JPH02268332A - メンバーシップ関数設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ファジィ推論に必要なメンバーシップ関数を
設定するメンバーシップ関数設定装置に関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする課題）ファジィ
推論に用いるメンバーシップ関数を設定するには、横座
標軸を変数座標軸に縦座標軸をメンバーシップ値座標軸
、とじてあられされるメンバーシップ関数座標系におけ
る座標点データを設定することが必要であるが、この座
標点データを設定する従来例の方式としては、その座標
系におけるメンバーシップ関数図形の各座標点毎に対応
させて短絡ピンでもって座標点データを設定する方式と
か、あらかじめその座標点データに対応させて組み込ま
れたプログラムに従ってデジタルスイッチを作動させる
ことにより座標点データを設定する方式とか、キーボー
ドとかマウスなどを操作することにより、座標点データ
を設定する方式％式％ しかしながら、これらの方式では座標点データの設定を
定義される対象とされる１つのメンバーシップ関数図形
に対応させて複数回行うことが必要となるから、メンバ
ーシップ関数図形が多数になるとその設定操作は膨大と
なり、操作かたいへん面倒でかつ長時間かかるという不
具合がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、メ
ンバーシップ関数図形の定義設定を容易にかつ短時間で
行うことのできるようにすることを目的としている。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明のメンバーシ
ップ関数設定装置においては、少なくともファジィルー
ルで使用する入力と出力の複数の変数名と前記複数の変
数名毎に個別に対応して付けられる複数のファジィラベ
ルと台集合の上限値および下限値とをそれぞれ定義する
入出力データ定義部と、前記ファジィラベルに対応した
標準メンバーシップ関数図形を定義する標準メンバーシ
ップ関数図形定義部と、前記標準メンバーシップ関数図
形定義部から与えられる標準メンバーシップ関数図形を
ファジィラベルに対応させて記憶する標準メンバーシッ
プ関数図形記憶部と、前記入出力データ定義部から与え
られる各変数名毎に設定されているファジィラベルに対
応して、横座標軸を変数座標軸に縦座標軸をメンバーシ
ップ値としてあらわされるメンバーシップ関数座標系に
おける座標点データの人力に基づいてメンバーシップ関
数図形（定義対象となるメンバーシップ関数図形）を定
義することが可能で、かつ、ファジィラベルに対応させ
て前記標準メンバーシップ関数図形記憶部から人力され
る標準メンバーシップ関数図形に関する座標点データに
基づいて当該標準メンバーシップ関数図形を引用して定
義対象となるメンバーシップ関数図形を定義することが
可能なメンバーシップ関数図形定義部と、前記入出力デ
ータ定義部から出力される定義データと前記メンバーシ
ップ関数図形定義部から出力されるメンバーシップ関数
図形に関する定義データとを保存する定義データ保存部
とを備えたことを特徴としている。

（作用） 入出力データ定義部では少なくともファジィルールで使
用する入力と出力の複数の変数名と前記複数の変数名毎
に個別に対応して付けられる複数のファジィラベルと台
集合の上限値および下限値とがそれぞれ定義されて出力
される。標準メンバーシップ関数図形定義部ではファジ
ィラベルに対応した標準メンバーシップ関数図形が定義
されて出力される。この標準メンバーシップ関数図形は
、標準メンバーシップ関数図形記憶部で記憶される。

メンバーシップ関数図形定義部は前記入出力データ定義
部から与えられる各変数名毎に設定されているファジィ
ラベルに対応して定義対象となるメンバーシップ関数図
形を定義する一方で、ファジィラベルに対応させて前記
標準メンバーシップ関数図形記憶部から入力される標準
メンバーシップ関数図形に関する座標点データに基づい
て当該標準メンバーシップ関数図形を引用して定義対象
となるメンバーシップ関数図形を定義することが可能で
あるから、標準メンバーシップ関数図形記憶部から読み
込んだ標準メンバーシップ関数図形をそのまま引用すれ
ば、あらために座標マウスなどでメンバーシップ関数図
形を定義作成する操作を省略することができ、結果とし
て、従来のような面倒でかつ時間のかかる定義作業が不
要となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図は零発、明の実施例に係るメンバーシップ関数
設定装置のブロック図である。第１図に示される本実施
例のメンバーシップ関数設定装置２において、４はファ
ジィルールで使用する複数の人力変数名および出力変数
名と、各変数名毎に対応付けられた変数Ｎｏ、と、前記
各変数名毎に個別に対応して付けられる複数の、この例
では最大７個のファジィラベル名と、上記変数名が人力
変数名であるか出力変数名であるかを示すＩ１０データ
（Ｉの場合は入力変数名、０の場合は出力変数名）と、
その変数名の単位と、台集合の上限値および下限値と、
コメントとをそれぞれ定義するとともに、このようにし
て定義された定義データＡを出力する入出力データ定義
部である。

この入出力データ定義部４から出力される定義データＡ
は第２図に示されている。

第２図に示される定義データＡについて説明すると、変
数各欄には入力変数名ＸＩ、Ｘ２．・・、出力変数名Ｙ
　１．Ｙ２．・が、変数Ｎｏ、の欄にはそれぞれの変数
名に対応付けられた１、２．・・・等の番号が、Ｉ１０
欄にはその変数名が入力変数名であるときは■、出力変
数名であるときは０が、単ば欄にはその変数名が温度で
あれば℃、割合であれば％、等が、上限値・下限値欄に
はそれぞれ台集合の上限値・下限値が、コメント欄には
、変数名が略号であるためにオペ−レータが容易にその
変数名を理解できるようにするためのコメントが、それ
ぞれ定義されるとともに、各変数名毎にファジィラベル
が定義される。なお、ここで入力変数名とはファジィル
ールにおけるＩＦ形式で表現される前件部（条件部）で
の変数名であり、出力変数名とは同じくファジィルール
におけるＴ　ＨＥ　Ｎ形式で表現される後件部（結論部
）での変数名である。そして、ファジィラベルはそれぞ
れ各入力変数名毎に７種類、各出力変数名毎に７種類そ
れぞれ定義されるようになっている。入出力データ定義
部４はまた、データの変更・追加・修正・コピー・削除
の各機能、後述のメンバーシップ関数図形定義部ｌＯに
対して定義データＣの送出要求等を行う機能を備えてい
る。

６はファジィラベルに対応して横軸座標軸を変数座標軸
、縦座標軸をメンバーシップ値座標軸としてあられされ
るメンバーシップ関数座標系においてその座標点データ
を入力され、その入力された複数の、この例では７点の
、座標点データに従って標準メンバーシップ関数図形を
定義するとともに、定義した標準メンバーシップ関数図
形とそれに対応するファジィラベルとを含む定義データ
Ｂを出力する標準メンバーシップ関数図形定義部、８は
標準メンバーシップ関数図形定義部６から与えられる定
義データＢを記憶する標準メンバーシップ関数図形記憶
部である。ここで、標準メンバーシップ関数図形記憶部
８に記憶されている定義データＢは第３図に示される。

第３図において、ファジィラベル８欄には標準メンバー
シップ関数図形のファジィラベル名、座標ｌ、２．・・
・７の各ＸおよびＹ欄には７点の各座標点データでの変
数座標軸上の座標点データ（Ｘ）とメンバーシップ値座
標軸上の座標点データ（Ｙ）とがそれぞれ定義される。

１０は入出力データ定義部４に対して定義データＡの送
出要求を行うことができるしのであって、入出力データ
定義部４から与えられる各変数名毎に設定されているフ
ァジィラベルの入力に対応して、前記メンバーシップ関
数座標系における座標点データ（この例では７点の座標
点データ）の入力に基づいてメンバーシップ関数図形（
定義対象メンバーシップ関数図形という）を定義するこ
とが可能で、かつ、標準メンバーシップ関数図形記憶部
８からの定義データＢの人力に基づいて当該標準メンバ
ーシップ関数図形を引用して定義対象メンバーシップ関
数図形を定義することが可能なメンバーシップ関数図形
定義部である。

ここでメンバーシップ関数図形定義１１０での定義デー
タＣは第４図に示される。第４図において、ファジィラ
ベル８欄にはファジィラベル名が、ファジィラベルＮｏ
、欄にはそのファジィラベル名に対応させて付される！
、２．・・・等のファジィラベル番号が、座標ｌ、２．
・・・、７の欄には第３図と同様にして座標点データが
それぞれ定義される。

−ぐ空ρ １２は入出力データ定義部４から出力される定義データ
Ａとメンバーシップ関数図形定義部１０から出力される
定義データＣとを保存する定義データ保存部である。

Ｉ４はＩＦ〜、ＴＨＥＮ〜形式のファジィルールを記憶
しているファジィルール記憶部、１６はファジィルール
記憶部１４から与えられるファジィルールに従って、か
つ本実施例のメンバーシップ関数設定装置２の定義デー
タ記憶部１２から与えられる定義データＡおよびＣに基
づいて定義データＤを作成するデータ作成部である。こ
こで、その定義データＤは第５図に示される。第５図に
おいて、ファジィルール欄にはファジィルールの番号！
、２．・・・、ｎ等が、条件部（前件部）ＩＩＩＩと結
論部（後件部）欄とのそれぞれにおける各変数Ｎｏ。

欄と、ファジィラベルＮｏ、欄とには変数Ｎｏ、、ファ
ジィラベルＮｏ　　とがそれぞれ定義される。

ここで、前件部側における変数Ｎｏ、とファジィラベル
Ｎｏ、欄は各ファジィルール毎に複数あるようになって
いるが、これは前件部での条件形式が複数の変数で構成
されていることがあるからである。１８はデータ作成部
１６から与えられる定義データＤに従ってファジィ推論
を行うファジィ推論部である。

つぎに、本実施例の動作をメンバーシップ関数図形定義
部１０の動作を中心にして第６図のフローチャートに従
って説明する。まず、ステップｎ！において、座標マウ
スでの座標点データの指定操作のスタートデータが入力
されたかどうかを判断する。座標マウスでの操作スター
トの入力があったと判断すると、ステップｎ２において
第４図の定義データＣに関する各ファジィラベル名に対
応するファジィラベルＮｏ　、　　１−Ｎｏ　、　７の
内のいずれか１つをまず指定入力する。この指定により
第４図の当該指定ファジィラベルＮｏ、に対応する座標
点データが読み込まれる。この読み込みですでにその指
定ファジィラベルで各座標１〜７までの座標点データが
入力されていてメンバーシップ関数図形がそのファジィ
ラベルに対しては定義作成済みであるかどう力）を判断
する。定義作成済みであれば、ステップｎ４でその定義
作成済みのファジィラベルＮｏ、での座標１〜７をクリ
アする。これはそのファジィラベルＮｏ、での座標１〜
７を再度作成しなおしたい場合に必要なステップである
。定義作成済みでなければステップｎ５で座標マウスに
よる座標指定を行う。この座標指定で当該ファジィラベ
ルＮｏ、での座標１〜７に対応する座標点データが作成
される。ステップｎ６ではその措定座標点データがメン
バーシップ関数座標系の範囲外であればメンバーシップ
関数図形の定義ができないから、その範囲外であるかど
うかを判断し、範囲外でなければ、ステップｎ７で各座
標点の線間を結合させて直線表示していくとともに、当
該ファジィラベルＮｏ、での７個からなる各座標点すべ
ての指定が終了するまでステップ１５〜ｎ８を繰り返す
。そして、この座標点の指定がすべて完了するとステッ
プｎ９でその指定に基づいて第４図の定義データＣの表
の該当ファジィラベルＮｏ　　にセットするときは実行
操作し、そのセットを取り消すときは取消操作を行い、
こうしてのち実行操作であればステップｎＩＯでぞの座
標点データの第４図の定義データＣへのセットが行われ
ることになる。

このようにして、定義データＣにおいて１つのファジィ
ラベルＮｏ、で座標点データのセットが終了すると、つ
ぎのファジィラベルＮｏ、での座標点データのセットを
行うのであるが、これはステップｎｉｌでの座標キー人
力により行って上記各ステップｎを繰り返して行う。こ
うして上記各ステップｎ１＝ｎｌｏおよびステップｎｉ
ｌを繰り返してのち、定義データＣのすべての定義作成
が終了する。

つぎに、ステップｎ１でＮＯおよびステップｎ１１でＮ
ｏの判断をすると、ステップｎ１２では標準メンバーシ
ップ関数図形記憶部８から定義データＤの人力を判断す
る。定義データＤがなげればステップｎ１３でそのメン
バーシップ関数図形のシフトかどうかを判断し、シフト
でなければステップｎ１４で設定終了かどうかを判断す
る。

ステップｎ１２に戻って、標準メンバーシップ関数の入
力操作があると、このステップｎ１２で標準メンバーシ
ップ関数図形の入力操作があると判断してその標準メン
バーシップ関数図形のファジィラベルを読み込む。そし
て、ステップｎｔ５でメンバーシップ関数図形定義部１
０での定義データＣのファジィラベルを指定人力すると
、ステップｎ１６ではその定義データＣでのファジィラ
ベルに該当して標準メンバーシップ関数のファジィラベ
ルがあるかどうかを判断する。ないと判断すると、ステ
ップｎ１７で警告表示を行い、あると判断するとステッ
プｎ１８で指定ファジィラベルＮｏ、に対応する標準メ
ンバーシップ関数図形の座標点データを読み込む。ステ
ップｎ１９ではその座標点データの読み込みをメンバー
シップ関数図形定義部ＩＯにセットするかどうかを判断
し、セットするのであれば実行操作してステップｎ２０
で定義データＣにセットする。そしてセットしないので
あれば取り消し操作を行う。

また、ステップｎ１３に戻ってメンバーシップ関数図形
のシフトを行うのであれば、ステップｎ２！でシフトす
るメンバーシップ関数図形に対応。

するファジィラベルＮｏ、を指定入力し、ステップｎ２
２で座標マウスを移動させて座標点データを変更し、ス
テップｎ２３ではそのシフトに対応するところになった
ときに座標マウスの移動を終了させて、そのシフト位置
で実行／取消のステップｎ２．４とセットのステップ２
５とを実行する。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように本発明によれば、
標準メンバーシップ関数図形定義部で定義されて標準メ
ンバーシップ関数図形記憶部で記憶されている標準メン
バーシップ関数図形を引用して、メンバーシップ関数図
形定義部での定義対象となるメンバーシップ関数の定義
作成を行うことができるから、最初から座標マウスなど
を用いてメンバーシップ関数の定義作成を行う場合にく
らべてメンバーシップ関数図形の定義設定を容易にかつ
短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るメンバーシップ関数設定
装置のブロック図、第２図は入出力データ定義部で定義
作成される定義データを示す図、第３図は標準メンバー
シップ関数図形記憶部で記憶されている定義データを示
す図、第４図はメンバーシップ関数図形定義部で定義作
成される定義データを示す図、第５図は定義データ作成
部で作成される定義データを示す図、第６図は同実施例
におけるメンバーシップ関数図形定義部の動作説明に供
するフローチャートである。 ２・・・メンバーシップ関数設定装置、４・・・人出力
データ定義部、６・・・標準メンバーシップ関数図形定
義部、８・・・標準メンバーシップ関数図形記憶部、１
０・・・メンバーシップ関数図形定義部、１２・・・定
義データ作成部、１４・・・ファジィルール記憶部、１
６・・・データ作成部、１８・・・ファジィ推論部。 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともファジィルールで使用する入力と出力
   の複数の変数名と前記複数の変数名毎に個別に対応して
   付けられる複数のファジィラベルと台集合の上限値およ
   び下限値とをそれぞれ定義する入出力データ定義部と、 前記ファジィラベルに対応した標準メンバーシップ関数
   図形を定義する標準メンバーシップ関数図形定義部と、 前記標準メンバーシップ関数図形定義部から与えられる
   標準メンバーシップ関数図形をファジィラベルに対応さ
   せて記憶する標準メンバーシップ関数図形記憶部と、 前記入出力データ定義部から与えられる各変数名毎に設
   定されているファジィラベルに対応して、横座標軸を変
   数座標軸に縦座標軸をメンバーシップ値としてあらわさ
   れるメンバーシップ関数座標系における座標点データの
   入力に基づいてメンバーシップ関数図形（定義対象とな
   るメンバーシップ関数図形）を定義することが可能で、
   かつ、ファジィラベルに対応させて前記標準メンバーシ
   ップ関数図形記憶部から入力される標準メンバーシップ
   関数図形に関する座標点データに基づいて当該標準メン
   バーシップ関数図形を引用して定義対象となるメンバー
   シップ関数図形を定義することが可能なメンバーシップ
   関数図形定義部と、 前記入出力データ定義部から出力される定義データと前
   記メンバーシップ関数図形定義部から出力されるメンバ
   ーシップ関数図形に関する定義データとを保存する定義
   データ保存部と、 を備えたことを特徴とするメンバーシップ関数設定装置
   。