JPH04343136A - ファジィ推論処理システム - Google Patents

ファジィ推論処理システム

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JPH04343136A
JPH04343136A JP3114792A JP11479291A JPH04343136A JP H04343136 A JPH04343136 A JP H04343136A JP 3114792 A JP3114792 A JP 3114792A JP 11479291 A JP11479291 A JP 11479291A JP H04343136 A JPH04343136 A JP H04343136A
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JP
Japan
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fuzzy inference
inference
processing
fuzzy
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP3114792A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Tsutsumi
堤 康弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Priority to KR1019920008110A priority patent/KR970006029B1/ko
Priority to EP19920108546 priority patent/EP0514879A3/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N7/00Computing arrangements based on specific mathematical models
    • G06N7/02Computing arrangements based on specific mathematical models using fuzzy logic
    • G06N7/04Physical realisation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/15Correlation function computation including computation of convolution operations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N5/00Computing arrangements using knowledge-based models
    • G06N5/04Inference or reasoning models
    • G06N5/048Fuzzy inferencing

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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】本発明はファジィ推論処理システ
ムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ファジィ推論は、予め定められたIF(
条件部)THEN(結論部)の推論ルール、積演算法に
従って行われ、また予め定められた重心法等の演算法に
従って確定値の算出、即ちデファジィファイが行われる
【0003】従来、このファジィ推論に於いては、推論
ルール、推論ルールに記述された条件部或は結論部の言
語値およびそのメンバシップ関数、結論部の実数値或は
その計算法、演算法の設定変数値等、ファジィ推論に必
要なファジィ推論知識をすべてファジィ推論装置の推論
知識メモリに格納し、ルール適合度、推論結果合成、確
定値等のファジィ推論の計算は、すべてファジィ推論装
置によるファジィ推論モジュールの内部処理により行わ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、ファジィ
推論の計算のすべてがファジィ推論装置によるファジィ
推論モジュールの内部処理により行われると、外部より
の推論時間の制約、ファジィ推論装置の仕様によるデー
タ容量、プログラム容量の制約、ファジィ推論装置の回
路規模の制約等により、条件部のメンバシップ関数の形
状、種類、結論部の構成、演算法等に制限を与えなくて
はならない場合がある。この場合は、固定の方法、もし
くは限られた方法からの選択による方法しか用いること
ができず、ファジィ推論モジュールのコンパクト性によ
り推論の自由度が少なくなり、また推論性能を犠牲にせ
ざるを得なくなる。
【0005】また条件部のメンバシップ関数、結論部の
関数を記述する関数法に於ける関数を、三角関数等の任
意の関数構造にすることは、ファジィ推論モジュール単
体では、事実上、不可能であり、このため従来は、条件
部のメンバシップ関数、結論部の関数を記述する関数法
に於ける関数に、三角関数等の任意の関数構造を採用す
ることができない。
【0006】本発明は、従来のファジィ推論処理に於け
る上述の如き問題点に着目してなされたものであり、フ
ァジィ推論モジュールのコンパクト性を阻害することな
く条件部のメンバシップ関数の形状、種類、結論部の構
成、演算法を制限なく設定でき、また条件部のメンバシ
ップ関数、結論部の関数を記述する関数法に於ける関数
に、三角関数等の任意の関数構造を採用することを可能
し、推論方法の設定の自由度が高く、制約を受けずに適
切なファジィ推論に行うことができるファジィ推論処理
システムを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、ファジィ推論処理装置とその他の処理を行
う演算処理装置とを用い、前記ファジィ推論装置による
ファジィ推論処理に於いて推論ルールに記述された条件
部或は結論部の言語値、結論部の実数値或はその計算法
、演算法の設定変数値等の要件が前記ファジィ推論装置
に登録されているファジィ推論知識中に存在しなければ
、それらの演算処理に必要な情報を前記演算処理装置に
渡して当該演算処理装置によりその演算処理を遂行し、
その演算結果を前記演算処理装置が前記ファジィ推論装
置に返してファジィ推論を行うことを特徴とするファジ
ィ推論処理システムによって達成される。
【0008】
【作用】上述の如きファジィ推論処理システムによれば
、ファジィ推論装置によるファジィ推論処理に於いて推
論ルールに記述された条件部或は結論部の言語値、結論
部の実数値或はその計算法、演算法の設定変数値等の要
件のうち前記ファジィ推論装置に登録されているファジ
ィ推論知識中に存在しないものについては、それらの演
算処理に必要な情報が演算処理装置に与えられてこの演
算処理装置によりその演算処理が行われ、その演算結果
が演算処理装置よりファジィ推論のためにファジィ推論
装置に与えられる。
【0009】
【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。
【0010】図1は本発明によるファジィ推論処理シス
テムの実施に用いられるコンピュータシステムの一例を
示している。このコンピュータシステムは、CPU1と
、システムメモリ2と、データメモリ3と、I/Oユニ
ット4と、ファジィ推論ユニット5とを有し、これらは
バス6により互いに接続されている。
【0011】ファジィ推論ユニット5は、インタフェー
ス回路部7とファジィ推論エンジン8と推論知識メモリ
9とを含んでいる。
【0012】ファジィ推論エンジン8は、I/Oユニッ
ト4に入力される入力データと推論知識メモリ9に格納
された推論ルール、推論ルールにて使用する言語値、メ
ンバシップ関数等のファジィ推論知識とに基づき所定の
ファジィ推論モジュールにてファジィ推論を行うように
なっている。
【0013】ファジィ推論エンジン8は、ファジィ推論
処理に於いて、推論ルールに記述された条件部或は結論
部の言語値、結論部の実数値或はその計算法、演算法の
設定変数値等の要件が推論知識メモリ9のファジィ推論
知識中に存在しなければ、それらの演算処理に必要な情
報を外部のCPU1に渡すようになっている。
【0014】CPU1はファジィ推論エンジン8よりフ
ァジィ推論のための演算処理に必要な情報を与えられる
と、その演算処理を遂行し、その演算結果をファジィ推
論エンジン8へ出力するようになっており、ファジィ推
論エンジン8はこれを受けてファジィ推論を続行するよ
うになっている。
【0015】この場合、推論ルールの条件部のメンバシ
ップ関数の形状、種類、結論部の構成、演算法がファジ
ィ推論ユニット5の仕様より制約を受けることなく設定
され得るようになり、また条件部のメンバシップ関数、
結論部の関数を記述する関数法に於ける関数に、三角関
数等の任意の関数構造を採用することが可能になる。
【0016】これにより、例えば次の如きユーザ記述の
推論ルール、ユーザ定義の外部処理を設定してファジィ
推論を行うことが可能になる。
【0017】(ユーザ記述の推論ルール)ルール1 if  IN1=COS−1  and  IN2=N
  then  OUT=P ルール2 if  IN1=P  and  IN2=SIN−2
  then  OUT=128 ルール3 if  IN1=N  and  IN2=P  th
en  OUT=AVERG (ユーザ定義の外部処理) COS−1:μ(in1)=cos(in1)SIN−
2:μ(in2)=sin(in2)AVERG:ou
t’(in1,in2)=(in1+in2)/2 この場合のIN1、IN2、OUTの各言語値のメンバ
シップ関数は、例えば図2、図3、図4に示されている
如きものであってよい。
【0018】上述の如くユーザ記述の推論ルール、ユー
ザ定義の外部処理を設定されたファジィ推論の推論処理
のフローは図5に示されているようになる。
【0019】先ずCPU1のメインルーチンに於いて、
ファジィ推論要求が生じると、入力値in1とin2を
ファジィ推論ユニット5に入力する(ステップ10)。 これによりファジィ推論ユニット5は先ずルール1の実
行を開始する。すると、ルール1の条件部には”COS
−1”と云う推論知識メモリ9のファジィ推論知識には
未定義の言語値があるから、外部処理のためにその言語
値COS−1と入力値in1をCPU1に渡す(ステッ
プ20)。
【0020】これによりCPU1はμ(in1)=co
s(in1)に従って言語値COS−1の適合度μ(i
n1)の計算を行い、これをファジィ推論ユニット5に
返す(ステップ30)。
【0021】ファジィ推論ユニット5は、言語値COS
−1の適合度μ(in1)を返されると、ファジィ推論
処理を続行し、条件部のIN2=Nの適合度μ(in2
)の計算、条件部の積演算、結論部のOUT=Pの適合
度の計算、更にルール2の条件部のIN1=Pの適合度
の計算を行う。ここでルール2の条件部には”SIN−
2”と云う推論知識メモリ9のファジィ推論知識には未
定義の言語値があるから、外部処理のためにその言語値
SIN−2と外部処理のためにその言語値AVERGと
入力値in2をCPU1に渡す(ステップ40)。
【0022】これによりCPU1はμ(in2)=si
n(in2)に従って言語値SIN−2の適合度μ(i
n2)の計算を行い、これをファジィ推論ユニット5に
返す(ステップ50)。
【0023】ファジィ推論ユニット5は、言語値SIN
−2の適合度μ(in2)を返されると、ファジィ推論
処理を続行し、条件部の積演算、結論部のOUT=12
8の適合度の計算、更にルール3の条件部のIN1=N
とIN2=Pの各々の適合度の計算、条件部の積演算を
行う。ここでルール3の結論部には”AVERG”と云
う推論知識メモリ9のファジィ推論知識には未定義の言
語値があるから、外部処理のためにその言語値AVER
Gと入力値in1,in2をCPU1に渡す(ステップ
60)。
【0024】これによりCPU1はout’(in1,
in2)=(in1+in2)/2に従って言語値AV
ERGの適合度out’(in1,in2)の計算を行
い、これをファジィ推論ユニット5に返す(ステップ7
0)。
【0025】ファジィ推論ユニット5は、言語値AVE
RGの適合度out’(in1,in2)を返されると
、各ルールの結論より確定値outを重心法等により計
算し、これをCPU1へ出力し、ファジィ推論を完了す
る(ステップ80)。
【0026】ファジィ推論ユニット5が適合度の計算を
CPU1に依頼する際、言語値と入力値に加え、図6の
(A),(B)に示されている如く、その計算の内容を
表すモード名、例えば、”ANTECEDENT”,”
CONSEQUENT”等をCPU1に渡してもよい。 この場合はCPU1による外部処理の構造を一括化する
ことが可能になる。
【0027】また結論部の値の計算に、推論入力だけで
なく推論に使われていない変数を用いることも、条件部
のメンバシップ関数に一次元の関数だけでなく、多次元
の関数を用いるも可能である。これには例えば次の如き
推論ルールが考えられる。
【0028】if(in1,in2)=PP  the
n  out=AAA if(in1,in2)=COS−12  then 
 out=N AAA:out’=in1+in2+other但し、
otherは推論に使われていない変数。 COS−12:μ(in1,in2)=cos(in1
+in2)この場合の言語値PPは例えば図7に示され
ている如く、in1とin2とにより決まる変数となる
【0029】また外部処理とて、メンバシップ値等をメ
ンイルーチン、その下のモジュールにて計算するだけな
く、ユーザに入力を要求し、データファイルからメンバ
シップ値を読み取る云う如き構成も可能になる。
【0030】また結論部の積演算法を理論積と代数積の
何れかに、確定値の演算法を重心法と最大高さ法の何れ
かに各々選択的に設定可能であり、積演算、確定値演算
をユーザ定義の演算法により外部処理することも可能で
ある。
【0031】例えば、積演算法をproduct−fl
ag、確定値演算法をdifuzzy−flagとし、
これらを次の如く、定義することができる。
【0032】 if(product−flag==3)μ(in1,
in2)=max(μ(in1)+μ(in2)−1,
0); if(difuzzy−flag==3)
【0033】
【数1】
【0034】この場合のファジィ推論処理のフローは図
8のステップ100乃至150に示されているようにな
る尚、ファジィ推論モジュールとメインルーチンは同一
のマイクロコンピュータにより実行されてもよく、この
場合はファジィ推論モジュールとメインルーチンが各々
実行可能なプログラムとして存在していればよい。
【0035】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるファジィ推論処理システムによれば、ファジィ推
論ユニット如きファジィ推論装置によるファジィ推論処
理に於いて推論ルールに記述された条件部或は結論部の
言語値、結論部の実数値或はその計算法、演算法の設定
変数値等の要件のうちファジィ推論装置に登録されてい
るファジィ推論知識中に存在しないものについては、そ
れらの演算処理に必要な情報が外部の演算処理装置に渡
されてこの演算処理装置によりその演算処理が行われ、
その演算結果が演算処理装置よりファジィ推論のために
ファジィ推論装置に返されるから、ファジィ推論モジュ
ールのコンパクト性を阻害することなく条件部のメンバ
シップ関数の形状、種類、結論部の構成、演算法が制限
されなくなり、また条件部のメンバシップ関数、結論部
の関数を記述する関数法に於ける関数に、三角関数等の
任意の関数構造を採用することが可能になり、これらの
ことから推論方法の設定の自由度が高く、制約を受けず
に適切なファジィ推論が行われ得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるファジィ推論処理システムの実施
に用いられるコンピュータシステムの一例を示すブロッ
ク線図。
【図2】ファジィ推論の一つの入力に関するメンバシッ
プ関数の一例を示すグラフ。
【図3】ファジィ推論のもう一つの入力に関するメンバ
シップ関数の一例を示すグラフ。
【図4】ファジィ推論の出力に関するメンバシップ関数
の一例を示すグラフ。
【図5】本発明によるファジィ推論処理システムに於け
るファジィ推論処理のフローの一例を示すフローチャー
ト。
【図6】(A),(B)は各々本発明によるファジィ推
論処理システムに於けるファジィ推論処理のフローの他
の例をその要部について示すフローチャート。
【図7】本発明によるファジィ推論処理システムに於け
るファジィ推論に用いられ得る条件部のメンバシップ関
数の例を示すグラフ。
【図8】本発明によるファジィ推論処理システムに於け
るファジィ推論処理のフローの他の例を示すフローチャ
ート。
【符号の説明】
1  CPU 2  システムメモリ 3  データメモリ 4  I/Oユニット 5  ファジィ推論ユニット 6  バス 7  インタフェース回路部 8  ファジィ推論エンジン 9  推論知識メモリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ファジィ推論処理装置とその他の処理
    を行う演算処理装置とを用い、前記ファジィ推論装置に
    よるファジィ推論処理に於いて推論ルールに記述された
    条件部或は結論部の言語値、結論部の実数値或はその計
    算法、演算法の設定変数値等の要件が前記ファジィ推論
    装置に登録されているファジィ推論知識中に存在しなけ
    れば、それらの演算処理に必要な情報を前記演算処理装
    置に渡して当該演算処理装置によりその演算処理を遂行
    し、その演算結果を前記演算処理装置が前記ファジィ推
    論装置に返してファジィ推論を行うことを特徴とするフ
    ァジィ推論処理システム。
JP3114792A 1991-05-20 1991-05-20 ファジィ推論処理システム Pending JPH04343136A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3114792A JPH04343136A (ja) 1991-05-20 1991-05-20 ファジィ推論処理システム
KR1019920008110A KR970006029B1 (ko) 1991-05-20 1992-05-14 퍼지 추론 처리 시스템
EP19920108546 EP0514879A3 (en) 1991-05-20 1992-05-20 Fuzzy inference processing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3114792A JPH04343136A (ja) 1991-05-20 1991-05-20 ファジィ推論処理システム

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JPH04343136A true JPH04343136A (ja) 1992-11-30

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ID=14646806

Family Applications (1)

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JP3114792A Pending JPH04343136A (ja) 1991-05-20 1991-05-20 ファジィ推論処理システム

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EP (1) EP0514879A3 (ja)
JP (1) JPH04343136A (ja)
KR (1) KR970006029B1 (ja)

Families Citing this family (3)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0514879A2 (en) 1992-11-25
EP0514879A3 (en) 1993-06-23
KR970006029B1 (ko) 1997-04-23
KR920022119A (ko) 1992-12-19

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010307