JP3223398B2 - Knowledge information processing apparatus and learning method thereof - Google Patents

Knowledge information processing apparatus and learning method thereof

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JP3223398B2
JP3223398B2 JP20681693A JP20681693A JP3223398B2 JP 3223398 B2 JP3223398 B2 JP 3223398B2 JP 20681693 A JP20681693 A JP 20681693A JP 20681693 A JP20681693 A JP 20681693A JP 3223398 B2 JP3223398 B2 JP 3223398B2
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年浩 田島
宏司 相馬
世紅 労
勉 石田
ゆみ 堤
伸夫 長坂
守 恵木
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】この発明は、知識情報処理装置およびその
学習方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a knowledge information processing apparatus and a learning method thereof.

【0002】[0002]

【従来技術とその問題点】知識情報処理装置の学習方法
として、現在の時点または現在の時点までの入,出力デ
ータと、入力データに望ましい教師出力データ(目標
値)とに基づいて、知識情報処理装置で用いられる知識
データ、処理パラメータ等を逐次修正するものがある。
また、知識情報処理装置における現在の時点における処
理状況を、ルール・ベース推論等を用いた他の装置によ
って評価し、この装置によって知識情報処理装置の知識
データを変更するものがある。
2. Description of the Related Art As a learning method of a knowledge information processing apparatus, knowledge information is input and output data up to or at the present time and teacher output data (target value) desired for input data is used as knowledge information. Some devices sequentially modify knowledge data, processing parameters, and the like used in a processing device.
Further, there is a device in which the processing status at the current time in the knowledge information processing device is evaluated by another device using rule-based inference or the like, and the knowledge data of the knowledge information processing device is changed by this device.

【0003】このような知識情報処理装置をコントロー
ラとして備えたシステム、たとえば種類の異なる製品を
扱う多品種生産の生産システムにおいては、品種が切り
替わったとき、あらかじめ設定されたデフォルトの知識
データが新たな製品に関する初期知識データとして知識
情報処理装置に設定される。また、品種が切り替わる前
の製品に関する知識データがそのまま新たな製品に関す
る初期知識データとして設定される。
In a system provided with such a knowledge information processing device as a controller, for example, in a multi-product production system that handles products of different types, when the type is switched, preset default knowledge data is added to new knowledge data. The information is set in the knowledge information processing apparatus as initial knowledge data on the product. Further, the knowledge data on the product before the product is switched is set as it is as initial knowledge data on a new product.

【0004】しかしながら、このような従来の知識情報
処理装置においては、デフォルトの知識データを初期知
識データに設定する場合、生産システムが実用性能に達
するまで学習するのに時間がかかる。また、品種が切り
替わる前の知識データをそのまま初期知識データに設定
する場合、最適な知識データはその品種に特化するの
で、他の品種の知識データをそのまま用いると、デフォ
ルトの知識データを設定する場合よりも実用性能に達す
るまで学習時間がかかる。この場合は生産システムが実
用性能ならないことがある。これは、知識情報処理処置
が、新しい状況に対して最適な知識データを選択できな
いことに起因している。
[0004] However, in such a conventional knowledge information processing apparatus, when the default knowledge data is set as the initial knowledge data, it takes time to learn until the production system reaches practical performance. Also, when the knowledge data before the type is switched is set as the initial knowledge data as it is, the optimal knowledge data is specialized for that type, so if the knowledge data of another type is used as it is, the default knowledge data is set. It takes more learning time to reach practical performance than in the case. In this case, the production system may not have practical performance. This is because the knowledge information processing procedure cannot select optimal knowledge data for a new situation.

【0005】また、同一の品種について学習を行ってい
るときに、学習が振動して収束しない、または学習が局
所最適解(ローカルミニマム)に落ちいって抜け出せな
い、というようなことが起こり、生産システムの性能が
十分に得られないことがある。これは、知識情報処理装
置が最新の学習結果についてのみ考慮して、それまでの
学習過程を考慮していないことに起因している。
Further, when learning is performed for the same varieties, the learning oscillates and does not converge, or the learning falls to a local optimum solution (local minimum) and cannot escape. The system performance may not be sufficient. This is because the knowledge information processing device considers only the latest learning result and does not consider the learning process up to that time.

【0006】このように従来の知識情報処理装置は、
「過去の様々な状況においてどのような学習過程を経
て、現在どのような状況にあるのか」を把握していな
い。また、過去の入出力データを記憶する知識情報処理
装置は数多く提案されているが、これらの装置はいずれ
も「過去の様々な状況において何をしたら対象がどうな
った(どう反応した)のか。」を把握しようとしている
に過ぎず、知識情報処理装置の内部状態、すなわち知識
データの処理パラメータを考慮したものではない。
[0006] As described above, the conventional knowledge information processing apparatus includes:
He does not know what kind of learning process has been performed in various past situations and what is the current situation. Many knowledge information processing devices that store past input / output data have been proposed, but all of these devices are "what did the object do in various past situations? ”, But does not consider the internal state of the knowledge information processing apparatus, that is, the processing parameters of the knowledge data.

【0007】[0007]

【発明の開示】この発明は、知識情報処理装置およびそ
の学習方法を提供することを目的としている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a knowledge information processing apparatus and a learning method thereof.

【0008】この発明による知識情報処理装置は、対象
を制御または処理するための知識データを格納する知識
データ・ベース、入力データについて上記知識データ・
ベースの知識データにしたがって情報処理を行い、出力
データを出力する情報処理手段、上記情報処理手段の
入,出力データに基づいて、上記知識データの処理パラ
メータに関する学習を行い、上記知識データの処理パラ
メータを修正する知識学習手段、上記情報処理手段の
入,出力データおよび上記知識データの処理パラメータ
を履歴データとしてそれぞれが出現する順序にしたがっ
て格納する履歴メモリ、上記履歴メモリに格納された、
現在の時点から遡って定められた現状特性解析基準時間
内の履歴データを解析して、上記現在の時点における対
象に関する特性を表す現状特性データを生成する現状特
性解析手段、上記履歴メモリに格納された、過去の任意
の時点から遡って定められた履歴特性解析基準時間内の
履歴データを解析して、上記過去の時点における対象に
関する特性を表す履歴特性データを生成する履歴特性解
析手段、上記履歴特性解析手段によって生成された履歴
特性データが所定の範囲内にある場合に、その履歴特性
データを格納する履歴特性メモリ、上記履歴特性メモリ
に格納されたすべての履歴特性データについて、上記現
状特性データと履歴特性データとの差に基づいて定めら
れる履歴類似度を算出する履歴比較手段、上記履歴比較
手段によって算出された履歴類似度の最も大きいものを
最大類似度として選び出す状況認識手段、ならびに上記
履歴メモリに格納された処理パラメータのうち、上記状
況認識手段によって選び出された最大類似度を与えた履
歴特性データを生成する基となった知識データの処理パ
ラメータで、上記知識データの処理パラメータを変更す
る知識変更手段を備えている。
A knowledge information processing apparatus according to the present invention has a knowledge data base for storing knowledge data for controlling or processing an object, and the knowledge data base for input data.
Information processing means for performing information processing in accordance with base knowledge data and outputting output data; learning about processing parameters of the knowledge data based on input and output data of the information processing means; Learning history means for correcting the input and output data of the information processing means and processing parameters of the knowledge data as history data in the order in which they appear, and stored in the history memory.
Current characteristic analysis means for analyzing the historical data within the current characteristic analysis reference time determined retroactively from the current time to generate current characteristic data representing the characteristic of the target at the current time, stored in the historical memory A history characteristic analysis unit configured to analyze history data within a reference period of history characteristic analysis determined retroactively from an arbitrary time in the past to generate history characteristic data representing characteristics relating to the target at the past time; When the history characteristic data generated by the characteristic analysis means is within a predetermined range, the history characteristic memory for storing the history characteristic data, and the current characteristic data for all the history characteristic data stored in the history characteristic memory. History comparison means for calculating a history similarity determined based on the difference between the history comparison data and the history characteristic data, Situation recognizing means for selecting the largest one of the obtained history similarities as the maximum similarity, and history characteristic data giving the maximum similarity selected by the situation recognizing means among the processing parameters stored in the history memory. Is provided with a knowledge changing means for changing the processing parameter of the knowledge data with the processing parameter of the knowledge data on which is generated.

【0009】この発明による知識情報処理装置の学習方
法は、対象を制御または処理するための知識データを格
納する知識データ・ベース、ならびに入力データについ
て上記知識データ・ベースの知識データにしたがって情
報処理を行い、出力データを出力する情報処理手段を有
する知識情報処理装置の学習方法であり、上記情報処理
手段の入,出力データに基づいて、上記知識データの処
理パラメータに関する学習を行い、上記知識データの処
理パラメータを修正し、上記情報処理手段の入,出力デ
ータおよび上記知識データの処理パラメータを履歴デー
タとしてそれぞれが出現する順序にしたがって履歴メモ
リに格納し、上記履歴メモリに格納された、現在の時点
から遡って定められた現状特性解析基準時間内の履歴デ
ータを解析して、上記現在の時点における対象に関する
特性を表す現状特性データを生成し、上記履歴メモリに
格納された、過去の任意の時点から遡って定められた履
歴特性解析基準時間内の履歴データを解析して、上記過
去の時点における対象に関する特性を表す履歴特性デー
タを生成し、上記履歴特性データが所定の範囲内にある
場合に、その履歴特性データを履歴特性メモリに格納
し、上記履歴特性メモリに格納されたすべての履歴特性
データについて、上記現状特性データと履歴特性データ
との差に基づいて定められる履歴類似度を算出し、上記
履歴類似度の最も大きいものを最大類似度として選び出
し、上記履歴メモリに格納された、上記最大類似度を与
えた履歴特性データを生成する基となった知識データの
処理パラメータで、上記知識データの処理パラメータを
変更するものである。
A learning method for a knowledge information processing apparatus according to the present invention provides a knowledge data base for storing knowledge data for controlling or processing an object and information processing for input data in accordance with the knowledge data of the knowledge data base. And a learning method for a knowledge information processing apparatus having information processing means for outputting and outputting output data. The learning method relates to processing parameters of the knowledge data based on input and output data of the information processing means. The processing parameters are corrected, and the input / output data of the information processing means and the processing parameters of the knowledge data are stored as history data in a history memory in the order in which they appear, and the current time stored in the history memory is stored. Analyze the historical data within the current characteristic analysis reference time determined retroactively from Generate the current characteristic data representing the characteristics of the target at the current time point, and analyze the history data stored in the history memory and within the historical characteristic analysis reference time determined retroactively from an arbitrary time in the past, Generating history characteristic data representing characteristics relating to the object at the past point in time, and when the history characteristic data is within a predetermined range, stores the history characteristic data in the history characteristic memory and stores the history characteristic data in the history characteristic memory. For all of the historical characteristic data, a historical similarity determined based on the difference between the current characteristic data and the historical characteristic data is calculated, the one with the greatest historical similarity is selected as the maximum similarity, and the history similarity is stored in the history memory. The processing parameter of the stored knowledge data, which is the basis for generating the history characteristic data giving the maximum similarity, It is to change the physical parameters.

【0010】この発明によると、入,出力データおよび
知識データの処理パラメータが履歴データとして履歴メ
モリにそれぞれが出現する順序にしたがって格納され
る。現時点から遡って定められた現状特性解析基準時間
内の履歴データを解析して現状特性データが生成され
る。過去の任意の時点から遡って定められた履歴特性解
析基準時間内の履歴データを解析して履歴特性データが
生成され、この履歴特性データが所定の範囲にあるもの
が履歴特性メモリに格納される。現状特性と履歴特性メ
モリに格納されたすべての履歴特性データについて現状
特性データとの履歴類似度が算出される。最大類似度を
与えた履歴特性データを生成する基となった知識データ
の処理パラメータで、知識データが変更される。
According to the present invention, the processing parameters of input / output data and knowledge data are stored as history data in the history memory in the order in which they appear. The current characteristic data is generated by analyzing the history data within the current characteristic analysis reference time set retroactively from the current time. Historical characteristic data is generated by analyzing historical data within a historical characteristic analysis reference time determined retroactively from an arbitrary time in the past, and those having a predetermined range of the historical characteristic data are stored in a historical characteristic memory. . The history similarity between the current characteristic data and the current characteristic data is calculated for all the historical characteristic data stored in the history characteristic memory. The knowledge data is changed by the processing parameter of the knowledge data from which the history characteristic data having the maximum similarity is generated.

【0011】したがって、過去の任意の時点における履
歴特性データと現在の時点における現状特性データとの
履歴類似度によって、現在の時点における処理状況と類
似する過去の時点における処理状況を認識することがで
きる。これによって、現在の時点と最も類似する過去の
時点において十分に学習された知識データの処理パラメ
ータを用いて、現在の時点における知識データの処理パ
ラメータを変更できるので、知識データの学習に要する
時間を短縮することができる。
Therefore, a processing situation at a past time similar to the processing situation at the current time can be recognized based on the history similarity between the history characteristic data at an arbitrary time in the past and the current characteristic data at the current time. . With this, the processing parameter of the knowledge data at the current time can be changed using the processing parameter of the knowledge data that has been sufficiently learned at the past time that is the most similar to the current time. Can be shortened.

【0012】また、現在の時点における処理パラメータ
の学習が振動しているような場合に対しても、知識デー
タの処理パラメータに関する学習の推移を履歴特性デー
タによってみることができ、学習が振動している状態、
局所最適解(ローカルミニマム)に落ちいった状態、等
を認識することができる。したがって、最も適した知識
データを得ることができる。
Further, even in the case where the learning of the processing parameter at the present time oscillates, the transition of the learning regarding the processing parameter of the knowledge data can be seen by the history characteristic data, and the learning oscillates. State,
It is possible to recognize, for example, a state of falling into a local optimum solution (local minimum). Therefore, the most suitable knowledge data can be obtained.

【0013】この発明の一実施態様においては、複数の
対象がある場合には対象のそれぞれについて知識データ
が用意されており、指定された対象についての知識デー
タが情報処理に用いられる。履歴メモリに複数の対象に
関する履歴データが格納されている場合は、最大類似度
が対象毎に求められ、各対象の履歴類似度が最大となる
最大類似度と、この最大類似度を与えた履歴特性データ
を生成する基となった知識データの処理パラメータとに
基づいて(たとえば、処理パラメータの最大類似度によ
る重み付き平均値)知識データの処理パラメータが変更
される。
In one embodiment of the present invention, when there are a plurality of objects, knowledge data is prepared for each of the objects, and the knowledge data for the specified object is used for information processing. When history data relating to a plurality of objects is stored in the history memory, the maximum similarity is obtained for each object, and the maximum similarity that maximizes the history similarity of each object, and the history that gives this maximum similarity The processing parameter of the knowledge data is changed based on the processing parameter of the knowledge data on which the characteristic data is generated (for example, a weighted average value based on the maximum similarity of the processing parameters).

【0014】[0014]

【実施例の説明】この発明による知識情報処理装置が対
象の制御を行う場合は、知識データは制御規則または対
象の同定モデル等であり、対象の処理を行う場合、たと
えば文字認識等の認識を行う場合は、知識データは標準
パターン、処理ルーチン等である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS When the knowledge information processing apparatus according to the present invention controls a target, the knowledge data is a control rule or an identification model of the target, and when processing the target, recognition such as character recognition is performed. If so, the knowledge data is a standard pattern, a processing routine, and the like.

【0015】図1は、知識情報処理装置を巻き取り機の
制御に応用した制御システムの全体的構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a control system in which a knowledge information processing apparatus is applied to control of a winder.

【0016】巻き取り機は、巻き出しリール3に巻かれ
ている製品2を一定の張力で巻き取りリール5に巻き取
るものである。この巻き取り機は、複数種類の製品を対
象としている。巻き取りリール3は、巻き取りモータ11
によって駆動されて回転し、巻き取りリール5は、巻き
取りモータ15によって駆動されて回転する。製品2に
は、ばね6を介して重り7が吊るされた段差ローラ3に
よって張力が加えられる。この段差ローラ3の位置を一
定に制御することによって、製品2に一定の張力が加え
ることができる。
The winding machine winds the product 2 wound on the unwinding reel 3 on the winding reel 5 with a constant tension. This winding machine targets a plurality of types of products. The take-up reel 3 includes a take-up motor 11
The take-up reel 5 is rotated by being driven by the take-up motor 15. The product 2 is tensioned by a step roller 3 on which a weight 7 is suspended via a spring 6. By controlling the position of the step roller 3 to be constant, a constant tension can be applied to the product 2.

【0017】段差ローラ4の位置制御のために、次のよ
うなデータが検出される。
For controlling the position of the step roller 4, the following data is detected.

【0018】段差ローラ位置は、段差ローラ4の位置で
あり、段差ローラ位置センサ13によって検出される。
The step roller position is the position of the step roller 4 and is detected by the step roller position sensor 13.

【0019】巻き出し周速は、巻き出しリール3から製
品2が巻き出される速度であり、巻き出し周速センサ12
によって検出される。
The unwinding peripheral speed is a speed at which the product 2 is unwound from the unwinding reel 3, and is a unwinding peripheral speed sensor 12
Is detected by

【0020】巻き取り周速は、巻き取りリール5から製
品2が巻き取られる速度であり、巻き取り周速センサ14
によって検出される。
The take-up peripheral speed is the speed at which the product 2 is taken up from the take-up reel 5, and the take-up peripheral speed sensor 14
Is detected by

【0021】巻き出しモータ回転速度は、巻き出しモー
タ11の回転速度であり、回転速度センサ(図示略)によ
って検出される。
The unwinding motor rotation speed is the rotation speed of the unwinding motor 11, and is detected by a rotation speed sensor (not shown).

【0022】巻き取りモータ回転速度は、巻き取りモー
タ15の回転速度であり、回転速度センサ(図示略)によ
って検出される。
The winding motor rotation speed is the rotation speed of the winding motor 15 and is detected by a rotation speed sensor (not shown).

【0023】前処理装置19は、上述の各センサによって
検出されたデータについて、前処理を行うものである。
The pre-processing device 19 performs pre-processing on the data detected by the above-mentioned sensors.

【0024】前処理装置19は、段差ローラ位置偏差、段
差ローラ位置偏差の絶対値が安定判断閾値P0内に連続
する時間、段差ローラ位置偏差の絶対値が段差ローラ位
置変化基準時間T0内にバラツキ判断閾値P1を超える
回数、巻き出し径、巻き取り径および巻き出し周速と巻
き取り周速との差(以下、これらを「入力データ」とい
う)を算出する。
The pre-processing device 19 determines that the step roller position deviation, the time during which the absolute value of the step roller position deviation continues within the stability judgment threshold value P0, and the absolute value of the step roller position deviation varies within the step roller position change reference time T0. The number of times exceeding the determination threshold value P1, the unwinding diameter, the winding diameter, and the difference between the unwinding peripheral speed and the winding peripheral speed (hereinafter, these are referred to as “input data”) are calculated.

【0025】図2は、段差ローラ位置の時系列データの
一例を示す。
FIG. 2 shows an example of time-series data of the position of the step roller.

【0026】段差ローラ位置偏差は、段差ローラ位置セ
ンサ12によって検出された段差ローラ位置と段差ローラ
4の目標位置(設定位置)Pとの誤差である。
The step roller position deviation is an error between the step roller position detected by the step roller position sensor 12 and the target position (set position) P of the step roller 4.

【0027】段差ローラ位置偏差の絶対値が安定判断閾
値P0内に連続する時間は、検出された段差ローラ位置
が、(P−P0)の位置から(P+P0)の位置までの
範囲で連続している時間である。
The time during which the absolute value of the level difference roller position deviation continues within the stability judgment threshold value P0 is the time when the detected level difference roller position is continuously within the range from the position (P-P0) to the position (P + P0). It is time to be.

【0028】たとえば、段差ローラ位置偏差の絶対値が
安定判断閾値P0内に連続する時間は、図2に示すTc
になる。
For example, the time during which the absolute value of the step roller position deviation continues within the stability determination threshold value P0 is determined by Tc shown in FIG.
become.

【0029】段差ローラ位置偏差の絶対値が段差ローラ
位置変化基準時間T0内にバラツキ判断閾値P1を超え
る回数は、段差ローラ位置センサ13によって検出された
段差ローラ位置が、段差ローラ位置変化基準時間T0内
に、(P−P1)の位置より小さく、または(P+P
1)の位置より大きくなる回数である。
The number of times that the absolute value of the step roller position deviation exceeds the variation determination threshold value P1 within the step roller position change reference time T0 is determined by the step roller position detected by the step roller position sensor 13 and the step roller position change reference time T0. Within (P-P1) or (P + P
This is the number of times greater than the position of 1).

【0030】たとえば、図2に示す場合には、段差ロー
ラ位置偏差の絶対値が段差ローラ位置変化基準時間T0
内にバラツキ判断閾値P1を超える回数は、「3」にな
る。
For example, in the case shown in FIG. 2, the absolute value of the step roller position deviation is equal to the step roller position change reference time T0.
The number of times exceeding the variation determination threshold value P1 is “3”.

【0031】巻き出し径は、製品2が巻き出しリール3
に巻かれている残量を表し、検出された巻き出しモータ
回転速度および巻き出し周速に基づいて算出される。
The unwinding diameter is such that the product 2 is the unwinding reel 3
Is calculated based on the detected unwinding motor rotation speed and unwinding peripheral speed.

【0032】巻き取り径は、製品2が巻き取りリール3
に巻き取られた量を表し、検出された巻き取りモータ回
転速度および巻き取り周速に基づいて算出される。
The winding diameter is such that the product 2 is the winding reel 3
Is calculated based on the detected rotation speed of the winding motor and the peripheral speed of the winding.

【0033】巻き出し周速と巻き取り周速との差は、検
出された巻き出し周速に対する、巻き取り周速の偏差、
すなわち、(巻き出し周速)−(巻き取り周速)であ
る。
The difference between the unwinding peripheral speed and the winding peripheral speed is the deviation of the winding peripheral speed from the detected unwinding peripheral speed,
That is, (unwinding peripheral speed)-(winding peripheral speed).

【0034】前処理が行われた入力データは、前処理装
置19から知識情報処理装置20に与えられる。
The preprocessed input data is provided from the preprocessing device 19 to the knowledge information processing device 20.

【0035】知識情報処理装置20は、詳細につては後述
するが、入力される対象情報にしたがって、前処理装置
19から与えられた入力データについて情報処理を行って
巻き出し周速目標値および巻き取りモータ回転速度指令
値(以下、これらを「出力データ」という)を出力す
る。ここで、対象情報は、操作者によって入力される製
品2に関する情報、たとえば現在の時点における製品2
の品種等である。
The knowledge information processing apparatus 20, which will be described later in detail, is provided with a preprocessing apparatus in accordance with input target information.
Information processing is performed on the input data provided from step 19, and a target unwinding peripheral speed value and a winding motor rotational speed command value (hereinafter, these are referred to as “output data”) are output. Here, the target information is information on the product 2 input by the operator, for example, the product 2 at the current time.
Varieties.

【0036】巻き出し周速目標値は知識情報処理装置20
からサーボ装置18に与えられ、巻き取りモータ回転速度
指令値は巻き出しモータ・ドライバ17に与えられる。
The unwinding peripheral speed target value is stored in the knowledge information processing device 20.
Are supplied to the servo device 18, and the take-up motor rotation speed command value is provided to the unwind motor driver 17.

【0037】サーボ装置18は、知識情報処理装置20から
与えられた巻き出し周速目標値と、巻き出し周速センサ
12によって検出された巻き出し周速とに基づいて、巻き
出しモータ回転速度指令値を算出する。巻き出しモータ
回転速度指令値は、巻き出しモータ・ドライバ16に与え
られる。
The servo device 18 includes an unwinding peripheral speed target value provided from the knowledge information processing device 20 and an unwinding peripheral speed sensor.
An unwinding motor rotation speed command value is calculated based on the unwinding peripheral speed detected by (12). The unwinding motor rotation speed command value is given to the unwinding motor driver 16.

【0038】巻き出しモータ・ドライバ16は、サーボ装
置18から与えられた巻き出しモータ回転速度指令値に基
づいて、巻き出しモータ11を駆動する。
The unwinding motor driver 16 drives the unwinding motor 11 based on the unwinding motor rotation speed command value provided from the servo device 18.

【0039】巻き取りモータ・ドライバ17は、知識情報
処理装置20から与えらた巻き取りモータ回転速度指令値
に基づいて、巻き取りモータ15を駆動する。
The take-up motor driver 17 drives the take-up motor 15 based on the take-up motor rotation speed command value given from the knowledge information processing device 20.

【0040】以上のようにして、巻き出しモータ回転速
度および巻き取りモータ回転速度を操作することによっ
て、段差ローラ4の位置を設定位置Pになるように制御
する。これによって、製品2に加えられる張力を設定値
になるようにする。
As described above, the position of the step roller 4 is controlled so as to be at the set position P by operating the unwinding motor rotation speed and the winding motor rotation speed. Thereby, the tension applied to the product 2 is set to the set value.

【0041】この巻き取り機は、製品2に加わる張力を
設定値にして、製品2を巻き出しリール3から巻き取り
リール5に巻き取る速度を高速にすることが好ましい。
The winding machine preferably sets the tension applied to the product 2 to a set value to increase the speed of winding the product 2 from the unwinding reel 3 to the winding reel 5.

【0042】しかしながら、巻き出し径および巻き取り
径が時々刻々と変化する、また製品2の種類が変更され
る、巻き出しモータ11および巻き取りモータ15の動特性
が温度変化によって変化する、というような制御システ
ムにおけるパラメータが変動する。これによって、製品
2に加わる張力を設定値にするための最適な制御すなわ
ち、段差ローラ位置の最適な制御が困難になる。
However, the unwinding diameter and the rewinding diameter change every moment, the type of the product 2 is changed, and the dynamic characteristics of the unwinding motor 11 and the rewinding motor 15 change with the temperature. Parameters in a simple control system fluctuate. This makes it difficult to perform optimal control for setting the tension applied to the product 2 to the set value, that is, optimal control of the position of the step roller.

【0043】そこで、知識情報処理装置20は、上述よう
な制御システムにおけるパラメータの変動に対しても、
段差ローラ位置の最適な制御が行えるようにする。
Therefore, the knowledge information processing apparatus 20 is capable of responding to the above-mentioned parameter fluctuation in the control system.
Optimal control of the position of the step roller is performed.

【0044】図3は、知識情報処理装置20の詳細な構成
を示す機能ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram showing a detailed configuration of the knowledge information processing apparatus 20.

【0045】この知識情報処理装置20は、情報処理部2
1,知識データ・ベース22,知識学習部23,履歴メモリ2
4,現状特性解析部25,履歴特性解析部26,履歴特性メ
モリ27,履歴比較部28,状況認識部29および知識変更部
30からなる。
This knowledge information processing apparatus 20 includes an information processing unit 2
1, knowledge database 22, knowledge learning unit 23, history memory 2
4, current characteristics analysis unit 25, history characteristics analysis unit 26, history characteristics memory 27, history comparison unit 28, situation recognition unit 29, and knowledge change unit
Consists of 30.

【0046】知識情報処装置20は、その全てをハードウ
ェア・アーキテクチャにより実現できるし、プログラム
されたコンピュータ・システムにより実現することもで
きる。また、知識情報処理装置20の一部をハードウェア
により、他の一部をソフトウェアにより実現することも
できる。
The knowledge information processing apparatus 20 can be entirely realized by a hardware architecture, or can be realized by a programmed computer system. Further, a part of the knowledge information processing apparatus 20 can be realized by hardware, and another part can be realized by software.

【0047】前処理装置19から与えられた入力データ、
および入力される対象情報は、情報処理部21、知識学習
部23および履歴メモリ24に与えられる。
Input data given from the preprocessing device 19,
The input target information is provided to the information processing unit 21, the knowledge learning unit 23, and the history memory 24.

【0048】情報処理部21は、入力データについて、後
述する知識データ・ベース22に格納された知識データ
(制御規則)にしたがって、推論を行い、出力データ
(巻き出し周速目標値,巻き取りモータ回転速度指令
値)を出力するものである。
The information processing section 21 infers input data according to knowledge data (control rules) stored in a knowledge database 22 to be described later, and outputs output data (target unwinding peripheral speed, winding motor). (A rotation speed command value).

【0049】出力データである巻き出し周速および巻き
取りモータ回転速度指令値はそれぞれ、上述のようにサ
ーボ装置18およびドライバ17に与えられるとともに、知
識学習部23および履歴メモリ24に与えられる。
The output peripheral speed and the take-up motor rotational speed command value, which are output data, are supplied to the servo device 18 and the driver 17 as described above, as well as to the knowledge learning unit 23 and the history memory 24.

【0050】知識データ・ベース22は、情報処理部21お
いて上述の推論を行うための知識データ(制御規則)を
格納するものである。知識データ・デース22は、RA
M、ディスクメモリ等のメモリによって実現される。
The knowledge database 22 stores knowledge data (control rules) for performing the above-described inference in the information processing section 21. Knowledge Data Database 22 is RA
M, and realized by a memory such as a disk memory.

【0051】知識データは、対象となる製品2の種類
(品種)毎に異なる知識データをあらかじめ用意してお
き、入力される対象情報によって指定される品種の知識
データを選択する。また、知識データは、後述する知識
学習部23および知識変更部30によって、その全部または
一部が変更される。
As knowledge data, different knowledge data is prepared in advance for each type (type) of the target product 2, and knowledge data of the type specified by the input target information is selected. Further, all or part of the knowledge data is changed by a knowledge learning unit 23 and a knowledge changing unit 30 described later.

【0052】知識データ(制御規則)の一例を以下に示
す。
An example of the knowledge data (control rules) is shown below.

【0053】R1:もし 段差ローラ位置が正常な状態
が続いている ならば 巻き出し周速目標値を少し速く
し、巻き取りモータ回転速度指令値を巻き取り径の比で
速くする R2:もし 段差ローラ位置がバタついている ならば
巻き出し周速目標値を少し遅くし巻き取りモータ回転
速度指令値を巻き取り径の比で遅くする R3:もし 巻き出し径が小さい、または巻き取り径が
小さい ならば (段差ローラ位置が不安定になりやす
いので)巻き出し周速目標値を少し遅くし巻き取りモー
タ回転速度指令値を巻き取り径の比で遅くする R4:もし 段差ローラ位置が下がっている ならば
巻き取りモータ回転速度指令値を速くする R5:もし 段差ローラ位置が上がっている ならば
巻き取りモータ回転速度指令値を遅くする R6:もし 巻き取り周速が巻き出し周速よりも遅い
ならば 巻き取りモータ回転速度指令値を速くする R7:もし 巻き取り周速が巻き出し周速よりも速い
ならば 巻き取りモータ回転速度指令値を遅くする R8:もし 巻き出し径が小さい ならば (巻き出し
径がすぐにもっと小さくなるので)巻き取りモータ回転
速度指令値を少し遅くする R9:もし 巻き取り径が小さい ならば (巻き取り
径がすぐにもっと大きくなるので)巻き取りモータ回転
速度指令値を少し遅くする
R1: If the position of the step roller remains normal, slightly increase the target unwinding peripheral speed and increase the take-up motor rotation speed command value by the ratio of the winding diameter. If the roller position is fluttering, slightly lower the target unwinding peripheral speed and lower the winding motor rotation speed command value by the ratio of the winding diameter. R3: If the unwinding diameter is small or the winding diameter is small (Because the position of the step roller tends to become unstable) Slow down the target unwinding peripheral speed slightly and reduce the take-up motor rotation speed command value by the ratio of the winding diameter. R4: If the step roller position is lowered Ba
Increase the take-up motor rotation speed command value. R5: If the step roller position is up,
Decrease the take-up motor rotation speed command value. R6: If the take-up peripheral speed is lower than the take-out peripheral speed
Then, increase the take-up motor rotation speed command value. R7: If the take-up peripheral speed is faster than the take-out peripheral speed
Then, reduce the take-up motor rotation speed command value. R8: If the unwinding diameter is small (because the unwinding diameter becomes smaller immediately), slightly lower the take-up motor rotation speed command value. R9: If winding If the diameter is small, slightly reduce the take-up motor rotation speed command value (since the take-up diameter becomes larger immediately).

【0054】各制御規則における入力変数、たとえばR
1の「段差ローラ位置が正常な状態が続いている」は
「段差ローラ位置偏差の絶対値が安定判断閾値P0内に
連続する時間が長い」のように記述され、またR2の
「段差ローラ位置がバタついていている」段差ローラ位
置偏差の絶対値が段差ローラ位置変化基準時間T0内に
バラツキ判断閾値P1を超える回数が多い」のように記
述される。
An input variable in each control rule, for example, R
The description “No. 1 indicates that the state in which the step roller position is normal continues” is described as “the time during which the absolute value of the step roller position deviation continues within the stability determination threshold value P0 is long”. "The number of times the absolute value of the step roller position deviation exceeds the variation determination threshold value P1 within the step roller position change reference time T0" is described.

【0055】知識学習部23は、前処理装置19からの入力
データと、情報処理部21からの出力データとに基づい
て、知識データ・ベース22に格納された知識データを学
習するものである。
The knowledge learning unit 23 learns the knowledge data stored in the knowledge data base 22 based on the input data from the preprocessing device 19 and the output data from the information processing unit 21.

【0056】この実施例においては、後件部の巻き出し
周速および巻き取りモータ回転速度指令値に関する後件
部定数を学習する場合について以下説明する。
In this embodiment, a case in which the consequent part constant relating to the unwinding peripheral speed and the take-up motor rotation speed command value of the consequent part will be described below.

【0057】巻き出し周速目標値が対象情報として操作
者によって入力された場合には、その巻き出し周速目標
値を教師データとして、最急降下法によって学習が行わ
れる。
When the unwinding peripheral speed target value is input by the operator as target information, learning is performed by the steepest descent method using the unwinding peripheral speed target value as teacher data.

【0058】巻き取りモータ回転速度指定値に関して
は、メタ知識データにしたがって学習を行う。メタ知識
データの一例を以下に示す。
Learning is performed according to the meta-knowledge data on the winding motor rotation speed designation value. An example of the meta-knowledge data is shown below.

【0059】MR1:もし 段差ローラ位置が平均して
下がった状態でバタついている ならば R6,R7の
後件部定数の絶対値を少し小さくし、R4の後件部定数
の絶対値を少し大きくする MR2:もし 段差ローラ位置が平均して上がった状態
でバタついている ならば R6,R7の後件部定数の
絶対値を少し小さくし、R5の後件部定数の絶対値を少
し大きくする MR3:もし 段差ローラ位置がオフセットなしでバタ
ついている ならばR4,R5,R6,R7の後件部定
数の絶対値を小さくする MR4:もし 段差ローラ位置が平均して下がった状態
で落ちて着いているならば R4の後件部の絶対値を大
きくする MR5:もし 段差ローラ位置が平均して上がった状態
で落ちて着いているならば R5の後件部定数の絶対値
を大きくする MR6:もし 段差ローラ位置が下がり続ける ならば
R6の後件部定数の絶対値を大きくする MR7:もし 段差ローラ位置が上がり続ける ならば
R7の後件部定数の絶対値を大きくする MR8:もし 巻き出し径が小さく段差ローラ位置が平
均して下がっているならば R8の後件部定数の絶対値
を小さくする MR9:もし 巻き出し径が小さく段差ローラ位置が平
均して下がっているならば R9の後件部定数の絶対値
を小さくする
MR1: If the position of the step roller is fluttering on the average, the absolute value of the consequent constant of R6 and R7 is slightly reduced, and the absolute value of the consequent constant of R4 is slightly increased. Yes MR2: If the step roller position is fluttering on average, slightly decrease the absolute value of the consequent constant of R6 and R7, and slightly increase the absolute value of the consequent constant of R5 MR3 : If the step roller position is fluttering without offset, reduce the absolute value of the consequent part constant of R4, R5, R6, R7. MR4: If the step roller position falls on average, it falls down and arrives. If it is, increase the absolute value of the consequent part of R4. MR5: If the step roller position is on the average and rises and then falls down, increase the absolute value of the consequent part constant of R5. R6: If the position of the step roller continues to decrease, increase the absolute value of the consequent constant of R6. MR7: If the position of the step roller continues to increase, increase the absolute value of the consequent constant of R7. MR8: If winding If the unwinding diameter is small and the position of the step roller is lower on average, reduce the absolute value of the consequent constant of R8. MR9: If the unwinding diameter is small and the position of the step roller is lower on average, R9 is used. Decrease the absolute value of the consequent constant

【0060】以上のようして、知識データの学習が行わ
れる。図4に、学習よる後件部定数の推移を表す一例が
示されている。
As described above, the learning of the knowledge data is performed. FIG. 4 shows an example of the transition of the consequent part constant by learning.

【0061】知識データの学習は、後件部定数の学習の
みならず、知識データの前件部定数およびメンバーシッ
プ関数等を学習するようにしても良い。
The learning of the knowledge data is not limited to the learning of the consequent part constant, but may be the learning of the antecedent part constant and the membership function of the knowledge data.

【0062】履歴メモリ24は、前処理装置19から与えら
れる入力データ、情報処理部から与えられる出力デー
タ、知識データ・ベース22に格納された知識データの各
規則の後件部定数および後述する状況認識部29からの品
種類似度(以下、これらを「履歴データ」という)を、
知識情報処理装置20が対象となる品種毎に格納するもの
である。履歴メモリ24は、ディスクメモリ等のメモリに
よって実現される。
The history memory 24 stores input data supplied from the preprocessing device 19, output data supplied from the information processing unit, the consequent constants of rules of the knowledge data stored in the knowledge database 22, and the status described later. The type similarity from the recognition unit 29 (hereinafter referred to as “history data”)
The knowledge information processing device 20 stores the information for each target product. The history memory 24 is realized by a memory such as a disk memory.

【0063】図5に、履歴メモリ24に格納されるデータ
のデータ構造が示されている。
FIG. 5 shows a data structure of data stored in the history memory 24.

【0064】図6に、入出力データの一例が示されてい
る。
FIG. 6 shows an example of input / output data.

【0065】現状特性解析部25は、現在の時点から遡っ
て現状特性解析基準時間T1内の入,出力データを解析
して、現状特性データを生成するものである。
The current characteristic analysis section 25 analyzes the input and output data within the current characteristic analysis reference time T1 retroactively from the current time to generate current characteristic data.

【0066】現状特性の解析は、次のようなものがあ
る。
The analysis of the current characteristics is as follows.

【0067】現状特性解析の一は、知識データ(制御規
則)の入,出力データのそれぞれについて、現状特性解
析基準時間T1内の変化量を算出し、その変化量を各
入,出力データの現状特性データとする。
One of the current characteristic analysis is to calculate the amount of change within the current characteristic analysis reference time T1 for each of the input and output data of the knowledge data (control rule) and to calculate the amount of change for each of the input and output data. Characteristic data.

【0068】現状特性の解析の二は、入,出力データと
知識データの各後件部定数との相関係数を算出し、その
相関係数を現状特性データとする。
In the second analysis of the current characteristic, a correlation coefficient between input / output data and each consequent constant of the knowledge data is calculated, and the correlation coefficient is used as the current characteristic data.

【0069】この場合には、相関係数は以下に示す最小
二乗法により算出する。
In this case, the correlation coefficient is calculated by the following least square method.

【0070】入,出力データを変数xとしてその値をx
n (n=1〜N;Nは現状特性解析基準時間T1内に含
まれるデータの総数)とする。知識データの後件部定数
を変数yとしてその値をyn (n=1〜N)とする。相
関係数をa,bとすると、相関直線の方程式は次式で表
される。
The input / output data is a variable x and its value is x
n (n = 1 to N; N is the total number of data included in the current characteristic analysis reference time T1). The consequent constant of the knowledge data is defined as a variable y, and its value is defined as yn (n = 1 to N). Assuming that the correlation coefficients are a and b, the equation of the correlation line is represented by the following equation.

【0071】[0071]

【数1】 (Equation 1)

【0072】したがって、相関係数a,bは、式(2)
〜(7)を用いて算出することができる。図7に、入,
出力データと後件部定数との相関関係を表す一例が示さ
れている。
Therefore, the correlation coefficients a and b are given by the following equation (2).
To (7). FIG.
An example showing the correlation between the output data and the consequent part constant is shown.

【0073】以上のようにして、現状特性の解析が行わ
れ、生成された現状特性データは、履歴比較部28に与え
らる。
As described above, the analysis of the current characteristic is performed, and the generated current characteristic data is given to the history comparing unit 28.

【0074】履歴特性解析部26は、ある過去の時点Tp
から遡って履歴特性解析基準時間T2内に含まれる入,
出力データを解析して、履歴特性データを生成するもの
である。
The history characteristic analysis unit 26 calculates a certain past time Tp.
From the history characteristic analysis reference time T2
The output data is analyzed to generate history characteristic data.

【0075】履歴特性の解析は、現状特性解析部25と同
様に次のようなものがある。
The analysis of the history characteristic includes the following as in the case of the current characteristic analysis unit 25.

【0076】履歴特性の解析の一は、ある過去の時点T
pから遡って履歴特性解析基準時間T2内の入,出力デ
ータを履歴メモリ24から読み出し、それぞれの入,出力
データについて変化量を算出し、その変化量を履歴特性
データとする。
One analysis of the history characteristic is that a certain past time T
The input and output data within the history characteristic analysis reference time T2 are read from the history memory 24 retroactively from p, and the amount of change is calculated for each of the input and output data, and the amount of change is used as the history characteristic data.

【0077】履歴特性の解析の二は、入,出力データと
各後件部定数との相関係数を、ある過去の時点Tpから
遡って履歴特性解析基準時間T2内の入,出力データと
後件部定数とを履歴メモリ24から読み出したデータにつ
いて、上記の式(1)〜(7)を用いて算出し、その相
関係数を履歴特性データとする。ただし、式(1)〜
(7)におけるNは、履歴特性解析基準時間T2内に含
まれるデータの総数Mに置き換えるものとする。
In the analysis of the history characteristic, the correlation coefficient between the input / output data and each consequent constant is calculated by comparing the input / output data and the input / output data within the historical characteristic analysis reference time T2 with a certain past time Tp. For the data read from the history memory 24, the subject part constants are calculated using the above equations (1) to (7), and the correlation coefficient is used as the history characteristic data. However, equations (1) to
N in (7) is replaced with the total number M of data included in the history characteristic analysis reference time T2.

【0078】以上のようにして、生成した履歴特性デー
タは、履歴特性メモリ27に登録するが、すべての履歴特
性データを履歴特性メモリ27に登録すると、履歴特性メ
モリ27の容量が大きくなるので、履歴特性データの中で
特徴的なものだけを履歴メモリ27に登録することにす
る。そこで、履歴特性データが閾値d以上のものを履歴
特性メモリ27に登録することにする。閾値dは、次式に
よって算出する。
As described above, the generated history characteristic data is registered in the history characteristic memory 27. However, if all the history characteristic data are registered in the history characteristic memory 27, the capacity of the history characteristic memory 27 becomes large. Only the characteristic data of the history characteristic data is registered in the history memory 27. Therefore, data whose history characteristic data is equal to or larger than the threshold value d is registered in the history characteristic memory 27. The threshold value d is calculated by the following equation.

【0079】[0079]

【数2】 (Equation 2)

【0080】ここで、閾値dは、式(9)におけるDが
変数yの二乗のオーダをもっているので、Ayyによって
正規化されている。
Here, the threshold value d is normalized by Ayy because D in the equation (9) has the order of the square of the variable y.

【0081】このようにして、閾値dを用いて閾値処理
を行った履歴特性データを履歴特性メモリ27に登録す
る。
In this way, the history characteristic data that has been subjected to the threshold processing using the threshold value d is registered in the history characteristic memory 27.

【0082】また、履歴特性解析部26における履歴特性
解析基準時間T2が現状特性解析部25における現状特性
解析基準時間T1と等しい場合は、履歴特性解析,現状
特性解析にそれぞれ用いられるデータ総数N,Mが等し
くなるので、履歴特性の解析は不要である。この場合
は、履歴特性解析部26は、現状特性解析部25によって算
出された現状特性データについて、上述の閾値処理(た
だし、式(8)〜(10)においてM=Nとした場合の閾
値dを用いる)を行ったものを、履歴特性データとして
履歴特性メモリ27に登録する。
When the history characteristic analysis reference time T2 in the history characteristic analysis unit 26 is equal to the current characteristic analysis reference time T1 in the current characteristic analysis unit 25, the total number N of data used for the history characteristic analysis and the current characteristic analysis, respectively. Since M becomes equal, the analysis of the history characteristic is unnecessary. In this case, the history characteristic analysis unit 26 performs the above-described threshold processing (provided that M = N in equations (8) to (10)) on the current characteristic data calculated by the current characteristic analysis unit 25. Is registered in the history characteristic memory 27 as history characteristic data.

【0083】履歴特性メモリ27は、上述のようにして得
られた履歴特性データを格納するものであり、ディスク
メモリ等のメモリによって実現される。
The history characteristic memory 27 stores the history characteristic data obtained as described above, and is realized by a memory such as a disk memory.

【0084】図8は、履歴比較部28から知識変更部30ま
での一連した処理手順を示すフロー・チャートである。
FIG. 8 is a flow chart showing a series of processing procedures from the history comparing section 28 to the knowledge changing section 30.

【0085】履歴比較部28は、現状特性解析部25から与
えられた現状特性データ について、履歴特性メモリ27
に格納されたすべての履歴特性データとの履歴類似度を
算出するものである。
The history comparison section 28 compares the current characteristic data supplied from the current characteristic analysis section 25 with the history characteristic memory 27.
To calculate the history similarity with all the history characteristic data stored in.

【0086】履歴類似度は、次のようにして算出する。The history similarity is calculated as follows.

【0087】履歴特性メモリ27に格納されているすべて
の履歴特性データPijk (iは入,出力データの種類を
表し、jは品種を表し、kは履歴特性データを生成した
時点を表す)を読み出し、現状特性解析部25から与えら
れた現状特性データNi と読み出した履歴特性Pijk の
すべてについて、その差Sijk を次式によって算出する
(ステップ41)。
All the history characteristic data Pijk (i represents the type of input / output data, j represents the product type, and k represents the time when the history characteristic data is generated) stored in the history characteristic memory 27 are read out. The difference Sijk of all the current characteristic data Ni and the read history characteristic Pijk given by the current characteristic analysis unit 25 is calculated by the following equation (step 41).

【0088】[0088]

【数3】 (Equation 3)

【0089】履歴特性メモリ27から読み出したすべて履
歴特性データについて差Sijk を算出すると、過去の時
点kにおける履歴特性データと現在の現状特性データと
がどの程度類似しているかを表す履歴類似度Mjkを、次
式によって算出する(ステップ42)。
When the difference Sijk is calculated for all the history characteristic data read from the history characteristic memory 27, the history similarity Mjk indicating how similar the history characteristic data at the past time point k is and the current present characteristic data is calculated. Is calculated by the following equation (step 42).

【0090】[0090]

【数4】 (Equation 4)

【0091】また、式(11)によって算出した現状特性
データと履歴特性データとの差Sijk があらかじめ設定
した閾値以下のものを計数して、その計数値を履歴類似
度として算出してもよいし、差Sijk を入力としてあら
かじめ設定されたファジィ・ルールにしたがうファジィ
推論を行って履歴類似度として算出してもよい。
The difference Sijk between the current characteristic data and the historical characteristic data calculated by the equation (11) may be counted below the threshold value set in advance, and the counted value may be calculated as the historical similarity. The difference Sijk may be used as an input to perform fuzzy inference according to a preset fuzzy rule to calculate the similarity.

【0092】以上のようにして算出された履歴類似度M
jkは、履歴比較部28から状況認識部29に与えられる。
The history similarity M calculated as described above
The jk is given from the history comparison unit 28 to the situation recognition unit 29.

【0093】状況認識部29は、履歴比較部28から与えら
れた履歴類似度Mjkに基づいて、現在の品種が過去に対
象とした品種とどの程度類似しているのかを表す品種類
似度を算出するものである。
The situation recognizing unit 29 calculates the kind similarity indicating how similar the current kind is to the past kind based on the history similarity Mjk given from the history comparing unit. Is what you do.

【0094】履歴類似度Mjkに基づいて、各品種の中で
履歴類似度が最大となる品種類似度Mj を次式によって
算出する(ステップ43)。
Based on the history similarity Mjk, the kind similarity Mj having the maximum history similarity among the varieties is calculated by the following equation (step 43).

【0095】[0095]

【数5】 (Equation 5)

【0096】品種類似度は、状況認識部29から知識変更
部30に与えられとともに、履歴メモリ24に与えられて格
納される。
The kind similarity is given from the situation recognition unit 29 to the knowledge changing unit 30 and is also given to the history memory 24 and stored.

【0097】知識変更部30は、状況認識部29から与えら
れた品種類似度に基づいて、知識データ・ベース22の知
識データを変更するものである。
The knowledge changing section 30 changes the knowledge data in the knowledge database 22 based on the kind similarity provided by the situation recognition section 29.

【0098】知識データの変更は次のようにして行う。The change of the knowledge data is performed as follows.

【0099】状況変更部29は、状況認識部29から与えら
れた品種類似度Mj に基づいて、過去に対象とした他の
品種と現在の品種との類似の度合い判定する。また、対
象としている製品が同一の品種類似度Mj が一致すると
きには学習が振動していると判定する(ステップ44)。
The situation changing unit 29 determines the degree of similarity between the other varieties targeted in the past and the current varieties based on the variety similarity Mj given from the situation recognizing unit 29. If the target products have the same kind similarity Mj, the learning is determined to be oscillating (step 44).

【0100】学習が振動しる場合(ステップ44でYE
S)、履歴メモリ24に格納されている過去に実行されて
いない他の品種の知識データを読み出し(ステップ4
5)、読み出した知識データについて現在の対象におけ
る過去の知識データとの類似度を算出する(ステップ4
6)。この類似度が閾値よりも小さい場合には、現在の
知識データを読み出した知識データに変更するとする
(ステップ47)。
When the learning oscillates (YE in step 44)
S), the knowledge data of another type that has not been executed in the past and is stored in the history memory 24 is read (step 4).
5) Calculate the similarity between the read knowledge data and the past knowledge data of the current object (step 4).
6). If the similarity is smaller than the threshold, the current knowledge data is changed to the read knowledge data (step 47).

【0101】学習が振動していない場合には(ステップ
44でNO)、履歴メモリ24から品種類似度を与えた履歴
特性データを生成する基となった各品種の知識データの
後件部定数Ujm(mは後件部定数の種類を表す)を読み
出し(ステップ48)、その後件部定数と品種類似度Mj
に基づいて、現在の知識データの後件部定数Um を次式
によって算出する(ステップ49)。
If the learning is not oscillating (step
(NO at 44), reads the consequent part constant Ujm (m represents the type of the consequent part constant) from the history memory 24, which is the knowledge data of each type, which is the basis for generating the history characteristic data given the type similarity. (Step 48) After that, the part constant and the kind similarity Mj
, The consequent constant Um of the current knowledge data is calculated by the following equation (step 49).

【0102】[0102]

【数6】 (Equation 6)

【0103】知識データ・ベース22の知識データを上述
ようにして算出した知識データに変更する(ステップ5
0)。
The knowledge data in the knowledge database 22 is changed to the knowledge data calculated as described above (step 5).
0).

【0104】状況認識部29における認識結果を履歴メモ
リ24に格納しておくので、現在の認識結果と過去の認識
結果とを比較することで、現在の認識結果が妥当である
かどうかが判定できる。認識結果が妥当でない場合に
は、現状特性解析部25、履歴特性解析部26、履歴比較部
28、状況認識部29のそれぞれにおける特性解析処理、履
歴比較処理、状況認識処理を過去と違う認識結果になる
ように変更する。また、知識変更部30における知識変更
処理を過去と違う知識データになるように変更するよう
にする。
Since the recognition result of the situation recognition unit 29 is stored in the history memory 24, it is possible to determine whether the current recognition result is appropriate by comparing the current recognition result with the past recognition result. . If the recognition result is not appropriate, the current characteristic analysis unit 25, the history characteristic analysis unit 26, the history comparison unit
The characteristic analysis processing, the history comparison processing, and the situation recognition processing in each of the situation recognition unit 29 are changed so that the recognition result differs from the past. Further, the knowledge changing process in the knowledge changing unit 30 is changed so as to obtain different knowledge data from the past.

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

【図1】知識情報処理装置を巻き取り機の制御に応用し
た制御システムの全体的構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a control system in which a knowledge information processing device is applied to control of a winder.

【図2】段差ローラ位置の時系列データの一例を示す。FIG. 2 shows an example of time-series data of a step roller position.

【図3】知識情報処理装置の内部構成を示す機能ブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating an internal configuration of the knowledge information processing apparatus.

【図4】学習よる後件部定数の推移を表す一例を示す。FIG. 4 shows an example of a transition of a consequent part constant by learning.

【図5】履歴メモリに格納されるデータのデータ構造を
示す。
FIG. 5 shows a data structure of data stored in a history memory.

【図6】入,出力データの一例を示す。FIG. 6 shows an example of input and output data.

【図7】入,出力データと後件部定数との相関関係を表
す一例を示す。
FIG. 7 shows an example showing a correlation between input and output data and consequent part constants.

【図8】履歴比較部から知識変更部までの一連の処理手
順を示すフロー・チャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a series of processing procedures from a history comparing unit to a knowledge changing unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 製品 3 巻き出しリール 4 段差ローラ 5 巻き取りリール 6 ばね 7 重り 11 巻き出しモータ 12 巻き出し周速センサ 13 段差ローラ位置センサ 14 巻き取り周速センサ 15 巻き取りモータ 16 巻き出しモータ・ドライバ 17 巻き取りモータ・ドライバ 18 サーボ装置 19 前処理装置 20 知識情報処理装置 21 情報処理部 22 知識データ・ベース 23 知識学習部 24 履歴メモリ 25 現状特性解析部 26 履歴特性解析部 27 履歴特性メモリ 28 履歴比較部 29 状況認識部 30 知識変更部 2 Product 3 Unwind reel 4 Step roller 5 Take-up reel 6 Spring 7 Weight 11 Unwind motor 12 Unwind peripheral speed sensor 13 Step roller position sensor 14 Take-up peripheral speed sensor 15 Rewind motor 16 Unwind motor / driver 17 Wind Motor / Driver 18 Servo unit 19 Preprocessing unit 20 Knowledge information processing unit 21 Information processing unit 22 Knowledge database 23 Knowledge learning unit 24 History memory 25 Current characteristics analysis unit 26 History characteristics analysis unit 27 History characteristics memory 28 History comparison unit 29 Situation Recognition Department 30 Knowledge Change Department

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 労 世紅 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 石田 勉 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 堤 ゆみ 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 長坂 伸夫 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 恵木 守 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−265902(JP,A) 特開 平4−302305(JP,A) 特開 平5−108132(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 11/00 - 13/04 G06F 9/44 G06F 17/30 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Rosei Seiko, 10th Hanazono Todocho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto (72) Inventor Tsutomu Ishida 10th Hanazono-Todocho, Ukyo-ku, Kyoto, Kyoto Omron shares Inside the company (72) Inventor Yumi Tsutsumi 10 Okayama Todocho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture (72) Inventor Nobuo Nagasaka 10 Ohanadodo-cho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Omron Corporation (72) Invention Omori Mamoru Egi 10-chome, Hanazono-Todo-cho, Ukyo-ku, Kyoto, Japan (56) References JP-A-3-265902 (JP, A) JP-A-4-302305 (JP, A) JP-A-5 -108132 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 11/00-13/04 G06F 9/44 G06F 17/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対象を制御または処理するための知識デ
ータを格納する知識データ・ベース、 入力データについて上記知識データ・ベースの知識デー
タにしたがって情報処理を行い、出力データを出力する
情報処理手段、 上記情報処理手段の入,出力データに基づいて、上記知
識データの処理パラメータに関する学習を行い、上記知
識データの処理パラメータを修正する知識学習手段、 上記情報処理手段の入,出力データおよび上記知識デー
タの処理パラメータを履歴データとしてそれぞれが出現
する順序にしたがって格納する履歴メモリ、 上記履歴メモリに格納された、現在の時点から遡って定
められた現状特性解析基準時間内の履歴データを解析し
て、上記現在の時点における対象に関する特性を表す現
状特性データを生成する現状特性解析手段、 上記履歴メモリに格納された、過去の任意の時点から遡
って定められた履歴特性解析基準時間内の履歴データを
解析して、上記過去の時点における対象に関する特性を
表す履歴特性データを生成する履歴特性解析手段、 上記履歴特性解析手段によって生成された履歴特性デー
タが所定の範囲内にある場合に、その履歴特性データを
格納する履歴特性メモリ、 上記履歴特性メモリに格納されたすべての履歴特性デー
タについて、上記現状特性データと履歴特性データとの
に基づいて定められる履歴類似度を算出する履歴比較
手段、 上記履歴比較手段によって算出された履歴類似度の最も
大きいものを最大類似度として選び出す状況認識手段、
ならびに上記履歴メモリに格納された処理パラメータの
うち、上記状況認識手段によって選び出された最大類似
度を与えた履歴特性データを生成する基となった知識デ
ータの処理パラメータで、上記知識データの処理パラメ
ータを変更する知識変更手段、 を備えた知識情報処理装置。
1. A knowledge database for storing knowledge data for controlling or processing an object, an information processing means for performing information processing on input data according to the knowledge data of the knowledge data base, and outputting output data; Knowledge learning means for learning the processing parameters of the knowledge data based on the input and output data of the information processing means and correcting the processing parameters of the knowledge data; input and output data of the information processing means and the knowledge data A history memory that stores the processing parameters as history data in the order in which they appear, by analyzing the history data stored in the history memory and within the current characteristic analysis reference time determined retroactively from the current time, The current characteristic that generates the current characteristic data representing the characteristic of the object at the current point in time Analyzing means, stored in the history memory, analyzes history data within a history characteristic analysis reference time determined retroactively from an arbitrary time in the past, and obtains history characteristic data representing characteristics of the target at the past time. When the history characteristic data generated by the history characteristic analysis unit is within a predetermined range, a history characteristic memory for storing the history characteristic data, and all the history characteristics stored in the history characteristic memory are stored. History comparing means for calculating a history similarity determined based on a difference between the current characteristic data and the history characteristic data; and a maximum similarity calculated by the history comparing means as a maximum similarity. Situation recognition means to choose out as
And a processing parameter of the knowledge data, which is a processing parameter of the knowledge data from which the history characteristic data giving the maximum similarity selected by the situation recognition means is selected from the processing parameters stored in the history memory. A knowledge changing means for changing a parameter;
【請求項2】 対象を制御または処理するための知識デ
ータを格納する知識データ・ベース、ならびに入力デー
タについて上記知識データ・ベースの知識データにした
がって情報処理を行い、出力データを出力する情報処理
手段を有する知識情報処理装置の学習方法であり、 上記情報処理手段の入,出力データに基づいて、上記知
識データの処理パラメータに関する学習を行い、上記知
識データの処理パラメータを修正し、 上記情報処理手段の入,出力データおよび上記知識デー
タの処理パラメータを履歴データとしてそれぞれが出現
する順序にしたがって履歴メモリに格納し、 上記履歴メモリに格納された、現在の時点から遡って定
められた現状特性解析基準時間内の履歴データを解析し
て、上記現在の時点における対象に関する特性を表す現
状特性データを生成し、 上記履歴メモリに格納された、過去の任意の時点から遡
って定められた履歴特性解析基準時間内の履歴データを
解析して、上記過去の時点における対象に関する特性を
表す履歴特性データを生成し、 上記履歴特性データが所定の範囲内にある場合に、その
履歴特性データを履歴特性メモリに格納し、 上記履歴特性メモリに格納されたすべての履歴特性デー
タについて、上記現状特性データと履歴特性データとの
に基づいて定められる履歴類似度を算出し、 上記履歴類似度の最も大きいものを最大類似度として選
び出し、 上記履歴メモリに格納された、上記最大類似度を与えた
履歴特性データを生成する基となった知識データの処理
パラメータで、上記知識データの処理パラメータを変更
する、 知識情報処理装置の学習方法。
2. A knowledge data base for storing knowledge data for controlling or processing an object, and information processing means for performing information processing on input data according to the knowledge data of the knowledge data base and outputting output data. A learning method for a knowledge information processing apparatus, the method comprising: learning about processing parameters of the knowledge data based on input / output data of the information processing means; correcting the processing parameters of the knowledge data; Input and output data and the processing parameters of the knowledge data are stored in a history memory in the order in which they appear as history data. Analyze the historical data over time to show the characteristics of the object at the current point in time. The current characteristic data is generated, and the history data stored in the history memory and within the historical characteristic analysis reference time determined retroactively from an arbitrary time in the past is analyzed, and the characteristic relating to the target at the past time is analyzed. Generating history characteristic data to represent, when the history characteristic data is within a predetermined range, storing the history characteristic data in a history characteristic memory; and for all the history characteristic data stored in the history characteristic memory, A history similarity determined based on the difference between the current characteristic data and the history characteristic data is calculated, the one with the largest history similarity is selected as the maximum similarity, and the maximum similarity stored in the history memory is calculated. Changing the processing parameters of the knowledge data with the processing parameters of the knowledge data from which the given history characteristic data is generated; Learning method of location.
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