JPH0391003A - 入力操作情報による推論処理装置および方法 - Google Patents

入力操作情報による推論処理装置および方法

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JPH0391003A
JPH0391003A JP1228983A JP22898389A JPH0391003A JP H0391003 A JPH0391003 A JP H0391003A JP 1228983 A JP1228983 A JP 1228983A JP 22898389 A JP22898389 A JP 22898389A JP H0391003 A JPH0391003 A JP H0391003A
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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】 (産業上の利用分野) この発明は、ユーザがモード設定およびコマンド設定の
ため入力した操作情報に基づいて、ユーザの所望モード
を推論して動作処理を行うようにした推論処理装置に関
する。
(従来の技術) 従来よりOA、FA、LA、HAなとの分野においては
コンピュータ内蔵式の自動機器が広く使用されている。
とりわけ最近では、そのような自動機器の機能が著しく
高度化ないし汎用化しており、それに伴い自動機器の入
力装置自体の構成も益々機能的に複雑化および多様化し
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 上述のように、最近における自動機器の高機能化に伴い
入力装置が益々高機能化する状況下にあって、入力装置
に対する入力操作も一段と繁雑になっている。このため
、一般の使用者であるユーザは、簡単な動作を自動機器
に実行させたい場合でも、その都度分厚い操作説明書を
熟読した上で、その指示に従って操作しなければならず
、自動機器を自由に操作することがかなり面倒なものと
なっている。
このように、一般のユーザにとっては、上記入力装置へ
の入力操作が益々面倒なものとなっているため、入力装
置に対する入力忘れや誤人力などの入力操作ミスが頻発
し、これに起因して自動機器が誤動作を起こしたり動作
不良を起こすという問題があった。
上記のような問題を解決するためξ例えば入力装置にお
ける多数の操作用人カキ−にそれぞれ表示器を個別に付
設する構成とし、ユーザが入カキ−を押すことにより、
次の操作手順で入力すべき特定のキーを点灯表示するよ
うにしたものが一部実用化されている。
しかしながら、入力装置の各入カキ−にそれぞれ表示器
を多数個設けた場合には、電気回路が非常に複雑になる
とともに、部品点数が増加して製品コストが著しく高く
なるという問題があった。
この発明は、このような従来の問題点を解決するもので
、その目的は、人力装置内または機器本体内の処理部に
、ユーザにより入力された操作情報に基づいて、ユーザ
の所望モードを推論する機能を付加することにより、入
力操作ミスによる機器の誤動作を防止できる、構造が簡
単な推論処理装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段〉 この発明は、上記のような目的を達成するため、モード
設定およびコマンド設定のための操作情報が複数入力さ
れる入力操作部と、 この入力操作部に入力された各操作情報にそれぞれ、モ
ード決定の重要度に応じた重み付けをして演算すること
により、ユーザの所望モードをファジィ推論する推論部
と、 この推論部で推論された所望モードの処理実行に必要な
操作情報が正当に入力されないとき、再入力操作要求の
メツセージを表示する表示部と、上記必要な操作情報が
全て正当に入力されたこと、または入力不足があるとき
その不足にダミー値を設定したことを条件として、機器
本体の動作を処理する処理部と、 からなることを特徴とする。
(作用) この発明では、まずユーザによって人力操作部において
モード設定およびコマンド設定のための操作情報が複数
入力され、これらの人力操作情報は推論部に送られる。
すると、推論部では、それぞれの入力操作情報に対して
、モード決定の際に与える重要度(影響度)に応じた重
み付けを施した上で、所定のファジィ演算を実行し、得
られた演算値に基づいてユーザの所望モードを推論する
そして、この所望モードの設定を実行するために必要な
正規の人力操作状態と、ユーザによって実際になされた
人力操作状態とが一致するか否かを調べ、一致しないと
きは入力操作ミスがあると判断される。人力操作ミスと
判断された場合、必要により入力操作部において人力操
作の不足分についてダミー値が設定されるか、あるいは
表示部において再入力操作要求のメツセージが表示され
る。従って、ユーザは誤って入力操作ミスを行ったとし
ても、再人力操作要求のメツセージに従つてただちに人
力操作ミスを補充、修正することができる。
このようにして、人力操作部においてユーザの所望モー
ドを実行するのに必要な正規の操作が全て入力されるか
、または入力されなかったときその不足分の操作にダミ
ー値が設定されると、このことを条件として初めて処理
部により機器本体の動作が処理される。
これにより、ユーザは複雑な入力操作を必要とする人力
装置であっても、操作説明書を見ることなく所望モード
の実行に必要な入力操作を容易に行うことができ、入力
操作ミスによる本体機器の誤動作や動作不良を確実に防
止することができる。
(実施例) 以下に、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する
第1図は、ファジィ推論を本体処理装置内で行う方式の
構成を示すブロック図である。
同図において、1は入力操作部11を備えた人力装置で
あって、この人力操作部11.からA、  B。
Cのモード設定およびに、  L、 M、 N、 Pの
コマンド設定がユーザにより入力されるようになされて
いるとともに、人力操作部11には入力処理部12が接
続され、入力処理部12から本体処理装置2の本体処理
部21に入力操作情報が伝送されるように構成されてい
る。そして本体処理部21には、ユーザの所望モードを
ファジィ推論する推論部24が接続されている。また、
人力処理部12にはユーザに対して再人力操作要求等の
メツセージを表示する表示部13が接続されている。
第2図は、入力装置1の人力操作部11および表示部1
3を示す平面図であって、入力操作部11はA、  B
、  Cのモード設定キー11a、に、L。
M、 N、  Pのコマンド設定キー11b、数字およ
びクリアキー110.実行キー11dおよびリセットキ
ー11eから概略構成されている。ここで、自動機器の
所望動作を実行させるのに必要なモード設定キー11a
およびコマンド設定キー11bの操作順序を表に示す。
但し、この表における縦列の■〜■は、モード設定キー
11aおよびコマンド設定キー11bの操作順序を示す
番号であって、モード欄中の×印はキー人力が不要であ
ることを表わしている。例えばAモード設定を実行する
際は、まずAモード設定キーを押し、次いでに、 Lお
よびPのコマンド設定キーを押し、最後に実行キーを押
せば良い。
なお、K、 L、 M、 Nのコマンド設定は、当該コ
マンド設定キーを押した後、テンキーを押すことによっ
て実行されるようになされている。この場合、KとLの
組1MとNの組のコマンド設定キーは、それぞれキー人
力状態において相関関係を有し、それら一対の組のコマ
ンド設定キーを押すことにより、初めてコマンドの設定
が実行されるようになされている。
この構成による推論処理装置では、入力装置1の人力操
作部11からユーザによりキー人力が行われ、このキー
人力状態は入力処理部12に送られる。すると、入力処
理部12では入力操作情報としてのキー人力状態がキー
コード信号に変換され、次いで本体処理装置2の本体処
理部21に送られる。この本体処理部21では、推論部
24によるモード推論の結果に基づいて、機器本体に対
する動作指示が処理される。
もし、ここでモード推論の結果により、ユーザに対して
再入力操作が必要であると判断されると、入力処理部1
2を介して表示部13において再入力操作要求の正規メ
ツセージが表示される。例えば、Aモード設定を実行す
る場合、上述のようにAモード設定キー、K、 L、 
 Pのコマンド設定キーおよび実行キーを入力しなけれ
ばならないが、もし入力操作部11でAモード設定キー
またはK。
L、 Pのコマンド設定キーを押し忘れたり、あるいは
押し間違えたとしても、表示部13においてこれらの入
力操作ミスが直ちに表示通報されるため、ユーザは自分
の人力操作ミスを即時補正することができる。
今ファジィ推論の結果、そのモード決定に関する確から
しさのグレードが所定値以上であるとき、■入力操作ミ
スがなければ、そのまま機器本体の動作処理が実行され
る。これに対し、もし入力操作ミスがあれば、■必要に
より入力操作ミスに対応する入力操作情報を補正すべく
ダミー値を設定した上で機器本体の動作処理が実行され
るか、■あるいは人力操作ミスに対応する操作キーの分
だけ再入力をユーザに要求し、この再人力が正しく行わ
れた時点で初めて機器本体の動作処理が実行される。
次に、この実施例によるモード推論手法についてさらに
詳しく述べる。
まず、モードを推論するためのマトリックス関数をα、
大入力れたキー状態を示すマトリックス関数をβ、マト
リックス関数αとβを合成演算した結果の関数をγとす
ると、次式(1)の関係が成り立つ。
α0β=γ             ・・・(1)こ
こに、マトリックス関数αは、各モード設定または各コ
マンド設定がユーザの所望モードの決定についてどの程
度影響を与えるか、つまりどの程度重要な要素であるか
のグレードを示す関数であり、このマトリックス関数α
は下記のように表わされる。
但し、αA、αB、αCの各行はそれぞれA。
B、  Cの各モードにおけるグレードO〜1を示し、
α1〜αBの各列は、上記表に示した人カキ−■〜■に
対応するグレード0〜lを示す。このグレードO〜1の
評価は、モード決定について重要な要因となるほど1に
近いものとし、逆に所望のモードでない場合のグレード
を−1とする。
今、上記表で示した例に基づいて、マトリックス関数α
を次のように具体的に設定する。
・・・(3) ここに、A、 B、 Cのモード設定キーについて述べ
ると、所望のモード設定キーA、  B、  Cのいず
れか1つを押したとき、モード設定が決定されるため、
この場合の重要度をグレード1とする。
また、ユーザが所望のモード設定キーA、  B、 C
と異なるキーを誤って押したときは、誤推論の原因とな
るため、この場合の重要度をグレード−1とする。
さらに、K、 L、 M、 Nのコマンド設定キーにつ
いて述べると、A、 Bのモード設定に関連してKとL
の組、もしくはMとNの組のコマンド設定キーを押した
とき、ユーザモードをA、  B設定モードとほぼ推測
できるため、この場合の重要度をグレード0. 7とす
る。また、Cモード設定に関連してに、 L、 M、 
Nのコマンド設定キーを全て押したとき、ユーザモード
をCモード設定とほぼ推測できるため、この場合の重要
度をグレード0゜35とする。
一方、Pコマンド設定は、AおよびCの両方のモード設
定のとき必要とするため、モード決定に際してはそれほ
ど影響を与えない。従って、Pコマンド設定キーについ
ての重要度をグレード0゜2とする。また、実行キーは
、A、  B、 C全でのモード設定のとき必要とする
ため、実行キーについての重要度をグレード0とし、演
算αOβには用いない。
次に、キー人力状態を示すマトリックス関数βを次式(
4)のように表わす。但し、各要素β1〜β8は、表中
における■〜■のキー人力状態を示すものとする。
各要素β1.β2・・・βBは0または1で表わされる
。具体的にはモード設定キーが正常に押されたか、もし
くはコマンド設定キーが正常に押された場合を1とし、
そうでない場合をOとしてキー人力状態が表わされる。
例えば、Aモード設定が正常にキー人力されると、次式
(5)のようになる。
次に、(1)の演算式α0βはモード決定の際に用いら
れるものであり、各モード設定および各コマンド設定が
どれ程モード決定に影響を与えるのかを定量的に示す必
要がある。ここでは、初めにモード設定キーを押すこと
によってモードを決定できるので、上記関数βにおける
モード設定順とコマンド設定項とは、別々に分けて考え
るものとする。
まずモード設定順について述べると、A、B。
Cの各モードのうちどれか1つのモード設定キーを押す
ことによってモードを決定できる。この場合、もし2つ
以上のモード設定キーを押したときは、ファジィ推論が
できなくなるので、モード設定順は下記のような式(6
)になる。
(αoβ) 4− p = (α+ ×β1)A (a
2 xβ2)A(α3×β3)        ・・・
(6)但し、X≦YならばXへY=Xとし、X≧Yなら
ばXAY=Yとする。
つまり、Aモード設定を実行する際にAモード設定キー
を正常に押したときは、β1=1.β2=β3=Oとな
るから、 (αOβ)Aや一、=1 Aモード設定を実行する際に、もし誤ってBまたはCの
モード設定キーを押したのであれば、β1=0.β2o
rβ3=1となるから、(αOβ)八〇=、=−1 となり、グレードが−1に小さくなる。
また、Aモード設定を実行する際にAとBの双方のモー
ド設定キーを押したのであれば、β、=β2=1.β3
=0となるから、 (α Oβ) 八そ一ド=O とグレードはOに小さくなる。以上、Aモード設定を例
にして説明したが、このことは、B、  Cモード設定
の場合も同様であるので、その説明を省略する。
次に、コマンド設定項について述べると、KおよびLの
コマンド設定キーもしくはMおよびNのコマンド設定キ
ーは、前述のように互いにキー人力状態において相関関
係があるため、KとLの組、MとNの組、およびPのみ
の3通りのキー人力状態に区分でき、関数βにおけるコ
マンド設定項は下記のような式(7)となる。
(α0β) :yy、/Fモ(α4×β4)へ(α5×
β5)+(α6×β6)A(α7×β7)+(α8×β
8)               ・・・(7)今A
、  Bのモード設定の場合に、KとLの組、またはM
とNの組のコマンド設定キーの入力を正しく行えば、(
α0β) iv/f項はグレード0.7となり、またC
モード設定の場合では、K、  L。
M、 Hのコマンド設定キー全ての人力を正しく行えば
、(α0β) 5?7F項はグレード0. 7となる。
また、Pコマンド設定を行えば、AおよびCのモード設
定のグレードがさらに向上する。これに対してモード決
定に関して不要なキーを入力したときは減点の対象とな
る。
以上のことから、マトリックス関数αとβの演算は、式
(6)、  (7)より、 αoβ=(α+Xβ+ ) A (α2 xβ2)A(
α3×β3)+((α4×β、)へ(α5×β5)+(
α6×β6)へ(α7×β7)+(αB×β8)) となる。
この演算式α0βで得られた結果の値γは、で表わされ
、γA、γB、γCの値はそれぞれA。
B、  Cのモード設定であることについての確からし
さのグレードを示している。従って、γA、γ日、γC
の値のうちで最も大きい値γ鴨がモード推論における確
からしさのグレードを示し、これがモード決定に際して
推論された最終的な算出結果となる。
例えば、Aモード設定を正常に入力操作すると、γA=
1.9.  γ日=−3.γc=−0,45となり、A
モード設定キーを押し忘れたときはγA=0. 9. 
 γa=−2,γc=0.55となる。
またAモード設定キーのみを正常に押したときは、γA
=1. 0.  γB=−1,γC−−1となり、Kと
Lのコマンド設定キーのみを正常に押したときは、7A
=0.7.7B=−1,70=0.35となる。さらに
、Pコマンド設定キーのみを正常に押したときは、γA
=0. 2.  γa=−1゜γc=0.2となる。
これらの推論結果から、γm<0.7ではモード不確定
領域、0.7≦γ叫≦0.9ではモード推測領域、7w
>0.9ではモード確定領域と見なすことができる。す
なわち、7w<0.7ではモード推論が不可能であり、
γ呵≧0.7ではモード推論が可能となる。
次に、γ哩≧0. 7の条件の下で、モード推論を実行
した後の処理例を簡単に説明する。
まず、A、  B、  Cの各モード設定において正常
に人力されたときのキー人力状態のマトリックス関数β
を予めメモリに格納しておく。例えばAモード設定であ
れば、 βA= [1,0,0,1,1,0,0,11Bモード
設定であれば、 βB= [0,1,0,0,0,1,1,O]Cモード
設定であれば、 βc = [0,0,1,1,1,1,1,1]上記推
論で得たモード結果に従ってβA、βB。
βCのいずれか1つを選び、この関数β0と、ユーザに
よって実際にキー人力された状態の関数βとの排他的論
理和を廣算する。但し、ここではモード推論については
既に終了しているので、モード設定順β1〜β3を不要
とする。
上記排他的論理和の演算を実行したコマンド設定項の結
果値において、“1”になった項は、正常のキー人力状
態と不一致であること、つまり、ユーザの操作ミスによ
りキー人力されなかった分のコマンド設定を意味してい
る。この場合は、キー人力されなかったコマンド設定項
にダミー値を設定するか、あるいは該コマンド設定項に
対応するキーのみユーザに対し再入力操作を要求する。
例えば、今仮にに、  L、 M、 Nのコマンド設定
キーについては全て人力を必要とし、かつPのコマンド
設定キーについては入力忘れのときダミー値を設定し、
その上で動作処理を実行するものとする。この場合、も
しに、  L、 M、 Nのコマンド設定キーが入力さ
れていなければ、当該キーの再人力操作を要求する。ま
た、もしPのコマンド設定キーが人力されていなければ
、ダミー値を設定した上で動作処理を実行する。なお、
このダミー値の設定は、予めコマンド設定の属性をメモ
リ内に格納しておくことにより行うことができる。
次に、本装置の動作フローを第3図に基づいて説明する
まず、ユーザが所望のモードおよびコマンドを設定すべ
くキー人力を行い(ステップ1)、そのキー人力状態に
関する情報を一旦推論部24のメモリ内に記憶させる(
ステップ2)。次に、その人力情報からマトリックス関
数βを作成しくステップ3)、予め設定しておいたマト
リックス関数αとの演算α0βを実行する(ステップ4
)。これにより、A、  B、  Cの各モード設定に
ついてそれぞれのグレードγA、γB、γCを得る。
これらグレードγA、γB、γCのうち最大の値のもの
を7哩とし、これに対応するモードを推論結果とする(
ステップ5)。このとき最大グレードγ畔が0.7より
小さければ(ステップ6の否定)、推論不可能と判断し
てメモリ内の入力情報を消去しくステップ7)同時にユ
ーザに対してキー人力の打ち直しを要求する。つまり、
入力装置1の表示部13においてユーザに対して再人力
操作要求のメツセージを表示する(ステップ8)。
一方、最大グレードγ閾が0.7以上であれば、モード
推論結果を表示部13にモード表示する(ステップ9)
このときユーザの入力操作ミスにより表示モードがユー
ザの所望モードと異なっておれば、リセットキーを押し
て(ステップ10の肯定)最初からモード設定を再度や
り直す(ステップ7.8)。
一方、表示モードとユーザの所望モードとが一致してお
れば、人力されたキー状態を示す関数βと、推論モード
の正常なマトリックス関数β0との排他的論理和を演算
する(ステップ11)。その結果、“1”の値がなけれ
ば機器本体の動作処理を行う。もし“1”の値があれば
、上述のように人力操作ミスがあるので、当該コマンド
設定項にダミー値を設定するか、あるいは不足したコマ
ンド設定キーのみ再入力操作を要求し、この再入力操作
が完了した時点で機器本体の動作処理を実行する。
すなわち、β■β0く1ならば(ステップ11の肯定)
、そのまま機器本体の動作処理を実行しくステップ12
)、β■β0≧1ならば(ステップ11の否定)ビット
の立っている入力情報の属性をチエツクする(ステップ
13)。このチエツクの結果、前述のダミー値設定を要
求するときは(ステップ14の肯定)、ダミー値を設定
して(ステップ15)、ステップ11に戻る。これに対
して、ダミー値設定を要求しないときは(ステップ14
の否定)、ユーザに対して再度操作要求するキー人力を
表示部13において表示し、ユーザがこの表示に従って
所要のキー人力を完了した時点で(ステップ17)、ス
テップ11に戻る。
以上のようにこの実施例では、複雑な操作手順を必要と
する人力装置であっても、ユーザはその都度操作説明書
を見なくとも、ある程度の推測または経験によって容易
に操作できる。つまり入力装置におけるマン◆マシン・
インターフェースの機能が向上し、ユーザに対する操作
性が著しく向上する。従って、入力装置の操作が簡単に
なるため、従来のように専門のオペレータを置く必要が
なく、不特定多数の初心者でも容易に操作できる。
この場合、推論処理装置の構造面からいうと、従来のよ
うにハードウェアを何等変更することなく、ソフトウェ
アのみを変更するのみで良い。
また、実施例ではユーザが人力操作ミスを行っても、そ
の入力操作ミスが解消しないかぎり機器本体が動作しな
いように構成したため、原子炉や大型プラント装置など
の人力操作ミスの許されない危険な機器に対しても充分
適用でき、ハードウェアに特別な構造を付加することな
くフェイルセーフ機能を実現できる。
実施例では、モード推論を本体処理装置2内で行う方式
のものについて説明したが、この発明はこれに限定され
るものではなく、例えばモード推論を人力装置1内で行
い、本体処理装置2に最終的な正規人ノコ情報を送る方
式としても良い。第4図は、この方式による構成例を示
すものであって、第1図のものとは推論部14を人力処
理部12に接続したところが異なっている。
この方式の動作について簡単に述べると、まず人力操作
部11からキー人力が行われ、このキー人力状態に関す
る操作情報に基づいて、人力処理部12を介して推論部
14によりユーザの所望モードが推論される。その推論
結果を受けて所定の動作フローが順次実行される。そし
て、人力操作部11で正当なキー人力が全て行われた後
、この入力情報がキーコード信号に変換され、次いで本
体処理部21に送られる。もしユーザが人力忘れ等の入
力ミスを行った場合は、必要により表示部13において
ユーザに対して再入力操作要求のメツセージが通報表示
される。従って、これによりユーザは即刻穴ノノ不足の
操作を追加、修正することができる。
前記実施例におけるマトリックス関数αはシステム設計
者の推測または経験によって作成できるが、そのほか種
々の事象に関する所要データを収集した上で統計的に分
析して作成することもできる。
また、装置内部もしくは外部に学習機能を持ったルーチ
ン処理部を接続し、一定期間学習させた後にマトリック
ス関数αを決めて作成することも可能である。
さらに実施例では、説明のため3種類のモード設定と5
種類のコマンド設定を一例として推論処理する場合につ
いて述べたが、これよりも複雑な多種類、多機能のモー
ド設定およびコマンド設定を対象として推論処理するこ
とも勿論でき、この場合は幾つかのモジュールに分割し
た」二で、各モジュールについて上記のような動作フロ
ーを行えるようにハイブリット化させれば良い。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、ユーザの所望
モードをファジィ推論し、その推論結果に基づいて必要
により表示部にて再入力操作要求を表示するように構成
したため、ユーザは入力操作ミスを行ったとしても即時
に正規の操作を再入力して入力操作ミスを修正すること
ができる。従って、特に複雑な入力操作を必要とする人
力装置であっても、専門のオペレータでなくとも厚い操
作説明書を見ることなく正規の操作を簡単かつ確実に入
力することができ、使い勝手が向上するとともに、人力
操作ミスによる機器の誤動作や動作不良を未然に防止す
ることができる。
また、この発明ではソフトウェアのみを変更すれば良く
、多くの入カキ−などにそれぞれ表示器を設ける必要が
ないので、従来タイプに比べ構造が簡単でコスト的にも
有利になる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係わる推論処理装置の一実施例を示
すブロック図、第2図は入力操作部および表示部の構成
を示す平面図、第3図は推論処理装置の動作を説明する
フローチャート、第4図はこの発明に係わる推論処理装
置の他の実施例を示すブロック図である。 1・・・入力装置 2・・・本体処理装置 11・・・人力操作部 12・・・人力処理部 13・・・表示部 14.24・・・推論部 21・・・本体処理部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、モード設定およびコマンド設定のための操作情報が
    複数入力される入力操作部と、 この入力操作部に入力された各操作情報にそれぞれ、モ
    ード決定の重要度に応じた重み付けをして演算すること
    により、ユーザの所望モードをファジィ推論する推論部
    と、 この推論部で推論された所望モードの処理実行に必要な
    操作情報が正当に入力されないとき、再入力操作要求の
    メッセージを表示する表示部と、上記必要な操作情報が
    全て正当に入力されたこと、または入力不足があるとき
    その不足にダミー値を設定したことを条件として、機器
    本体の動作を処理する処理部と、 からなることを特徴とする入力操作情報による推論処理
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0720090A3 (ja) * 1994-12-28 1996-07-31 Canon Kk

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EP0720090A3 (ja) * 1994-12-28 1996-07-31 Canon Kk

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JP2782245B2 (ja) 1998-07-30

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