JPH04338831A - ファジー推論装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファジー推論器を用いて
ファジー演算を実行するようにしたファジー推論装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来ファジー推論器を内蔵したファジー
センサコントローラ等では例えば図５に示すように、複
数のセンサのオンオフ入力やアナログ入力を与えるセン
サからの信号が入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）２を介
して信号処理部３に与えられる。信号処理部３はマイク
ロコンピュータによって実現されており、その内部には
内部メモリ３ａが設けられる。信号処理部３にはプログ
ラムモード及び動作モードを設定する動作モード設定部
４が接続されている。又通信インターフェース５を介し
て上位のコンピュータ６、例えばパーソナルコンピュー
タが接続される。信号処理部３には外部メモリとしてメ
ンバーシップ関数やファジールール等を記憶するための
プログラムメモリ７が接続されており、このメモリのデ
ータに基づいてファジー推論を行うためのファジー推論
器８が接続される。ファジー推論器８内にはメンバーシ
ップ関数やファジールール（以下これらを知識データと
いう）を記憶するためのメモリ８ａが保持されている。 ファジー推論器８は知識データとファジールールに従っ
てファジー推論を実行するためのデジタルファジー素子
である。又信号処理部３には出力インターフェース９を
介してオンオフ制御出力やアナログ制御出力が出力され
る。

【０００３】このような従来のファジーセンサコントロ
ーラにおいては、プログラムモードで上位コンピュータ
６から前件部及び後件部のメンバーシップ関数のデータ
とファジールールが与えられる。信号処理部３はこのデ
ータを一旦プログラムメモリ７に書込んでプログラムモ
ードを終える。そして動作モードとなればプログラムメ
モリ７に保持されているメンバーシップ関数及びファジ
ールールのデータをファジー推論器８のメモリ８ａに転
送した後、入力インターフェース２を介して得られるセ
ンサからの入力データを読込み、そのデータに基づいて
ファジー推論を行って制御信号を出力インターフェース
９より出力している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるにこのようなフ
ァジー推論装置においては、センサからの入力により推
定対象の特徴量を抽出し、これに基づいて人間の経験や
ノウハウをルール化したファジールールによってファジ
ー推論を行っている。そしてファジー推論の結果を出力
し、所望の結果を達成するような制御が行われる。この
ようなファジー推論ではメンバーシップ関数で扱われる
ように境界が曖昧な値をとることが通常であり、このよ
うな入力に基づいて推論された結果も正しい値であると
容易に判別できないことが多い。そのため種々のセンサ
入力に対して推論精度を上げるためファジールールを微
調整する、いわゆるルールのチューニング作業が必要と
なる。又ファジールールのチューニングに際して全ての
入力条件を作成し検証することが難しく、多大な時間と
労力を伴うという欠点があった。

【０００５】本発明はこのような従来のファジー推論装
置の問題点に鑑みてなされたものであって、ファジー推
論毎にファジー推論器に入力する特徴データと推論結果
とを保持しておくことによってルールのチューニング作
業を効率よく行えるようにすることを技術的課題とする
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は入力に応じたフ
ァジー推論を行い推論結果を出力するファジー推論装置
であって、メンバーシップ関数及びファジールールを記
憶するプログラムメモリと、動作開始時にプログラムメ
モリのメンバーシップ関数及びファジールールが転送さ
れ、与えられた特徴データに基づいてファジー推論を行
うファジー推論器と、入力信号を特徴データとしてファ
ジー推論器に転送する特徴データ転送手段と、特徴デー
タ転送手段により転送された特徴データ及びファジー推
論器より得られる推論結果を順次保持するデータログ手
段と、データログ手段に保持されたログデータを転送す
るログデータ転送手段と、を具備することを特徴とする
ものである。

【０００７】

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、ファ
ジー推論の開始前にあらかじめプログラムメモリのメン
バーシップ関数とファジールールをファジー推論器に転
送している。そして特徴データをファジー推論器に転送
すると共に、ファジー推論器より得られる推論結果を特
徴データと共にデータログ手段に記憶する。こうして推
論を繰り返して保持した特徴データとその推論結果とを
、ログデータ転送手段によって外部に転送するようにし
ている。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例によるファジー推論
装置１１の全体構成を示すブロック図であり、前述した
従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略
する。本実施例においてもオンオフ型のセンサやアナロ
グセンサからの入力が入力部である入力インターフェー
ス２を介して信号処理部１２に与えられる。信号処理部
１２はマイクロコンピュータによって実現されており、
内部メモリ１３に加えて上位コンピュータより得られた
ファジー推論の知識データをプログラムメモリに書込む
と共に、入力インターフェース２からの所定周期毎の信
号を特徴データとしてファジー推論器に転送する特徴デ
ータ転送手段１４，特徴データとファジー推論結果を保
持するデータログ手段１５、及びそのデータを転送する
ログデータ転送手段１６が設けられる。その他の構成は
前述した従来例と同様であり、信号処理部１２にはファ
ジー推論器８が接続され、又出力インターフェース９を
介してオンオフ信号又はアナログ制御信号を外部に出力
している。又信号処理部１２には動作モードを設定する
動作モード設定部４及び知識データを保持するプログラ
ムメモリ７が接続されている。

【０００９】次に図２は信号処理部１２内のマイクロコ
ンピュータ、及びプログラムメモリのメモリマップを示
す図である。図２（ａ）において内部ＲＡＭ１３ａ及び
内部ＲＯＭ１３ｂは内部メモリ１３を構成しており、外
部ＲＡＭはプログラムメモリ７を構成している。そして
内部ＲＡＭの一部には図示のようにログデータ記憶エリ
ア，ライトデータバッファ，スタックエリアの領域とな
っている。図２（ｂ）はこの内部ＲＡＭ１３ａのログデ
ータ記憶エリア内の保持データを詳細に示す図であり、
特徴データとしてファジー推論器に入力される入力デー
タ及びファジー推論器からの出力データが夫々保持され
る領域が設けられている。

【００１０】次に本実施例の動作について図３，４のフ
ローチャートを用いて説明する。動作を開始するとまず
図３のステップ２１において初期化処理を行い、ステッ
プ２２に進んでプログラムモードかどうかをチェックす
る。 動作モード設定部４よりプログラムモードが設定されて
いる場合には、ステップ２３において上位コンピュータ
６よりプログラムの書込コマンドを待受ける。プログラ
ムの書込コマンドが得られればステップ２４に進んで通
信エラーの有無をチェックし、書込コマンドに続けて与
えられたファジー推論の前件部のメンバーシップ関数（
ＭＳＦ）及び後件部のメンバーシップ関数データと、フ
ァジールールデータをプログラムメモリ７に書込む。こ
うしてステップ２６においてレスポンスを生成してステ
ップ２２に戻る。又ステップ２４において通信エラーが
あれば通信エラー処理を行って（ステップ２７）　処理
を終える。

【００１１】こうしてプログラムモードにおいてプログ
ラムメモリ７に知識データが書込まれた後、動作モード
設定部４によって動作モードをランモードとすればステ
ップ２２より図４のステップ３１に進んで、モードの変
更を終えた直後かどうかをチェックする。モード変更直
後であれば、ステップ３２においてプログラムメモリ７
に保持されている知識データ、即ちメンバーシップ関数
とファジールールデータをファジー推論器８に転送する
。そしてステップ３３に進んでセンサからの入力を読込
む。センサ入力の読込みが完了すれば、ルーチン３４に
進んで読込まれたセンサ入力から特徴データの演算・生
成を行う。 そしてステップ３５に進み特徴データをファジー推論器
８に転送する。そして推論起動処理を行い（ステップ３
６）　、ステップ３７に進んで推論の完了を待受ける。 ファジー推論が完了すれば、ステップ３７からステップ
３８に進んで制御信号を出力インターフェース９より出
力する。そしてステップ３９に進んで入出力データのロ
ギング処理を行う。これはファジー推論器８に転送され
た複数の特徴データを入力データとし、ファジー推論器
８から得られる推論結果を出力データとして図２（ａ）
，（ｂ）に示すように信号処理部１２の内部メモリ１３
に記憶することによって行う。そしてステップ４０に進
んで上位コンピュータ６からの受信があり、それが完了
しているかどうかをチェックする。完了していなければ
ステップ２２に戻って同様の処理を繰り返し、完了して
いる場合にはステップ４１に進んでそのコマンドを解析
する。そしてリードコマンドであればステップ４２より
４３に進んで内部メモリ１３内のロギングデータを整理
するリードデータ処理を行い、ステップ４４に進んでそ
のデータの送信処理を行う。

【００１２】ここで信号処理部１２はステップ３３〜３
５においてセンサからの入力を読込んで特徴データを生
成してファジー推論器に転送する特徴データ転送手段１
４の機能を達成しており、ステップ４１〜４４において
メモリに保持されているロギングデータを上位コンピュ
ータに送出するログデータ転送手段１６の機能を達成し
ている。 又信号処理部１２のステップ３９は内部メモリ１３と共
に、ファジー推論器の入出力する入出力データを保持す
るデータログ手段１５の機能を達成している。

【００１３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、ファジー推論毎にファジー推論器に与えられる入力
データと推論結果の出力データとを保持しておき、外部
からのコマンドに応じてそのデータを転送するようにし
ている。従って長期間にわたってファジー推論器の入出
力データを蓄積することができ、ファジールールの調整
やチューニング作業を効率化することができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるファジー推論装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】本実施例のメモリを示すメモリマップである。

【図３】本実施例の動作を示すフローチャート（その１
）である。

【図４】本実施例の動作を示すフローチャート（その２
）である。

【図５】従来のファジー推論装置の構成を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１１　　ファジー推論装置 ２　　入力インターフェース ４　　動作モード設定部 ５　　通信インターフェース ７　　プログラムメモリ ８　　ファジー推論器 ８ａ　　メモリ ９　　出力インターフェース １２　　信号処理部 １３　　内部メモリ １４　　特徴データ転送手段 １５　　データログ手段 １６　　ログデータ転送手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力に応じたファジー推論を行い推論
   結果を出力するファジー推論装置であって、メンバーシ
   ップ関数及びファジールールを記憶するプログラムメモ
   リと、動作開始時に前記プログラムメモリのメンバーシ
   ップ関数及びファジールールが転送され、与えられた特
   徴データに基づいてファジー推論を行うファジー推論器
   と、入力信号を特徴データとして前記ファジー推論器に
   転送する特徴データ転送手段と、前記特徴データ転送手
   段により転送された特徴データ及び前記ファジー推論器
   より得られる推論結果を順次保持するデータログ手段と
   、前記データログ手段に保持されたログデータを転送す
   るログデータ転送手段と、を具備することを特徴とする
   ファジー推論装置。