JPH0293938A - ファジイ推論マシン - Google Patents
ファジイ推論マシンInfo
- Publication number
- JPH0293938A JPH0293938A JP63247109A JP24710988A JPH0293938A JP H0293938 A JPH0293938 A JP H0293938A JP 63247109 A JP63247109 A JP 63247109A JP 24710988 A JP24710988 A JP 24710988A JP H0293938 A JPH0293938 A JP H0293938A
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- JP
- Japan
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 24
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Devices For Executing Special Programs (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
この発明はファジィ推論を実行するファジィ推論マシン
に関する。
に関する。
（発明の概要）
この発明は、使用されるメンバシップ関数が左右対称で
あることを利用して、高さ法により確定出力演算をおこ
なうファジィ推論マシンにおいて、適合度出力手段から
得られた適合度を表す値を、ルールごとに指定されるゲ
インで増幅することにより、各ルールごとの重要度、あ
るいはメンバシップ関数で表される設定言語値の幅の設
定変更が可能となり、ファジィ推論マシンの性能を高め
たものである。
あることを利用して、高さ法により確定出力演算をおこ
なうファジィ推論マシンにおいて、適合度出力手段から
得られた適合度を表す値を、ルールごとに指定されるゲ
インで増幅することにより、各ルールごとの重要度、あ
るいはメンバシップ関数で表される設定言語値の幅の設
定変更が可能となり、ファジィ推論マシンの性能を高め
たものである。
（従来技術とその問題点）
ファジィ推論に用いられるメンバシップ関数が左右対称
であることに着目して、後件部からの出力をメンバシッ
プ関数の中心位置およびその適合度を表す２つの値とし
、ルールごとに得られるこれらの値を合成した後、高さ
法により確定出力演算をおこなうファジィ推論マシンが
、すでに本出願人により開発されている。
であることに着目して、後件部からの出力をメンバシッ
プ関数の中心位置およびその適合度を表す２つの値とし
、ルールごとに得られるこれらの値を合成した後、高さ
法により確定出力演算をおこなうファジィ推論マシンが
、すでに本出願人により開発されている。
この高さ法について、第４〜６図により説明する。
第４図ａ、ｂでは、推論部に入力された入力値ｘｓ、Ｙ
＊により、それぞれ対応するメンバシップ関数につい
ての適合度が得られる。その論理積は、図Ｃに示される
ように高さｈから下の斜線を施した台形のメンバシップ
関数Ωとして表される。
＊により、それぞれ対応するメンバシップ関数につい
ての適合度が得られる。その論理積は、図Ｃに示される
ように高さｈから下の斜線を施した台形のメンバシップ
関数Ωとして表される。
この台形状の推論結果Ωは、中心位置ωと高さｈの積ω
・ｈにより表現することができる。
・ｈにより表現することができる。
このようにして、ルールごとに得られる推論結果Ωを、
それぞれω、・ｈ、とじ、求める確定出力をＨとすると
、Ｈは次式により求められる。
それぞれω、・ｈ、とじ、求める確定出力をＨとすると
、Ｈは次式により求められる。
とり。
但し、ｉ：ルールの番号
ここで得られた確定出力Ｈには、適合度による重み付け
がなされており、特に後件部メンバシップ関数が左右対
称であるならば、中心位置ωは高さｈに影響されること
がない。
がなされており、特に後件部メンバシップ関数が左右対
称であるならば、中心位置ωは高さｈに影響されること
がない。
すなわち、ファジィｉＩＩ論において用いられている後
件部メンバシップ関数が左右対称である全てのファジィ
推論マシン場合について、この高さ法を適用することが
できる。
件部メンバシップ関数が左右対称である全てのファジィ
推論マシン場合について、この高さ法を適用することが
できる。
第５図は、この高さ法を用いたファジィ推論マシンの構
成を示す図である。
成を示す図である。
図において、ルールごとに設けられる推論部３には、そ
れぞれ条件部言語値Ａ、Ｂ、Ｃが与えられる。この言語
値Ａ、Ｂ、Ｃに対応する入力ａｂ、ｃが入力されると、
条件部メンバシップ関数発生器ＭＦＣから、入力値に相
当するメンバシップ関数の適合度が出力され、それの適
合度に基づいて条件部論理積の出力値り、が推論部３の
出力値として出力される。同時に出力値り、は、乗算２
＝４に入力され、結論部言語値Ｙに対応するメンバシッ
プ関数の中心位置を表す値ω、と乗算され、推論部３の
もう一つの出力値ω、・ｈ、として出力される。
れぞれ条件部言語値Ａ、Ｂ、Ｃが与えられる。この言語
値Ａ、Ｂ、Ｃに対応する入力ａｂ、ｃが入力されると、
条件部メンバシップ関数発生器ＭＦＣから、入力値に相
当するメンバシップ関数の適合度が出力され、それの適
合度に基づいて条件部論理積の出力値り、が推論部３の
出力値として出力される。同時に出力値り、は、乗算２
＝４に入力され、結論部言語値Ｙに対応するメンバシッ
プ関数の中心位置を表す値ω、と乗算され、推論部３の
もう一つの出力値ω、・ｈ、として出力される。
各推論部３から出力された中心位置を表す値ω・ｈ、お
よびｈは、全て加算されて、それぞれΣω・ｈ、Σｈと
してデファジィファイア部５に人力される。
よびｈは、全て加算されて、それぞれΣω・ｈ、Σｈと
してデファジィファイア部５に人力される。
デファジィファイア部５では、入力されたΣω・ｈをΣ
ｈで除算して、確定値出力Ｈを求めて出力する。
ｈで除算して、確定値出力Ｈを求めて出力する。
この高さ法を用いたファジィ推論マシンは、それ以前の
ものに比べ、推論部に必要であった結論部論理積部およ
び条件部メンバシップ関数発生器が不要になり、しかも
出力端子および配線数がそれぞれ２個づつとなる。また
デファジィファイア部５も単なる除算器により構成する
ことができ、ファジィ推論マシン全体が前略になる。
ものに比べ、推論部に必要であった結論部論理積部およ
び条件部メンバシップ関数発生器が不要になり、しかも
出力端子および配線数がそれぞれ２個づつとなる。また
デファジィファイア部５も単なる除算器により構成する
ことができ、ファジィ推論マシン全体が前略になる。
第６図は、このファジィ推論マシンをアナログ回路で実
現した場合の要部を示す回路図である。
現した場合の要部を示す回路図である。
図において、推論部３１では、図示しない条件部論理積
から、その出力値が電圧り、として出力される。この電
圧ｈ１が抵抗（１の抵抗７１に加えられ、電流ｈｌ／Ｒ
が出力される。同時に電圧り、は、抵抗値「／ω１の抵
抗８１にも加えられて電流ｈ１・ω＋／ｒが出力される
。なお、抵抗８１の抵抗値ｒ／ω１は、この後件部に設
定される言語値、すなわちメンバシップ関数の中心位置
を表す値ω１に反比例した値となっている。
から、その出力値が電圧り、として出力される。この電
圧ｈ１が抵抗（１の抵抗７１に加えられ、電流ｈｌ／Ｒ
が出力される。同時に電圧り、は、抵抗値「／ω１の抵
抗８１にも加えられて電流ｈ１・ω＋／ｒが出力される
。なお、抵抗８１の抵抗値ｒ／ω１は、この後件部に設
定される言語値、すなわちメンバシップ関数の中心位置
を表す値ω１に反比例した値となっている。
ここで、各推論部から出力された電流は、それぞれまと
められて、適合度を表す電流の総和Ｉいおよび適合度と
中心位置との積を表す電流の総和１ｗｈとして、除算器
６に入力される。除算器６は、人力された電流Ｉユ、を
電流Ｉ５で除算して確定値として出力する。
められて、適合度を表す電流の総和Ｉいおよび適合度と
中心位置との積を表す電流の総和１ｗｈとして、除算器
６に入力される。除算器６は、人力された電流Ｉユ、を
電流Ｉ５で除算して確定値として出力する。
このように確定値の出力演算に高さ法を用いると、ファ
ジィ推論の構成が簡略になり、ハードの小型化、あるい
は処理の高速化が可能になる。
ジィ推論の構成が簡略になり、ハードの小型化、あるい
は処理の高速化が可能になる。
ところで、この高さ法を用いたファジィ推論マシンでは
、各ルールの後件部から出力されるメンバシップ関数は
いずれも、幅と１頃きが等しい同一形状であり、ルール
ごとに形状の異なるメンバシップ関数を設定することが
できなかった。
、各ルールの後件部から出力されるメンバシップ関数は
いずれも、幅と１頃きが等しい同一形状であり、ルール
ごとに形状の異なるメンバシップ関数を設定することが
できなかった。
そのため、筒車な制ｍについては充分に対応できるもの
の、制御対象が複雑になり、各ルールごとに重要度を変
えたり、言語値によりメンバシップ関数の形状を変えた
りする場合については、適用できない欠点がある。
の、制御対象が複雑になり、各ルールごとに重要度を変
えたり、言語値によりメンバシップ関数の形状を変えた
りする場合については、適用できない欠点がある。
（発明の目的）
この発明は上記の問題を解消するためになされたもので
、その目的とするところは、高さ法を用いたファジィ推
論マシンにおいて、各ルールごとに重要度を変えたり、
言語値によりメンバシップ関数の形状を変えたりするこ
とを可能にした高性能のファジィ推論マシンを提供する
ことにある。
、その目的とするところは、高さ法を用いたファジィ推
論マシンにおいて、各ルールごとに重要度を変えたり、
言語値によりメンバシップ関数の形状を変えたりするこ
とを可能にした高性能のファジィ推論マシンを提供する
ことにある。
（発明の構成と効果）
この発明は上記目的を達成するために、各ルールごとの
後件部に左右対称形をしたメンバシップ関数の中心位置
を設定する手段と、 前件部の条件と入力値に基づいて、上記メンパンツブ関
数の適合度を出力する手段と、距離表示した後件部メン
バシップ関数の中心位置と、該当する適合度をルールご
とに乗算し、その積の総和を算出する手段と、 適合度出力手段から得られた各ルールごとの適合度の総
和を算出する手段と、 中心位置と適合度の積の総和を、適合度総和で除算し、
得られた値を確定値として出力する手段とを有し、確定
出力演算に高さ法を用いたファジィ推論マシンにおいて
、 上記適合度出力手段から得られた適合度を表す値を、ル
ールごとに指定されるゲインで増幅する手段を備えたこ
とを特徴とする。
後件部に左右対称形をしたメンバシップ関数の中心位置
を設定する手段と、 前件部の条件と入力値に基づいて、上記メンパンツブ関
数の適合度を出力する手段と、距離表示した後件部メン
バシップ関数の中心位置と、該当する適合度をルールご
とに乗算し、その積の総和を算出する手段と、 適合度出力手段から得られた各ルールごとの適合度の総
和を算出する手段と、 中心位置と適合度の積の総和を、適合度総和で除算し、
得られた値を確定値として出力する手段とを有し、確定
出力演算に高さ法を用いたファジィ推論マシンにおいて
、 上記適合度出力手段から得られた適合度を表す値を、ル
ールごとに指定されるゲインで増幅する手段を備えたこ
とを特徴とする。
この発明に係るファジィ推論マシンは、適合度増幅手段
を設けたことにより、適合度出力手段から得られた適合
度を表す値を、ルールごとに指定されるゲインで増幅す
ることが可能になる。
を設けたことにより、適合度出力手段から得られた適合
度を表す値を、ルールごとに指定されるゲインで増幅す
ることが可能になる。
その結果、ルールごとに後件部から出力されるメンバシ
ップ関数の重要度または形状が変更可能となり、高さ法
を用いたファジィ推論マシンにおける設定の自由度が向
上する。
ップ関数の重要度または形状が変更可能となり、高さ法
を用いたファジィ推論マシンにおける設定の自由度が向
上する。
（実施例の説明）
第１図は、この発明のファジィ推論マシンの構成を示す
図である。
図である。
図において、ルールごとに設けられる推論部ｌには、そ
れぞれ条件部言語値Ａ、Ｂ、Ｃが与えられる。この言語
（ａＡ、Ｂ、Ｃに対応する入力ａ。
れぞれ条件部言語値Ａ、Ｂ、Ｃが与えられる。この言語
（ａＡ、Ｂ、Ｃに対応する入力ａ。
ｂ、 ｃが入力されると、条件部メンバシップ関数発
生器ＭＦＣから、入力値に相当するメンパンツブ関数の
適合度が出力され、それの適合度に基づいて条件部論理
積の出力値ｈＩ′が増幅器１１に入力され、予め設定さ
れたゲインで増幅されてから推論部１の出力値り、とし
て出力される。同時に出力値ｈ１は、乗算器４に入力さ
れ、結論部言語（１１ＶＹに対応するメンパンツブ関数
の中心位置を表ず値ω１と乗算され、推論部ｌのもう一
つの出力（ｆｉω、・ｈ、として出力される。
生器ＭＦＣから、入力値に相当するメンパンツブ関数の
適合度が出力され、それの適合度に基づいて条件部論理
積の出力値ｈＩ′が増幅器１１に入力され、予め設定さ
れたゲインで増幅されてから推論部１の出力値り、とし
て出力される。同時に出力値ｈ１は、乗算器４に入力さ
れ、結論部言語（１１ＶＹに対応するメンパンツブ関数
の中心位置を表ず値ω１と乗算され、推論部ｌのもう一
つの出力（ｆｉω、・ｈ、として出力される。
各推論部ｌから出力された中心位置を表す値ω・ｈ、お
よびｈは、全て加算され、それぞれΣω・ｈ、Σｈとし
てデファジィファイア部５に人力される。
よびｈは、全て加算され、それぞれΣω・ｈ、Σｈとし
てデファジィファイア部５に人力される。
デファジィファイア部５では、入力されたΣω・ｈをΣ
ｈで除算して、確定値出力Ｈを求めて出力する。
ｈで除算して、確定値出力Ｈを求めて出力する。
第２図は、この発明の要部である増幅器をアナログ回路
で実現した場合を示す回路図である。
で実現した場合を示す回路図である。
図において、条件部論理積から、その出力値が電圧ｈＩ
′として出力される。この電圧ｈｌ°が抵抗値ｒの抵抗
１３を介してオペアンプＡ１の負端子に加えられる。オ
ペアンプＡＩは反転増幅器として機能し、接続された抵
抗比Ｋ ｒ ／ ｒの反転増幅をおこなう、すなわちオ
ペアンプＡＩの出力として−Ｋ ｈ Ｉ’の電圧が得ら
れる。この出力はさらに、オペアンプＡ２の負端子に入
力し、−１倍されて電圧ｈ（ｈ＝Ｋｈ＋“）として出力
される。
′として出力される。この電圧ｈｌ°が抵抗値ｒの抵抗
１３を介してオペアンプＡ１の負端子に加えられる。オ
ペアンプＡＩは反転増幅器として機能し、接続された抵
抗比Ｋ ｒ ／ ｒの反転増幅をおこなう、すなわちオ
ペアンプＡＩの出力として−Ｋ ｈ Ｉ’の電圧が得ら
れる。この出力はさらに、オペアンプＡ２の負端子に入
力し、−１倍されて電圧ｈ（ｈ＝Ｋｈ＋“）として出力
される。
第３図は、推論部の他の実施例を示す回路図である０図
では、反転増幅器とされるオペアンプＡ３の負帰還線に
抵抗値が異なるｎ個の抵抗１７を並列に接続したもので
ある。このｎ個の抵抗１７はアナログマルチプレクサ９
に接続されて、ゲイン決定信号がアナログマルチプレク
サ９に入力されると、その指示内容に応じた抵抗が選択
接続されて、オペアンプＡ３の増幅率を可変にすること
ができる。
では、反転増幅器とされるオペアンプＡ３の負帰還線に
抵抗値が異なるｎ個の抵抗１７を並列に接続したもので
ある。このｎ個の抵抗１７はアナログマルチプレクサ９
に接続されて、ゲイン決定信号がアナログマルチプレク
サ９に入力されると、その指示内容に応じた抵抗が選択
接続されて、オペアンプＡ３の増幅率を可変にすること
ができる。
以−トのようにこの実施例では、高さ法を用いたことで
小型化およびコストダウンが可能になったファジィ推論
マシンの機能を、より向上させることができる。
小型化およびコストダウンが可能になったファジィ推論
マシンの機能を、より向上させることができる。
なお、実施例ではハードウェアにより構成したファジィ
推論マシンについのみ説明したが、これらの処理をソフ
トウェアで構成する場合も適用できる。
推論マシンについのみ説明したが、これらの処理をソフ
トウェアで構成する場合も適用できる。
第１図はこの発明に係るファジィ推論マシンの構成を示
す図、第２図はこの発明をアナログ回路で実現した場合
の要部を示す回路図、第３図は同しく他の実施例を示す
回路図、第４図は高さ法についての説明図、第５図およ
び第６図は従来例の構成を示す図である。 ｌ・・・・・・推論部 ＋１・・・・・・増幅器 １３・・・・・・抵抗 １７・・・・・・抵抗 ４・・・・・・乗算器 ５・・・・・・デファジィファイア部 ９・・・・・・アナログマルチプレクサＡＩ、Ａ２．Ａ
３・・・・・・オペアンプ特許 代 出 理 願 人 人 立石電機株式会社
す図、第２図はこの発明をアナログ回路で実現した場合
の要部を示す回路図、第３図は同しく他の実施例を示す
回路図、第４図は高さ法についての説明図、第５図およ
び第６図は従来例の構成を示す図である。 ｌ・・・・・・推論部 ＋１・・・・・・増幅器 １３・・・・・・抵抗 １７・・・・・・抵抗 ４・・・・・・乗算器 ５・・・・・・デファジィファイア部 ９・・・・・・アナログマルチプレクサＡＩ、Ａ２．Ａ
３・・・・・・オペアンプ特許 代 出 理 願 人 人 立石電機株式会社
Claims (1)
- １．各ルールごとの後件部に左右対称形をしたメンバシ
ップ関数の中心位置を設定する手段と、前件部の条件と
入力値に基づいて、上記メンバシップ関数の適合度を出
力する手段と、 距離表示した後件部メンバシップ関数の中心位置と、該
当する適合度をルールごとに乗算し、その積の総和を算
出する手段と、 適合度出力手段から得られた各ルールごとの適合度の総
和を算出する手段と、 中心位置と適合度の積の総和を、適合度総和で除算し、
得られた値を確定値として出力する手段とを有し、確定
出力演算に高さ法を用いたファジィ推論マシンにおいて
、 上記適合度出力手段から得られた適合度を表す値を、ル
ールごとに指定されるゲインで増幅する手段を備えたこ
とを特徴とするファジィ推論マシン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247109A JPH0293938A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | ファジイ推論マシン |
| US07/410,462 US5131071A (en) | 1988-09-26 | 1989-09-21 | Fuzzy inference apparatus |
| US07/891,966 US5335314A (en) | 1988-09-26 | 1992-05-26 | Fuzzy inference apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247109A JPH0293938A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | ファジイ推論マシン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293938A true JPH0293938A (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=17158568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63247109A Pending JPH0293938A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-30 | ファジイ推論マシン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0293938A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06282436A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Nec Corp | 近似推論装置 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63247109A patent/JPH0293938A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06282436A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Nec Corp | 近似推論装置 |
| JP2541442B2 (ja) * | 1993-03-30 | 1996-10-09 | 日本電気株式会社 | 近似推論装置 |
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