JPH02273833A - ファジィ推論装置及びファジィルール評価装置 - Google Patents
ファジィ推論装置及びファジィルール評価装置Info
- Publication number
- JPH02273833A JPH02273833A JP1095857A JP9585789A JPH02273833A JP H02273833 A JPH02273833 A JP H02273833A JP 1095857 A JP1095857 A JP 1095857A JP 9585789 A JP9585789 A JP 9585789A JP H02273833 A JPH02273833 A JP H02273833A
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- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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- Devices For Executing Special Programs (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）産業上の利用分野
この発明は、ファジィ推論装置において、設定された各
推論ルーフＬ／、の有効性などを評価できるようにした
ファジィ推論装置及びファジィルール評価装置に関する
。
推論ルーフＬ／、の有効性などを評価できるようにした
ファジィ推論装置及びファジィルール評価装置に関する
。
山）発明の概要
この発明に係るファジィ推論装置及びファジィルール評
価装置は、実際にファジィ准論装＝を作動させ、設定さ
れているファジィ推論ルールのファジィ推論結果（確定
値）に及ぼす影響度（言わば貢献度）を求めて各ルール
のを動性の評価を行うようにしたものである。
価装置は、実際にファジィ准論装＝を作動させ、設定さ
れているファジィ推論ルールのファジィ推論結果（確定
値）に及ぼす影響度（言わば貢献度）を求めて各ルール
のを動性の評価を行うようにしたものである。
（Ｃ）従来の技術
従来よりファジィ推論装置を用いるに際して、設定すべ
きメンバシップ関数やルールはおもに人間のオペレータ
が経験に基づいて決定している。
きメンバシップ関数やルールはおもに人間のオペレータ
が経験に基づいて決定している。
しかし当初より最適なルールやメンバシップ関数を設定
することは困難であり、実際に作動させて、その動作状
態よりルール自体またはそのルールで用いるメンバシッ
プ関数の有効性を評価し、ルールを修正し再設定するこ
とが行われている。また、制御対象の正確なモデルを作
り、各ルールを予め評価して最適なルールを設定するこ
とが行われている。
することは困難であり、実際に作動させて、その動作状
態よりルール自体またはそのルールで用いるメンバシッ
プ関数の有効性を評価し、ルールを修正し再設定するこ
とが行われている。また、制御対象の正確なモデルを作
り、各ルールを予め評価して最適なルールを設定するこ
とが行われている。
（ｄ１発明が解決しようとする課題
ところが、前者の方法では各ルールの有効性を定量的に
表すことが出来ず、経験的にしか評価することが出来な
い、また、後者の方法では制御対象の正確なモデリング
が困難であるため、正確なルール評価が出来なかった。
表すことが出来ず、経験的にしか評価することが出来な
い、また、後者の方法では制御対象の正確なモデリング
が困難であるため、正確なルール評価が出来なかった。
なお、ファジィ推論装置には推論結果を示すモニタ機能
を備えるものもあるが、ルールの評価には不十分であっ
た。
を備えるものもあるが、ルールの評価には不十分であっ
た。
この発明の目的は、設定したルールが全体の推論に対し
てどの程度を効に作用しているかを定量的に求められる
ようにし、ルールまたは、そのルールで使用されるメン
バシップ関数を修正することにより推論精度を容易に向
上できるようにした、ファジィ推論装置及びファジィル
ール評価装置を提供することある。
てどの程度を効に作用しているかを定量的に求められる
ようにし、ルールまたは、そのルールで使用されるメン
バシップ関数を修正することにより推論精度を容易に向
上できるようにした、ファジィ推論装置及びファジィル
ール評価装置を提供することある。
（ａ）ｙＡ８を解決す・るための手段
この発明の請求項（１）に係るファジィ推論装置は、前
件部メンバシップ関数発生器と、後件部メンバシップ関
数発生器と、前件部ラベルと後件部ラベル間の推論ルー
ルごとに推論結果を求めるファジィ演算手段及び各ルー
ルごとの推論結果から確定値を求めるデファジファイ手
段とからなるファジィ推論装置において、各推論ルール
の推論結果について前記確定値まわりのモーメントを求
めるモーメント演算手段を設けたことを特徴としている
。
件部メンバシップ関数発生器と、後件部メンバシップ関
数発生器と、前件部ラベルと後件部ラベル間の推論ルー
ルごとに推論結果を求めるファジィ演算手段及び各ルー
ルごとの推論結果から確定値を求めるデファジファイ手
段とからなるファジィ推論装置において、各推論ルール
の推論結果について前記確定値まわりのモーメントを求
めるモーメント演算手段を設けたことを特徴としている
。
また、この発明の請求項（２）に係るファジィルール評
価装置は、前件部メンバクツブ関数発生器と、後件部メ
ンバシップ関数発生器と、前件部ラベルと後件部ラベル
間の推論ルールごとに推論結果を求めるファジィ演算手
段及び各ルールごとの推論結果から確定値を求めるデフ
ァジファイ手段とからなるファジィ推論装置の評価装置
であって、各推論ルールの推論結果について前記確定値
まわりのモーメントを求めるモーメント演算手段を設け
たことを特徴としている。
価装置は、前件部メンバクツブ関数発生器と、後件部メ
ンバシップ関数発生器と、前件部ラベルと後件部ラベル
間の推論ルールごとに推論結果を求めるファジィ演算手
段及び各ルールごとの推論結果から確定値を求めるデフ
ァジファイ手段とからなるファジィ推論装置の評価装置
であって、各推論ルールの推論結果について前記確定値
まわりのモーメントを求めるモーメント演算手段を設け
たことを特徴としている。
（ｆ）作用
この発明の構成例としてブロック図を第１図に示す。
第１図において１〜４は前件部メンバシップ関数発生器
、前件部論理積回路、後件部メンバシップ関数発生器及
び後件部論理積回路などから構成されるファジィ演算手
段である。これらのファジィ演算手段１〜４にはそれぞ
れ入力信号が与えられ、ルールごとに推論結果が出力さ
れる。
、前件部論理積回路、後件部メンバシップ関数発生器及
び後件部論理積回路などから構成されるファジィ演算手
段である。これらのファジィ演算手段１〜４にはそれぞ
れ入力信号が与えられ、ルールごとに推論結果が出力さ
れる。
ファジィ演算手段１〜４に設けられている後件部メンバ
シップ関数の形はたとえば第２図に示すようなものであ
る。ここで各ラベルは ＺＲ：出力をほぼ０にする Ｓ：出力を小さ（する Ｍ：出力を中程度にする Ｌ：出力を大きくする を意味している。
シップ関数の形はたとえば第２図に示すようなものであ
る。ここで各ラベルは ＺＲ：出力をほぼ０にする Ｓ：出力を小さ（する Ｍ：出力を中程度にする Ｌ：出力を大きくする を意味している。
このような後件部メンバシップ関数は後件部論理積回路
などによ・りいわゆる頭切りが行われ、たとえば第３図
に示すような台形状の出力が得られる。
などによ・りいわゆる頭切りが行われ、たとえば第３図
に示すような台形状の出力が得られる。
デファジファイ手段５はこれらの各推論結果を論理和す
る論理和回路及びその出力から確定値を演算する確定値
演算回路などから構成される。この論理和回路は前記各
台形出力を論理和して第３図にハンチングで示すような
領域を形成する。また、確定値演算回路はハツチング部
分の重心位置−ｔ−Ｆを確定値として出力する。なお、
第３図においてＸｌ、Ｘ２．Ｘ３およびＸ４はＺＲ，Ｓ
、ＭおよびＬの重心位置である。またＳｌ、 Ｓ２．
Ｓ３およびＳ４は後件部のメンバシップ関数のラベ
ルがＺＲ，Ｓ、ＭおよびＬである各ルールの推論結果（
面積）である。
る論理和回路及びその出力から確定値を演算する確定値
演算回路などから構成される。この論理和回路は前記各
台形出力を論理和して第３図にハンチングで示すような
領域を形成する。また、確定値演算回路はハツチング部
分の重心位置−ｔ−Ｆを確定値として出力する。なお、
第３図においてＸｌ、Ｘ２．Ｘ３およびＸ４はＺＲ，Ｓ
、ＭおよびＬの重心位置である。またＳｌ、 Ｓ２．
Ｓ３およびＳ４は後件部のメンバシップ関数のラベ
ルがＺＲ，Ｓ、ＭおよびＬである各ルールの推論結果（
面積）である。
第１図に示したモーメント演算手段６はたとえば次のよ
うにして各ルールの貢献度を求める。
うにして各ルールの貢献度を求める。
ルール１〜４の貢献度を八１〜Ａ４とすればＡＩ−ＩＦ
−ＸＩ ＄３１ ・・・（１）Ａ２＝ Ｆ−
Ｘ２１ ＊Ｓ２ ・・・（２）Ａ３−ＩＦ−Ｘ３
１ ＊Ｓ３ ・・・（３）Ａ４−Ｆ−Ｘｉ
＊Ｓ４ ・・・（４）として求める。
−ＸＩ ＄３１ ・・・（１）Ａ２＝ Ｆ−
Ｘ２１ ＊Ｓ２ ・・・（２）Ａ３−ＩＦ−Ｘ３
１ ＊Ｓ３ ・・・（３）Ａ４−Ｆ−Ｘｉ
＊Ｓ４ ・・・（４）として求める。
すなわちモーメント演算手段６はファジィ演算手段１〜
４の各推論結果とデファジファイ手段５から出力される
確定値とによって各推論ルールの推論結果について確定
値Ｆまわりのモーメントを貢献度として求める。
４の各推論結果とデファジファイ手段５から出力される
確定値とによって各推論ルールの推論結果について確定
値Ｆまわりのモーメントを貢献度として求める。
積分手段７は各推論ルールのモーメントを積分リセント
信号の入力時からの時間経過などに基づいて積分を行う
、更に表示手段８が各ルールごとに積分出力を表示する
。
信号の入力時からの時間経過などに基づいて積分を行う
、更に表示手段８が各ルールごとに積分出力を表示する
。
このようにルールごとに確定値に及ぼす影響度（貢献度
）を知ることができる。このことにより、たとえば貢献
度の高いルールはど有効に作用していて、貢献度の極端
に低いルールは不要である事などが判別できる。したが
って各ルールの貢献度を高めるように修正を行うことに
より、少ないルール数で推論精度の高いファジィ推論装
置を構成することができる。
）を知ることができる。このことにより、たとえば貢献
度の高いルールはど有効に作用していて、貢献度の極端
に低いルールは不要である事などが判別できる。したが
って各ルールの貢献度を高めるように修正を行うことに
より、少ないルール数で推論精度の高いファジィ推論装
置を構成することができる。
（１実施例
第４図にこの発明の実施例であるファジィ推論装置およ
びファジィルール評価装置のブロック図を示す。
びファジィルール評価装置のブロック図を示す。
第４図において１．２．４はそれぞれファジィ演算部、
５はデファジファイ部であり、これらによってファジィ
推論装置を構成している。また図中１００はファジィル
ール評価装置であり、ファジィ推論装置に接続すること
によって各ファジィルールを評価する。このファジィル
ール評価装置１００をファジィ推論装置内に組込むこと
によってファジィルール評価機能を備えたファジィ推論
装置が構成されることになる。
５はデファジファイ部であり、これらによってファジィ
推論装置を構成している。また図中１００はファジィル
ール評価装置であり、ファジィ推論装置に接続すること
によって各ファジィルールを評価する。このファジィル
ール評価装置１００をファジィ推論装置内に組込むこと
によってファジィルール評価機能を備えたファジィ推論
装置が構成されることになる。
この例では各ファジィ演算部１．２・・・４にはそれぞ
れ二つの入力信号Ｖｌ、Ｖ２が入力される。ファジィ演
算部１において１０．１）はそれぞれ前件部メンバシッ
プ関数発生器であり、１０１）にそれぞれ前件部第１項
の変数ｖ１とラベルおよび第２項の変数ｖ２とラベルが
入力される。これにより前件部メンバシップ関数発生器
１０は■１のメンバシップ値とｖ２のメンバシップ値を
それぞれ発生する。前件部論理積回路１・２はいわゆる
ｍ ｌ ｎ Ｌ −ｍａ ｘルールのｍ ｌ ｎ Ｌル
ールによって、より小さい方のメンバシップ値を選択す
る。またファジィ演算部１において１３は後件部メンバ
シップ関数発生器であり、後件部のラベル入力により後
件部メンバシップ関数を発生する、後件部論理積回路１
４は、１３から発生される後件部メンバシップ値数に対
して前件部論理積回路１２の出力に基づき、いわゆる頭
切りを行い、推論結果Ｘ１を出力する。同様にして他の
ファジィ演算部２・・・４も同様にして推論結果Ｘ２・
・・Ｘｉを出力する。
れ二つの入力信号Ｖｌ、Ｖ２が入力される。ファジィ演
算部１において１０．１）はそれぞれ前件部メンバシッ
プ関数発生器であり、１０１）にそれぞれ前件部第１項
の変数ｖ１とラベルおよび第２項の変数ｖ２とラベルが
入力される。これにより前件部メンバシップ関数発生器
１０は■１のメンバシップ値とｖ２のメンバシップ値を
それぞれ発生する。前件部論理積回路１・２はいわゆる
ｍ ｌ ｎ Ｌ −ｍａ ｘルールのｍ ｌ ｎ Ｌル
ールによって、より小さい方のメンバシップ値を選択す
る。またファジィ演算部１において１３は後件部メンバ
シップ関数発生器であり、後件部のラベル入力により後
件部メンバシップ関数を発生する、後件部論理積回路１
４は、１３から発生される後件部メンバシップ値数に対
して前件部論理積回路１２の出力に基づき、いわゆる頭
切りを行い、推論結果Ｘ１を出力する。同様にして他の
ファジィ演算部２・・・４も同様にして推論結果Ｘ２・
・・Ｘｉを出力する。
デファジファイ部５において論理和回路１５は各推論結
果Ｘｉ、Ｘ２・・・Ｘｉに対してｍｉｎｌｍａ ｘルー
ルのｍａｘルールを演算する。ｒ＋１定値演算回路１６
は論理和回路１５の出力からその重心位置を求め確定値
Ｆを出力する。
果Ｘｉ、Ｘ２・・・Ｘｉに対してｍｉｎｌｍａ ｘルー
ルのｍａｘルールを演算する。ｒ＋１定値演算回路１６
は論理和回路１５の出力からその重心位置を求め確定値
Ｆを出力する。
さてファジィルール評価装置１００は次のように構成し
ている０図中６１．６２・・・６４はそれぞれモーメン
ト演算手段に相当する回路である、重心・面積演算回路
１７はファジィ演算部１から出力される推論結果ｘ１の
重心位？ｉ！（Ｘｉ）と面ｍ（Ｓｌ）を求める。モーメ
ント演算回路１８はデファジファイ部５から出力される
確定値Ｆと前記推論結果の重心位置及び面積から（１）
式に示した演算を行うことにより確定値回りのモーメン
トを求める。積分回路７１．７２・・・・７４は各モー
メントを時間積分し、表示部８１．８２・・・８４がそ
の値をグラフインク表示する。
ている０図中６１．６２・・・６４はそれぞれモーメン
ト演算手段に相当する回路である、重心・面積演算回路
１７はファジィ演算部１から出力される推論結果ｘ１の
重心位？ｉ！（Ｘｉ）と面ｍ（Ｓｌ）を求める。モーメ
ント演算回路１８はデファジファイ部５から出力される
確定値Ｆと前記推論結果の重心位置及び面積から（１）
式に示した演算を行うことにより確定値回りのモーメン
トを求める。積分回路７１．７２・・・・７４は各モー
メントを時間積分し、表示部８１．８２・・・８４がそ
の値をグラフインク表示する。
（ｈ１発明の効果
この発明によれば、各ルールのファジィ推論結果につい
て確定値まわりのモーメントを求めるよする影響度を定
量的に求めることができるようになり、各ルールの有効
性の変化を把握することができる、これによりたとえば
有効性の低いルールを削除することなどにより少ないル
ール数で精度の高い処理を行うことができるようになり
、ファジィボードまたはファジィチップ数を削減するこ
とができ、装置をコストダウンすることができる、また
、各ルールの貢献度に応じてルールを自動的に修正する
ようにフィードバックをかけることによって学習機能を
付加することも可能となる。
て確定値まわりのモーメントを求めるよする影響度を定
量的に求めることができるようになり、各ルールの有効
性の変化を把握することができる、これによりたとえば
有効性の低いルールを削除することなどにより少ないル
ール数で精度の高い処理を行うことができるようになり
、ファジィボードまたはファジィチップ数を削減するこ
とができ、装置をコストダウンすることができる、また
、各ルールの貢献度に応じてルールを自動的に修正する
ようにフィードバックをかけることによって学習機能を
付加することも可能となる。
第１図はこの発明の構成例を示すブロック図である。第
２図および第３図は後件部メンバシップ関数および推論
結果の例を示す図である。第４図はこの発明の実施例で
あるファジィ推論装置及びファジィルール評価装置のブ
ロック図である。 １０．１）−前件部メンバシップ関数発生器、１３−後
件部メンバシップ関数発生器。
２図および第３図は後件部メンバシップ関数および推論
結果の例を示す図である。第４図はこの発明の実施例で
あるファジィ推論装置及びファジィルール評価装置のブ
ロック図である。 １０．１）−前件部メンバシップ関数発生器、１３−後
件部メンバシップ関数発生器。
Claims (2)
- （１）前件部メンバシップ関数発生器と、後件部メンバ
シップ関数発生器と、前件部ラベルと後件部ラベル間の
推論ルールごとに推論結果を求めるファジィ演算手段及
び各ルールごとの推論結果から確定値を求めるデファジ
ファイ手段とからなるファジィ推論装置において、各推
論ルールの推論結果について前記確定値まわりのモーメ
ントを求めるモーメント演算手段を設けたことを特徴と
するファジィ推論装置。 - （２）前件部メンバシップ関数発生器と、後件部メンバ
シップ関数発生器と、前件部ラベルと後件部ラベル間の
推論ルールごとに推論結果を求めるファジィ演算手段及
び各ルールごとの推論結果から確定値を求めるデファジ
ファイ手段とからなるファジィ推論装置の評価装置であ
って、 各推論ルールの推論結果について前記確定値まわりのモ
ーメントを求めるモーメント演算手段を設けたことを特
徴とするファジィルール評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095857A JPH02273833A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | ファジィ推論装置及びファジィルール評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095857A JPH02273833A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | ファジィ推論装置及びファジィルール評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02273833A true JPH02273833A (ja) | 1990-11-08 |
Family
ID=14149038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1095857A Pending JPH02273833A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | ファジィ推論装置及びファジィルール評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02273833A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03265934A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | ファジィ推論装置 |
| EP0594168A2 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-27 | Hitachi, Ltd. | Fuzzy rule acquisition method and apparatus for fuzzy inference system and fuzzy inference system using the apparatus |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP1095857A patent/JPH02273833A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03265934A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | ファジィ推論装置 |
| JP2616829B2 (ja) * | 1990-03-15 | 1997-06-04 | 三菱電機株式会社 | ファジィ推論装置 |
| EP0594168A2 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-27 | Hitachi, Ltd. | Fuzzy rule acquisition method and apparatus for fuzzy inference system and fuzzy inference system using the apparatus |
| US5487130A (en) * | 1992-10-22 | 1996-01-23 | Hitachi, Ltd. | Fuzzy rule acquisition method and apparatus for fuzzy inference system and fuzzy inference system using the apparatus |
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