JPH04335437A - ファジィプロダクションルール調整装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、あいまい・不確実な情
報、知識から結論を導き出すファジィ推論システムにお
けるファジィプロダクションルールの調整装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】従来、あいまい・不確実な情報、知識か
ら結論を導き出す推論システムとして、ファジィ集合論
を用いたファジィ推論システムが提案されている。

【０００３】ファジィ推論システムは、プロダクション
ルールの中に「大きい」、「小さい」等の明確に定義で
きないあいまいな値の記述をファジィ集合を用いて可能
にした推論手法を用いている。このような記述を許した
プロダクションルールを、ファジィプロダクションルー
ルという。「大きい」という記述は、ファジィ集合論の
メンバーシップ関数を用いて、例えば、図２のように記
述できる。ただし、横軸は扱う物理量を最大値で正規化
した値、縦軸は「大きい」度合を表す量（グレードと称
する）である。次に、ファジィ推論方法の一例を図を用
いて説明する。図３はルール数２、２入力、１出力の場
合の推論方法を説明する図である。ルール１は「ＩＦ（
入力１　ｉｓ　Ａ）　　ＴＨＥＮ（出力　ｉｓ　Ｂ）」
、ルール２は「ＩＦ（入力１　ｉｓ　Ｃ）ａｎｄ（入力
２　ｉｓＤ）　　ＴＨＥＮ（出力　ｉｓ　Ｅ）」で、Ａ
，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ
），（ｅ）の実線で示されるメンバーシップ関数で記述
されているとする。入力１にｘ、入力２にｙが入力され
た場合の出力ｚを推論する場合の説明をする。ｘのＡ，
Ｃ、ｙのＤに対するグレードα、β、γを求める。ルー
ル１についてはα（ルール１の合致度）でＢを重み付け
し、ルール２についてはβ、γのうち小さい方の値（ル
ール２の合致度）でＥを重み付けし、それぞれ点線のメ
ンバーシップ関数Ｂ′、Ｅ′を得る。Ｂ′、Ｅ′を図３
（ｆ）の如く重ね合わせて推論結果のメンバーシップ関
数を求め、その重心すなわち左右の面積が等しくなる位
置を推論結果の出力Ｚとする。他にも、Ｂ′，Ｅ′を得
る方法として、重み付け以外にも、各ルールの合致度で
Ｂ，Ｅを頭切り（ＭＩＮをとる）する方法や、図３（ｆ
）から推論結果Ｚを得る方法として、推論結果のメンバ
ーシップ関数のピークの横軸の位置をとる方法等が提案
されている。

【０００４】このファジィ推論手法により、「大きい」
、「小さい」等の明確に定義できないあいまいな記述に
よるファジィプロダクションルールから、入力値に対す
る推論結果を得ることが可能となるのであるが、入力値
に対して好ましい推論結果を得るには、ファジィプロダ
クションルールにおけるメンバーシップ関数の形状を調
整する必要がある。本発明は、このファジィプロダクシ
ョンルールを調整するための装置に関するものである。 従来は、メンバーシップ関数の形状を決定するパラメー
タ（端点座標値や方程式等）の値をキーボードやマウス
を用いて、直接入力する方法が採られている。

【０００５】なお、ファジィ集合論を用いたファジィ推
論システムは、１９８７年オーム社より出版された「フ
ァジィシステム入門」（寺野、浅居、菅野共著）の１４
９頁から１５５頁に記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
ような方法を用いたファジィプロダクションルール調整
装置には、以下に述べるような解決すべき課題が存在す
る。

【０００７】メンバーシップ関数を調整するために、端
点座標値や方程式等の関数の形状を決定するパラメータ
の値を直接入力しなくてはいけないということは、プロ
ダクションルールを「大きい」、「小さい」等の明確に
定義できないあいまいな値を用いて記述できるというフ
ァジィ推論システムの利点に反しており、調整のために
結局は、具体的な値を操作しなくてはならないというこ
とになる。本発明の目的は、このような従来の課題を解
決するためのものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるファジィプ
ロダクションルール調整装置は、オペレータからの自然
言語に近い表記形式の調整命令が入力される調整命令入
力部と、前記調整命令に対して前もって設定しておいた
調整用ファジィプロダクションルールを基にファジィ推
論を行うことで出力用メンバーシップ関数の調整量を決
定するメンバーシップ関数調整部とから構成される。前
記調整用ファジィプロダクションルールは、現在の出力
用メンバーシップ関数の形状を入力とし出力を前記出力
用メンバーシップ関数の調整量とすることが好ましい。 また、前記調整用ファジィプロダクションルールは、現
在の出力用メンバーシップ関数の形状と前回の調整命令
を入力とし出力を前記出力用メンバーシップ関数の調整
量とすることも好ましい。

【０００９】

【作用】本発明のファジィプロダクションルール調整装
置は、調整を行うオペレータは自然言語に近い表記形式
の調整命令（例えば、「もう少し右にずらす」等）を入
力すれば、本装置が調整を行おうとしているファジィ推
論システムにおけるメンバーシップ関数（出力用メンバ
ーシップ関数と称することとする）を調整するために前
もって設定して記憶してあるファジィプロダクションル
ール（調整用ファジィプロダクションルールと称するこ
ととする）を基に、ファジィ推論を行い、出力用メンバ
ーシップ関数の調整量を決定するものである。

【００１０】人間の感覚では、同じ「少し右にずらせ」
という命令でも、その移動量は現在の位置により微妙に
異なってくる。例えば、現在右にある場合より左にある
場合のほうが、オペレータは右への移動量を大きく意図
していることが多い。このような人間の感覚に近づける
ため、請求項２に記載のファジィプロダクションルール
調整装置における調整用ファジィプロダクションルール
は、現在の出力用メンバーシップ関数の形状を入力とし
出力を前記出力用メンバーシップ関数の調整量とする。

【００１１】さらに、同じ「少し右にずらす」という命
令でも、人間の感覚では、その移動量は前回の命令によ
り微妙に異なってくる。例えば、前回も同じ命令であっ
た場合の方が、そうでない場合よりも、オペレータは移
動量を小さく意図していることが多い。このような人間
の感覚に近づけるため、請求項３に記載のファジィプロ
ダクションルール調整装置における調整用ファジィプロ
ダクションルールは、現在の出力用メンバーシップ関数
の形状と前回の調整命令を入力とし出力を前記出力用メ
ンバーシップ関数の調整量とする。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は本発明のファジィプロダクションルール調
整装置とファジィ推論システムの一実施例を示すブロッ
ク図である。ファジィプロダクションルール調整部１は
、調整命令入力部１１と調整用ファジィプロダクション
ルール記憶部１２と調整用ファジィ推論部１３とメンバ
ーシップ関数変形部１４と、前回調整命令記憶部１５と
から構成されている。また、ファジィ推論システム部２
は、メンバーシップ関数記憶部２１と調整メンバーシッ
プ関数記憶部２２とファジィ推論部２３とから構成され
ている。これは請求項３に記載の発明のブロック図で、
請求項２に記載の発明は、ファジィプロダクションルー
ル調整部１において、前回調整命令記憶部１５とそれに
付随する機能を取り去ったものとなる。請求項３に記載
の発明について、各部の機能を説明する。調整を行うオ
ペレータが「もう少し右にずらす」という調整命令を入
力した際の各部の機能を説明する。調整用ファジィプロ
ダクションルール記憶部１２には、前もってヒューリス
ティックに決定しておいた人間の感覚に近い調整のため
のファジィプロダクションルールが記憶されているもの
とする。

【００１３】調整命令入力部１１は、ルールの調整を行
うオペレータより入力される調整命令をファジィ推論部
１３と、前回調整命令記憶部１５に送る。調整用ファジ
ィ推論部１３は、調整用ファジィプロダクションルール
記憶部１２に記憶されているルールの中から、入力され
た調整命令「もう少し右にずらす」のための複数のファ
ジィプロダクションルールを選択し、それらのルールを
用いて、メンバーシップ関数記憶部２１に記憶されてい
る現在の出力用メンバーシップ関数の形状と、前回調整
命令記憶部１５に記憶されている前回の調整命令を入力
として、ファジィ推論を行い、出力用メンバーシップ関
数の調整量を推論し、メンバーシップ関数変形部１４に
送る。メンバーシップ関数変形部１４では、受け取った
出力用メンバーシップ関数の調整量を基に、メンバーシ
ップ関数記憶部２１に記憶されているメンバーシップ関
数の形状を変形し、調整メンバーシップ関数記憶部２２
に記憶する。ファジィ推論部２３では、調整メンバーシ
ップ関数記憶部２２のメンバーシップ関数を用いてファ
ジィ推論を行い、推論結果を出力する。

【００１４】以上本発明によるファジィプロダクション
ルール調整装置とファジィ推論システムの実施例に基づ
いて説明したが、これらの記載は本発明を限定するもの
ではない。調整命令入力部１１の入力手段は、キーボー
ド、マウス、音声等、多種考えられる。また、調整命令
を「少し右にずらす」を一例として説明したが、「多く
左に傾ける」、「少し多く右に伸ばす」等の他の調整命
令を用いることができるのは明白である。さらに、本実
施例では、調整用ファジィ推論部１３とファジィ推論部
２３を別のブロックとして説明したが、同じファジィ推
論手法を採用するなら、一つのブロックで表したほうが
、構造が簡略化されることは言うまでもない。

【００１５】

【発明の効果】以上に述べたとうり、本発明によれば、
調整を行うオペレータが、端点座標値や方程式等の関数
の形状を決定するパラメータの値を直接入力しなくても
、自然言語に近い表記形式の調整命令を入力すれば、人
間の感覚に近い形で、メンバーシップ関数を調整できる
ファジィプロダクションルール調整装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のファジィプロダクションル
ール調整装置とファジィ推論システムを示すブロック図
。

【図２】「大きい」を表すメンバーシップ関数を示す図
。

【図３】従来のファジィ推論を説明するための図。

【符号の説明】

１　　　　ファジィプロダクションルール調整部２　　
　　ファジィ推論システム部 １１　　　　調整命令入力部 １２　　　　調整用ファジィプロダクションルール記憶
部１３　　　　調整用ファジィ推論部 １４　　　　メンバーシップ関数変形部１５　　　　前
回調整命令記憶部 ２１　　　　メンバーシップ関数記憶部２２　　　　調
整メンバーシップ関数記憶部２３　　　　ファジィ推論
部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　オペレータからの自然言語に近い表記
   形式の調整命令が入力される調整命令入力部と、前記調
   整命令に対して前もって設定しておいた調整用ファジィ
   プロダクションルールを基にファジィ推論を行うことで
   出力用メンバーシップ関数の調整量を決定するメンバー
   シップ関数調整部とを有することを特徴とするファジィ
   プロダクションルール調整装置。
2. 【請求項２】　　前記調整用ファジィプロダクションル
   ールは、現在の出力用メンバーシップ関数の形状を入力
   とし出力を前記出力用メンバーシップ関数の調整量とす
   ることを特徴とする請求項１に記載のファジィプロダク
   ションルール調整装置。
3. 【請求項３】　　前記調整用ファジィプロダクションル
   ールは、現在の出力用メンバーシップ関数の形状と前回
   の調整命令を入力とし出力を前記出力用メンバーシップ
   関数の調整量とすることを特徴とする請求項１に記載の
   ファジィプロダクションルール調整装置。