可能であり，そのために非標準形メンバーシッ
プ関数設定部18が設けられている。操作者は設定部のマ
ウスを用いた位置入力，キーボードからの座標入力等に
より所望のメンバーシップ関数を設定するとともに，こ
のメンバーシップ関数に新たな番号（たとえば18または
それ以上の数字）を割当てる。入力されたメンバーシッ
プ関数を表わすデータはそれに割当てられた番号ととも
にメンバーシップ関数メモリ16に記憶される。操作者は
任意の種類数の非標準形メンバーシップ関数を設定する
ことができる。
設定部18はまた，入力されたメンバーシップ関数が既
設定のものと同一形状（類似しているものも含む）であ
るかどうかをチェックする機能をもっている。既設定の
メンバーシップ関数と同一形状のものについては既設定
のものと同一の番号を割当てそのメモリ16への登録を行
なわない。操作者には同一形状である旨，および割当て
た番号を報知する。操作者が割当てた番号は欠番とな
る。この欠番の番号は次に非標準形メンバーシップ関数
を設定するときに用いることができる。
設定のものと同一形状（類似しているものも含む）であ
るかどうかをチェックする機能をもっている。既設定の
メンバーシップ関数と同一形状のものについては既設定
のものと同一の番号を割当てそのメモリ16への登録を行
なわない。操作者には同一形状である旨，および割当て
た番号を報知する。操作者が割当てた番号は欠番とな
る。この欠番の番号は次に非標準形メンバーシップ関数
を設定するときに用いることができる。
このような非標準形メンバーシップ関数を用いたルー
ルの入力においては，その番号を用いて（たとえばMF18
のように）メンバーシップ関数が指定される。MF18と番
号18との対応表もメモリ12に記憶される。ルールのコン
パイル処理およびファジィ推論は，標準形，非標準形メ
ンバーシップ関数のいずれに対しても全く同じように行
なわれるのはいうまでもない。非標準形メンバーシップ
関数についてもラベル（言語情報）を用いるようにする
ことも，もちろん可能である。
ルの入力においては，その番号を用いて（たとえばMF18
のように）メンバーシップ関数が指定される。MF18と番
号18との対応表もメモリ12に記憶される。ルールのコン
パイル処理およびファジィ推論は，標準形，非標準形メ
ンバーシップ関数のいずれに対しても全く同じように行
なわれるのはいうまでもない。非標準形メンバーシップ
関数についてもラベル（言語情報）を用いるようにする
ことも，もちろん可能である。
メンバーシップ関数メモリ16にはテーブル参照方式に
よってメンバーシップ関数を表わすデータが格納されて
いるが，メンバーシップ関数データは座標と直線補間法
または数式表現法によっても記憶しかつ発生させること
ができる。
よってメンバーシップ関数を表わすデータが格納されて
いるが，メンバーシップ関数データは座標と直線補間法
または数式表現法によっても記憶しかつ発生させること
ができる。
第１図はメンバーシップ関数の登録装置およびファジィ
推論装置の構成を示す機能ブロック図，第２図は信号設
定テーブルを示し，第３図及び第４図は標準形メンバー
シップ関数の例を示すグラフ，第５図は対応テーブル
を，第６図は入出力コード・テーブルをそれぞれ示すも
のである。 11……標準形メンバーシップ関数設定部， 12……対応テーブル・メモリ， 13……ルール入力部， 14……ルール・メモリ， 15……ルール・コンパイラ， 16……メンバーシップ関数メモリ， 17……入出力コード・メモリ， 18……非標準形メンバーシップ関数設定部， 20……ファジィ推論部。
推論装置の構成を示す機能ブロック図，第２図は信号設
定テーブルを示し，第３図及び第４図は標準形メンバー
シップ関数の例を示すグラフ，第５図は対応テーブル
を，第６図は入出力コード・テーブルをそれぞれ示すも
のである。 11……標準形メンバーシップ関数設定部， 12……対応テーブル・メモリ， 13……ルール入力部， 14……ルール・メモリ， 15……ルール・コンパイラ， 16……メンバーシップ関数メモリ， 17……入出力コード・メモリ， 18……非標準形メンバーシップ関数設定部， 20……ファジィ推論部。
Claims (2)
- 【請求項１】入，出力変数ごとに，かつラベルごとに設
定されたメンバーシップ関数の間に同一性を有するもの
があるかどうかをチェックする手段， 設定された異なるメンバーシップ関数には異なる番号を
割当て，同一性を有するメンバーシップ関数には同一番
号を割当てる手段， 設定されたメンバーシップ関数を表わすデータを，それ
に割当てられた番号に対応して記憶する第１の記憶手
段，および メンバーシップ関数に割当てられた番号と，それに対応
するメンバーシップ関数のラベルおよび入，出力変数名
とを関連づけて記憶する第２の記憶手段， を備えたメンバーシップ関数の登録装置。 - 【請求項２】入，出力変数ごとに，変数の正側における
設定されたメンバーシップ関数の種類数と，変数の負側
におけるメンバーシップ関数の種類数とに応じて，標準
的な形状のメンバーシップ関数を作成する手段をさらに
備えている請求項（１）に記載のメンバーシップ関数の
登録装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223271A JP2814391B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | ファジィ推論ルールのプログラミング装置 |
| AT90906362T ATE157787T1 (de) | 1989-08-31 | 1990-04-24 | Verfahren und vorrichtung zur definition von mitgliedfunktionen |
| PCT/JP1990/000529 WO1990013868A1 (fr) | 1989-04-28 | 1990-04-24 | Methode et procede pour etablir une fonction d'appartenance ainsi que methode et procede analytiques |
| EP90906362A EP0471843B1 (en) | 1989-04-28 | 1990-04-24 | Membership function setting method and device |
| AU54396/90A AU636882B2 (en) | 1989-04-28 | 1990-04-24 | Membership function setting method and device as well as analytical method and device |
| KR1019910701417A KR940009987B1 (ko) | 1989-04-28 | 1990-04-24 | 멤버쉽 함수의 설정 방법 및 장치와 해석 방법 및 장치 |
| CA002054703A CA2054703A1 (en) | 1989-04-28 | 1990-04-24 | Method and apparatus for setting membership functions, and method and apparatus for analyzing same |
| DE69031385T DE69031385T2 (de) | 1989-08-31 | 1990-04-24 | Verfahren und vorrichtung zur definition von mitgliedfunktionen |
| US07/768,939 US5566274A (en) | 1989-04-28 | 1990-04-24 | Method and apparatus for setting membership functions, and method and apparatus for analyzing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223271A JP2814391B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | ファジィ推論ルールのプログラミング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387928A JPH0387928A (ja) | 1991-04-12 |
| JP2814391B2 true JP2814391B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=16795506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1223271A Expired - Lifetime JP2814391B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-08-31 | ファジィ推論ルールのプログラミング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814391B2 (ja) |
| AT (1) | ATE157787T1 (ja) |
| DE (1) | DE69031385T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2945223B2 (ja) * | 1992-12-02 | 1999-09-06 | 三菱電機株式会社 | 知識ベース保存装置と合成装置、およびファジィ制御システム |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1223271A patent/JP2814391B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-24 AT AT90906362T patent/ATE157787T1/de active
- 1990-04-24 DE DE69031385T patent/DE69031385T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE157787T1 (de) | 1997-09-15 |
| DE69031385D1 (de) | 1997-10-09 |
| DE69031385T2 (de) | 1998-04-09 |
| JPH0387928A (ja) | 1991-04-12 |
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