JPH05250500A - ファジィー論理集積回路 - Google Patents

ファジィー論理集積回路

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JPH05250500A
JPH05250500A JP4048266A JP4826692A JPH05250500A JP H05250500 A JPH05250500 A JP H05250500A JP 4048266 A JP4048266 A JP 4048266A JP 4826692 A JP4826692 A JP 4826692A JP H05250500 A JPH05250500 A JP H05250500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mosfet
electric field
pch
nch
resistor
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Pending
Application number
JP4048266A
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English (en)
Inventor
Junichi Tanimoto
順一 谷本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率よくあいまいさを取り扱うことができる
ファジィー論理集積回路を提供する。 【構成】 複数のNチャネル金属酸化半導体電界トラン
ジスタ(Nch-MOSFET)QN1,QN2を有しており当該
複数のNch-MOSFETQN1,QN2のゲートが一方のNch-
MOSFETQN1のドレインと接続されたカレントミラー回
路と、メンバーシップ関数の事象ごとのグレードを入力
信号とする複数のPチャネル金属酸化半導体電界トラン
ジスタ(Pch-MOSFET)QP1,QP2と、複数のPch-MO
SFETQP1,QP2に共通のソースノード(COMMON)及
び電源の間に接続された抵抗R1と、電源に接続された
抵抗R2と、抵抗R2にソースが接続されておりゲート
及びドレインに推論結果を出力するPch-MOSFETQP3と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファジィー推論が可能
なコンピュ−タ装置などに用いられるファジィー論理集
積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3を参照してファジィー推論の概略を
説明する。
【0003】ファジィー推論に使う知識は、過去の多く
の経験を基にして集約されたものであり、輪郭のあいま
いな制御規則で表現されている。その制御規則は「〜が
〜であれば、〜せよ」という形で表現される。「〜が〜
であれば」という部分を制御規則の前件部といい、「〜
せよ」という部分を後件分といい、それぞれメンバーシ
ップ関数で特定できる。
【0004】ファジィー推論においては、その制御規則
の前件部、即ち知識と事実とのソフトマッチングをとっ
て1つの推論結果を出す。ここでソフトマッチングと
は、その知識を表現するメンバーシップ関数と事実を表
現するメンバーシップ関数を比較することであり、それ
らの関数の重なった部分(斜線部)のピーク値を合致度
合い(ソフトマッチングの度合い)とすることである
(図4参照)。
【0005】そして、ソフトマッチングの合致度合い
を、制御規則の後件部を表現するメンバーシップ関数に
適用して、推論結果を得る(図5参照)。
【0006】他の複数の知識も事実との間でソフトマッ
チングをとり、個々に推論結果をとる。そして、それら
複数の推論結果を重ね合わせて合成することで最終的な
推論結果としての新たなメンバーシップ関数を作成する
(図6参照)。
【0007】更に、この最終的な推論結果である新たな
メンバーシップ関数からエッセンスを取り出すために、
デファジフィケーションという過程を経る。デファジフ
ィケーションにおいて最もよく使われる方法は重心法で
ある。このほかに、メンバーシップ関数の最大値を与え
る横軸の中間点をとる方法や、メンバーシップ関数の面
積を半分にする点をとる方法などがある。このデファジ
ィフィケーションにより、結果としての確定的な値を出
力する。
【0008】また、ファジィー論理が「あいまいさ」を
取り扱う理論でありながら、その研究の多くがデジタル
計算機を用いたソフトウエアシステムへの応用に向けら
れているのが現状である。そして、ファジィー論理は、
「0」から「1」までの区間の連続的な値を扱う理論で
あり2値論理を前提とするデジタル計算機になじまない
という面をもっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のファジ
ィー論理を用いたデジタル計算機は、「0」と「1」と
からなる2値論理に基づく演算を行うものであり、その
演算処理はきわめて正確であるが、アナログ値の入力に
は、アナログ/デジタル(A/D)変換回路を付加する
必要があり、最終結果が得られるまでに長い時間を要す
るという問題点があった。
【0010】また、ファジィー論理の応用のためのプロ
グラムは極めて複雑にならざるを得ず、その処理のため
には大型デジタル計算機が必要となり経済的でないとい
う問題点があった。
【0011】本発明は、上記従来のファジィー論理の応
用に関する問題点に鑑み、効率よくあいまいさを取り扱
うことができるファジィー論理集積回路を提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の第1変
数を入力する複数の第1電界トランジスタを有しており
複数の第1電界トランジスタの各ゲート端子が複数の第
1電界トランジスタのうちの一つの電界トランジスタの
ドレイン端子に接続されたカレントミラー回路と、特定
の信号を入力する複数の第2電界トランジスタと、複数
の第2電界トランジスタに共通のソ−ス端子及び電源ま
たは接地間に接続された第1抵抗と、電源または接地に
接続された第2抵抗と、第2抵抗にソース端子が接続さ
れておりゲート端子及びドレイン端子にファジィー推論
の過程で必要となる第2変数を出力する第3電界トラン
ジスタとを備えているファジィー論理集積回路によって
達成される。
【0013】
【作用】本発明のファジィー論理集積回路では、カレン
トミラー回路は複数の第1変数を入力する複数の第1電
界トランジスタを有しており複数の第1電界トランジス
タの各ゲート端子が複数の第1電界トランジスタのうち
の一つの電界トランジスタのドレイン端子に接続され、
複数の第2電界トランジスタは特定の信号を入力し、第
1抵抗は複数の第2電界トランジスタに共通のソ−ス端
子及び電源または接地間に接続され、第2抵抗は電源ま
たは接地に接続され、第3電界トランジスタは第2抵抗
にソース端子が接続されておりゲート端子及びドレイン
端子にファジィー推論の過程で必要となる第2変数を出
力する。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明のファジィー論
理集積回路の実施例を説明する。
【0015】図1は、本発明のファジィー論理集積回路
の一実施例である対応最小値回路(C−MIN回路)の
構成を示すブロック図である。
【0016】図1のC−MIN回路は、複数の第1電界
トランジスタであるNチャネル金属酸化半導体電界トラ
ンジスタ(Nch-MOSFET)QN1,QN2により構成され
ておりNch-MOSFETQN1,QN2のゲート端子がNch-MO
SFETQN1のドレイン端子と接続されているカレントミ
ラー回路と、特定の信号であるメンバーシップ関数の事
象ごとのグレードを入力信号とする複数の第2電界トラ
ンジスタであるPチャネル金属酸化半導体電界トランジ
スタ(Pch-MOSFET)QP1、QP2と、Pch-MOSFETQP
1、QP2の共通のソース端子(COMMONと呼ぶ)と電源
の間に接続された第1抵抗である抵抗R1と、第3電界
トランジスタであるPch-MOSFETQP3と電源の間に接続
された第2抵抗である抵抗R2と、ソースが抵抗R2と
接続されておりゲートとドレインがこの回路の出力(推
論結果となる)に接続されているPch-MOSFETQP3とを
備えている。
【0017】ここで、抵抗R1,R2は同じ抵抗値を有
し、Nch-MOSFETQN1,QN2も等しい電流駆動能力を
有しており、また、Pch-MOSFETQP1,QP2及びQP
3もそれぞれ等しい電流駆動能力を有している。
【0018】これらのPch-MOSFETの入力信号となるメン
バーシップ関数の事象ごとのグレードは、それぞれ
「0」から「1」までの区間の連続的な値である。ここ
で、複数のPch-MOSFETのうち、事象ごとに複数のメンバ
ーシップ関数のグレードの中で最も値の低いものをゲー
ト入力信号とするPch-MOSFETのみがオン(ON)状態に
なり、それ以外のPch-MOSFETはオフ(OFF)状態にな
る。
【0019】例えば、ある事象においてメンバーシップ
関数1のグレートが最も低かった場合にはPch-MOSFETQ
P1のみがON状態になり、Pch-MOSFETQP2はOFF
状態になる。そして、次の事象においてメンバーシップ
関数2のグレードが最も低かった場合にはPch-MOSFETQ
P2のみがON状態になり、Pch-MOSFETQP1はOFF
状態になる。
【0020】結果として、個々の事象において唯一ON
状態になったPch-MOSFETと抵抗R1及びNch-MOSFET Q
N1による電流パスが形成され、Pch-MOSFETのオン抵抗
値と抵抗R1の値とNch-MOSFETQN1のオン抵抗値で決
まる中間電圧がCOMMONに生じ、それがカレントミラー回
路を形成するNch-MOSFETQN1,QN2のゲート電圧と
なる。
【0021】更に、抵抗R2とPch-MOSFETQP3及びNc
h-MOSFETQN2による電流パスが形成され、抵抗R2の
値が抵抗R1の値と、Nch-MOSFETQN2のゲート電圧が
Nch-MOSFETQN1のゲート電圧とそれぞれ等しいことに
より、Pch-MOSFETQP3のドレインとゲートの共通ノー
ドである出力(推論結果となる)にCOMMONの中間電圧と
等しい電圧が発生する。この作用により、個々の事象に
おけるメンバーシップ関数のそれぞれのグレードの中で
最も低い値がそのまま推論結果(ソフトマッチングの結
果)として出力される。
【0022】アンサンブル最大値回路(E−MAX回
路)は、図2に示すように、複数の第1電界トランジス
タであるPch-MOSFETQP1,QP2により構成されてお
りPch-MOSFETQP1,QP2のゲート端子がPch-MOSFET
QP1のドレイン端子と接続されているカレントミラー
回路と、特定の信号である推論結果の事象ごとのグレー
ドを入力信号とする複数の第2電界トランジスタである
Nch-MOSFETQN1,QN2,QN3と、Nch-MOSFETQN
1,QN,QN3の共通のソース端子(COMMONと呼ぶ)
と接地(GND)の間に接続された第1抵抗である抵抗
R1と、第3電界トランジスタであるNch-MOSFETQN4
とGNDの間に接続された第2抵抗である抵抗R2と、
ソース端子が抵抗R2と接続されておりゲート端子及び
ドレイン端子がこの回路の出力(最終的な推論結果)に
接続されているNch-MOSFETQN4とを備えている。
【0023】ここで、抵抗R1,R2は同じ抵抗値を有
し、Pch-MOSFETQP1,QP2は等しい電流駆動能力を
有しており、また、Nch-MOSFETQN1,QN2,QN3
及びQN4もそれぞれ等しい電流駆動能力を有してい
る。
【0024】Nch-MOSFETQN1,QN2,QN3の入力
信号となる1つの推論結果の事象ごとのグレードは、
「0」からと「1」までの区間の連続的な値である。こ
こで、事象ごとに複数の推論結果のグレードの中で最も
値の高いものをゲート入力信号とするNch-MOSFETのみが
ON状態になり、それ以外のNch-MOSFETはOFF状態に
なる。
【0025】例えば、ある事象において推論結果1のグ
レードが最も高かった場合にはNch-MOSFETQN1のみが
ON状態になり、Nch-MOSFETQN2,QN3はOFF状
態になる。そして、次の事象において推論結果2のグレ
ードが最も高かった場合にはNch-MOSFETQN2のみがO
N状態になり、Nch-MOSFETQN1,QN3はOFF状態
になる。
【0026】結果として、個々の事象において唯一ON
状態になったNch-MOSFETと抵抗R1及びPch-MOSFETQP
1による電流パスが形成され、Nch-MOSFETのオン抵抗値
と抵抗R1の値とPch-MOSFETQP1のオン抵抗値で決ま
る中間電圧がCOMMONに生じ、それがカレントミラー回路
を形成するPch-MOSFETQP1,QP2のゲート電圧とな
る。
【0027】更に、抵抗R2とNch-MOSFETQP4及びPc
h-MOSFETQP2による電流パスが形成され、抵抗R2の
値が抵抗R1の値と、Pch-MOSFETQP2のゲート電圧が
Pch-MOSFETQP1のゲート電圧とそれぞれ等しいこしに
より、Nch-MOSFETのドレインとゲートの共通ノードであ
る出力(最終的な推論結果となる)にCOMMONの電位と等
しい電圧が発生する。
【0028】この作用により個々の事象におけるメンバ
ーシップ関数のそれぞれのグレードの中で最も高い値が
そのまま最終的な推論結果(ディファジィフィケーショ
ンの入力)として出力される。
【0029】
【発明の効果】本発明のファジィー論理集積回路は、複
数の第1変数を入力する複数の第1電界トランジスタを
有しており複数の第1電界トランジスタの各ゲート端子
が複数の第1電界トランジスタのうちの一つの電界トラ
ンジスタのドレイン端子に接続されたカレントミラー回
路と、特定の信号を入力する複数の第2電界トランジス
タと、複数の第2電界トランジスタに共通のソ−ス端子
及び電源または接地間に接続された第1抵抗と、電源ま
たは接地に接続された第2抵抗と、第2抵抗にソース端
子が接続されておりゲート端子及びドレイン端子にファ
ジィー推論の過程で必要となる第2変数を出力する第3
電界トランジスタとを備えているので、効率よくあいま
いさを取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のファジィー論理集積回路の第1実施例
であるC−MIN回路の構成を示す回路図である。
【図2】本発明のファジィー論理集積回路の第2実施例
であるE−MAX回路の構成を示す回路図である。
【図3】ファジィー推論の概略説明図である。ファジィ
ー推論における各段階ごとの説明図である。
【図4】ファジィー推論における知識を示すメンバーシ
ップ関数と事実を示すメンバーシップ関数のC−MIN
を取る段階の説明図である。
【図5】ファジィー推論における制御規則の後件部を示
すメンバーシップ関数に対してソフトマッチングの度合
いを適用して推論結果を得る段階の説明図である。
【図6】ファジィー推論における複数の推論結果からE
−MAXをとり最終的な推論結果を得る段階の説明図で
ある。
【符号の説明】
QN1,QN2 Nチャネル金属酸化半導体電界トラン
ジスタ QP1、QP2,QP3 Pチャネル金属酸化半導体電
界トランジスタ R1,R2 抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の第1変数を入力する複数の第1電
    界トランジスタを有しており当該複数の第1電界トラン
    ジスタの各ゲート端子が該複数の第1電界トランジスタ
    のうちの一つの電界トランジスタのドレイン端子に接続
    されたカレントミラー回路と、特定の信号を入力する複
    数の第2電界トランジスタと、前記複数の第2電界トラ
    ンジスタに共通のソ−ス端子及び電源または接地間に接
    続された第1抵抗と、前記電源または前記接地に接続さ
    れた第2抵抗と、前記第2抵抗にソース端子が接続され
    ておりゲート端子及びドレイン端子にファジィー推論の
    過程で必要となる第2変数を出力する第3電界トランジ
    スタとを備えていることを特徴とするファジィー論理集
    積回路。
JP4048266A 1992-03-05 1992-03-05 ファジィー論理集積回路 Pending JPH05250500A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4048266A JPH05250500A (ja) 1992-03-05 1992-03-05 ファジィー論理集積回路

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JP (1) JPH05250500A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0706143A1 (fr) * 1994-10-06 1996-04-10 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique S.A. - Recherche et Développement ContrÔleur à logique floue de type analogique

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0706143A1 (fr) * 1994-10-06 1996-04-10 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique S.A. - Recherche et Développement ContrÔleur à logique floue de type analogique
FR2725539A1 (fr) * 1994-10-06 1996-04-12 Suisse Electronique Microtech Controleur a logique floue de type analogique

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