JPH0465719A - Approximate inference device - Google Patents
Approximate inference deviceInfo
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- JPH0465719A JPH0465719A JP2177241A JP17724190A JPH0465719A JP H0465719 A JPH0465719 A JP H0465719A JP 2177241 A JP2177241 A JP 2177241A JP 17724190 A JP17724190 A JP 17724190A JP H0465719 A JPH0465719 A JP H0465719A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の要約
複数の専門家によって与えられたいくつかの設定言語値
の定量的な意味を統計的に処理することにより、その言
語値に対応するメンバーシップ関数を表わすデータをあ
らかじめ作成して記憶しておく。上記設定言語値以外の
入力言語値がそれを特定するデータによって与えられた
ときに、上記設定言語値のメンバーシップ関数を表わす
データを用いて上記特定データに関して補間処理を行な
い、上記入力言語値のメンバーシップ関数を表わすデー
タを作成する。[Detailed Description of the Invention] Summary of the Invention By statistically processing the quantitative meanings of some set language values given by a plurality of experts, data representing a membership function corresponding to the language values is provided. Create and memorize it in advance. When an input language value other than the above set language value is given by data that specifies it, interpolation processing is performed on the above specified data using data representing the membership function of the above set language value, and the above input language value is Create data representing the membership function.
また、補間処理により得られるメンバーシップ関数を用
いて、事象の静的情報量および明瞭性が演算される。Further, the static information amount and clarity of the event are calculated using the membership function obtained by the interpolation process.
発明の背景
技術分野
この発明は、言語値の入力が可能な近似推論装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an approximate reasoning device capable of inputting linguistic values.
ここで言語値とは、大きい、非常に大きい、小さい1重
い、軽い、非常に軽い等の漠然とした数量的な範囲を規
定する感覚的な言語によって表現される値の集合をさす
。Here, the term "linguistic value" refers to a set of values expressed through sensory language that defines vague quantitative ranges such as large, very large, small, heavy, light, and very light.
従来技術
推論結果を、その推論結果を導くために使用した事象の
情報量によって修正または変更する方式の近似推論が知
られている(たとえば、 ZhangHongmin
AN EXPERT SYSTEM WITHTHI
NKING INI MACES″、 Preprin
ts of 5econd IFSA Congres
s。Prior Art Approximate inference is known in which the inference result is modified or changed depending on the amount of information about the event used to derive the inference result (for example, ZhangHongmin
AN EXPERT SYSTEM WITHHI
NKING INI MACES'', Preprin
ts of 5econd IFSA Congress
s.
Tokyo、 July 20−25.1987. P
、765 )。Tokyo, July 20-25.1987. P
, 765).
この近似推論方式は、事象に対して結論ごとに与えられ
たメンバーシップ関数を用いて、事象ごとの情報量(す
なわち事象の情報識別能力)を算出し、推論結果(すな
わち結論が成り立つ可能性)を、その結論を導くために
使用した事象の情報量によって修正または変更する(可
能性と情報量の積をとる)ことによって、推論結果の識
別能力を高めようとするものである。This approximate inference method calculates the amount of information for each event (i.e., information identification ability of the event) using a membership function given to each conclusion for the event, and calculates the inference result (i.e., the probability that the conclusion holds true). The aim is to improve the discriminative ability of inference results by modifying or changing the information based on the amount of information of the event used to draw the conclusion (by multiplying the probability and the amount of information).
このような従来の近似推論装置は、1つの数字で表現さ
れる明確な値(確定値という)しか入力として受入れる
ことができない。重い、軽い等の感覚的なデータである
言語値を入力することはできなかった。Such conventional approximate inference devices can only accept as input a definite value (referred to as a definite value) expressed by a single number. It was not possible to input verbal values such as sensory data such as heavy or light.
発明の概要
発明の目的
この発明は、言語値の入力が可能な近似推論装置を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an approximate reasoning device capable of inputting linguistic values.
発明の構成1作用および効果
この発明による近似推論装置は、事象に関する複数の設
定言語値のそれぞれについて、それらの意味する範囲を
示す複数の専門家が与えたデータを統計的に処理するこ
とにより、各設定言語値に対応するメンバーシップ関数
を表わすデータを作成して記憶する手段、および入力言
語値を特定するためのデータが入力されたときに、上記
設定言語値のメンバーシップ関数を表わすデータを用い
て上記特定データに関して補間処理を行ない、入力言語
値のメンバーシップ関数を表わすデータを作成する言語
値補間手段を備えていることを特徴とする。Structure of the Invention 1 Operation and Effect The approximate inference device according to the present invention statistically processes data given by a plurality of experts indicating the meaning range of each of a plurality of setting language values related to an event. means for creating and storing data representing a membership function corresponding to each setting language value; The present invention is characterized by comprising a language value interpolation means for performing interpolation processing on the specific data using the above-mentioned language to create data representing a membership function of input language values.
上記近似推論装置はさらに、入力言語値を特定するため
のデータに関して補間処理により作成されたメンバーシ
ップ関数を表わすデータを、事象と結論との関係を表わ
すあらかじめ設定された専門家の知識に適用することに
より、結論の可能性を推論する近似推論手段を備えてい
る。The approximate inference device further applies data representing a membership function created by interpolation processing regarding data for specifying input linguistic values to preset expert knowledge representing the relationship between an event and a conclusion. This provides an approximate reasoning means for inferring the possibility of a conclusion.
上記近似推論装置はさらに、事象のレンジ幅内で言語値
を特定するためのデータを一定間隔で変化させ、各特定
データに関して上記言語値補間手段により作成されたメ
ンバーシップ関数を表わすデータおよび事象と結論との
関係を表わす専門家の知識を用いて、事象ごとに言語値
静的情報量を演算する静的情報量演算手段を備えている
。The approximate inference device further changes the data for specifying the linguistic value within the range width of the event at regular intervals, and the data and event representing the membership function created by the linguistic value interpolation means for each specific data. It is provided with static information amount calculation means for calculating the amount of linguistic value static information for each event using expert knowledge representing the relationship with the conclusion.
上記近似推論装置はさらに、算出された静的情報量を用
いて結論ごとに各事象の明瞭性を演算する明瞭性演算手
段、および明瞭性演算手段から得られる明瞭性を用いて
、実際に言語値が入力された事象の明瞭性を演算する明
瞭性加算手段を備えている。The above approximate inference device further includes a clarity calculation means that calculates the clarity of each event for each conclusion using the calculated amount of static information, and a clarity calculation means that uses the clarity obtained from the clarity calculation means to actually calculate the A clarity adding means is provided for calculating the clarity of an event whose value has been input.
この発明による近似推論装置は、事象に関する複数の設
定言語値のそれぞれについて、それらの意味する範囲を
示す複数の専門家が与えたデータを統計的に処理するこ
とにより、各設定言語値に対応するメンバーシップ関数
を表わすデータを作成して記憶する手段、入力すべき言
語値を特定するデータを入力するための言語値入力手段
、および上記言語値入力手段に入力された特定データに
応答して、上記設定言語値のメンバーシップ関数を表わ
すデータを用いて上記特定データに関して補間処理を行
ない、入力言語値のメンバーシップ関数を表わすデータ
を作成する言語値補間手段を備えている。The approximate inference device according to the present invention corresponds to each set language value by statistically processing data given by a plurality of experts indicating the meaning range of each of a plurality of set language values regarding an event. means for creating and storing data representing a membership function; a linguistic value input means for inputting data specifying a linguistic value to be input; and in response to specific data input to the linguistic value input means; Language value interpolation means is provided for performing interpolation processing on the specific data using data representing the membership function of the set language value to create data representing the membership function of the input language value.
この発明による近似推論装置は、事象に関する複数の設
定言語値のそれぞれについて、それらの意味する範囲を
示す複数の専門家が与えたデータを統計的に処理するこ
とにより、各設定言語値に対応するメンバーシップ関数
を表わすデータを作成して記憶する手段、言語値を特定
するためのデータが与えられたときに、上記設定言語値
のメンバーシップ関数を表わすデータを用いて上記特定
データに関して補間処理を行ない1人力言語値のメンバ
ーシップ関数を表わすデータを作成する言語値補間手段
、ならびに事象のレンジ幅内で言語値を特定するための
データを一定間隔で変化させて上記言語値補間手段に与
え、各特定データに関して上記言語値補間手段により作
成されたメンバーシップ関数を表わすデータおよび事象
と結論との関係、を表わす専門家の知識を用いて、事象
ごとに言語値静的情報量を演算する静的情報量演算手段
を備えている。The approximate inference device according to the present invention corresponds to each set language value by statistically processing data given by a plurality of experts indicating the meaning range of each of a plurality of set language values regarding an event. A means for creating and storing data representing a membership function; when data for specifying a language value is given, interpolation processing is performed on the specified data using data representing the membership function of the set language value; (1) linguistic value interpolation means for manually creating data representing a membership function of linguistic values, and data for specifying linguistic values within a range of an event, which are changed at regular intervals and provided to the linguistic value interpolation means; A static system that calculates the amount of linguistic value static information for each event using data representing membership functions created by the linguistic value interpolation means for each specific data and expert knowledge representing the relationship between events and conclusions. It is equipped with a means for calculating the amount of information.
上記近似推論装置はさらに算出された静的情報量を用い
て結論ごとに各事象の明瞭性を演算する明瞭性演算手段
、および明瞭性演算手段から得られる明瞭性を用いて、
実際に言語値が入力された事象の明瞭性を演算する明瞭
性加算手段を備えている。The approximate inference device further uses a clarity calculation means that calculates the clarity of each event for each conclusion using the calculated amount of static information, and the clarity obtained from the clarity calculation means,
It is provided with a clarity adding means for calculating the clarity of an event in which a linguistic value is actually input.
この発明によると、大きい、小さい1重い、軽い等の感
覚的なデータを表わす言語値を入力することかでき、こ
の入力された言語値を用いた近似推論が可能となる。し
かも、あらかじめ設定されている言語値のメンバーシッ
プ関数を表わすデータを用いた補間処理により、任意の
入力言語値のメンバーシップ関数が作成されるから、設
定言語値以外の言語値入力も可能となる。According to this invention, it is possible to input linguistic values representing perceptual data such as large, small, heavy, light, etc., and approximate inference can be made using the input linguistic values. Furthermore, a membership function for any input language value is created through interpolation using data representing membership functions for preset language values, making it possible to input language values other than the set language values. .
さらにこの発明によると、言語値静的情報量が算出され
、これに基づいて明瞭性が演算されるので、言語値入力
に対する推論結果の明瞭性(信頼性)を知ることができ
る。Further, according to the present invention, the linguistic value static information amount is calculated and the clarity is calculated based on this, so that the clarity (reliability) of the inference result for the linguistic value input can be known.
実施例の説明
(1)近似推論装置の全体構成
第1図に近似推論装置の全体構成の一例が示されている
。近似推論装置は、知識記憶装置11.知識合成装置1
21合成後知識記憶装置13.言語値入力装置14.適
合度演算装置15.動的情報量演算装置16.可能性演
算装置17.可能性表示装置18.静的情報量演算装置
19.明瞭性演算装置20.明瞭性記憶装置21.明瞭
性加算装置22.明瞭性表示装置23、設定言語値記憶
装置31.メンバーシップ関数作成装置32.および言
語値入力装置33から構成されている。Description of Embodiments (1) Overall configuration of approximate inference device FIG. 1 shows an example of the overall configuration of the approximate inference device. The approximate inference device includes a knowledge storage device 11. Knowledge synthesis device 1
21 Post-synthesis knowledge storage device 13. Linguistic value input device 14. Fitness calculation device 15. Dynamic information amount calculation device 16. Possibility calculation device 17. Possibility display device 18. Static information amount calculation device 19. Clarity calculation device 20. Clarity storage 21. Clarity adder 22. Clarity display device 23, set language value storage device 31. Membership function creation device 32. and a language value input device 33.
以下に、これらの装置について詳述する。These devices will be explained in detail below.
(2)知識記憶装置
知識記憶装置11は、専門家等が入力した知識を、事象
と結論との関係を示す形式で記憶する装置である。この
装置は複数の専門家の知識を記憶することができる。(2) Knowledge Storage Device The knowledge storage device 11 is a device that stores knowledge input by experts and the like in a format that shows the relationship between events and conclusions. This device can store the knowledge of multiple experts.
知識記憶装置11に記憶されている2名の専門家exl
、 ex2の知識の例を規則の形式で以下に示す。Two experts exl stored in the knowledge storage device 11
, ex2 knowledge example is shown below in the form of a rule.
専門家ext :
if 20≦r1≦60.0≦f2≦40. the
n cl−11)if’ 40≦f1≦80.60
≦12≦100.then c2・=(2)専門家e
x2 :
H30≦0≦50. 10≦f2≦30. then
cL−(3)if 50≦r1≦70.70≦f
2≦90. then c2=l:4)fL f’2
は事象であり、これらをそれぞれ事象1、事象2と呼ぶ
ことがある。C1,c2は結論であり、これらをそれぞ
れ結論1,2と呼ぶことかある。Expert ext: if 20≦r1≦60.0≦f2≦40. the
n cl-11) if' 40≦f1≦80.60
≦12≦100. then c2・=(2) Expert e
x2: H30≦0≦50. 10≦f2≦30. then
cL-(3) if 50≦r1≦70.70≦f
2≦90. then c2=l:4) fL f'2
are events, and these may be called event 1 and event 2, respectively. C1 and c2 are conclusions, and these are sometimes called conclusions 1 and 2, respectively.
また、a≦fl≦bのように表わされたa、bをそれぞ
れ最小値、最大値と呼ぶ。Further, a and b expressed as a≦fl≦b are called minimum value and maximum value, respectively.
上述の規則を、専門家ごとに表(テーブル)の形式で表
現すると次のようになる。The above rules are expressed in the form of a table for each expert as follows.
第1表
第2表
(3)知識合成装置
知識合成装置12は、知識記憶装置11に記憶された複
数の専門家の知識を合成して、1つの知識にまとめる装
置である。Table 1 Table 2 (3) Knowledge synthesis device The knowledge synthesis device 12 is a device that synthesizes the knowledge of a plurality of experts stored in the knowledge storage device 11 and combines it into one piece of knowledge.
知識の合成方法は種々あるが、ここでは、各結論に関与
している各事象の最大値と最小値について、複数の専門
家の平均値と標準偏差を計算する。There are various ways to synthesize knowledge, but here we calculate the average value and standard deviation of multiple experts for the maximum and minimum values of each event involved in each conclusion.
上述した2名の専門家の事象r1から結論C1を導く知
識を例にとって知識合成処理について以下に説明する。The knowledge synthesis process will be described below, taking as an example the knowledge of the two experts described above that leads to the conclusion C1 from the event r1.
上述の規則(第(1)式、第(3)式)から、事象1
(fl)から結論1 (cl)を求める規則を抽出する
と次のように表わされる。From the above rules (Equations (1) and (3)), event 1
The rule for obtaining conclusion 1 (cl) from (fl) is extracted as follows.
専門家ext : 1f 20≦f1≦80 th
en el=15)専門家ex2 : if 30
≦f1≦50 then cl=18)最小値の平
均値m および最大値の平均値in
” laXが算出される。Expert ext: 1f 20≦f1≦80 th
en el=15) Expert ex2: if 30
≦f1≦50 then cl=18) The average value m of the minimum values and the average value in '' laX of the maximum values are calculated.
” 1aX 60+ 50 ・・・(8) 最小値の標準偏差σ および、最大値の標準■1n 偏差σ が算出される。” 1aX 60+50 ...(8) Standard deviation of the minimum value σ and standard deviation of the maximum value ■1n The deviation σ is calculated.
■ax
このような専門家の知識の合成演算を、上述した規則(
第(1)式〜第(4)式)について、各結論に関与して
いる各事象の最小値と最大値のすべてについて行なうと
2次のような表(テーブル)が得られる。■ax The above-mentioned rules (
For equations (1) to (4), if all the minimum and maximum values of each event involved in each conclusion are examined, a table as shown below is obtained.
第3表
一般に、近似推論においては、事象に対してメンバーシ
ップ関数が与えられる。ここでは、−例として、上述の
ようにして合成された専F’!家の知識を用いてガウス
分布によりメンノく−シップ関数を求める方法について
説明する。Table 3 Generally, in approximate reasoning, a membership function is given to an event. Here, as an example, the special F'! synthesized as described above is used. We will explain how to find the ship function using a Gaussian distribution using basic knowledge.
最小値の平均値m 、最大値の平均値mwax’in
最小値の標準偏差σ 、最大値の標準偏差in
σ□、を用いて、メン/く一シ・ツブ関数Ct次式1こ
より表わされる。Using the average value of the minimum value m, the average value of the maximum value mwax'in, the standard deviation of the minimum value σ, and the standard deviation of the maximum value in σ□, the Men/Kuichi-Tsubu function Ct is expressed by the following equation 1. .
・・・(11) ただし。...(11) however.
X :事象への入力データの値
Φ(X)二人力データXが事象に適合する程度(適合度
)
Gauss(x) :入力Xにおけるガウス分布の値で
ある。X: Value of input data to the event Φ(X) Degree to which the two-person data X fits the event (degree of fit) Gauss(x): Value of the Gaussian distribution in the input X.
第2図にガウス分布の一例を示す。このがウス分布にお
いてメンバーシップ関数の作成のためlこ左半分のみが
使用される。Φ(x)−0,5におけるXの位置はm
またはm によって決定さ■tn
wax
れ、傾きはσ またはσ によって決定され■in
wax
る。Figure 2 shows an example of a Gaussian distribution. In this case, only the left half of the distribution is used to create the membership function. The position of X at Φ(x)-0,5 is m
or m determined by ■tn
wax and the slope is determined by σ or σ in
Wax Ru.
一例として、事象flから結論C1を求めるためのメン
バーシップ関数は、第(7)式から第(lO)式により
算出した値を用いて第3a図から第3C図のようにして
作成される。この場合、第(11)式は次のようになる
。As an example, the membership function for determining the conclusion C1 from the event fl is created as shown in FIGS. 3a to 3C using values calculated by equations (7) to (lO). In this case, equation (11) becomes as follows.
項を、第3b図は第(11)式または第(12)式の右
辺第2項を、第3C図は上記第1項から第2項を減算し
た結果、すなわち第(11)式または第(12)式で表
わされるメンバーシップ関数を表わしている。Figure 3b shows the second term on the right side of equation (11) or (12), and Figure 3C shows the result of subtracting the second term from the first term, that is, equation (11) or equation (12). It represents the membership function expressed by equation (12).
第3表に示す合成された知識に基づいて作成された各事
象fl、 f2について、結論cl、 c2を求めるた
めのメンバーシップ関数の例を、第4a図および第4b
図に示す。Examples of membership functions for determining conclusions cl and c2 for each event fl and f2 created based on the synthesized knowledge shown in Table 3 are shown in Figures 4a and 4b.
As shown in the figure.
(4)合成後知識記憶装置
合成後知識記憶装置13には、知識合成装置12によっ
て算出された平均値と標準偏差が、第3表のような形式
で記憶される。知識の合成は推論の都度行なう必要はな
いため、このようにあらかじめ計算した結果を記憶して
おく。そして推論の都度この記憶装置13内の値を読み
出して使用することによって推論処理の高速化を図るこ
とができる。(4) Post-synthesis knowledge storage device The post-synthesis knowledge storage device 13 stores the average value and standard deviation calculated by the knowledge synthesis device 12 in the format shown in Table 3. Since it is not necessary to synthesize knowledge every time an inference is made, the results calculated in advance in this way are memorized. By reading out and using the values in the storage device 13 each time an inference is made, it is possible to speed up the inference process.
(5)設定言語値記憶装置
言語値記憶装置31は、専門家等が入力した各事象にお
ける複数の言語値に関する知識を、各言語値を表わす範
囲の値を表わす表の形式で記憶する装置である。この装
置31は、複数の専門家の各事象における複数の言語値
に関する知識を記憶することができる。また、この言語
値記憶装置31は。(5) Set language value storage device The language value storage device 31 is a device that stores knowledge regarding a plurality of language values for each event input by an expert in the form of a table representing the range of values representing each language value. be. This device 31 is capable of storing the knowledge of a plurality of experts regarding a plurality of language values in each event. Moreover, this language value storage device 31 is.
上述した知識記憶装置11と同様の機能を持つので、こ
れらの装置11.31を兼用することもできる。Since it has the same function as the knowledge storage device 11 described above, these devices 11.31 can also be used for the same purpose.
以下に、事象r1における言語値LL、 L2に関する
2人の専門家の知識の例を示す。言語値LL、 L2の
例としては、ハンドルの回転が軽い、ハンドルの回転が
重い等をあげることができる。An example of the knowledge of two experts regarding the language values LL, L2 in event r1 is shown below. Examples of the language values LL and L2 include light rotation of the steering wheel and heavy rotation of the steering wheel.
専門家Exl:fl二
20≦L1≦30 ・・・
(13)60≦L2≦70
・・・(14)専門家Ex2:f2:
30≦Ll≦40 ・・・
(I5)70≦L2≦80
・・・(1B)上記の各言語値LL、 L2に関する
専門家の知識を表の形でまとめると次のようになる。Expert Exl: fl220≦L1≦30...
(13) 60≦L2≦70
...(14) Expert Ex2: f2: 30≦Ll≦40 ...
(I5) 70≦L2≦80
...(1B) The knowledge of experts regarding the above language values LL and L2 is summarized in the form of a table as follows.
(8)メンバーシップ関数作成装置
メンバーシップ関数作成装置32は、設定言語値記憶装
置31に記憶されている同一事象の同−言語値に関する
複数の専門家の知識を合成し、その合成結果に基づいて
メンバーシップ関数を作成するものである。(8) Membership function creation device The membership function creation device 32 synthesizes the knowledge of a plurality of experts regarding the same linguistic value of the same event stored in the setting language value storage device 31, and based on the synthesis result. This creates a membership function.
言語値データを合成するやり方は種々あるが。There are various ways to synthesize linguistic value data.
ここでは上述した知識と同じように、各言語値の最小値
と最大値について複数の専門家の平均値と標準偏差を求
める。Here, in the same way as the knowledge described above, the average value and standard deviation of multiple experts are calculated for the minimum and maximum values of each language value.
第4裏および第5表に示す2人の専門家の知識をそれぞ
れ言語値LL、 L2について合成すると次表のように
なる。The following table is obtained by combining the knowledge of the two experts shown in Table 4 and Table 5 for the language values LL and L2, respectively.
第6表
言語値はメンバーシップ関数として表現される。ここで
は、上述した事象に対して与えられるメンバーシップ関
数と同じように、ガウス分布を利用して言語値のメンバ
ーシップ関数を作成する。言語値L1とL2について作
成されたメンバーシップ関数が第5図に示されている。Table 6 Linguistic values are expressed as membership functions. Here, in the same way as the membership function given to the above-mentioned event, a membership function of language values is created using a Gaussian distribution. The membership functions created for language values L1 and L2 are shown in FIG.
このように、設定言語値記憶装置31にあらかじめ設定
された専門家等の言語値を用いて合成したメンバーシッ
プ関数は、第6表に示すようなデータを用いてメンバー
シップ関数作成装置32に記憶される。In this way, the membership function synthesized using the language values of experts etc. set in advance in the set language value storage device 31 is stored in the membership function creation device 32 using data as shown in Table 6. be done.
(7)言語値入力装置
言語値入力装置14は所望の言語値をその代表値で入力
するためのものである。代表値には種々の値が考えられ
るが、ここでは合成された言語値の最小値の平均値と最
大値の平均値との中点を代表値とする。たとえば、第6
表に示す言語値LL、 L2の代表値はそれぞれ。(7) Language value input device The language value input device 14 is for inputting a desired language value as its representative value. Although various values can be considered as the representative value, here, the midpoint between the average value of the minimum value and the average value of the maximum value of the synthesized linguistic values is taken as the representative value. For example, the 6th
The representative values for language values LL and L2 shown in the table are respectively.
(25+ 35) / 2−30
・・・(17)(85+ 75) / 2−7o
・・・(18)となる。(25+35) / 2-30
...(17) (85+75) / 2-7o
...(18).
代表値としては、上述のようにあらかじめ設定された言
語値の代表値のみならず、任意の値の入力が可能である
。言語値入力装置14は1代表値を人間が数値で入力す
るためのキーボード、人間が代表値を位置によって入力
するための後述するような可変抵抗器、(スライド・ボ
リューム)、または代表値をオンラインφデータとして
受取るための通信装置等から構成されている。As the representative value, it is possible to input not only the representative value of the language values set in advance as described above, but also any arbitrary value. The verbal value input device 14 is a keyboard for humans to enter representative values numerically, a variable resistor (slide volume) as described below for humans to enter representative values by position, or online input of representative values. It consists of a communication device etc. for receiving φ data.
言語値入力装置14は、入力された代表値を言語値補間
装置33に出力する。The linguistic value input device 14 outputs the input representative value to the linguistic value interpolation device 33.
言語値補間装置33は、言語値入力装置14から与えら
れた言語値の代表値を用いて、後述するように言語値の
補間処理を行ない、生成した言語値データを言語値入力
装置14に与える。言語値入力装置14は、言語値補間
装置33で生成された言語値データを受けとり、その言
語値データをそのまま適合度演算装置15に送るととも
に、各事象に属する言語値が入力されたかどうかの情報
(たとえば、入力された場合は1の値、入力されなかっ
た場合はOの値)を明瞭性加算装置22に与える。The language value interpolation device 33 uses the representative value of the language values given from the language value input device 14 to perform language value interpolation processing as described later, and provides the generated language value data to the language value input device 14. . The linguistic value input device 14 receives the linguistic value data generated by the linguistic value interpolation device 33, sends the linguistic value data as is to the fitness calculation device 15, and also inputs information as to whether a linguistic value belonging to each event has been input. (eg, a value of 1 if input, a value of O if not input) to the clarity adder 22.
言語値入力装置14から与えられた言語値がメンバーシ
ップ関数作成装置32で既に合成されているものである
ときは、もちろん言語値補間装置33における補間動作
は不要であり2作成装置32に記憶されている言語値デ
ータをそのまま読出せばよい。When the linguistic value given from the linguistic value input device 14 has already been synthesized by the membership function creation device 32, the interpolation operation in the linguistic value interpolation device 33 is of course unnecessary and the language value is stored in the 2 creation device 32. It is sufficient to read out the language value data as is.
第6図は、スライド・ボリュームで構成された言語値入
力装置14の外観の一例を示している。ボリューム34
として、そのスライド溝およびスライド溝にそって移動
するつまみ35が図示されている。また、スライド溝の
側方に入力実行ボタン3Bが配置されている。FIG. 6 shows an example of the external appearance of the linguistic value input device 14 configured with a sliding volume. volume 34
, a slide groove and a knob 35 that moves along the slide groove are shown. Further, an input execution button 3B is arranged on the side of the slide groove.
第5図に示すあらかじめ設定された言語値Ll。The preset language value Ll shown in FIG.
L2がそれぞれ「軽い」、「重い」という感覚を表現し
ていると仮定する。これらの言語値Ll、 L2の代表
値をスライド・ボリュームの目盛(0,30゜70、
I(10等の数値は表示する必要は必ずしもない)上の
所定の位置にそれぞれ対応させ、かつこの所定の位置に
「軽い」、「重い」という言語値を表示する。Assume that L2 expresses the sensations of "light" and "heavy," respectively. The representative values of these language values Ll and L2 are plotted on the sliding volume scale (0, 30° 70,
I (numerical values such as 10 do not necessarily need to be displayed) are made to correspond to predetermined positions, and linguistic values such as "light" and "heavy" are displayed at these predetermined positions.
人間は、このような表示をみて、自分の現在の感覚をつ
まみ35の位置によって入力する。たとえば第6図に図
示されたつまみ35の位置は「少し重い」という言語値
を人力していることを表わしている。「軽い」という表
示よりも左側の位置は非常に軽い、極めて軽いというよ
うな言語値を入力する位置であり、「重い」という表示
よりも右側の位置は非常に重い、極めて重いというよう
な言語値を入力する位置である。人間がつまみ35の位
置を調整し、かつ入力実行ボタン36を押すと、そのと
きのつまみ35の位置に対応するスライド・ボリューム
34の出力電圧が取込まれ、その電圧が言語値(その代
表値)に変換される。このようにして1人間の感覚を適
切に表現した言語値の入力が可能となる。この言語値入
力装置14は人間と機械との好適なインターフェイスと
して機能する。A person looks at such a display and inputs his or her current feeling by the position of the knob 35. For example, the position of the knob 35 shown in FIG. 6 indicates that the verbal value of ``a little heavy'' is manually set. The position to the left of the display ``light'' is the position to input linguistic values such as very light or extremely light, and the position to the right of the display ``heavy'' is the position to input linguistic values such as very heavy or extremely heavy. This is the position where you enter the value. When a person adjusts the position of the knob 35 and presses the input execution button 36, the output voltage of the slide volume 34 corresponding to the position of the knob 35 at that time is taken in, and that voltage is set to the language value (its representative value). ) is converted to In this way, it becomes possible to input linguistic values that appropriately express the senses of a single person. This linguistic value input device 14 functions as a suitable human-machine interface.
(8)言語値補間装置
言語値補間装置33は、あらかじめ設定された言語値L
L、 L2を用いて、言語値入力装置14から入力され
た代表値によって表わされる言語値のデータを補間法に
より生成するものである。ここでは簡単のために直線補
間法が用いられている。生成すべき言語値データは、言
語値の最小値の平均値およびその標準偏差、ならびに最
大値の平均値およびその標準偏差である。これらのデー
タをパラメータと呼ぶことにする。(8) Linguistic value interpolation device The linguistic value interpolation device 33 uses a linguistic value L set in advance.
Using L and L2, linguistic value data represented by the representative value input from the linguistic value input device 14 is generated by interpolation. A linear interpolation method is used here for simplicity. The language value data to be generated are the average value of the minimum value and its standard deviation, and the average value and its standard deviation of the maximum value of the language value. These data will be called parameters.
あらかじめ設定された言語値LL、 L2の代表値をそ
れぞれDi、 D2.パラメータをPi、 P2とする
。入力された言語値の代表値を旧、パラメータをPlと
する。第7図を参照して、直線補間法によると。The representative values of the preset language values LL and L2 are respectively Di and D2. Let the parameters be Pi and P2. Let the representative value of the input language value be old, and the parameter be Pl. Referring to FIG. 7, according to the linear interpolation method.
入力された言語値のパラメータPiは次式で与えられる
。The input language value parameter Pi is given by the following equation.
Pi= [(P2−PL) / (D2−Di) ]
xDi+P2− [(P2−PL) / (D2
−Di) コ XD2 ・・・ (1
9)−[(P2−PL) / (D2−Di) ) X
Di+pl −[(P2−Pi) / (D2−Di)
] XDI −(20)今1代表値D1とし
て60が与えられたとすると。Pi= [(P2-PL)/(D2-Di)]
xDi+P2- [(P2-PL) / (D2
-Di) ko XD2... (1
9) - [(P2-PL) / (D2-Di) ) X
Di+pl −[(P2-Pi) / (D2-Di)
] XDI - (20) Now suppose that 60 is given as the representative value D1.
その言語値を表わすデータは上記第(19)式または第
(20)式から次のように得られる。Data representing the language value can be obtained from the above equation (19) or equation (20) as follows.
最小値の平均値:55
最小値の標準偏差:5
最大値の平均値二65
最大値の標準偏差;5
このようなデータによって表わされる言語値のメンバー
シップ関数は第5図に破線L1で示すものとなる。Average value of the minimum value: 55 Standard deviation of the minimum value: 5 Average value of the maximum value 2 65 Standard deviation of the maximum value; 5 The membership function of the linguistic value represented by such data is shown by the broken line L1 in Figure 5. Become something.
(9)適合度演算装置
適合度演算装置15は、言語値データft14から入力
された入力言語値の対応する事象における各メンバーシ
ップ関数(または結論)に対する適合度を算出するもの
である。入力言語値は上述のようにメンバーシップ関数
の形で表現されるので、入力メンバーシップ関数と対応
する事象の各メンバーシップ関数との旧N−MAX演算
によって適合度が算出される。(9) Compatibility calculation device The suitability calculation device 15 calculates the degree of suitability of input language values inputted from the language value data ft14 to each membership function (or conclusion) in a corresponding event. Since the input language value is expressed in the form of a membership function as described above, the goodness of fit is calculated by the old N-MAX operation between the input membership function and each membership function of the corresponding event.
第8a図は、言語値L1が与えられたときの事象1の各
結論e1. c2を導くメンバーシップ関数に対する適
合度を算出する様子を示すものであり(斜線部は言語値
Liと01とのMIN演算結果を示す)。FIG. 8a shows each conclusion e1. of event 1 when language value L1 is given. It shows how the goodness of fit for the membership function that leads to c2 is calculated (the shaded area shows the MIN calculation result between the linguistic value Li and 01).
得られる適合度をそれぞれm1□1m1゜とする。Let the obtained fitness be m1□1m1°, respectively.
第8b図は、事象2についてのある言語値(破線で示す
メンバーシップ関数)が与えられたときの事象f2の各
結論cl、 e2を導くメンバーシップ関数に対する適
合度を示すものであり、それらをm21・ ”22とす
る・
入力データを表わすメンバーシップ関数が与えられたと
きにも同じようにして適合度が求められる。Figure 8b shows the goodness of fit for the membership function that leads to each of the conclusions cl and e2 for event f2 when a certain linguistic value for event 2 (membership function indicated by a broken line) is given. m21. Set to ``22.'' When a membership function representing the input data is given, the goodness of fit is found in the same way.
(10)動的情報量演算装置と静的情報量演算装置ファ
ジィ・エントロピという概念を考える。(10) Dynamic information calculation device and static information calculation device Consider the concept of fuzzy entropy.
入力言語値L (xi)が与えられたときのファジィ・
エントロピEr1を次のように定義する。When the input language value L (xi) is given, the fuzzy
Entropy Er1 is defined as follows.
ばよい)
このファジィ・エントロピは、情報識別能力の指標の一
種で、言語値L (xi)を与えたときに、結論が明確
に識別できるほど小さい値となり、結論があいまいにし
か識別できないほど大きい値となる。つまり、入力言語
値L (xi)の結論clに対する適合度m1□と入力
言語値L (xi)の結論C2に対する適合度”12と
の差が大きいほど小さい値となり。This fuzzy entropy is a type of index of information discrimination ability, and when a linguistic value L (xi) is given, the value is small enough that the conclusion can be clearly identified, and the value is large enough that the conclusion can only be vaguely identified. value. In other words, the larger the difference between the degree of conformity m1□ of the input language value L (xi) to the conclusion cl and the degree of conformity "12" of the input language value L (xi) to the conclusion C2, the smaller the value becomes.
差が小さいほど大きい値となる。The smaller the difference, the larger the value.
同じようにして、入力言語値L (x2)が与えられた
ときのファジィ・エントロピEf2は次式によつユニで
ml、二言語値L (xi)の結論c1に対する適合度
m1□:言語値L (xi)の結論clに対する適合度
(第8a図においてLlをL (xi)と置きがえれm
21 二言語値L (xi)の結論C1に対する適合度
m22:言語値L (x2)の結論C2に対する適合度
ファジィ・エントロピEfの取り得る値の範囲は以下に
示すものとなる。In the same way, the fuzzy entropy Ef2 when the input linguistic value L (x2) is given is given by the following formula: Uni and ml, the fitness of the bilingual value L (xi) to the conclusion c1 m1□: Linguistic value The goodness of fit of L (xi) to the conclusion cl (replace Ll with L (xi) in Figure 8a)
21 Degree of suitability m22 of bilingual value L (xi) to conclusion C1: Degree of suitability of linguistic value L (x2) to conclusion C2 The range of possible values of the fuzzy entropy Ef is as shown below.
0≦Ef≦log(n)
n:事象上の結論数
この例では、事象1 (fl)上の結論数は2 (cl
。0≦Ef≦log(n) n: Number of conclusions on event In this example, the number of conclusions on event 1 (fl) is 2 (cl
.
c2)であるので、ファジィ・エントロピEfの最大値
は、 log(2)となる。c2), the maximum value of the fuzzy entropy Ef is log(2).
次に、このファジィ・エントロピEflを使用して、入
力言語値L (xi)が与えられたときの動的情報量1
f’1p(xi)を求める。ここで、動的情報量Ir1
D(Xi)とは、推論を行なうときにおける結論が成り
立つ可能性を評価するための事象の識別能力で、入力言
語値L (xl)の結論c1に対する適合度m1□と入
力言語値L (xi)の結論c2に対する適合度m12
の差が大きいほど大きい値をとり、差が小さいほど小さ
い値となるものとする。Next, using this fuzzy entropy Efl, we calculate the amount of dynamic information 1 when the input language value L (xi) is given.
Find f'1p(xi). Here, the amount of dynamic information Ir1
D(Xi) is the ability to identify events for evaluating the possibility that a conclusion holds when making inferences, and is the degree of fit m1□ of the input linguistic value L (xl) to the conclusion c1 and the input linguistic value L (xi )'s fitness m12 for the conclusion c2
The larger the difference, the larger the value, and the smaller the difference, the smaller the value.
そこで、事象f1についての動的情報量1flD(xi
)を、最大ファジィ・エントロピから、入力言語値L
(xi)が与えられたときのファジィ・エントロピEf
’lを引いたものと定義する。Therefore, the amount of dynamic information 1flD(xi
) from the maximum fuzzy entropy to the input language value L
Fuzzy entropy Ef when (xi) is given
' Define it as minus l.
同じように、事象f2について入力言語値L (x2)
が与えられたときの動的情報量を次のように定義動的情
報量演算装置16は、適合度演算装置15で得られた適
合度を用いて、第(23)式および第(24)式にした
がって事象ごとに動的情報量を算出する。Similarly, for event f2, input linguistic value L (x2)
The dynamic information amount calculation unit 16 uses the fitness obtained by the fitness calculation unit 15 to calculate the dynamic information amount when given as follows. The amount of dynamic information is calculated for each event according to the formula.
動的情報量は上述のように入力言語値L (xi)。The dynamic information amount is the input language value L (xi) as described above.
L (x2)に依存する。これに対して、静的情報量は
基本的には入力言語値に依存しないものであって、最大
ファジィ・エントロピから、事象のレンジ幅の中で代表
値をもつすべての言語値のファジィ・エントロピの平均
を引いたものを、事象全体の静的情報量とする。たとえ
ば、事象1についての静的情報量は次式で与えられる。Depends on L (x2). On the other hand, the amount of static information basically does not depend on the input linguistic value, and is calculated from the maximum fuzzy entropy to the fuzzy entropy of all linguistic values that have representative values within the range of the event. The static information amount of the entire event is obtained by subtracting the average of . For example, the static information amount for event 1 is given by the following equation.
(以下、余白)
141s=log(2)
諭C1に対する適合度
m22(x) :事象f2についての言語値L (x
)の結論C2に対する適合度
・・・(25)
同じように事象2についての静的情報量は次式%式%
事象flについての言語値L (x)
論clに対する適合度
事象f1についての言語値L (x)
論C2に対する適合度
事象r2についての言語値L (x)
の結
において、第9図に示すよう
に、言語値の代表値Xを6間
隔で変化させ、それぞれの
言語値L (x)についてのファ
ジィ・エントロピを計算し
て、それらの平均を求める演
算(ただし0くδ≦100)
第(25)式および第(2B)式から分るように、事象
のメンバーシップ関数間の重なりが大きいほど。(Hereinafter, blank space) 141s=log(2) Compatibility m22(x) for the lesson C1: Linguistic value L(x
)'s suitability for conclusion C2... (25) Similarly, the static information amount for event 2 is calculated by the following formula % Language value L for event fl (x) Compatibility for theory cl Language for event f1 Value L (x) In the conclusion of the linguistic value L (x) for the fitness event r2 for theory C2, as shown in Fig. 9, the representative value X of the linguistic value is changed at 6 intervals, and each linguistic value L An operation to calculate the fuzzy entropy for (x) and find their average (where 0 and δ≦100) As can be seen from equations (25) and (2B), the relationship between the membership functions of events is The greater the overlap, the greater the overlap.
事象の静的情報量は小さく、事象のメンバーシップ関数
間の重なりが小さいほど、事象の静的情報量は大きい。The amount of static information of an event is small, and the smaller the overlap between the membership functions of an event, the larger the amount of static information of an event.
m12(x) :
m21(x):
の結
の結
また、第10a図に示すように言語値L (x)の広が
りが大きいと適合度”11とm12との差が小さく静的
情報量は小さい。第10b図に示すように言語値L (
x)の広がりが小さい場合には適合度”11とml。と
の差が大きく静的情報量は大きい。すなわち、言語値の
広がりが大きいほど事象の静的情報量は小さくなり、言
語値の広がりが小さいほど事象の静的情報量は大きくな
る。m12(x): m21(x): The conclusion of Small.As shown in Fig. 10b, the language value L (
x) When the spread of The smaller the spread, the larger the static information amount of the event.
静的情報量は、言語値の広がり(あいまいさ)を考慮し
た上で、事象のメンバーシップ関数が結論を識別する能
力を示している。したがって、知識が同じでも、言語値
の広がり(あいまいさ)が大きければ静的情報量は低下
する。The amount of static information indicates the ability of an event's membership function to identify a conclusion, taking into account the spread (ambiguity) of linguistic values. Therefore, even if the knowledge is the same, the amount of static information will decrease if the spread (ambiguity) of linguistic values is large.
静的情報量演算装置19は、言語値に対する各事象の静
的情報量を演算する装置である。ここで各事象の静的情
報量とは、上述のように、ある事象に入力言語値を与え
て推論を行なうときの結論が成り立つ可能性を推定する
ための事象の識別能力を表わすものである。したがって
、静的情報量は事象の数だけ存在することになる。The static information amount calculating device 19 is a device that calculates the static information amount of each event with respect to the language value. As mentioned above, the amount of static information for each event represents the ability to identify the event in order to estimate the probability that a conclusion will hold when making inferences by giving an input linguistic value to a certain event. . Therefore, the amount of static information exists equal to the number of events.
静的情報量演算装置19は、事象ごとに、事象のレンジ
幅の間において言語値の代表値をδ間隔で変化させ、言
語値補間装置33で作成される各代表値の言語値データ
を取込んで、各言語値データごとに1合成された知識に
より得られるメンバーシップ関数に対する適合度を求め
、上述した第(25)式および第(28)式にしたがっ
て、静的情報量を演算して記憶する。静的情報量は入力
データには依存しないので、1回のみ算出されればよい
。The static information amount calculation device 19 changes the representative value of the linguistic value at intervals of δ within the range width of the event for each event, and takes the linguistic value data of each representative value created by the linguistic value interpolation device 33. Then, calculate the degree of fitness for the membership function obtained by the knowledge synthesized once for each linguistic value data, and calculate the amount of static information according to the above-mentioned equations (25) and (28). Remember. Since the static information amount does not depend on input data, it only needs to be calculated once.
(11)可能性演算装置
各結論ごとに、その結論に関与する事象の情報量の総和
が1になり、かつそれらの事象の情報量の相対強度は変
化しないような事象の情報量を算出する。この算出した
情報量を重みという。(11) Possibility calculation device For each conclusion, calculates the information amount of events such that the sum of the information amount of events related to that conclusion is 1, and the relative strength of the information amount of those events does not change. . This calculated amount of information is called a weight.
たとえば上述した動的情報量を用いると各重みは次のよ
うになる。For example, if the above-mentioned dynamic information amount is used, each weight will be as follows.
結論1に対する事象1の重み:Wf11−Iff、(x
i)/ [IffD(xi)+ IF5.(x2)]
−(27)結論1に対する事象2の重み:wf12I
f2D(x2)/ [IflD(xi)+If2D(
x2)コ −(2g)結論2に対する事象1の重み
: W f21″″1flp(xi)/ [IflD(
xi) + If2o(x2)] ・・・(29)結
論2に対する事象2の重み:wf22−If2D(X2
)/ [IfID(Xi)+ If2D(X2)コ
−(ao)次に、これらの重みと適合度との積を
計算し。Weight of event 1 relative to conclusion 1: Wf11-Iff, (x
i)/[IffD(xi)+IF5. (x2)]
-(27) Weight of event 2 relative to conclusion 1: wf12I
f2D(x2)/[Ifld(xi)+If2D(
x2) co-(2g) Weight of event 1 on conclusion 2: W f21″″1flp(xi)/[IflD(
xi) + If2o(x2)] ...(29) Weight of event 2 for conclusion 2: wf22-If2D(X2
)/[IfID(Xi)+If2D(X2)co-(ao) Next, calculate the product of these weights and fitness.
それを結論ごとに合計したものを、結論の可能性として
算出する。The sum of these results for each conclusion is calculated as the probability of the conclusion.
たとえば上記の例では
結論1の可能性−wf Xm +wf Xm
−(31)結論2の可能性−wf Xm +w
f Xm −(32)となる。For example, in the above example, the possibility of conclusion 1 −wf Xm +wf Xm
-(31) Possibility of conclusion 2 -wf Xm +w
f Xm −(32).
可能性演算装置17は上述した演算を行ない結論ごとの
可能性を算出する。The possibility calculation device 17 performs the above-mentioned calculation to calculate the probability for each conclusion.
(12)可能性表示装置
この可能性表氷製fl18は、可能性演算装置17で算
出された可能性を結論ごとに表示するものである。この
可能性の表示は、すべての結論について表示するように
してもよいし、可能性が高い結論を1個または複数個表
示するものでもよい。また1通信によって可能性を他の
装置に伝送したり、可能性をメモリやファイルに記憶し
てもよい。(12) Possibility Display Device This possibility table fl18 manufactured by Hyogo displays the possibilities calculated by the possibility calculation device 17 for each conclusion. The possibility may be displayed for all conclusions, or one or more highly probable conclusions may be displayed. Also, the possibility may be transmitted to another device through one communication, or the possibility may be stored in a memory or a file.
(13)明瞭性演算装置
明瞭性演算装置20は、各結論ごとに、各事象の明瞭性
を演算する装置である。ここで、各結論ごとの各事象の
明瞭性とは、ある結論が成立つ可能性を評価するときの
各事象の相対的な識別能力を示すものである。したがっ
て、この明瞭性により、ある結論を確定するための、複
数の事象の識別能力を比較することができ、どの事象が
高い識別能力を持っているか(多くの情報量を持ってい
るか)が分る。明瞭性の算出法について以下に述べる。(13) Clarity calculation device The clarity calculation device 20 is a device that calculates the clarity of each event for each conclusion. Here, the clarity of each event for each conclusion indicates the relative discrimination ability of each event when evaluating the possibility of a certain conclusion being established. Therefore, this clarity makes it possible to compare the discriminative ability of multiple events in order to establish a certain conclusion, and to understand which event has a high discriminative ability (contains a large amount of information). Ru. The method for calculating clarity is described below.
まず、結論および事象と静的情報量の関係を第7表に示
す。First, Table 7 shows the relationship between conclusions, events, and the amount of static information.
第7表 第7表から分るよう1;静的情報量によっても。Table 7 As can be seen from Table 7, 1; also depending on the amount of static information.
各結論を確定するための複数の事象の識別能力を比較す
ることはできる。しかし、このままでは相対的な識別能
力が直観的に分りにくいので、下表に示すように各結論
ごとに静的情報量を正規化して、その正規化した値を各
結論ごとの各事象の明瞭性CIとする。It is possible to compare the discriminative ability of multiple events to establish each conclusion. However, as it is difficult to intuitively understand the relative discrimination ability as it is, we normalize the amount of static information for each conclusion as shown in the table below, and use the normalized value to clearly distinguish each event for each conclusion. Sex CI.
第8表 ただし。Table 8 however.
C11□−CD12− lff5/ (Iff8+ I
f2s)CD2.− Cl22−1f2s/ (Iff
s+If2s)である。C11□-CD12- lff5/ (Iff8+ I
f2s) CD2. - Cl22-1f2s/ (Iff
s+If2s).
このようにして、明瞭性演算装置2oにおいて。In this way, in the clarity calculation device 2o.
各結論ごとに各事象の明瞭性が算出される。The clarity of each event is calculated for each conclusion.
(14)明瞭性記憶装置
明瞭性記憶装置21は、明瞭性演算装置2oで算出され
た各結論ごとの各事象の明瞭性を記憶する装置である。(14) Clarity Storage Device The clarity storage device 21 is a device that stores the clarity of each event for each conclusion calculated by the clarity calculation device 2o.
明瞭性の演算は、推論のたびに行なう必要はない。そこ
で、知識を合成したときに算出した明瞭性を明瞭性記憶
装置21に記憶しておき。Clarity calculations do not need to be performed every time an inference is made. Therefore, the clarity calculated when knowledge is synthesized is stored in the clarity storage device 21.
推論を行なうたびに明瞭性記憶装置21に記憶している
値を読み出すようにする。これにより、推論処理の高速
化が図れる。The value stored in the clarity storage device 21 is read out every time an inference is made. This makes it possible to speed up the inference processing.
(15)明瞭性加算装置
明瞭性加算装置22は、言語値が実際に入力された事象
の明瞭性を演算する装置である。ここでは、実際に行な
われる推論のために、言語値が入力された事象の明瞭性
の総和をとる。この明瞭性の総和は、推論結果の明瞭性
を示す。この明瞭性が高いほど、推論結果を導くための
情報量が多いといえる。したがって明瞭性は推論結果自
体の信頼性を判断する指標に使用することができる。(15) Clarity Addition Device The clarity addition device 22 is a device that calculates the clarity of an event in which a linguistic value is actually input. Here, for the inference that is actually made, the linguistic value is taken as the summation of the intelligibility of the input events. The sum of this clarity indicates the clarity of the inference result. It can be said that the higher the clarity, the greater the amount of information for deriving the inference result. Therefore, clarity can be used as an indicator to judge the reliability of the inference result itself.
推論結果に対する明瞭性は次のようにして算出される。The clarity of the inference result is calculated as follows.
a)事象1 (fl)のみについて言語値が入力された
場合
・結論1 (cl)の推論結果に対する明瞭性C111
−CI11□
・結論2 (c2)の推論結果に対する明瞭性cg2−
C11□
b)事象2 (f2)のみについて言語値が入力された
場合
・結論1 (cl)の推論結果に対する明瞭性CU、−
”21
・推論2 (c2)の推論結果に対する明瞭性Cj22
−”22
C)事象1 (fl)および事象2 (f2)の両方に
ついて言語値が入力された場合
・結論1 (cl)の推論結果に対する明瞭性cI11
−CI!+Cl12□−1,0
・結論2 (c2)の推論結果に対する明瞭性CN2−
CI+ CI、、、、 −1,0
推論結果の明瞭性Cj!のとり得る範囲は。a) When linguistic values are input only for event 1 (fl) - Clarity C111 for the inference result of conclusion 1 (cl)
-CI11□ - Clarity of the inference result of conclusion 2 (c2) cg2-
C11□ b) When linguistic values are input only for event 2 (f2) - Clarity CU for the inference result of conclusion 1 (cl), -
”21 ・Clarity Cj22 for the inference result of Inference 2 (c2)
-”22 C) When linguistic values are input for both Event 1 (fl) and Event 2 (f2) - Clarity cI11 for the inference result of Conclusion 1 (cl)
-CI! +Cl12□-1,0 ・Clarity CN2- for the inference result of conclusion 2 (c2)
CI+ CI, , -1,0 Clarity of inference result Cj! What is the possible range?
0.0≦CD≦1.0
である。つまり、推論を行なう前に与えられた知識の中
で、ある結論を導くために使用することができる事象の
すべてについて言語値を入力して推論を行なった場合、
その結論の明瞭性は1.0になる。また、ある結論を導
くために使用することができる事象の中で、一部の事象
のみについて。0.0≦CD≦1.0. In other words, if one makes an inference by inputting linguistic values for all of the phenomena that can be used to draw a certain conclusion within the knowledge given before making an inference,
The clarity of the conclusion will be 1.0. Also, only some of the events that can be used to draw a certain conclusion.
言語値を入力した場合、明瞭性は0.0から1.0の間
の値となる。このとき、使用することができる事象の中
で、明瞭性の高い事象を多く使用すれば、結論の明瞭性
も高くなり、信頼性が高い推論結果が得られると言える
。If a linguistic value is entered, the clarity will be a value between 0.0 and 1.0. At this time, it can be said that if a large number of events with high clarity are used among the events that can be used, the clarity of the conclusion will also be increased, and a highly reliable inference result can be obtained.
(IB)明瞭性表示装置
明瞭性表示装置23は、明瞭性加算装置22で算出した
推論結果(−例として上述した可能性)に対する明瞭性
を表示する装置である。明瞭性は推論結果と共に表示し
てもよいし、また明瞭性を他の装置に伝送したり、メモ
リやファイルへ記憶するようにしてもよい。(IB) Clarity Display Device The clarity display device 23 is a device that displays the clarity of the inference result (-the possibility mentioned above as an example) calculated by the clarity addition device 22. The clarity may be displayed along with the inference results, or the clarity may be transmitted to another device or stored in memory or a file.
この明瞭性の表示は、推論結果の全ての結論について表
示する。したがって結論が複数存在する場合には、それ
ぞれの結論に対応する明瞭性が表示される。This clarity display displays all conclusions of the inference results. Therefore, if there are multiple conclusions, the clarity corresponding to each conclusion is displayed.
このようにして、言語値が入力されるたびに。In this way, each time a language value is entered.
入力された言語値が属する事象の情報量を演算し、推論
結果に対する明瞭性を表示することにより、推論結果に
対する信頼性をユーザが判断できるようになる。By calculating the information amount of the event to which the input language value belongs and displaying the clarity of the inference result, the user can judge the reliability of the inference result.
上述した各装置11〜23.81〜33はメモリおよび
表示装置を含むコンピュータによって実現できるのはい
うまでもない。たとえば知識合成装置12゜各種演算装
置15.1B、 17.19.20.22.32. H
はプログラムにしたがって動作するCPUによって好適
に実現される。It goes without saying that each of the devices 11 to 23 and 81 to 33 described above can be realized by a computer including a memory and a display device. For example, knowledge synthesis device 12°, various calculation devices 15.1B, 17.19.20.22.32. H
is preferably realized by a CPU that operates according to a program.
第1図は近似推論装置の全体構成の一例を示すブロック
図である。
第2図はガウス分布を示すグラフである。
第3a図から第3C図はメンバーシップ関数が形成され
る様子を示すグラフである。
第4a図および第4b図は、各事象ごとに得られたメン
バーシップ関数を示すグラフである。
第5図は補間処理により作成された言語値のメンバーシ
ップ関数を表わすグラフである。
第6図は言語値入力装置の例を示す外観図である。
第7図は直線補間の考え方を示すグラフである。
第8a図および第8b図は適合度を求める様子を示すグ
ラフである。
第9図は言語値静的情報量を演算する様子を示すグラフ
である。
第10a図および第10b図は言語値の広がりに応じて
静的情報量が変化する様子を示すグラフである。
11・・・知識記憶装置。
12・・・知識合成装置。
13・・・合成後知識記憶装置。
14・・・言語値入力装置。
15・・・適合度演算装置。
1B・・・動的情報量演算装置。
17・・・可能性演算装置。
18・・・可能性表示装置。
I9・・・静的情報量演算装置。
20・・・明瞭性演算装置。
21・・・明瞭性記憶装置。
22・・・明瞭性加算装置。
23・・・明瞭性表示装置。
31・・・設定言語値記憶装置。
32・・・メンバーシップ関数作成装置。
33・・・言語値補間装置。
以FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of an approximate inference device. FIG. 2 is a graph showing a Gaussian distribution. Figures 3a to 3c are graphs showing how membership functions are formed. Figures 4a and 4b are graphs showing the membership functions obtained for each event. FIG. 5 is a graph representing membership functions of linguistic values created by interpolation processing. FIG. 6 is an external view showing an example of a linguistic value input device. FIG. 7 is a graph showing the concept of linear interpolation. FIGS. 8a and 8b are graphs showing how the goodness of fit is determined. FIG. 9 is a graph showing how the linguistic value static information amount is calculated. FIGS. 10a and 10b are graphs showing how the amount of static information changes depending on the spread of language values. 11...Knowledge storage device. 12...Knowledge synthesis device. 13... Post-synthesis knowledge storage device. 14... Linguistic value input device. 15...Fitness calculation device. 1B...Dynamic information calculation device. 17... Possibility calculation device. 18... Possibility display device. I9: Static information calculation device. 20... Clarity calculation device. 21... Clarity memory. 22... Clarity addition device. 23... Clarity display device. 31... Setting language value storage device. 32...Membership function creation device. 33... Linguistic value interpolation device. Below
Claims (1)
て,それらの意味する範囲を示す複数の専門家が与えた
データを統計的に処理することにより,各設定言語値に
対応するメンバーシップ関数を表わすデータを作成して
記憶する手段,および入力言語値を特定するためのデー
タが入力されたときに,上記設定言語値のメンバーシッ
プ関数を表わすデータを用いて上記特定データに関して
補間処理を行ない,入力言語値のメンバーシップ関数を
表わすデータを作成する言語値補間手段,を備えた近似
推論装置。 (2)入力言語値を特定するためのデータに関して補間
処理により作成されたメンバーシップ関数を表わすデー
タを,事象と結論との関係を表わすあらかじめ設定され
た専門家の知識に適用することにより,結論の可能性を
推論する近似推論手段,を備えた請求項(1)に記載の
近似推論装置。 (3)事象のレンジ幅内で言語値を特定するためのデー
タを一定間隔で変化させ,各特定データに関して上記言
語値補間手段により作成されたメンバーシップ関数を表
わすデータおよび事象と結論との関係を表わす専門家の
知識を用いて,事象ごとに言語値静的情報量を演算する
静的情報量演算手段をさらに備えている,請求項(1)
に記載の近似推論装置。 (4)算出された静的情報量を用いて結論ごとに各事象
の明瞭性を演算する明瞭性演算手段,および明瞭性演算
手段から得られる明瞭性を用いて,実際に言語値が入力
された事象の明瞭性を演算する明瞭性加算手段, をさらに備えた請求項(3)に記載の近似推論装置。 (5)事象に関する複数の設定言語値のそれぞれについ
て,それらの意味する範囲を示す複数の専門家が与えた
データを統計的に処理することにより,各設定言語値に
対応するメンバーシップ関数を表わすデータを作成して
記憶する手段, 入力すべき言語値を特定するデータを入力するための言
語値入力手段,および 上記言語値入力手段に入力された特定データに応答して
,上記設定言語値のメンバーシップ関数を表わすデータ
を用いて上記特定データに関して補間処理を行ない,入
力言語値のメンバーシップ関数を表わすデータを作成す
る言語値補間手段,を備えた近似推論装置。 (8)入力された言語値に関して上記補間処理により作
成されたメンバーシップ関数を表わすデータを,事象と
結論との関係を表わすあらかじめ設定された専門家の知
識に適用することにより,結論の可能性を推論する近似
推論手段, を備えた請求項(5)に記載の近似推論装置。 (7)事象に関する複数の設定言語値のそれぞれについ
て,それらの意味する範囲を示す複数の専門家が与えた
データを統計的に処理することにより,各設定言語値に
対応するメンバーシップ関数を表わすデータを作成して
記憶する手段。 言語値を特定するためのデータが与えられたときに,上
記設定言語値のメンバーシップ関数を表わすデータを用
いて上記特定データに関して補間処理を行ない,入力言
語値のメンバーシップ関数を表わすデータを作成する言
語値補間手段,ならびに 事象のレンジ幅内で言語値を特定するためのデータを一
定間隔で変化させて上記言語値補間手段に与え,各特定
データに関して上記言語値補間手段により作成されたメ
ンバーシップ関数を表わすデータおよび事象と結論との
関係を表わす専門家の知識を用いて,事象ごとに言語値
静的情報量を演算する静的情報量演算手段, を備えた近似推論装置。 (8)算出された静的情報量を用いて結論ごとに各事象
の明瞭性を演算する明瞭性演算手段,および明瞭性演算
手段から得られる明瞭性を用いて,実際に言語値が入力
された事象の明瞭性を演算する明瞭性加算手段, をさらに備えた請求項(7)に記載の近似推論装置。[Scope of Claims] (1) For each of a plurality of set language values related to an event, each set language value is handled by statistically processing data given by multiple experts indicating the meaning range of each set language value. means for creating and storing data representing a membership function for the set language value; An approximate inference device comprising linguistic value interpolation means that performs interpolation processing to create data representing membership functions of input linguistic values. (2) A conclusion can be drawn by applying data representing a membership function created by interpolation processing on data for specifying input linguistic values to preset expert knowledge representing the relationship between an event and a conclusion. The approximate inference device according to claim 1, further comprising approximate inference means for inferring the possibility of . (3) Data representing the membership function created by the above linguistic value interpolation means for each specific data by changing the data for specifying the linguistic value within the range of the event at regular intervals, and the relationship between the event and the conclusion. Claim (1) further comprising static information amount calculation means for calculating the amount of linguistic value static information for each event using expert knowledge representing the
The approximate inference device described in . (4) A clarity calculation means that calculates the clarity of each event for each conclusion using the calculated amount of static information, and a language value that is actually input using the clarity obtained from the clarity calculation means. The approximate inference device according to claim 3, further comprising: clarity addition means for calculating the clarity of the event. (5) By statistically processing data provided by multiple experts indicating the range of meaning for each of multiple language settings values related to an event, the membership function corresponding to each language value is expressed. a means for creating and storing data; a language value input means for inputting data specifying a language value to be input; An approximate inference device comprising linguistic value interpolation means for performing interpolation processing on the specific data using data representing a membership function to create data representing a membership function of an input linguistic value. (8) By applying the data representing the membership function created by the above interpolation process regarding the input linguistic values to the preset expert knowledge representing the relationship between the event and the conclusion, the possibility of the conclusion is determined. The approximate inference device according to claim (5), comprising: approximate inference means for inferring . (7) By statistically processing data provided by multiple experts indicating the range of meaning for each of multiple language settings values related to an event, the membership function corresponding to each language value is expressed. A means of creating and storing data. When data for specifying a language value is given, interpolation processing is performed on the specified data using the data representing the membership function of the set language value to create data representing the membership function of the input language value. a linguistic value interpolation means for specifying a linguistic value within the range of an event, and a member created by the linguistic value interpolation means with respect to each specific data by changing data for specifying a linguistic value within the range of an event at regular intervals and feeding it to the linguistic value interpolation means. An approximate inference device comprising static information amount calculation means for calculating a linguistic value static information amount for each event using data representing a ship function and expert knowledge representing a relationship between an event and a conclusion. (8) A clarity calculation means that calculates the clarity of each event for each conclusion using the calculated amount of static information, and a language value that is actually input using the clarity obtained from the clarity calculation means. The approximate inference device according to claim 7, further comprising: clarity addition means for calculating the clarity of the event.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17724190A JP3211237B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Approximate inference device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17724190A JP3211237B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Approximate inference device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0465719A true JPH0465719A (en) | 1992-03-02 |
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| JP (1) | JP3211237B2 (en) |
-
1990
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