JPH0542014B2 - - Google Patents
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- JPH0542014B2 JPH0542014B2 JP61258168A JP25816886A JPH0542014B2 JP H0542014 B2 JPH0542014 B2 JP H0542014B2 JP 61258168 A JP61258168 A JP 61258168A JP 25816886 A JP25816886 A JP 25816886A JP H0542014 B2 JPH0542014 B2 JP H0542014B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、所謂“あいまい論理”を適用してな
されるフアジイ調節におけるフアジイ推論演算方
法の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement of a fuzzy inference calculation method in fuzzy adjustment performed by applying so-called "fuzzy logic".
かかるフアジイ推論演算において、制御規則の
前件部命題および後件部命題に、メンバーシツプ
関数で表されたフアジイ変数を用いてフアジイ推
論を行う場合、一般には推論の合成則が良く用い
られる。即ち、複数の制御規則が与えられた場
合、これによりあいまい関係Rを予め求めてお
き、メンバーシツプ関数で表された入力値を用い
て出力に対するメンバーシツプ関数を求める方法
である。
In such fuzzy inference operations, when fuzzy inference is performed using fuzzy variables expressed by membership functions in the antecedent and consequent propositions of a control rule, the composition rule of inference is generally often used. That is, when a plurality of control rules are given, the ambiguous relationship R is determined in advance, and the membership function for the output is determined using the input value expressed by the membership function.
第4図は、かかる従来のフアジイ推論演算を簡
略化した方法を示す説明図である。以下、第4図
を参照してフアジイ推論演算方法の従来例を説明
する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method for simplifying such conventional fuzzy inference calculations. Hereinafter, a conventional example of the fuzzy inference calculation method will be explained with reference to FIG.
今、制御規則として次の式で表わされるものが
あつたとする。 Suppose that there is a control rule expressed by the following equation.
IF x01=A11、x02=A21、x03=A31、………
x0k=Ak1 THEN u=B
(もしx01=A11、x02=A21、x03=A31、……
…x0k=Ak1ならば、操作量uはBである)
第4図において破線で囲んだブロツクイは上記
制御規則の前件部演算を行う部分である。同図に
おいて、A11、A21、A31、…Ak1はそれぞれ前
件部のメンバーシツプ関数であり、B1、…BNは
それぞれ後件部のメンバーシツプ関数であり、
x01、x02、x03、…x0kはそれぞれ計測値(この
場合、確定値とする)である。 IF x01=A11, x02=A21, x03=A31,...
x0k=Ak1 THEN u=B (If x01=A11, x02=A21, x03=A31,...
...If x0k=Ak1, the manipulated variable u is B) The block surrounded by the broken line in FIG. 4 is the part that performs the antecedent part calculation of the above control rule. In the figure, A11, A21, A31, ...Ak1 are the membership functions of the antecedent part, B1, ...BN are the membership functions of the consequent part, respectively,
x01, x02, x03, . . . x0k are each measured values (in this case, determined values).
1a,1b,…1kはそれぞれメンバーシツプ
関数を求める演算回路(記号Fで示す)、2は複
数入力の中から最小値を取つて出力する最小値演
算回路(記号Λで示す)、3は入力されるメンバ
ーシツプ関数B1を定数倍(最小値演算回路2の
出力倍)して出力する回路(*印で示す)、4は
複数入力の中から常に最大値を選んで出力する最
大値演算回路(記号Vで示す)、である。 1a, 1b, . . . 1k are arithmetic circuits (indicated by the symbol F) that calculate the membership functions, 2 is a minimum value arithmetic circuit (indicated by the symbol Λ) which takes the minimum value from multiple inputs and outputs it, and 3 is the input 4 is a circuit (indicated by *) that multiplies the membership function B1 by a constant (multiply the output of minimum value calculation circuit 2) and outputs the result, and 4 is a maximum value calculation circuit (symbol (denoted by V).
次に制御動作を説明する。演算回路1aでは、
前件部のメンバーシツプ関数A11と計測値x01と
からメンバーシツプ関数値を求めて出力する。他
の演算回路1b,…1kも同様である。最小値演
算回路2は、演算回路1a,1b,…1kからの
各出力を入力され、それらの中から最小値を選
び、それを有効度α1として出力する。この有効
度α1が求まつたところで前件部演算は終了する。 Next, the control operation will be explained. In the arithmetic circuit 1a,
The membership function value is determined from the membership function A11 of the antecedent part and the measured value x01 and output. The same applies to the other arithmetic circuits 1b, . . . 1k. The minimum value calculation circuit 2 receives each output from the calculation circuits 1a, 1b, . . . 1k, selects the minimum value from among them, and outputs it as the effectiveness α1. The antecedent part calculation ends when this validity α1 is determined.
次に後件部演算に移る。定数倍回路3は、後件
部メンバーシツプ関数B1に有効度α1を掛け、そ
の結果をB1′として出力し最大演算回路4に送
る。最大値演算回路4には、他の制御規則を同様
に演算して得られた結果がB2′…Bn′として入力
されている。最大値演算回路4では、それら入力
B1′…Bn′の波形の中から常に最大の値を選んで
出力しメンバーシツプ関数Bとして出力する。メ
ンバーシツプ関数Bから実際に操作出力値を求め
るには、そのメンバーシツプ関数Bの関数波形と
横軸とにより形成される面積を2等分する直線を
縦軸と平行に引き、該直線の横軸との交点の値を
とつて操作出力値とする手法が一般的に採用され
ている。 Next, we move on to the consequent operation. The constant multiplier circuit 3 multiplies the consequent membership function B1 by the validity α1, outputs the result as B1', and sends it to the maximum arithmetic circuit 4. The maximum value calculation circuit 4 receives the results obtained by similarly calculating other control rules as B2'...Bn'. In the maximum value calculation circuit 4, those inputs
The maximum value is always selected from among the waveforms of B1'...Bn' and output as the membership function B. To actually obtain the manipulated output value from membership function B, draw a straight line parallel to the vertical axis that bisects the area formed by the function waveform of membership function B and the horizontal axis. A commonly used method is to take the value at the intersection of the two and use it as the manipulated output value.
推論演算の手法としては、他にも色々あるのは
勿論である。例えば、上述の例では、定数倍回路
3で後件部メンバーシツプ関数B1に有効度α1を
掛けて出力したが、このように掛けるのではなく
メンバーシツプ関数B1と有効度α1の値を比較し
てその小さい方の値を選んで出力する手法もあ
る。また最小値回路2で、上述の例のように入力
諸量の最小値をとるのではなく、入力諸量を相互
に掛け合わせた値をとつて出力する手法もある。 Of course, there are many other methods of inference calculation. For example, in the above example, the constant multiplier circuit 3 multiplies the consequent membership function B1 by the validity level α1 and outputs the result. There is also a method that selects and outputs the smaller value. There is also a method in which the minimum value circuit 2 does not take the minimum value of the input quantities as in the above example, but instead outputs a value obtained by multiplying the input quantities mutually.
更に、計測値x01、x02、x03、…x0kが確定値
ではなく、メンバーシツプ関数として与えられる
場合には、演算回路1a…1kでは、入力される
二つのメンバーシツプ関数の波形を比較し、小さ
い方の値を選んでゆき、最後にそれら選ばれた小
さい方の値の中から最大値を選んで出力するとい
う手法も採用される。 Furthermore, when the measured values x01, x02, x03, ... Another method is to select values and finally select and output the maximum value from among the selected smaller values.
以上、説明した如き従来のフアジイ推論演算
は、与えられた各制御規則毎に前件部演算と後件
部演算から成る一連の演算をすべて行うものであ
つたから、制御規則の数が多い場合など、演算に
要する時間が長くなり、制御の即応性が得られな
いという問題点があつた。
Conventional fuzzy inference operations as explained above perform a series of operations consisting of antecedent part operations and consequent part operations for each given control rule, so when there are a large number of control rules, However, there were problems in that the time required for calculation was long and prompt control could not be achieved.
そこで本発明は、フアジイ推論演算において、
制御規則の数が多くても、演算に要する時間を短
くして制御の即応性が得られるようにすること、
を解決すべき問題点とする。 Therefore, in the fuzzy inference calculation, the present invention
Even if the number of control rules is large, the time required for calculation is shortened so that control can quickly respond.
are the problems to be solved.
上記問題点解決のため、本発明では、後件部フ
アジイ変数の種類の数Mが、所与の制御規則の数
nより少ないとき、各制御規則がどの後件部フア
ジイ変数に対応するものであるかを予め記憶する
第1のテーブルと、各規則の前件部演算の結果と
して得られる有効度を記憶するための記憶領域
を、後件部フアジイ変数の種類に対応させて少な
くもM個用意した第2のテーブルとを用意した。
In order to solve the above problem, in the present invention, when the number M of types of consequent part fuzzy variables is less than the number n of given control rules, each control rule corresponds to which consequent part fuzzy variable. A first table for storing in advance whether there is a fuzzy variable in the consequent part, and at least M storage areas for storing the effectiveness obtained as a result of the antecedent part calculation of each rule, corresponding to the types of fuzzy variables in the consequent part. A second table was prepared.
今、制御規則の後件部フアジイ変数(第4図に
おけるB1、…BN)が有限個であり、B1はNB
(負で大きく)を、B2はNM(負で中位)を、B3
はNS(負で小さく)を、B4はZE(そのまま)を、
B5はPS(正で小さく)を、B6はPM(正で中位)
を、B7はPB(正で大きく)を、それぞれ表すも
のとし、後件部のフアジイ変数はこの7段階(M
=7)から成るものとする。 Now, there are a finite number of fuzzy variables in the consequent part of the control rule (B1, ...BN in Figure 4), and B1 is NB
(negative and large), B2 is NM (negative and medium), B3
is NS (negative and small), B4 is ZE (as is),
B5 is PS (positive and small), B6 is PM (positive and medium)
and B7 represent PB (positive and large), respectively, and the fuzzy variable in the consequent part is based on these seven stages (M
=7).
しかし制御規則としては、7個に限るものでは
なく、もつと多数存在する場合がある。しかしそ
の場合でも、各制御規則の後件負のフアジイ変数
は、上記7個、即ちNB(負で大きく)、NM(負
で中位)を、NS(負で小さく)、ZE(そのまま)、
PS(正で小さく)、PM(正で中位)、PB(正で大き
く)の中のどれかに必ず属している。 However, the number of control rules is not limited to seven, and there may be many. However, even in that case, the fuzzy variables with negative consequents of each control rule are the seven mentioned above, namely NB (large negative), NM (medium negative), NS (small negative), ZE (as is),
It always belongs to one of PS (positive and small), PM (positive and medium), and PB (positive and large).
そこで、どの制御規則(ルール)はどの後件部
フアジイ変数に対応するものであるかを予め調べ
対応付けて記憶させ、索引(インデツクス)でき
るようにしたのが第1のテーブルであり、これを
今後、ルールインデツクス記憶装置と呼ぶことも
ある。 Therefore, the first table was created by determining in advance which control rule corresponds to which consequent fuzzy variable, and storing it in correspondence so that it could be indexed. From now on, it may also be called a rule index storage device.
第4図をもう一度参照されたい。第4図におい
て、最大値演算回路4は、入力される有限個のフ
アジイ変数(B1′…Bn′)の波形の中から常に最
大値を選んで出力している。ということは、或る
フアジイ変数B1′ならB1′に対応する制御規則が
複数個あるとした場合、各制御規則ごとに後件部
演算を行つてフアジイ変数B1′の値を求めて最大
値演算回路4へ送出しても、最大値演算回路4で
採用されるのは、フアジイ変数B1′に属する値の
なかの最大値に限られ、それ以下の値は捨てられ
るということである。 Please refer again to Figure 4. In FIG. 4, the maximum value calculation circuit 4 always selects and outputs the maximum value from among the waveforms of a finite number of input fuzzy variables (B1'...Bn'). This means that for a certain fuzzy variable B1', if there are multiple control rules corresponding to B1', perform the consequent operation for each control rule to find the value of the fuzzy variable B1', and then calculate the maximum value. Even if it is sent to the circuit 4, the maximum value calculation circuit 4 only uses the maximum value among the values belonging to the fuzzy variable B1', and values smaller than that are discarded.
そうだとすると、フアジイ変数B1との間で演
算を行うことになる有効数αとしては、複数の制
御規則から色々な値を与えられても、一番値の高
いα以外は、フアジイ変数B1との間で演算を行
つても結局は無駄であるということになる。 If this is the case, even if various values are given as the effective number α to be calculated with the fuzzy variable B1 from multiple control rules, the value α other than the highest value will be the same as the fuzzy variable B1. In the end, it is wasteful to perform calculations between the two.
そこで、フアジイ変数B1ならB1について、複
数の制御規則から色々な値として与えられるαの
うち、最大値を示すαだけを記憶しておき、その
αについてだけ最後にフアジイ変数B1との間で
演算すれば良いことになる。他のフアジイ変数
B2以降についても同様である。即ち各制御規則
においてそれぞれ前件部演算を行つて得られる有
効数αのうち、同じフアジイ変数に属するαは、
その中で一番グレードの高い最大値を選んで記憶
する必要がある。 Therefore, for fuzzy variable B1, among the various values of α given from multiple control rules for B1, only the maximum value α is memorized, and only that α is finally calculated between it and fuzzy variable B1. It will be a good thing if you do. Other fuzzy variables
The same applies to B2 and beyond. That is, among the effective numbers α obtained by performing the antecedent part calculation in each control rule, α belonging to the same fuzzy variable is
It is necessary to select and memorize the maximum value with the highest grade among them.
このような用途のために、後件部フアジイ変数
の種類(この場合、7種類)別に、αの最大値
(一番グレードの高い値)を記憶する第2のテー
ブルを設けたわけであり、この第2のテーブル
を、今後、後件部フアジイ変数グレード記憶装置
と呼ぶことがある。 For this purpose, we have created a second table that stores the maximum value of α (value with the highest grade) for each type of consequent fuzzy variable (7 types in this case). The second table may hereinafter be referred to as the consequent fuzzy variable grade store.
或る制御規則について演算を行わんとすると
き、その規則が、M個ある後件部フアジイ変数の
うち、どの後件部フアジイ変数に対応するもので
あるかを前記第1のテーブルを参照して知ること
により、当該規則の前件部演算の結果得られる有
効度αを記憶すべき第2のテーブル中の記憶領域
の番号を知り、実際に当該規則の前件部演算を行
つて得た有効度αをその番号の記憶領域に書き込
むとき、前以つてその番号の記憶領域に書き込ま
れていた有効度(最初は0を設定しておく)を読
み出して比較し、前者が後者より大きいとき、前
者によつて後者を書き換え、大きくないときはそ
のままとし、以上を繰り返して所与の制御規則の
全部について前件部演算を終了すると、その時点
で前記第2のテーブルに後件部フアジイ変数の種
類別に記憶された有効度をそれぞれ用いて合計M
回の後件部演算を行い、それで後件部演算を終了
する。
When performing an operation on a certain control rule, refer to the first table to find out which consequent fuzzy variable among the M consequent fuzzy variables the rule corresponds to. By knowing the number of the storage area in the second table in which the validity α obtained as a result of the antecedent part calculation of the rule is to be stored, and by actually performing the antecedent part calculation of the rule, When writing the validity α to the storage area of that number, read and compare the validity previously written to the storage area of that number (initially set to 0), and if the former is greater than the latter. , rewrite the latter by the former, leave it as is if it is not large, and repeat the above to complete the antecedent computation for all of the given control rules.At that point, the consequent fuzzy variables are added to the second table. Using the effectiveness stored for each type, the total M
The consequent part calculation is performed for the second time, and then the consequent part calculation is completed.
従来は、制御規則の数がn個(n>M)あると
きは、n回の後件部演算を行つていたわけである
が、本発明では、それがM回で済むので、演算に
要する時間がそれだけ短縮されたことになる。 Conventionally, when there were n control rules (n>M), n consequent operations were performed, but with the present invention, only M operations are required, which reduces the amount of time required for the operation. That's how much time it takes.
次に図を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
同図において、11は計測値入力装置、12は
前件部メンバーシツプ関数記憶装置、13aは制
御規則1の前件部演算を行つて有効度α1を出力
する有効度演算装置、13bは同様に制御規則2
の前件部演算を行つて有効度α2を出力する有効
度演算装置、以下同様にして13nは制御規則N
の前件部演算を行つて有効度αnを出力する有効
度演算装置、14は後件部演算の開始を指示する
後件部命題演算指令装置であつて、制御規則1か
らNまでの有効度αを求める演算が終了したこと
を検出した後、後件部演算の開始を指示する。1
5はルールインデツクス記憶装置、16a,16
b、…16nはそれぞれ有効度比較格納装置、1
7はグレード0設定装置、18は後件部フアジイ
変数グレード記憶装置、19は後件部メンバーシ
ツプ関数記憶装置、20は後件部命題演算装置、
21は操作値演算装置、22は出力装置、であ
る。 In the figure, 11 is a measured value input device, 12 is an antecedent part membership function storage device, 13a is an effectiveness calculation device that performs the antecedent part calculation of control rule 1 and outputs the effectiveness degree α1, and 13b is a similarly controlled Rule 2
13n is the control rule N
14 is a consequent proposition calculation command device which instructs the start of the consequent part calculation and outputs the validity degree αn by calculating the antecedent part of the control rules 1 to N. After detecting the completion of the calculation for α, it instructs to start the consequent calculation. 1
5 is a rule index storage device, 16a, 16
b,...16n are effectiveness comparison storage devices, 1
7 is a grade 0 setting device, 18 is a consequent fuzzy variable grade storage device, 19 is a consequent membership function storage device, 20 is a consequent proposition calculation device,
21 is a manipulated value calculation device, and 22 is an output device.
第2図は、第1図におけるルールインデツクス
記憶装置15の概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram of the rule index storage device 15 in FIG. 1.
第2図においては、制御規則の後件部のフアジ
イ変数が7個であり、B1はNB(負で大きく)を、
B2はMN(負で中位)を、B3はNS(負で小さく)
を、B4はZE(そのまま)を、B5はPS(正で小さ
く)を、B6はPM(正で中位)を、B7はPB(正で
小さく)を、それぞれ表すものとしている。そし
てフアジイ変数B1には制御規則1,2が属して
おり、B2には制御規則3,4,6が属しており、
B3には制御規則5,7が属しており、以下、同
様にしてB7には制御規則13,14が属するも
のとしている。 In Figure 2, there are seven fuzzy variables in the consequent part of the control rule, and B1 represents NB (negative and large);
B2 is MN (negative and medium), B3 is NS (negative and small)
, B4 represents ZE (as is), B5 represents PS (positive and small), B6 represents PM (positive and medium), and B7 represents PB (positive and small). Then, control rules 1 and 2 belong to fuzzy variable B1, control rules 3, 4, and 6 belong to B2,
Control rules 5 and 7 belong to B3, and in the following, control rules 13 and 14 belong to B7 in the same manner.
第3図は、第1図における後件部フアジイ変数
グレード記憶装置18の概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram of the consequent part fuzzy variable grade storage device 18 in FIG.
第3図では、フアジイ変数B1に対応するα記
憶領域(番号の記憶領域)には、制御規則1と
2のそれぞれについて前件部演算を行つて有効度
α1とα2を求めて比較した結果、α2>α1であつた
ので、最終的にα2が記憶されたことを示してい
る。 In FIG. 3, in the α storage area (number storage area) corresponding to the fuzzy variable B1, the antecedent part calculation is performed for each of control rules 1 and 2 to obtain and compare the effectiveness degrees α1 and α2, and the results are as follows. Since α2>α1, this shows that α2 was finally memorized.
同様に、フアジイ変数B2に対応するα記憶領
域(番号の記憶領域)には、制御規則3,4,
6のそれぞれについて前件部演算を行つて有効度
α3、α4およびα6を求めて比較した結果、それら
の中でα4が最大であつたので、最終的にα4が記
憶されたことを示している。以下、同様である。 Similarly, the α storage area (number storage area) corresponding to fuzzy variable B2 contains control rules 3, 4,
As a result of calculating the antecedent part for each of 6 and comparing the effectiveness degrees α3, α4, and α6, α4 was the largest among them, indicating that α4 was finally memorized. . The same applies hereafter.
次に第1図乃至第3図を参照して本発明による
フアジイ推論演算方法を説明する。 Next, the fuzzy inference calculation method according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.
先ず、グレード0設定装置17を用いて後件部
フアジイ変数グレード記憶装置18のα記憶装置
領域(乃至)をすべて0に設定する。次い
で、制御規則1の有効度演算装置13aでは、前
件部メンバーシツプ関数記憶装置12から与えら
れた或るメンバーシツプ関数と、計測値入力装置
11から与えられた計測値を使つて制御規則1の
前件部演算を行い、有効度α1を求めて出力する。
制御規則1がどの後件部フアジイ変数に属するも
のであるかは、既に述べたように、ルールインデ
ツクス記憶装置15を参照すれば判明する。 First, using the grade 0 setting device 17, the α storage area (or) of the consequent fuzzy variable grade storage device 18 is set to all zeros. Next, the validity calculating device 13a of the control rule 1 calculates the predetermined value of the control rule 1 using a certain membership function given from the antecedent membership function storage device 12 and the measured value given from the measured value input device 11. Performs the subject part calculation, calculates the effectiveness α1, and outputs it.
As already mentioned, which consequent fuzzy variable the control rule 1 belongs to can be determined by referring to the rule index storage device 15.
本例では、フアジイ変数B1に属するものとし
ているので、そのことをルールインデツクス記憶
装置15を参照して知ると、有効度比較格納装置
16aでは、後件部フアジイ変数グレード記憶装
置18のB1に対応したα記憶領域を読み出し
てくる。最初ここには0が設定されているので、
有効度比較格納装置16aでは、α1を0と比較
し、その結果、α1>0であるので、B1に対応し
たα記憶領域にα1を書き込む。 In this example, it is assumed that it belongs to the fuzzy variable B1, so when this fact is known by referring to the rule index storage device 15, the validity comparison storage device 16a stores the fuzzy variable B1 in the consequent part fuzzy variable grade storage device 18. The corresponding α storage area is read out. Initially, 0 is set here, so
The effectiveness comparison storage device 16a compares α1 with 0, and as a result, α1>0, so α1 is written into the α storage area corresponding to B1.
同様に、制御規則2の有効度演算装置13bで
は、前件部メンバーシツプ関数記憶装置12から
与えられた或るメンバーシツプ関数と、計測値入
力装置11から与えられた計測値を使つて制御規
則2の前件部演算を行い、有効度α2を求めて出
力する。制御規則2がどの後件部フアジイ変数に
属するものであるかはルールインデツクス記憶装
置15を参照すれば判明する。 Similarly, the effectiveness calculation device 13b for control rule 2 uses a certain membership function given from the antecedent membership function storage device 12 and the measured value given from the measured value input device 11 to calculate the validity of control rule 2. The antecedent part is calculated, and the validity α2 is calculated and output. The consequent fuzzy variable to which the control rule 2 belongs can be determined by referring to the rule index storage device 15.
この場合、制御規則2はやはりフアジイ変数
B1に属するものとしているので、そのことをル
ールインデツクス記憶装置15を参照して知る
と、有効度比較格納装置16bでは、後件部フア
ジイ変数グレード記憶装置18のB1に対応した
α記憶領域を先と同様にして読み出してくる。
すると、今度はここにα1が記憶されているので、
有効度比較格納装置16aでは、α2をα1と比較
し、その結果、α2>α1であるとすると、B1に対
応したα記憶領域にα1に代えてα2を書き込む。
フアジイ変数B1に属する制御規則が規則1と2
しかない本例の場合は、これで後件部フアジイ変
数グレード記憶装置18のB1に対応したα記憶
領域の内容は、第3図にも示されている通り、
α2と確定する。 In this case, control rule 2 is still a fuzzy variable
Since it belongs to B1, when this is known by referring to the rule index storage device 15, the validity comparison storage device 16b stores the α storage area corresponding to B1 in the consequent part fuzzy variable grade storage device 18. Read it out in the same way as before.
Then, this time α1 is stored here, so
The effectiveness comparison storage device 16a compares α2 with α1, and if α2>α1 as a result, writes α2 in place of α1 in the α storage area corresponding to B1.
The control rules belonging to fuzzy variable B1 are rules 1 and 2.
In this example, the contents of the α storage area corresponding to B1 of the consequent part fuzzy variable grade storage device 18 are as shown in FIG.
Confirm α2.
以下、同様にして制御規則Nの有効度演算装置
13nが最後の制御規則16の有効度αn(但しn
=16)を求めて出力し、有効度比較格納装置16
nが、ルールインデツクス記憶装置15を参照し
て制御規則Nの属するフアジイ変数B5を知り、
後件部フアジイ変数グレード記憶装置18のB5
に対応したα記憶領域の内容を最終的に確定す
ると、これで後件部フアジイ変数グレード記憶装
置18の内容が全部確定する。 Thereafter, in the same way, the effectiveness calculation device 13n of the control rule N calculates the effectiveness of the last control rule 16 αn (however, n
= 16) and output it to the effectiveness comparison storage device 16.
n refers to the rule index storage device 15 and learns the fuzzy variable B5 to which the control rule N belongs,
B5 of consequent part fuzzy variable grade storage device 18
When the content of the α storage area corresponding to is finally determined, the contents of the consequent fuzzy variable grade storage device 18 are all determined.
後件部命題演算指令装置14は、制御規則Nの
有効度演算装置13nからの指令により、後件部
フアジイ変数グレード記憶装置18の内容が全部
確定したことを知り、後件部命題演算装置20に
対して後件部演算を行うように指示する。 The consequent proposition calculation commanding device 14 learns that all the contents of the consequent fuzzy variable grade storage device 18 have been determined by the command from the validity calculation device 13n of the control rule N, and then instructs the consequent proposition calculation device 20. Instructs to perform the consequent operation on .
後件部命題演算装置20では、所要の後件部メ
ンバーシツプ関数を記憶装置19から与えられ、
後件部フアジイ変数グレード記憶装置18から有
効度αを順次、読み出してきて後件部演算を行
い、その結果を操作値演算装置21に出力する。
装置21で演算された操作値は出力装置22へ出
力される。 The consequent proposition calculation device 20 receives the required consequent membership function from the storage device 19, and
The validity α is sequentially read from the consequent part fuzzy variable grade storage device 18, the consequent part calculation is performed, and the result is output to the operation value calculation device 21.
The operation value calculated by the device 21 is output to the output device 22.
なお、以上の実施例の説明では、制御規則の有
効度演算装置と有効度比較格納装置を各制御規則
毎に用意するものとして説明したが、これらの装
置は1組だけ用意し、各制御規則に対して順次、
演算するようにしても良いことは述べるまでもな
いであろう。 In the above embodiment, the control rule effectiveness calculation device and effectiveness comparison storage device are prepared for each control rule, but only one set of these devices is prepared, and each control rule sequentially for
It goes without saying that it may also be calculated.
本発明によれば、フアジイ推論演算において、
制御規則の後件部演算の回数を、制御規則と同じ
数から後件部フアジイ変数の種類に等しい数にま
で減らせるので、推論演算に要する時間をそれだ
け短縮でき、ひいてはフアジイ調節における制御
の即応性を高め得るという利点がある。
According to the present invention, in the fuzzy inference operation,
Since the number of consequent calculations of a control rule can be reduced from the same number as the number of control rules to a number equal to the type of consequent fuzzy variables, the time required for inference calculations can be reduced accordingly, which in turn improves the control response in fuzzy adjustment. It has the advantage of increasing sex.
また後件部メンバーシツプ関数を記憶する記憶
装置においても、後件部メンバーシツプ関数を制
御規則の数だけ記憶する必要はないわけで、後件
部フアジイ変数の種類に等しい数だけ記憶すれば
済むので、それだけ記憶容量を削減できるという
利点もある。 Also, in the storage device that stores the consequent membership functions, it is not necessary to store the consequent membership functions as many as the number of control rules; it is sufficient to store only the number equal to the types of consequent fuzzy variables. Another advantage is that the storage capacity can be reduced accordingly.
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図はルールインデツクス記憶装置の概念図、
第3図は後件部フアジイ変数グレード記憶装置の
概念図、第4図は従来のフアジイ推論演算方法を
示す説明図、である。
符号の説明、11……計測値入力装置、12…
…前件部メンバーシツプ関数記憶装置、13a,
13b,13n……制御規則の前件部演算を行つ
て有効度αを出力する有効度演算装置、14……
後件部命題演算指令装置、15……ルールインデ
ツクス記憶装置、16a,16b,16n……有
効度比較格納装置、17……グレード0設定装
置、18……後件部フアジイ変数グレード記憶装
置、19……後件部メンバーシツプ関数記憶装
置、20……後件部命題演算装置、21……操作
値演算装置、22……出力装置。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
Figure 2 is a conceptual diagram of the rule index storage device.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a consequent part fuzzy variable grade storage device, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a conventional fuzzy inference calculation method. Explanation of symbols, 11... Measured value input device, 12...
...Antecedent membership function storage device, 13a,
13b, 13n...Efficacy calculation device that calculates the antecedent part of the control rule and outputs the effectiveness α, 14...
Consequent part proposition calculation command device, 15... Rule index storage device, 16a, 16b, 16n... Validity comparison storage device, 17... Grade 0 setting device, 18... Consequent part fuzzy variable grade storage device, 19...Consequent part membership function storage device, 20...Consequent part proposition calculation device, 21...Operation value calculation device, 22...Output device.
Claims (1)
から得たその計測値を用いて先ず前件部演算を行
つて有効度を求め、次にその有効度を用いて後件
部演算を行うことにより後件部メンバーシツプ関
数を得、かかる前件部演算と後件部演算を所与の
複数の制御規則の各々について繰り返し行い、得
た後件部メンバーシツプ関数から制御対象に対す
る操作出力を作成するフアジイ推論演算方法にお
いて、 後件部フアジイ変数の種類の数Mが、前記所与
の制御規則の数nより少ないとき、各制御規則が
どの後件部フアジイ変数に対応するものであるか
を予め記憶する第1のテーブルと、各規則の前件
部演算の結果として得られる有効度を記憶するた
めの記憶領域を、後件部フアジイ変数の種類に対
応させて少なくもM個用意した第2のテーブルと
を持ち、 或る制御規則について演算を行わんとすると
き、その規則がどの後件部フアジイ変数に対応す
るものであるかを前記第1のテーブルを参照して
知ることにより、当該規則の前件部演算の結果得
られる有効度を記憶すべき第2のテーブル中の記
憶領域の番号を知り、実際に当該規則の前件部演
算を行つて得た有効度をその番号の記憶領域に書
き込むとき、前以つてその番号の記憶領域に書き
込まれていた有効度を読み出して比較し、前者が
後者より大きいとき、前者によつて後者を書き換
え、大きくないときはそのままとし、以上を繰り
返して所与の制御規則の全部について前件部演算
を終了すると、その時点で前記第2のテーブルに
後件部フアジイ変数の種類別に記憶された有効度
をそれぞれ用いて合計M回の後件部演算を行い、
それで後件部演算を終了することを特徴とするフ
アジイ推論演算方法。[Claims] 1. Divide the control rule into an antecedent part and a consequent part, and first calculate the antecedent part using the measured value obtained from the controlled object to find the effectiveness, and then calculate the effectiveness. The consequent membership function is obtained by performing the consequent part operation using In a fuzzy inference calculation method for creating an operation output for a controlled object, when the number M of types of consequent fuzzy variables is less than the number n of the given control rules, each control rule is associated with which consequent fuzzy variable. A first table for storing in advance whether or not they correspond, and a storage area for storing the effectiveness obtained as a result of the antecedent part calculation of each rule are made to correspond to the type of consequent part fuzzy variable. When performing an operation on a certain control rule, the first table is used to determine which consequent fuzzy variable the rule corresponds to. By referring to it, we can know the number of the storage area in the second table in which the effectiveness obtained as a result of the antecedent part calculation of the rule is to be stored, and we can actually calculate the antecedent part of the rule and obtain the result. When writing the validity level to the storage area of that number, read and compare the validity level previously written to the storage area of that number, and if the former is larger than the latter, the latter is rewritten by the former and the If there is no fuzzy variable, leave it as is, and repeat the above to complete the antecedent part calculation for all of the given control rules. At that point, the effectiveness degree stored for each type of consequent part fuzzy variable is stored in the second table. A total of M consequent operations are performed using
A fuzzy inference calculation method characterized in that the consequent part calculation is then terminated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258168A JPS63113732A (en) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | Arithmetic method for fuzzy inference |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258168A JPS63113732A (en) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | Arithmetic method for fuzzy inference |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113732A JPS63113732A (en) | 1988-05-18 |
| JPH0542014B2 true JPH0542014B2 (en) | 1993-06-25 |
Family
ID=17316472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258168A Granted JPS63113732A (en) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | Arithmetic method for fuzzy inference |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63113732A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101504260B1 (en) * | 2012-08-03 | 2015-03-20 | 주식회사 솔고 바이오메디칼 | Apparatus for fixing a cervical spine having self tension part |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256602A (en) * | 1988-08-23 | 1990-02-26 | Maikomu Kk | Fuzzy inference device |
| JP2550173B2 (en) * | 1989-01-18 | 1996-11-06 | 株式会社日立製作所 | Fuzzy inference method, device and control device |
| DE59206132D1 (en) * | 1991-09-11 | 1996-05-30 | Siemens Ag | FUZZY LOGIC CONTROLLER WITH OPTIMIZED STORAGE ORGANIZATION |
| JPH06110691A (en) * | 1992-08-11 | 1994-04-22 | Ricoh Co Ltd | Grade calculation device and input value classification device used therefor |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61258168A patent/JPS63113732A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101504260B1 (en) * | 2012-08-03 | 2015-03-20 | 주식회사 솔고 바이오메디칼 | Apparatus for fixing a cervical spine having self tension part |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63113732A (en) | 1988-05-18 |
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