明 細 書 メ ンバー シ ッ プ関数の設定方法お よ び装置な ら びに 解折方法お よ び装置 技術分野
こ の発明 は, フ ア ジ ィ 推論装置, フ ア ジ ィ 制御装置 等 々 と い う 名称で呼ばれ, モ ー ダス * ポ ネ ン ス の推論 形式に し たが う フ ァ ジ ィ 推論を実行す る 装置 に お け る メ ンバー シ ッ プ関数の設定方法お よ び装置, な ら びに メ ンバ ー シ ッ プ関数の解析方法およ び装置 に関す る 。 背景技術
モ ー ダス · ポ ネ ン ス の推論形式に し た力く ぅ フ ァ ジ ィ 推論ルー ル は一般に は I f , t h e n 形式で記述 さ れ, メ ン バ ー シ ッ プ関数 を 伴 う 。 ノレ一 ノレ の 設定に は メ ン バ ー シ ッ プ関数の設定 (な い し は登録) が必要であ る 。
入力変数を I i 〜 I n , 出力変数を 0 〜 o m と す る。 メ ン バ 一 シ ッ プ関数はそ の特徵を表現 し た ラ ベル N L , N M , N S , Z R , P S , P M , P L で表わ さ れ る こ と 力 多 い。 N は Negative, P は Positive, L は Large , M (ά Med i um, S は Sna】】 , Z R (ま Zeroを表わ す。 た と え ば N L は Negat i ve Largeで , 「負の大 き な 値」 と い う 言語情報 に よ っ て そ の 概念が定 め ら れ る
フ ア ジ ィ 集合 (メ ンバー シ ッ プ関数) を表わす。 ま た P S は正 の 小 さ な 値, Z R は ほ ぼ零を そ れぞれ表わ す。 こ れ ら の メ ンバー シ ッ プ関数の特徴を表わす言語 情報を以下ラ ベル と い う 。
従来の 推論 ル ー ル の プ ロ グ ラ ミ ン グ に お け る メ ン バー シ ッ プ関数の設定方法の 1 つ は, 入力変数およ び 出力変数 ご と に, 使用す る ラ ベルの それぞれにつ いて メ ンバー シ ッ プ関数を定義す る こ とであ る。 すなわ ち 入力変数 I p ( p = l 〜! 1 ) の それぞれにつ いて 7種 類の メ ンバ一 シ ッ プ関数 N L ! p, N M I p, …, P L Ip を定義 し, 出力変数 O q ( q = l ~ m ) の それぞれに つ いて 7 種類の メ ンバ一 シ ッ プ関数 N L 0。, N M 0q, …, P L 0。を定義す る 。 こ の方法の長所は, 入, 出力 変数, ラ ベル ご と に所望の形の メ ンバー シ ッ プ関数を 定義で き , それぞれに微細な調整が可能 と な る と い う こ と であ る 。 短所は メ ンバー シ ッ プ関数メ モ リ と し て 大容量の も のが必要 と な る こ と が挙げ られ る 。 た と え ば 1 つ の メ ン バ ー シ ッ プ関数の 変数領域を 256 分割 し , 分割 さ れた変数区画 ご と に 8 ビ ッ ト ( 256 段階) で関数値を表わ し た と す る と , 1 メ ンバー シ ッ プ関数 当 り 2 K ビ ッ ト ( 256 X 8 = 2.048 ) の容量が必要で あ る 。 入力変数の種類数を ΙΟ ( η - ΙΟ) , 出力変数の 種類数を 2 ( m = 2 ) と し , 各入, 出力変数 ごと に 7 種類の メ ン バ ー シ ッ プ関数を設定 し た と す る と , 10 X
2 x ( 2 K ) X 7 = 280 K ビ ッ ト の メ モ リ 容量が必要 と な る 。 こ の 方法 は , 数多 く の メ ン バ ー シ ッ プ関数 ( 20 Χ 7 = 140 種類) の設定が必要であ り , そ の手間 がか力、 り 煩 し い と い う 問題 も 内包 し て い る 。
他の方法は, すべての入, 出力変数に対 し て同一の メ ンバー シ ッ プ関数を使用す る こ と であ る 。 こ の方法 に よ る と メ モ リ 容量は ( 2 Κ ) X 7 - 14K ビ ッ 卜 です み, メ ンバ一 シ ッ プ関数 も 7 種類設定すれば足 り る 。 し 力、 し な力《 ら , メ ン バー シ ッ プ関数の形が決 っ て い る ので, 微妙な調整がで き な い と い う 欠点があ る 。
さ ら に他の方法 と し て, 必要な メ ンバー シ ッ プ関数 を あ ら 力、 じ め 作成 し , こ れ ら に そ れぞれ異 な る 符号
(番号) を割当ててお く こ と であ る 。 た と え ば 27種類 の メ ン バ ー シ ッ プ 関 数 が必要 な 場 合 に は , こ れ ら を作成 し て メ モ リ に記憶 し かつ M F i , M F 2 , …, M F 27と い う よ う に識別符号を付 し てお く 。 こ れ に よ り メ モ リ は最小限必要な容量でよ い こ と に な る 。 こ の 方法に よ る と ルー ルは下記の よ う に こ の識別符号を用 いて表現 さ れ る 。
f I , and
1 M F 5 I 2 M F 13'
1 n M—— F 6 ' t 1h "e cn " 0 v 1 M A" F 1 9
こ の方法 に よ る と , ノレ 一 ル に お い て メ ン バ 一 シ ッ プ 関数を指定す る た め に ラ ベルを用 い る こ と がで き な い ので, ルー ルの記述がた いへん分 り に く い と い う 問題
があ る 。
一方, フ ア ジ ィ 推諭装置 の 応用 ( ア プ リ ケ ー シ ョ ン) において は, そ の制御対象に対 し ていかに適切な 推論ルー ルゃ メ ンバー シ ッ プ関数を設定す る か と い う こ と が重要な課題であ る。 一旦設定 し たルー ルゃ メ ン バ一 シ ッ プ関数がフ ア ジ ィ 推論に おいて どの よ う な役 割 を果 し て い る か , 設定 さ れた 複数の ルー ルゃ メ ン バ ー シ ッ プ関数が相互に どの よ う に関係 し てい る か と い う こ と を解析す る こ と も ま た, フ ア ジ ィ 推論制御の 改良, 改善の た め に不可欠な事柄であ る 。
しか し な力《 ら フ ア ジ ィ 推論の応用 の研究はま だその 端緒につ い たばか り であ り , 充分な研究が行なわれて い な いのが現状であ る 。 発明 の開示
こ の発明 は, メ ンバー シ ッ プ関数設定の た め に取扱 いやす く かつ分 り やすい ラ ベル (言語情報) を用 い る こ と がで き , し力、 も メ ンバー シ ッ プ関数を記憶す る メ モ リ 容量を削減す る こ と ので き る メ ンバー シ ッ プ関数 の設定方法お よ び装置を提供す る こ と を 目 的 とす る。
さ ら に , こ の 発明 は, 設定 さ れた 複数の メ ンバー シ ッ プ関数相互の関連性を解析す る こ と がで き る新規 な方法お よ び装置を提供す る こ と を 目 的 とす る 。
こ の発明 に よ る メ ンバー シ ッ プ関数の設定装置は,
入, 出力変数 ご と に, かつ識別符号 ご と に設定 さ れた メ ンバー シ ッ プ関数の 間 に 同一性を有す る も のがあ る か ど う かをチ ユ ッ ク す る 手段, 設定 さ れた'異な る メ ン バー シ ッ プ関数に は異な る 番号を割当て, 同一性を有 す る メ ン バ ー シ ッ プ関数 に は 同一番号を割 当 て る 手 段, 設定 さ れ た メ ン バ ー シ ッ プ関数を表わす デー タ を, それに割当て ら れた番号 に対応 し て記億す る 第 1 の記憶手段, お よ びメ ン バー シ ッ プ関数に割当 て ら れ た番号 と , それに対応す る メ ンバ一 シ ッ プ関数の識別 符号お よ び入, 出力変数名 と を関連づけて記憶す る 第 2 の記憶手段を備えてい る こ と を特徵 と す る 。
ま た こ の発明 に よ る メ ンバ ー シ ッ プ関数の設定方法 は, 入, 出力変数 ご と に, かつ識別符号 ご と に設定 さ れた メ ン バ ー シ ッ プ関数の 間 に 同一性を有す る も のが あ る 力、 ど う 力、 を チ ェ ッ ク し , 設定 さ れた 異 な る メ ン バー シ ッ プ関数に は異な る 番号を割当て, 同一性を有 す る メ ンバー シ ッ プ関数に は同一番号を割当て, 設定 さ れた メ ンバー シ ッ プ関数を表わすデー タ を, それに 割 当 て ら れ た 番号 に 対応 し て第 1 の 記億手段 に 記憶 し , さ ら に メ ン バ ー シ ッ プ関数 に割 当て ら れた 番号 と , それに対応す る メ ン バー シ ッ プ関数の識別符号お よ び入, 出力変数名 と を関連づけ て第 2 の記憶手段 に 記憶す る こ と を特徴 と す る 。
こ の発明 に よ る と , 設定 さ れた メ ンバー シ ッ プ関数
の 間 に同一性を有す る も の (同一形状の も の ま た は制 御性能上同一 と みなせ る 程度に類似 し てい る も の) が あ る かど う かをチ ェ ッ ク し, 同一性を有す る も の につ いてはそ の重複登録を回避 し てい る 。 し たがっ て, メ ンバー シ ッ プ関数を表わすデー タ を記億 (登録) す る メ モ リ の容量を減 らす こ と が可能であ る。
—方, 異な る メ ンバー シ ッ プ関数に は異な る 番号を 割当てて, そ の番号に対応 し てメ ンバ一 シ ッ プ関数を 表わすデー タ を メ モ リ に記億 し てい る 。 そ し て, メ ン バ ー シ ッ プ関数 に 割 当 て ら れ た 番号 と そ の メ ンバ一 シ ッ プ関数の識別符号お よ び入, 出力変数名 と の対応 関係を示すデー タ を記憶 し てい る。 識別符号 と し ては 言語情報 (ラ ベル) を用 い る こ と が可能であ る 。 し た が っ て, 操作者は入, 出力変数名 と メ ンバー シ ッ プ関 数の言語情報 と を用 い てルー ルの設定, 入力が可能で あ り , 使い やすい マ ン Zマ シ ン · イ ン タ ー フ ェ ー ス を もつ こ と に な る 。
こ の発明 に よ る メ ンバー シ ッ プ関数の解折方法およ び装置は上述 し た メ ンバー シ ッ プ関数の設定方法およ び装置において, 設定 さ れた メ ンバー シ ッ プ関数の 間 に 同一性 (ま た は類似性) を有する も のがあ る かど う かをチ ェ ッ ク す る た めに用 い る こ と がで き る 。 も ち ろ ん, こ の発明 に よ る メ ン バ一 シ ッ プ解析方法お よ び装 置 は一般的な フ ア ジ ィ 推論装置に も適用で き る 。
こ の発明 に よ る メ ンバ一 シ ッ プ関数の解析装置 は, メ ン ノ '一 シ ッ プ関数間の相関を と る こ と に よ っ て 2 つ の メ ンバー シ ッ プ関数の類似度を算出す る 手段, お よ び算出 さ れた類似度 (同一性を含む) を所定の基準値 と 比較 し , 少 な く と も , 類似 と 判定 さ れ た メ ン バ 一 シ ッ プ関数を出力す る 手段を備え て い る こ と を特徴 と す る 。
必要な ら ば, 類似 と 判定 さ れた メ ン バー シ ッ プ関数 の 一方を削除す る 手段を設け る 。 出力 さ れた メ ン バ ー シ ッ プ関数の類似性に関す る デー タ を作業者がみ て, 作業者が削除すべ き と 判断 し た と き に削除指令を入力 す る よ う にす る こ と も で き る し , 自動的 に 削除す る よ う に し て も よ い。
こ の発明 に よ る メ ンバー シ ッ プ'関数の解析方法 は, メ ンバー シ ッ プ関数間の相関を と る こ と に よ っ て 2 つ の メ ン バ 一 シ ッ プ関数の類似度を算出 し, 算出 さ れた 類似度を所定の基準値 と 比較 し , 少な く と も , 類似 と 判定 さ れた メ ンバ ー シ ッ プ関数を出力す る こ と を特徴 と す る 。
こ の発明 に よ る と , 2 つ の メ ンバー シ ッ プ関数の客 観的な類似度が算出 さ れ る か ら , 作業者の主観や感覚 に と ら われずに , 常に統一的な取扱 いが可能 と な る 。
ま た, 類似す る メ ンバー シ ッ プ関数を削除す る こ と に よ り , 必要最少限の種類数の メ ン バー シ ッ プ関数を
設定 し てお く こ と がで き る ので, フ ア ジ ィ 推論の無駄 を はぶ く こ と がで き る 。
こ の発明 は, フ ア ジ ィ 推論の た め の ル ー ルを設定す る と き に , お よ び設定 さ れ た ル ー ルを修正す る と き に, こ れ ら のノレ一ノレで用 い ら れ る メ ン ノく一 シ ッ プ関数 に類似の も のがあ る かど う かを 自動的に チ ェ ッ ク さ せ る 場合 に有用であ る。 と く に ノレ一ル の修正におい ては 類似の メ ンバー シ ッ プ関数を設定 し て し ま う こ と力 あ り , そ の よ う な場合の 自動ルー ル • チ ェ ッ ク 機能 と し て有効に活用 されよ う 。
さ ら に, 学習機能を も ち , 学習 に よ り 自動的にルー ルを設定ま た は修正する フ ァ ジ ィ 推論装置を考えた場 合に, こ の装置に よ り 作成 さ れる メ ン ノく 一 シ ッ プ関数 の重複を避け る た め に こ の発明 に よ る解析装置が不可 欠な も の と な る 。 図面の簡単な説明
第 1 図力、 ら第 6 図は こ の発明 に よ る メ ンバ ー シ ッ プ 関数の 設定方法お よ び装置 の 実施例を示す も の であ る o
第 1 図 は フ ァ ジ ィ 推論ルー ルの プロ グラ ミ ン グ装置 およ びフ ァ ジ ィ 推論装置の構成を示す機能プロ ッ ク 図 であ る 。
第 2 図 は信号設定テー ブルを示す も のであ る 。
第 3 図お よ び第 4 図は標準形メ ンバー シ ッ プ関数の 例をそれぞれ示す グラ フ であ る 。
第 5 図 は対応テ ー ブルを示す も のであ る 。
第 6 図 は入 出 カ コ ー ド · テ ー ブ ル を示す も の で あ 第 7 図力、 ら第 9 図は こ の発明 に よ る メ ンバー シ ッ プ 関数 の 解析方法 お よ び装置 の 実施例 を示す も の で あ o
第 7 図 は機能ブ ロ ッ ク 図であ る 。
第 8 図 は メ ン バ一 シ ッ プ関数の例を示す グ ラ フ であ る o
第 9 図 は メ ン バ ー シ ッ プ関数の相関を示す グ ラ フ で め る o 発明 を実施す る た め の最良の形態
ま ず, こ の発明 に よ る メ ンバー シ ッ プ関数の設定方 法お よ び装置の実施例につ い て詳述す る 。
第 1 図 は フ ア ジ ィ 推論ル一 ノレ の プ ロ グラ ミ ン グ装置 お よ びフ ァ ジ ィ 推論装置の構成を示す機能プ ロ ッ ク 図 であ る 。 こ の装置 はデ ィ ジ タ ノレ · コ ン ピ ュ ー タ · シ ス テム, すな わ ち C P U , メ モ リ (半導体メ モ リ お よ び 磁気 メ モ リ 等) 等を含む コ ン ピ ュ ー タ 本体, キ ー ボー ド, マ ウ ス 等 の入力装置, C R T表示装置, そ の 他 の 周辺装置 に よ っ て好適 に実現可能であ る 。
フ ァ ジ ィ 推論 ル ー ル の プ ロ ダ ラ ミ ン グ は メ ン バ一 シ ッ プ関数の設定 ( メ モ リ への登録) を と も な う 。 こ の実施例では標準形の メ ンバー シ ッ プ関数 と非標準形 の メ ンバ一 シ ッ プ関数の設定が可能であ る 。 いずれの メ ンバ一 シ ッ プ関数 も X軸 2 5 6 ド ッ ト , Y軸 2 5 6 ド ッ 卜 の 平面上で そ の 形が定 め ら れ る も の と す る 。 メ ン バ ー シ ッ プ関数 を設定す る た め に必要な メ モ リ 容量 は, 1 個当 り 2 5 6 X 8 ビ ッ ト - 2 K ビ ッ ト であ る 。
こ の実施例では, 簡単の ため に, 入力変数の種類は 4 個, 出力変数の種類は 2 個 と す る 。 各入, 出力変数 に対 し て設定可能な メ ンバー シ ッ プ関数の種類は最小 2 個か ら最大 7 個 と す る 。
ま ず標準形メ ンバー シ ッ プ関数の設定につ いて説明 す る 。
すべて の 入, 出 力 変数 に対 し て, そ の 名称 (変数 名) , 入出力の別 ( I Z 0 ) およ び変化範囲が, 第 2 図に示すよ う に, あ ら か じ め定め られてい る。 第 2 図 は信号設定テー ブル と 呼ばれ, 標準形メ ンバー シ ッ プ 関数設定部 1 1に 設 け ら れて い る 。 4 種の 入力変数は I 丄 , I 2 , I 3 . I >r で, 2 種の出力変数は 0 丄 , 0 2 でそれぞれ表わ さ れてい る。 こ の信号設定テー プ ルに は ま た各入, 出力変数 ごと に使用 さ れ る メ ンバー シ ッ プ関数の ラ ベル も 設定 さ れる。 こ れ ら の ラ ベルは 後述す る デフ ォ ル ト 値の入力 に さ い し て入力 さ れ る 。
ラ ベルは任意の記号を用 い て作成で き る が, 第 1 文字 の み は N , Z ま た は P の い ずれかを用 い る も の と す る 。 こ こ で N は負, Z は零, P は正を意味す る。 た と え ば, 負の値に関す る言語情報の メ ンバー シ ッ プ関数 を表わすラ ベルは そ の先頭位置 に必ず記号 Nを もつ。
標準形メ ンバ ー シ ッ プ関数のつ く り 方は あ ら か じ め 決 っ て い る 。 すな わ ち , 与え ら れた ラ ベルを負 ( N ) の も の と , 正 ( P ) の も の と に分け, 変数の負の領域 を負の ラ ベルの数で, 変数の正の領域を正の ラ ベルの 数で そ れ ぞれ等分 し て メ ン バ ー シ ッ プ関数 を設定す る
簡単の た め に メ ンバ ー シ ッ プ関数の形を三角形 と す る 。 第 3 図を参照 し て, た と え ば入力変数 I 2 につ い て は N L , N M , Z R , P S , P Mお よ び P L の 6種 類の標準形 メ ン バ ー シ ッ プ関数が設定 さ れ る 。 負の メ ン ノく 一 シ ッ プ関数 は N L と N Mの 2 種類であ る 力、 ら負 の 領域が 2 等分 さ れ る 。 正 の メ ン バ ー シ ッ プ関数 は P S と P Mと P L の 3種類であ る か ら 正の領域が 3等 分 さ れ る。 そ し て, こ れ ら の等分す る 点な ら びに左端 お よ び右端に メ ンバ ー シ ッ プ関数の頂点が位置す る よ う に各 メ ンバー シ ッ プ関数が形成 さ れ る 。 ラ ベル Z R の メ ン バ ー シ ッ プ関数は変数が 0 の 位置 に頂点力《 く る よ う に形成 さ れ る 。 隣接す る メ ン バー シ ッ プ関数が グ レ ー ド 0.5 の と こ ろ で相互に交わ る よ う に三角 形状 メ
2
ンバ一 シ ッ プ関数の底辺の長 さ が定め ら れる 。
第 4 図 は出力変数 0 。 の標準形 メ ン バ一 シ ッ プ関数 を示す も のであ る。 0 2 の ラ ベルは N E G と P 0 S の 2 つであ る か ら, 左, 右両端に ピー ク を も つ メ ン バ 一 シ ッ プ関数が形成 さ れ る 。
標準形メ ンバ一 シ ッ プ関数の設定の た めのデフ オ ル ト 値は N i Z j P ま た は N k P に よ っ て表現 さ れ る 。 i は負の領域を等分す る数を, j は正の領域を等分す る 数をそ れぞれ表わす。 た と えば入力変数 I 2 (第 3 図) に関す る デフ オ ノレ ト 値は N 2 Z 3 P であ る 。 負側 ま た は正側に メ ンバー シ ッ プ関数が設定さ れない と き に は N i ま た は j P が省略 さ れ る こ と があ る。 た と え ば入力変数 1 3 につ いての デフ オ ノレ ト 値は Z 2 P と な る 。 N k P は記号 Z で始ま る ラ ベルを用 い な い場合に 使用 さ れ, k は正, 負の両端の メ ンバー シ ッ プ関数の 間を等分す る数を表わす。 た と えば出力変数 0 2 (第 4 図) に関す る デフ ォ ル ト 値は N 1 P で表わ さ れ る 。
操作者は標準形メ ンバー シ ッ プ関数設定部 Uにおい て, 入, 出力変数 ごと に, 上記の デフ ォ ル ト 値を用 い て標準形メ ンバー シ ッ プ関数を設定 し, 力、つ そ の ラ ベ ルを入力す る こ と がで き る 。
標準形メ ンバー シ ッ プ関数を設定 し た場台に は操作 者 は, ルー ル入力部 1 3において, 入, 出力変数名 お よ びラ ベルを用 いてルールを入力す る こ と がで き る 。 た
と え ばルー ノレは次の よ う に表現 さ れ る 。
I f I : = N M , I 2 = N L , I 3 = P M ,
I = N , t h e n 0 2 = N E G
ルー ル入力部 1 3か ら 入力 さ れた ルー ルはルー ノレ · メ モ リ 1 4に記憶 さ れ る (ルー ルの設定) 。
デフ ォ ル ト 値が入力 さ れ る と 標準形メ ンバー シ ッ プ 関数設定部 1 1は, 入力 さ れた デフ ォ ル ト 値に基づい て 作成 さ れ る 標準形メ ンバー シ ッ プ関数に一連の異な る 番号を割当て る と と も に , 同一形状の メ ンバー シ ッ プ 関数があ る か ど う かをチ ェ ッ ク し , 同一形状の も のが あ れば メ ンバー シ ッ プ関数設定の重複を避け る た め に そ れ ら に 同一の番号を割当て る 。 そ し て, こ れ ら の番 号 を キ ー と し て検索可能 な 形態で各標準形 メ ン バ ー シ ッ プ関数を表わすデー タ を メ ンバー シ ッ プ関数 メ モ リ 1 6に記憶す る 。 ま た標準形 メ ン バ ー シ ッ プ関数設定 部 1 1は, 各入, 出力変数名 と , それ ら に設定 さ れた メ ンバ一 シ ッ プ関数の ラ ベルお よ びそれに割当て ら れた 番号 と の対応テ ー ブルを作成 し , こ の対応テー ブルを 対応テ ー ブル · メ モ リ 1 2に記億す る 。 対応テ ー ブルの
—例が第 5 図に示 さ れて い る 。
標準形メ ンバー シ ッ プ関数設定部 1 1の上述の処理 は 次の よ う に し て行な われ る 。
入力 さ れた デ フ ォ ル ト 値を N i Z , i Z j , Z j P ,
N k P に分解す る 。 た と え ば入力変数 I の デ フ オ ル
ト 値 N 3 Z 3 P は , N 3 Z , 3 Z 3 , Z 3 P に 分 解さ れ る 。 ま た入力変数 1 3 の デフ ォ ル ト 値 Ζ 2 Ρ は 0 Ζ 2 と Ζ 2 Ρ に分解 さ れる。
こ の よ う に して分解さ れた デフ ォ ル ト 値を i , j , k の 小 さ い 順 に 並 べ る 。 こ の 実施例 に お い て は , N 1 Z , N 2 Z , N 3 Z , 0 Z 2 , 1 Z 1 , 2 Z 3 , 3 Z 3 , Z I P , Z 2 P , Z 3 P , N I P の順 と な る 。 重複す る も の はそ の う ち の 1 つ の みが採用 さ れ, 他は省かれる 。
次いで N 1 Z 力、 ら順に, 下記の よ う に, 0 力、 ら は じ ま る連続番号を割当ててい く 。 N と Z ま た は Z と P に 挾 ま れ た 数字が メ ン バ ー シ ッ プ関数 の種類数を表わ す。
N Z 入力変数 1 4 の ラ ベル N に番号 0 を割当て る o
N 2 Z 1 2 の N L と N Mに それぞれ番号 1 , 2 を 割当て る 。
N Z I χ と ひ ェ の N L , N Mお よ び N S にそれ ぞれ番号 3 , 4 お よ び 5 を割当て る ( I の N L , N Mお よ び N S 0 〖 の N L , N Mお よ び N S はそれぞれ同形であ る ので 同 じ番号が割当て られる ) 。
0 Z 2 I 3 の Z R に 6 を割当て る 。
1 Z 1 I 4 の Z に 7 を割当て る 。
5
2 Z 3 I 2 の Z R に 8 を割当て る
3 Z 3 0 2 の Z R に 9 を割当て る
Z I P I 4 の P に 10を割当て る 。
Z 2 P I の P Mと P L に 11と 12をそ れぞれ割当 て る
Z 3 P I i 一 2 0 の P S , P Mお よ び P
に 13 , 14お よ び 15をそ れぞれ割当 て る
N P 0 2 の N E G と P O S に 16と 17を それぞれ 割当て る 。
こ の よ う に し て割当て ら れた番号を入, 出力変数 ご と に ラ ベル に対応 し て登録 し た のが対応テ ー ブル (第 5 図) であ る 。
標準形の各 メ ンバー シ ッ プ関数を表わすデー タ が作 成 さ れ, 各 ラ ベルの デー タ に対 し てそ れに割当て ら れ た連続番号が対応す る よ う に, メ ンバー シ ッ プ関数メ モ リ 16に作成 さ れた メ ンバー シ ッ プ関数デー タ と 割当 て られた番号 と が記憶 さ れ る。
メ ンバー シ ッ プ関数が設定 さ れ る と き に は そ の種類 は 28種あ っ た力 (第 2 図参照) , 上記の処理に よ り 重 複す る メ ン バー シ ッ プ関数の 1 を残 し他を削除 し た の で, 18種に減少 し てい る。 し た力《 つ て, メ ン バ ー シ ヅ プ関数 メ モ リ の容量を少な く す る こ と がで き る 。 入, 出力変数の種類数が増加 し て も メ ンバー シ ッ プ関数の 種類は それほ ど増え な い ので, 入, 出力変数の種類数
が増 え る ほ ど メ モ リ 容量削減 の 効果 は著 し い。 し か も , 入力変数 ご と に それに適 し た メ ン バー シ ッ プ関数 の設定が可能であ る。
— 方 , 入 , 出 力 変 数 I i I , 0 1 , 0 。 に も コ ー ド (番号) .が割当て ら れてお り , それは入, 出力 コ ー ド · メ モ リ 1 7に登録さ れてい る 。 入出力変数に割 当 て ら れ た コ ー ドを第 6 図 (入 出 力 コ ー ド · テ ー プ ル) に示す。
上述の よ う に フ ア ジ ィ 推論ルー ルは入力変数名 と メ ンバー シ ッ プ関数の ラ ベル と を用 いてルー ル入力部 1 3 か ら入力 さ れる。 操作者 (人間) に分 り やすい言語情 報を用 い てルー ルの設定が可能であ り , 取扱いやすい マ ン マ シ ン · ィ ン タ ー フ ェ ー ス を も つ も の と い え る 。 こ の よ う に し て入力 さ れた ノレ ー ル は ノレ 一 ノレ · メ モ リ 14に記億さ れ る 。
フ ァ ジ ィ 推譫の実行に あ た つ て はルー ル · メ モ リ 14 の各ル一 ノレ は ル ー ノレ · コ ンパ イ ラ 1 5に送 ら れ, 装置が 取扱い やすい コ ー ドに変換さ れ る 。 こ のルール · コ ー ド変換処理に お いて, ノレ一ノレ ♦ コ ンパイ ラ 1 5は, 入出 力変数につ いては入, 出力 コ ー ド · メ モ リ 1 7を, ラ ベ ル に つ い て は対応テ ー ブ ル · メ モ リ 1 2を参照す る 。
た と え ば上述の ルー ル,
I f I χ = Ν Μ , I 2 = Ν L , I 3 = Ρ Μ ,
I 4 = Ν , t h e n 0 9 = Ν Ε G
は, 入出力変数の コ ー ド と ラ ベルに割当て ら れた番号 と を用 いて次の よ う な コ ー ド (番号) の列 に変換 さ れ 0
0 , 4 , 1 , 1 , 2 , 1 1 , 3 , 0 , 5 , 1 6
ルー ノレ · デー タ も圧縮 さ れて い る こ と が分 る 。
フ ア ジ ィ 推論部 2 0は , こ の よ う に し て コ ン パ イ ノレ さ れ た ノレ 一 ノレ に 基 づ い て , 入 力 イ ン タ ー フ ユ ー ス 2 1を 介 し て入力変数 1 ェ 〜 1 4 の値を取込みかつ ルー ル · デー タ 中の番号を用 い て メ ンバ ー シ ッ プ関数メ モ リ 1 6 を ア ク セ ス し て , 所定の フ ア ジ ィ 推論を行な う 。 フ ァ ジ ィ 推論結果 は デフ ア ジ フ ア イ (非 フ ア ジ ィ 化) さ れ た の ち , 出力 イ ン タ 一 フ ェ ー ス 2 2を介 し て ま た は 0 2 と し て出力 さ れ る 。
上述 し た標準形 メ ンバ一 シ ッ プ関数に加え て任意の 形 の メ ン バ ー シ ッ プ関数 (非標準形メ ン バ ー シ ッ プ関 数) の 設定 も 可能で あ り , そ の た め に非標準形 メ ン バ ー シ ッ プ関数設定部 1 8が設け ら れてい る 。 操作者は 設定部のマ ウ ス を用 い た位置入力, キー ボー ドか ら の 座標入力等 に よ り 所望の メ ンバー シ ッ プ関数を設定す る と と も に , こ の メ ン バ ー シ ッ プ関数 に新 た な 番号 (た と え ば 1 8ま た はそれ以上の数字) を割当て る 。 入 力 さ れた メ ン バ ー シ ッ プ関数を表わすデー タ は それに 割当 て ら れた番号 と と も に メ ン バ 一 シ ッ プ関数 メ モ リ 1 6に 記憶 さ れ る 。 操作者 は任意の種類数の非標準形 メ
8
ン バ一 シ ッ プ関数を設定す る こ とができ る 。
き; L定部 1 8は ま た, 入力 さ れた メ ン バ ー シ ッ プ関数が 既設定の も の と 同一形状 (類似 してい る も の も 含む) であ る 力、 ど う かをチ ェ ッ ク す る機能を も っ てい る。 既 設定の メ ンバー シ ッ プ関数 と 同一形状の も の につ いて は既設定の も の と 同一の番号を割当てそ の メ モ リ 1 6へ の登録を行なわ な い。 操作者 に は同一形状であ る 旨, およ び割当てた番号を報知す る 。 操作者が割当てた番 号 は欠番 と な る 。 こ の欠番の番号は次に非標準形メ ン ノ ― シ ッ プ関数を設定す る と き に用 い る こ と がで き る o
の よ う な 非標準形 メ ン バ ー シ ッ プ関数を用 い た ル一ル の 入力 に お い て は , そ の 番号を用 い て ( た と え ば M F 丄 8の よ う に) メ ン ノ <一 シ ッ プ関数が指定 さ れ る o M F ェ nと 番号 1 8と の対応表 も メ モ リ 1 2に記憶 さ れ る o ルー ノレ の コ ン ノ、。ィ ノレ処理お よ びフ ァ ジ ィ 推論は, 標準形, 非標準形メ ン バー シ ッ プ関数の いずれに対 し て も 全 く 同 じ よ う に行な われる の はい う ま で も な い。 非標準形メ ンバー シ ッ プ関数につ いて も ラ ベル (言語 情報 ) を用 い る よ う にす る こ と も , も ち ろ ん可能であ る 0
メ ン バ ー シ ッ プ関数メ モ リ 1 6に は テ ー ブ ル参照方式 に よ つ てメ ンバ ー シ ッ プ関数を表わすデ一 夕 が格納 さ れてい る が, メ ン バー シ ッ プ関数デー タ は座標 と 直線
補間法ま た は数式表現法 に よ っ て も 記憶 し かつ発生 さ せ る こ と 力《で き る 。 次に こ の発明 に よ る メ ンバー シ ッ プ関数の解析方法 お よ び装置の実施例 につ いて詳述す る 。
第 7 図 は メ ン バ ー シ ッ プ関数 の 解析装置 の機能 ブ ロ ッ ク 図であ る 。 こ の解析装置 は た と え ば中央処理装 置 (マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サを含む) を含む コ ン ピ ュ ー タ 装置 に よ っ て実現 さ れ る 。
第 8 図 に示す よ う に 2 つ の メ ンバー シ ッ プ関数 F A と F D の類似性 (同一性を含む) に つ い て そ の解析処 理を説明す る 。
ま ず類似度計算部 S 1に お い て こ れ ら の メ ンバー シ ッ プ関数 F A , F n の類似度 I ( て ) が次式に し たが つ てそ の相関を と る こ と に よ り 算出 さ れ る 。
し
I ( r ) , ( x ) F n ( r - X ) d X ( 1 )
一し
次に類似判定部 3 2に よ っ て こ れ ら の メ ンバー シ ッ プ 関数 F A と F B と が類似 し て い る と い え る 力、 ど う かが 判定 さ れ る 。 一方の メ ンバ一 シ ッ プ関数 F A が基準 と な る。 基準 と な る メ ンバー シ ッ プ関数 F 1 の 自 己相関 が次式に よ り 算出 さ れ る
し
F A ( ) F A X …
(一 d X (2 )
-L
第 (1〉 式 で 与 え ら れ る 類 似 度 I ( ) の 最 大 値
I 値を与え る max が求め ら れ る max と , こ の最大
(第 9 図参照) ま た上記 I I
0 max を用 いて次式 か ら 7 が求め られる
7 : 1 max X 1 0 … (3)
ID ax … (4) y が大き く かつ て ,ax 1 が 小 さ い ほ ど メ ン バ ― シ ッ プ関数 F A と F B の類似度が大 き い と いえ る 。
類似度判定の基準 (類似基準 ま た は同一性基準) を 7 τ , r τ と す る。 こ の基準は外部か ら判定部 32に与 え ら れ る 。 そ し て, 第 (3) , (4) 式で与え ら れる 7 と max "が ', < 'τ '> · 'τ Lτ と l 1 r 1 m„a。xv ' I <へ I1 てr L , i ' の両方を 満足 し て い る場合に, メ ン バー シ ッ プ関数 F
ή と F B と は類似 してい る と判定 さ れる 。
こ の よ う な メ ン バ ー シ ッ プ関数 F 4 と F B の類似判 定結果は , C R T 表示装置, 液晶表示装置, プ ラ ズ マ 表示装置等の表示装置 3Sに表示 さ れ る 。 ま た は必要な ら ばプ リ ン タ に よ っ て印字 さ れ る。
3 以上の メ ン ノく一 シ ッ プ関数 F A , F B , F j があ る 場 合 に は , メ ン バ ー シ ッ プ関数 F A を中心に他の メ ン ノ 一 シ ッ プ関数 F F . 力《 メ ン ノ 一 シ ッ プ関数
B J
F A に 類似 し て い る か ど う か を 上述 の や り 方で判定 し, かつ表示する よ う にす る こ と も で き る 。
最後 に, 削除処理部 34におい て, 相互に類似 し て い る ( ま た は同一であ る ) と 判定 さ れた メ ンバー シ ッ プ
関数が 1 つ を残 し て (た と え ば中心 と な っ た メ ン バ ー シ ッ プ関数 F A を残 し て) すべて削除 さ れ る 。
メ ンバー シ ッ プ関数がメ モ リ 上に蓄え ら れてい る も の と す る と , 削除処理 は そ の エ リ ア を ク リ アすればよ い。 削除信号は, デ ィ ジ タ ル計算機な どの 内部で 自 動 的 に発生 さ せて も よ い し , ま た は表示をみ て作業者が 入力す る よ う に し て も よ い。 産業上の利用可能性
こ の発明 に よ る メ ン バー シ ッ プ関数の設定方法お よ び装置な ら びに メ ンバ一 シ ッ プ関数の解析方法お よ び 装置 は, フ ア ジ ィ 推論装置 に フ ア ジ ィ 推論ル ー ルを設 定す る と き およ び設定後 に お け る 推論ルー ル の改良, 改善に お い て利用 さ れ る 。