JP2549441B2 - メンバシップ関数処理装置 - Google Patents
メンバシップ関数処理装置Info
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- JP2549441B2 JP2549441B2 JP1194692A JP19469289A JP2549441B2 JP 2549441 B2 JP2549441 B2 JP 2549441B2 JP 1194692 A JP1194692 A JP 1194692A JP 19469289 A JP19469289 A JP 19469289A JP 2549441 B2 JP2549441 B2 JP 2549441B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 いわゆるファジイ演算に使用されるメンバシップ関数
の処理に関し、 複数の事象に対応するメンバシップ関数を一括して管
理できるようにしたメンバシップ関数処理装置を目的と
し、 入力値に対して、所定の事象と、該事象の程度を表す
比率とを出力するに際し、所要の各該事象ごとに所定の
事象値からそれぞれ識別値を割り付け、異なる２つの該
事象を指定するように、該入力値と該比率値と該識別値
とを３次元座標値とするそれぞれ所要の点からなる２組
の座標群の、該座標群ごとの各点を結ぶ線分からなる閉
曲線間の、対応する点を結ぶ直線の軌跡でなる曲面で定
義される３次元の関数を設け、該入力値について該関数
から得る該比率値を最高にする該事象値に最も近い識別
値と、該入力値と該識別値を入力として該関数から定ま
る該比率値とを出力するように構成する。
の処理に関し、 複数の事象に対応するメンバシップ関数を一括して管
理できるようにしたメンバシップ関数処理装置を目的と
し、 入力値に対して、所定の事象と、該事象の程度を表す
比率とを出力するに際し、所要の各該事象ごとに所定の
事象値からそれぞれ識別値を割り付け、異なる２つの該
事象を指定するように、該入力値と該比率値と該識別値
とを３次元座標値とするそれぞれ所要の点からなる２組
の座標群の、該座標群ごとの各点を結ぶ線分からなる閉
曲線間の、対応する点を結ぶ直線の軌跡でなる曲面で定
義される３次元の関数を設け、該入力値について該関数
から得る該比率値を最高にする該事象値に最も近い識別
値と、該入力値と該識別値を入力として該関数から定ま
る該比率値とを出力するように構成する。
本発明は、いわゆるファジイ演算に使用されるメンバ
シップ関数の処理装置に関する。
シップ関数の処理装置に関する。
公知のようにメンバシップ関数は、センサによる測定
値等の入力値から、プロセス状態等を表すある事象分類
における、その事象の程度を示す、ファジイ演算のため
の値を求める関数である。
値等の入力値から、プロセス状態等を表すある事象分類
における、その事象の程度を示す、ファジイ演算のため
の値を求める関数である。
人の感覚に対応するような値等、いわゆる曖昧さを含
む値を扱うことのできる演算として公知のファジイ（Fu
zzy）演算は、プロセス処理分野でプロセス状態の診断
等を行うエキスパートシステム等においても採り入れら
れている。
む値を扱うことのできる演算として公知のファジイ（Fu
zzy）演算は、プロセス処理分野でプロセス状態の診断
等を行うエキスパートシステム等においても採り入れら
れている。
その場合に、例えば適当なセンサで測定する温度の値
を、例えば「非常に低い」「やや低い」から「非常に高
い」までの数段階の事象に分類し、ある温度値について
例えば「80％の程度でやや低い」というようなファジイ
演算の値に変換するために、メンバシップ関数が使用さ
れる。
を、例えば「非常に低い」「やや低い」から「非常に高
い」までの数段階の事象に分類し、ある温度値について
例えば「80％の程度でやや低い」というようなファジイ
演算の値に変換するために、メンバシップ関数が使用さ
れる。
即ち、第４図に示すように、システムに関数演算部１
を設け、温度等の入力値と関数名を入力すると、その関
数名の関数値として、例えば０から1.0までの値で表さ
れる比率を出力し、その関数に対応する事象分類におけ
る程度を表す。
を設け、温度等の入力値と関数名を入力すると、その関
数名の関数値として、例えば０から1.0までの値で表さ
れる比率を出力し、その関数に対応する事象分類におけ
る程度を表す。
そのために、関数演算部１は関数定義表２を持ち、予
め別途入力される定義情報に従って、関数名とその関数
を定義する所要の点の２次元座標を示す座標値（xi,
yi）を保持し、それらの点を結ぶ線分で近似した曲線を
指定の関数として、前記のように入力値を処理する。
め別途入力される定義情報に従って、関数名とその関数
を定義する所要の点の２次元座標を示す座標値（xi,
yi）を保持し、それらの点を結ぶ線分で近似した曲線を
指定の関数として、前記のように入力値を処理する。
前記温度の例でも示したように、一般に１カテゴリの
入力値について多数の事象分類があるが、各分類に対応
して１関数が必要になる。例えば温度について言えば、 非常に低い やや低い 正常 やや高い 非常に高い 等の５分類程度は必要になり、それぞれについて最も簡
単な形の例として、三角形状の関数を対応させると第３
図（ａ）のようになり、５個の関数についてそれぞれ２
〜３点を指定して定義する。
入力値について多数の事象分類があるが、各分類に対応
して１関数が必要になる。例えば温度について言えば、 非常に低い やや低い 正常 やや高い 非常に高い 等の５分類程度は必要になり、それぞれについて最も簡
単な形の例として、三角形状の関数を対応させると第３
図（ａ）のようになり、５個の関数についてそれぞれ２
〜３点を指定して定義する。
ある入力値について値を求める場合には、例えば第３
図（ａ）にａで示す入力値の場合に、各関数値のうちで
最も値の大きいの関数により「70％の程度で正常」と
する。
図（ａ）にａで示す入力値の場合に、各関数値のうちで
最も値の大きいの関数により「70％の程度で正常」と
する。
このように１つのセンサ等について複数個の関数を設
ける必要があるが、システムは一般に複数のカテゴリの
センサ入力を処理して、総合的な診断等を行うようにさ
れるので、そのために管理するメンバシップ関数は極め
て多数になり、システムの最適化調整等のために関数を
修正する等の作業も繁雑化するという問題がある。
ける必要があるが、システムは一般に複数のカテゴリの
センサ入力を処理して、総合的な診断等を行うようにさ
れるので、そのために管理するメンバシップ関数は極め
て多数になり、システムの最適化調整等のために関数を
修正する等の作業も繁雑化するという問題がある。
本発明は、複数の事象に対応するメンバシップ関数を
一括して管理できるようにしたメンバシップ関数処理装
置を目的とする。
一括して管理できるようにしたメンバシップ関数処理装
置を目的とする。
第１図は、本発明の構成を示すブロック図である。
図はメンバシップ関数処理装置の構成を示し、入力値
に対して、所定の事象と、該事象の程度を表す比率とを
出力するメンバシップ関数処理装置において、 関数演算部12と、 所要の各該事象ごとに所定の事象値からそれぞれ識別
値を割り付けた識別値表10を格納した第１のテーブル
と、 異なる２つの該事象を指定するように、該入力値と該
比率値と該識別値とを３次元座標値とするそれぞれ所要
の点からなる２組の座標群の、該座標群ごとの各点を結
ぶ線分からなる閉曲線間の、対応する点を結ぶ直線の軌
跡でなる曲面で定義される３次元の関数定義表11を格納
した第２のテーブルとを設け、 該関数演算部12により該入力値について前記第２のテ
ーブルの該関数定義表11から得る該比率値を最高にする
該事象値を定めて該第１のテーブルの該識別値表10から
該事象値に最も近い識別値と、該入力値と該識別値を入
力として前記第２のテーブルの該関数定義表11から定ま
る該比率値とを出力するように構成されている。
に対して、所定の事象と、該事象の程度を表す比率とを
出力するメンバシップ関数処理装置において、 関数演算部12と、 所要の各該事象ごとに所定の事象値からそれぞれ識別
値を割り付けた識別値表10を格納した第１のテーブル
と、 異なる２つの該事象を指定するように、該入力値と該
比率値と該識別値とを３次元座標値とするそれぞれ所要
の点からなる２組の座標群の、該座標群ごとの各点を結
ぶ線分からなる閉曲線間の、対応する点を結ぶ直線の軌
跡でなる曲面で定義される３次元の関数定義表11を格納
した第２のテーブルとを設け、 該関数演算部12により該入力値について前記第２のテ
ーブルの該関数定義表11から得る該比率値を最高にする
該事象値を定めて該第１のテーブルの該識別値表10から
該事象値に最も近い識別値と、該入力値と該識別値を入
力として前記第２のテーブルの該関数定義表11から定ま
る該比率値とを出力するように構成されている。
以上の処理方式により、同じカテゴリの個々の事象ご
とに関数を設けて管理する必要が無く、カテゴリごとに
一括した１つの関数を、比較的少数の座標点で定義する
ことによって、従来の複数の関数定義に代えることがで
きる。
とに関数を設けて管理する必要が無く、カテゴリごとに
一括した１つの関数を、比較的少数の座標点で定義する
ことによって、従来の複数の関数定義に代えることがで
きる。
第１図の関数演算部12は、予め別途入力される定義情
報に従って、座標（x1i,y1i,z1）の群と座標（x2i,y2i,
z2）の群の２組の３次元座標群を関数定義表11に保持す
る。こゝでｘ及びｙ座標は従来と同様に、入力値及び比
率値に対応させる。又ｚ座標は事象値に対応させ、特定
の事象値を所要の各事象にそれぞれ割り付けて事象の識
別値として、識別値表10に保持する。
報に従って、座標（x1i,y1i,z1）の群と座標（x2i,y2i,
z2）の群の２組の３次元座標群を関数定義表11に保持す
る。こゝでｘ及びｙ座標は従来と同様に、入力値及び比
率値に対応させる。又ｚ座標は事象値に対応させ、特定
の事象値を所要の各事象にそれぞれ割り付けて事象の識
別値として、識別値表10に保持する。
前記の２組の座標群は、複数の事象から選んだ異なる
２事象z1及びz2についての、メンバシップ関数を定義す
る座標値でそれぞれ構成する。
２事象z1及びz2についての、メンバシップ関数を定義す
る座標値でそれぞれ構成する。
関数演算部12は、この２座標群により、座標群ごとの
各点を結ぶ線分からなる閉曲線間の、対応する点を結ぶ
直線の軌跡でなる曲面で定義される３次元の立体が定義
されたものとして、その曲面上の点を指定の関数とし
て、以下のように入力値を処理する。
各点を結ぶ線分からなる閉曲線間の、対応する点を結ぶ
直線の軌跡でなる曲面で定義される３次元の立体が定義
されたものとして、その曲面上の点を指定の関数とし
て、以下のように入力値を処理する。
即ち、第２図に示すように、処理ステップ20で或る入
力値ｘに対して、例えば入力値ｘと、比例値ｙ＝1.0か
ら定まる関数値ｚを求める。この処理ステップは上記の
３次元曲面で表現されている複数のメンバシップ関数の
中からある事象に対応する１つのメンバシップ関数を選
定するための前処理である。つまりｙ座標を例えばｙ＝
1.0（比例値＝100％）に固定してｘ座標の入力値ｘに対
するｚ座標の関数値ｚを求めている。
力値ｘに対して、例えば入力値ｘと、比例値ｙ＝1.0か
ら定まる関数値ｚを求める。この処理ステップは上記の
３次元曲面で表現されている複数のメンバシップ関数の
中からある事象に対応する１つのメンバシップ関数を選
定するための前処理である。つまりｙ座標を例えばｙ＝
1.0（比例値＝100％）に固定してｘ座標の入力値ｘに対
するｚ座標の関数値ｚを求めている。
次に、処理ステップ21では、求めた関数値ｚに最も近
い識別値z0kを識別値表10で求める。この処理ステップ2
1は、第１のテーブルの識別値表10に格納されている各
事象に対応した識別値z01〜z05の中から、処理ステップ
20で求めた関数値ｚに最も近い識別値z0kを選定してい
る。これにより、これ以降の処理を、ｚ座標を識別値z
0kに固定してｘ座標の入力値ｘに対するｙ座標の比率値
ｙを求めるような、通常のファジイ演算の特定のメンバ
シップ関数の比率値を求める処理が可能となる。
い識別値z0kを識別値表10で求める。この処理ステップ2
1は、第１のテーブルの識別値表10に格納されている各
事象に対応した識別値z01〜z05の中から、処理ステップ
20で求めた関数値ｚに最も近い識別値z0kを選定してい
る。これにより、これ以降の処理を、ｚ座標を識別値z
0kに固定してｘ座標の入力値ｘに対するｙ座標の比率値
ｙを求めるような、通常のファジイ演算の特定のメンバ
シップ関数の比率値を求める処理が可能となる。
次に処理ステップ22で入力値ｘと事象値z0kから定ま
る比率値ｙを求めて、処理ステップ23で入力値ｘに対す
る特定の事象を表す識別値z0kとその比率値ｙとを出力
する。
る比率値ｙを求めて、処理ステップ23で入力値ｘに対す
る特定の事象を表す識別値z0kとその比率値ｙとを出力
する。
第３図（ｂ）は第３図（ａ）に例示した５個のメンバ
シップ関数に代わる３次元メンバシップ関数を説明する
図であり、例えば（ａ）における両端の事象との関
数を定義に使用して、それらの関数を定義する各ｘ−ｙ
座標と、「非常に低い」事象及び「非常に高い」事象に
割り付ける識別値z01及びz05を前記のz1及びz2とする座
標群で３次元関数を定義する。
シップ関数に代わる３次元メンバシップ関数を説明する
図であり、例えば（ａ）における両端の事象との関
数を定義に使用して、それらの関数を定義する各ｘ−ｙ
座標と、「非常に低い」事象及び「非常に高い」事象に
割り付ける識別値z01及びz05を前記のz1及びz2とする座
標群で３次元関数を定義する。
又、事象値軸上のz01からz05までの区間を例えば４等
分するようにz02、z03及びz04を求めて、それぞれ「や
や低い」「正常」及び「やや高い」事象の識別値とす
る。
分するようにz02、z03及びz04を求めて、それぞれ「や
や低い」「正常」及び「やや高い」事象の識別値とす
る。
その結果関数演算部12は、従来の及び関数で指定
される三角形をxy平面に平行な断面とする、図に示すよ
うな横倒しの三角柱が関数として定義されたものとし
て、この関数により前記のように入力値を処理し、z01
〜z05の別と比率値ｙを出力する。
される三角形をxy平面に平行な断面とする、図に示すよ
うな横倒しの三角柱が関数として定義されたものとし
て、この関数により前記のように入力値を処理し、z01
〜z05の別と比率値ｙを出力する。
この第３図を第２図の処理に対応させて説明する。
第２図の処理ステップ20は第３図（ｂ）において比例
値ｙ＝1.0となる線、即ち三角柱の頂点の線をxz平面上
に投影して、入力値ｘに対するｚ座標の関数値ｚを簡単
な比例計算で求める。第３図（ｂ）では求めた関数値ｚ
は、z03（正常）とz02（やや低い）の間にあり、z
03（正常）に近い値である。処理ステップ21では求めた
関数値ｚに最も近い識別値即ちz03（正常）を識別値表1
0で求める。これで関数名が指定されたことになる。
値ｙ＝1.0となる線、即ち三角柱の頂点の線をxz平面上
に投影して、入力値ｘに対するｚ座標の関数値ｚを簡単
な比例計算で求める。第３図（ｂ）では求めた関数値ｚ
は、z03（正常）とz02（やや低い）の間にあり、z
03（正常）に近い値である。処理ステップ21では求めた
関数値ｚに最も近い識別値即ちz03（正常）を識別値表1
0で求める。これで関数名が指定されたことになる。
処理ステップ22では、第３図（ｂ）の横倒しの三角柱
をz03（正常）の位置でxy平面に平行に切断した断面の
三角形について入力値ｘに対する比例値ｙ（第３図の例
では約0.7）を簡単な比例計算で求める。
をz03（正常）の位置でxy平面に平行に切断した断面の
三角形について入力値ｘに対する比例値ｙ（第３図の例
では約0.7）を簡単な比例計算で求める。
処理ステップ23では得られた関数値ｚ＝z03（正常）
と比例値ｙ＝0.7を出力する。
と比例値ｙ＝0.7を出力する。
なお、第３図（ａ）及び（ｂ）において、入力値ｘが
極端に低い場合と極端に高い場合は、例えば本発明をプ
ロセス処理分野に適用した場合では、異常状態であって
処理の対象とはしない。
極端に低い場合と極端に高い場合は、例えば本発明をプ
ロセス処理分野に適用した場合では、異常状態であって
処理の対象とはしない。
このようにすることにより、第３図から明らかなよう
に従来は５関数の各関数ごとに２又は３の定義点を要
し、合計13点を管理しなければならなかったのが、１個
の３次元関数にすることにより、６点のみで関数が定義
されるようになる。
に従来は５関数の各関数ごとに２又は３の定義点を要
し、合計13点を管理しなければならなかったのが、１個
の３次元関数にすることにより、６点のみで関数が定義
されるようになる。
なお、以上の説明では２断面で関数を定義する例とし
たが、必要な場合には１カテゴリに対応する関数を、そ
れぞれ２断面で定義される２以上の区間に区分して定義
してもよく、その場合にも各区間内は前記例と同様に扱
えばよい。
たが、必要な場合には１カテゴリに対応する関数を、そ
れぞれ２断面で定義される２以上の区間に区分して定義
してもよく、その場合にも各区間内は前記例と同様に扱
えばよい。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、計算
機におけるいわゆるファジイ演算に使用されるメンバシ
ップ関数の処理において、同じカテゴリの複数の事象に
対応するメンバシップ関数を一括して比較的少数の定義
値で管理できるので、メンバシップ関数の管理及び処理
の効率を改善するという著しい工業的効果がある。
機におけるいわゆるファジイ演算に使用されるメンバシ
ップ関数の処理において、同じカテゴリの複数の事象に
対応するメンバシップ関数を一括して比較的少数の定義
値で管理できるので、メンバシップ関数の管理及び処理
の効率を改善するという著しい工業的効果がある。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、 第２図は本発明の処理の流れ図、 第３図はメンバシップ関数の説明図、 第４図は従来の構成例を示すブロック図 である。 図において、 １、12は関数演算部、２、11は関数定義表、 10は識別値表、20〜23は処理ステップ を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】入力値に対して、所定の事象と、該事象の
程度を表す比率とを出力するメンバシップ関数処理装置
において、 関数演算部と、 所要の各該事象ごとに所定の事象値からそれぞれ識別値
を割り付けた識別値表を格納した第１のテーブルと、 異なる２つの該事象を指定するように、該入力値と該比
率値と該識別値とを３次元座標値とするそれぞれ所要の
点からなる２組の座標群の、該座標群ごとの各点を結ぶ
線分からなる閉曲線間の、対応する点を結ぶ直線の軌跡
でなる曲面で定義される３次元の関数定義表を格納した
第２のテーブルとを設け、 該関数演算部により、該入力値について前記第２のテー
ブルの該関数定義表から得る該比率値を最高にする該事
象値を定め該第１のテーブルの該識別値表から該事象値
に最も近い識別値と、該入力値と該識別値を入力として
前記第２のテーブルの該関数定義表から定まる該比率値
とを出力するように構成されていることを特徴とするメ
ンバシップ関数処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194692A JP2549441B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | メンバシップ関数処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194692A JP2549441B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | メンバシップ関数処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0358231A JPH0358231A (ja) | 1991-03-13 |
| JP2549441B2 true JP2549441B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=16328694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194692A Expired - Lifetime JP2549441B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | メンバシップ関数処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2549441B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04123136A (ja) * | 1990-09-13 | 1992-04-23 | Yamatake Honeywell Co Ltd | ファジィ情報処理装置 |
| CN102573583B (zh) | 2009-07-23 | 2014-04-23 | 艾斯克咖啡有限公司 | 用于制备从容器提取的饮料的设备 |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP1194692A patent/JP2549441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358231A (ja) | 1991-03-13 |
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