JPH04364527A - 演算装置 - 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、与えられたデータに対
する演算を高速で実行するための演算装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、人間の持つあいまいさを取り扱う
手法としてファジィ理論が注目され、これに基づいて演
算処理を行うファジィコンピュータが研究されている。 このファジィコンピュータは、通常のディジタル演算の
場合より桁違いに多い、ファジィ集合で表現される大量
のデータを高速で処理することが要求される。そのため
には、ファジィ集合演算に必要な演算処理又はよく用い
られる手順を高速化することが必要であり、そのような
処理或は手順の代表例として、ある演算の結果に応じて
次の演算が変わるという処理を演算装置に実行させる場
合に用いられる分岐命令がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
演算装置ないしコンピュータは、全ての分岐命令をソフ
トウエアで実現している。すなわち、演算回路を制御す
る制御装置（ＣＰＵ）に予め設定した手順に従って分岐
命令を出すようにしているので、汎用性には富むが、高
速化が難しい。これは、ある演算の結果によって次の演
算が変わるという分岐処理がある場合、最初の演算を終
了してその結果を解析するまで、次の演算を開始できな
い手順になっているためである。

【０００４】更に、比較的単純な分岐演算であっても、
演算結果の解析や分岐のために実際の演算よりも多くの
時間を要し、処理速度が向上しない原因となっていた。

【０００５】従って、本発明の目的は、比較的単純な分
岐演算を高速化できる回路を構成することにより、ファ
ジィ集合のような多量のデータに対しても高速で演算を
実行できる演算装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の演算装置は、与
えられたデータから条件判断を行い、その結果を出力す
る条件判断回路と、前記条件判断回路からの出力に応じ
て、外部制御回路から送られた命令から演算命令を決定
し、該演算命令を出力する命令判別回路と、該命令判別
回路からの演算命令に従って、与えられたデータに対す
る演算を実行し、その結果を出力する演算回路とを備え
たことを特徴とする。

【０００７】本発明をファジィ集合演算に用いる場合、
演算回路は、ファジィ集合演算に用いられる基本的な演
算を実行するように構成されると共に、条件判断回路及
び演算回路には、ファジィ集合演算に必要な１及び０を
表わす信号が入力される。

【０００８】

【作用】条件判断回路にデータが与えられると、条件判
断が行われ、その結果がイベントとして出力される。命
令判別回路では、条件判断回路から出力された判断結果
に応じて、外部制御回路から送られた命令から演算命令
が決定され、演算回路に送られる。演算回路は、命令判
別回路から送られた演算命令に従って、与えられたデー
タに対する演算を実行し、その結果を出力データとして
出力する。

【０００９】このように、分岐命令は、条件判断回路で
判断された結果に応じて命令判別回路で決定されるので
、外部制御装置では条件判断を行う必要がなく、判断結
果を求める必要もない。つまり、制御装置では条件判断
を行わず、分岐しないので、制御装置は与えられた演算
制御を行うだけでよい。そのため、制御装置に設定され
る演算制御のための手順が簡素化される。

【００１０】また、一つの制御装置で複数個の演算回路
を同時に制御することができるため、並列演算による高
速化が容易である。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の実施例の構成を示す。

【００１２】この演算装置１は、条件判断回路２、命令
判別回路３及び演算回路４を具備する。

【００１３】条件判断回路２は、与えられたデータＣ，
Ｄから判断を行い、その判断結果をイベントとして出力
する。

【００１４】命令判別回路３は、図示しない外部制御回
路から送られる命令から、条件判断回路２の出力（判断
結果）に応じた演算命令を決定し、その命令を出力する
。

【００１５】演算回路４は、命令判別回路３からの命令
に従って、与えられたデータＡ，Ｂに対する演算を実行
し、その結果を出力データとして出力する。

【００１６】上記構成の演算装置によれば、演算は次の
ように行われる。

【００１７】例えば、与えられた２つのデータａ，ｂに
対してａ÷ｂ＝ｃなる演算を実行する場合、条件判断回
路２として比較器、演算回路４としてＭｉｎ／Ｍａｘ回
路を用いると、次のような手順で演算を実行してｃを求
めることができる。

【００１８】まず、目的の演算は、ａ＝ｂ×ｃと書き換
えられるので、演算処理は、ａとｂ×ｃの大小を比較し
、その結果に応じてｃの値を増減して、ａ＝ｂ×ｃとな
ったときのｃの値を求めればよい。

【００１９】それ故、初めに、条件判断回路（比較器）
２に与えられるデータをＣ＝ａ，Ｄ＝ｂ×ｃ１　（ｃ１
　は任意に定めた初期値）とし、両者の大小を比較する
。その結果、ａ＞ｂ×ｃ１　がイベントとして命令判別
回路３に送られる。

【００２０】命令判別回路３には、制御回路からの命令
として、“もし＞ならばＭａｘをとり、そうでないなら
ばＭｉｎをとる”という命令を与える。従って、命令判
別回路３は、条件判断回路（比較器）２からの判断結果
として、ａ＞ｂ×ｃ１　なるイベント信号が送られた時
はＭａｘをとる演算命令、イベント信号が送られない時
はＭｉｎをとる演算命令を、それぞれ出力する。

【００２１】一方、演算回路（Ｍｉｎ／Ｍａｘ回路）４
に与えられるデータをＡ＝ｃｉ　，Ｂ＝ｃｉ＋１　（ｃ
ｉ　＜ｃｉ＋１，ｉ＝１，２，・・・・）とすると、演
算回路４は、条件判断回路（比較器）２の判断結果がａ
＞ｂ×ｃ１　のときは、Ｍａｘをとる演算命令によって
ｃ２　を出力する。 そこで、このｃ２　を用いて、条件判断回路（比較器）
２に次の入力データＤ＝ｂ×ｃ２　を与える。条件判断
回路２の判断結果がａ≦ｂ×ｃ１　のときは、Ｍｉｎを
とる演算命令によってｃ１　を出力することになる。

【００２２】従って、ａ＞ｂ×ｃｉ　である限り上記の
手順を繰返して実行し、ａ≦ｂ×ｃｉとなったときの出
力ｃｉ　が、求める解となる。

【００２３】図１の演算装置によれば、他の演算も同様
に実行することができる。

【００２４】図２は、演算装置１をファジィ集合演算に
用いた場合の例を示す。ファジィ集合演算には、次のよ
うな演算がよく用いられる。

【００２５】 ｂ＝１ならば、ｘ＝ａ ａ＝１ならば、ｘ＝ｂ その他の場合、ｘ＝０ これを図示すると、図３のようになる。この場合、ａ、
ｂはそれぞれ所定のファジィ集合への所属度を表わすメ
ンバシップ関数である。

【００２６】また、上記の演算の手順をフローチャート
で表わすと、図４のようになる。すなわち、初めにｘ＝
０とおき、ｂ＝１か否かを判断する。その結果、Ｙｅｓ
ならばｘ＝ａとおいて終了する。Ｎｏならば、次にａ＝
１か否かを判断する。その結果、Ｙｅｓならばｘ＝ｂと
おいて終了し、Ｎｏならばそのまま（ｘ＝０で）終了と
なる。このように、上記の演算には条件分岐が２つある
。

【００２７】このような演算は、図１の条件判断回路２
として比較器、演算回路４としてＭｉｎ／Ｍａｘ回路を
用いることで実現できる。その演算動作を次の通りであ
る。

【００２８】（１）入力データＣをｂ、Ｄを１とする。 比較器２からの出力（イベント）としてＣ＝Ｄを用い、
演算回路であるＭｉｎ／Ｍａｘ回路４への命令は、ｂ＝
１ならばＭａｘ、そうでなければＭｉｎとする。

【００２９】（２）Ｍｉｎ／Ｍａｘ回路４へのデータは
、Ａ＝ａ、Ｂ＝０とする。Ｍｉｎ／Ｍａｘ回路４による
演算結果（出力）は、外部メモリ等に保持する。

【００３０】（３）次に、ａとｂを置き換えて同様に演
算を行う。２回の演算のうち、Ｍｉｎ／Ｍａｘ回路を用
いて大きい方を取れば、それが上記の演算の解となる。

【００３１】かくして、演算は３ステップで終了する。

【００３２】以上、実施例について説明したが、本発明
はこれに限られない。例えば、演算回路は、Ｍｉｎ／Ｍ
ａｘ回路に限らず、加減算などの算術演算やＡＮＤ，Ｏ
Ｒなどの論理演算を実行する回路であってもよく、目的
の演算に応じて任意の演算回路を用いることができる。

【００３３】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、条件分
岐は演算回路の周辺回路だけで実現されるので、制御回
路は従来のように条件判断をする必要がなく、条件判断
の結果を知る必要もない。従って、制御回路は分岐のな
い逐次的な処理を実行すればよく、ファジィ集合のよう
な多量のデータに対しても、演算の高速化と制御回路の
簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成図。

【図２】図１の演算装置をファジィ集合演算に用いた場
合の構成を示す図。

【図３】ファジィ集合演算に用いられる演算の例を示す
図。

【図４】図３の演算を実行する手順を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１…演算装置、２…条件判断回路、３…命令判別回路、
４…演算回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】与えられたデータから条件判断を行い、そ
   の結果を出力する条件判断回路と、該条件判断回路によ
   る判断結果に応じて、外部の制御回路から送られた命令
   から演算命令を決定し、該演算命令を出力する命令判別
   回路と、該命令判別回路からの演算命令に従って、与え
   られたデータに対する演算を実行し、その結果を出力す
   る演算回路とを備えたことを特徴とする演算装置。
2. 【請求項２】前記演算回路は、ファジィ集合演算に用い
   られる基本的な演算を実行するように構成されると共に
   、前記条件判断回路及び前記演算回路には、ファジィ集
   合演算に必要な１及び０を表わす信号が入力されること
   を特徴とする請求項１記載の演算装置。