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JPH04335433A - Device and method for calculating adaptation of antecedent part and device and method for compressing membership function - Google Patents

Device and method for calculating adaptation of antecedent part and device and method for compressing membership function

Info

Publication number
JPH04335433A
JPH04335433A JP3133306A JP13330691A JPH04335433A JP H04335433 A JPH04335433 A JP H04335433A JP 3133306 A JP3133306 A JP 3133306A JP 13330691 A JP13330691 A JP 13330691A JP H04335433 A JPH04335433 A JP H04335433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membership function
membership
data
stored
new
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3133306A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideji Ejima
江島 秀二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP3133306A priority Critical patent/JPH04335433A/en
Publication of JPH04335433A publication Critical patent/JPH04335433A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the capacity of a memory for storing membership function data by storing data for showing one new membership function in a memory instead of two membership functions. CONSTITUTION:A fuzzy inference arithmetic unit 10 can be constituted of a programmed computer, this unit 10 is constituted of an arithmetic control part 11 containing a CPU, a memory 12, an input interface 13 and an output interface 14. In such a state, by the arithmetic control part 11, a fuzzy inference operation containing a compression processing of membership function data and an adaptation arithmetic processing is executed. In the memory 2, data for showing a membership function is stored. In this constitution, two are extracted from plural membership functions which are set, and whether they are the same or similar is decided. When it is decided that they are the same or similar, a new membership function is generated, and its data is stored in the memory 12 instead of the data of these two membership functions.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明はファジィ推論演算にお
ける前件部適合度演算装置および方法ならびにメンバー
シップ関数圧縮装置および方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antecedent fitness calculation device and method and a membership function compression device and method in fuzzy inference calculations.

【0002】0002

【従来の技術】ファジィ推論演算は,一般に,If, 
thenルールと呼ばれるファジィ・ルールにしたがっ
て実行される。このルールは,Ifで始まる前件部と,
then以降の後件部とから構成される。前件部および
後件部のいずれにおいても,入力変数とメンバーシップ
関数との組からそれぞれなる一または複数の命題がan
d またはorで結合されている。
[Prior Art] Fuzzy inference operations are generally performed using If,
It is executed according to a fuzzy rule called the then rule. This rule has an antecedent part starting with If,
It consists of the consequent part after then. In both the antecedent part and the consequent part, one or more propositions each consisting of a pair of input variables and membership functions are an
Connected with d or or.

【0003】したがって,ファジィ推論演算装置のメモ
リには,これらのルールを表わすデータに加えて,メン
バーシップ関数を表わすデータがあらかじめ格納されて
いる。
[0003] Therefore, in addition to data representing these rules, data representing membership functions is stored in advance in the memory of the fuzzy inference calculation device.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】メンバーシップ関数は
ルールごとにまたは入力変数ごとに定義されることが多
く,このためルールの数または入力変数の種類数が増大
するとメンバーシップ関数の種類数も増大する。場合に
よっては,全く同一のまたはよく似たメンバーシップ関
数が設定されることがあり,かつそのことに気付かない
場合がある。このような場合には,前件部の適合度演算
において同じような演算が重複して行なわれる。また,
同一または類似のメンバーシップ関数をメモリに重複し
て格納しておくためにメモリの利用効率が低下する。
[Problem to be solved by the invention] Membership functions are often defined for each rule or for each input variable. Therefore, as the number of rules or the number of types of input variables increases, the number of types of membership functions also increases. do. In some cases, identical or very similar membership functions may be set and you may not be aware of it. In such a case, similar calculations are performed redundantly in the fitness calculation for the antecedent part. Also,
Memory usage efficiency decreases because the same or similar membership functions are stored redundantly in memory.

【0005】この発明は,メモリの利用効率を高めるこ
とを目的とする。
[0005] An object of the present invention is to improve memory usage efficiency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明による前件部適
合度演算装置は,設定されたルールに規定されたメンバ
ーシップ関数を表わすデータをそれぞれ記憶するエリア
と,これらのメンバーシップ関数記憶エリアの先頭アド
レスをメンバーシップ関数に対応して記憶する先頭アド
レス記憶エリアとを備えたメモリ,上記メモリから2つ
のメンバーシップ関数データを取出し,これらが同一ま
たは類似かを判定し,同一または類似であればそれらを
代表する新たなメンバーシップ関数を作成し,この新た
なメンバーシップ関数を表わすデータを上記2つのメン
バーシップ関数データのいずれか一方の記憶エリアに格
納するとともに,上記の新たなメンバーシップ関数を表
わすデータが記憶されたエリアの先頭アドレスを上記の
2つのメンバーシップ関数に対応させて上記先頭アドレ
ス記憶エリアにそれぞれ格納するメンバーシップ関数圧
縮手段,および上記ルールに規定されているメンバーシ
ップ関数に対応する先頭アドレスを上記先頭アドレス記
憶エリアから読出し,この先頭アドレスを用いて上記メ
ンバーシップ関数データ記憶エリアからメンバーシップ
関数データを読出し,読出したメンバーシップ関数デー
タとそれに対応する入力データとを用いて,入力データ
のメンバーシップ関数に対する適合度を演算する手段を
備えている。
[Means for Solving the Problems] An antecedent fitness calculation device according to the present invention has areas for storing data representing membership functions specified in set rules, and areas for storing these membership functions. A memory comprising a first address storage area for storing a first address in correspondence with a membership function, a memory that retrieves two membership function data from said memory, determines whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, Create a new membership function to represent them, store the data representing this new membership function in the storage area of one of the two membership function data, and write the new membership function as described above. Membership function compression means that stores the start address of the area where the data represented is stored in the above two membership functions in correspondence with the above start address storage area, and corresponds to the membership functions specified in the above rules. Read the first address to be read from the first address storage area, use this first address to read membership function data from the membership function data storage area, use the read membership function data and the input data corresponding to it, It includes means for calculating the degree of compatibility of input data with respect to the membership function.

【0007】この発明による前件部適合度演算方法は,
設定されたルールに規定されたメンバーシップ関数を表
わすデータをそれぞれメモリのメンバーシップ関数デー
タ記憶エリアに,これらのメンバーシップ関数記憶エリ
アの先頭アドレスをメンバーシップ関数に対応して上記
メモリの先頭アドレス記憶エリアにそれぞれ格納してお
き,上記メモリから2つのメンバーシップ関数データを
取出し,これらが同一または類似かを判定し,同一また
は類似であればそれらを代表する新たなメンバーシップ
関数を作成し,この新たなメンバーシップ関数を表わす
データを上記2つのメンバーシップ関数データのいずれ
か一方の記憶エリアに格納するとともに,上記の新たな
メンバーシップ関数を表わすデータが記憶されたエリア
の先頭アドレスを上記の2つのメンバーシップ関数に対
応させて上記先頭アドレス記憶エリアにそれぞれ格納し
,上記ルールに規定されているメンバーシップ関数に対
応する先頭アドレスを上記先頭アドレス記憶エリアから
読出し,この先頭アドレスを用いて上記メンバーシップ
関数データ記憶エリアからメンバーシップ関数データを
読出し,読出したメンバーシップ関数データとそれに対
応する入力データとを用いて,入力データのメンバーシ
ップ関数に対する適合度を演算するものである。
[0007] The antecedent fitness calculation method according to the present invention is as follows:
The data representing the membership functions specified in the set rules are stored in the membership function data storage areas of the memory, and the start addresses of these membership function storage areas are stored in correspondence with the membership functions at the start addresses of the memory. area, retrieve the two membership function data from the above memory, determine whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, create a new membership function to represent them, and use this The data representing the new membership function is stored in one of the storage areas of the above two membership function data, and the start address of the area where the data representing the new membership function is stored is stored in the above two storage areas. The first address corresponding to the membership function specified in the above rules is read from the first address storage area, and the first address is used to store the first address in the first address storage area in correspondence with one of the membership functions. The membership function data is read from the membership function data storage area, and the degree of suitability of the input data to the membership function is calculated using the read membership function data and the corresponding input data.

【0008】上記において,2つのメンバーシップ関数
データの同一または類似判定と新たなメンバーシップ関
数データの作成とを,すべてのメンバーシップ関数につ
いて繰返す。
In the above process, the determination of whether two pieces of membership function data are the same or similar and the creation of new membership function data are repeated for all membership functions.

【0009】また,一つのルールにメンバーシップ関数
と入力変数とからなる命題が複数存在する場合に,各命
題ごとに算出された適合度相互間で所定の演算を行ない
,この演算結果を上記ルールの適合度とする。
[0009] Furthermore, when one rule has multiple propositions consisting of membership functions and input variables, a predetermined calculation is performed between the fitness degrees calculated for each proposition, and the results of this calculation are applied to the above rule. Let the fitness of

【0010】この発明によるメンバーシップ関数圧縮装
置は,複数のメンバーシップ関数を表わすデータをそれ
ぞれ記憶するエリアと,これらのメンバーシップ関数記
憶エリアの先頭アドレスをメンバーシップ関数に対応し
て記憶する先頭アドレス記憶エリアとを備えたメモリ,
および上記メモリから2つのメンバーシップ関数データ
を取出し,これらが同一または類似かを判定し,同一ま
たは類似であればそれらを代表する新たなメンバーシッ
プ関数を作成し,この新たなメンバーシップ関数を表わ
すデータを上記2つのメンバーシップ関数データのいず
れか一方の記憶エリアに格納するとともに,上記の新た
なメンバーシップ関数を表わすデータが記憶されたエリ
アの先頭アドレスを上記の2つのメンバーシップ関数に
対応させて上記先頭アドレス記憶エリアにそれぞれ格納
するメンバーシップ関数圧縮手段を備えている。
The membership function compression device according to the present invention has an area for storing data representing a plurality of membership functions, and a start address for storing the start addresses of these membership function storage areas in correspondence with the membership functions. a memory having a storage area;
and extracts two membership function data from the above memory, determines whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, creates a new membership function to represent them, and represents this new membership function. The data is stored in one of the storage areas for the above two membership function data, and the start address of the area where the data representing the above new membership function is stored is made to correspond to the above two membership functions. Membership function compression means is provided for storing membership functions in the first address storage area.

【0011】この発明によるメンバーシップ関数圧縮方
法は,複数のメンバーシップ関数を表わすデータをそれ
ぞれメモリのメンバーシップ関数データ記憶エリアに,
これらのメンバーシップ関数記憶エリアの先頭アドレス
をメンバーシップ関数に対応して上記メモリの先頭アド
レス記憶エリアにそれぞれ格納しておき,上記メモリか
ら2つのメンバーシップ関数データを取出し,これらが
同一または類似かを判定し,同一または類似であればそ
れらを代表する新たなメンバーシップ関数を作成し,こ
の新たなメンバーシップ関数を表わすデータを上記2つ
のメンバーシップ関数データのいずれか一方の記憶エリ
アに格納するとともに,上記の新たなメンバーシップ関
数を表わすデータが記憶されたエリアの先頭アドレスを
上記の2つのメンバーシップ関数に対応させて上記先頭
アドレス記憶エリアにそれぞれ格納する。
The membership function compression method according to the present invention stores data representing a plurality of membership functions in respective membership function data storage areas of a memory.
The start addresses of these membership function storage areas are stored in the start address storage areas of the above memory in correspondence with the membership functions, and two pieces of membership function data are retrieved from the above memory to determine whether they are the same or similar. If they are the same or similar, a new membership function is created to represent them, and data representing this new membership function is stored in the storage area of one of the two membership function data mentioned above. At the same time, the start addresses of the areas in which data representing the new membership functions are stored are stored in the start address storage areas in correspondence with the two membership functions.

【0012】0012

【作用】メンバーシップ関数の圧縮処理は次のようにし
て行なわれる。
[Operation] Compression processing of membership functions is performed as follows.

【0013】上記メモリから2つのメンバーシップ関数
データが取出される。これらが同一または類似かが判定
される。同一または類似であればそれらを代表する新た
なメンバーシップ関数が作成される。この新たなメンバ
ーシップ関数を表わすデータが上記2つのメンバーシッ
プ関数データのいずれか一方の記憶エリアに格納される
とともに,上記の新たなメンバーシップ関数を表わすデ
ータが記憶されたエリアの先頭アドレスが上記の2つの
メンバーシップ関数に対応させて上記先頭アドレス記憶
エリアにそれぞれ格納される。
Two membership function data are retrieved from the memory. It is determined whether these are the same or similar. If they are the same or similar, a new membership function is created to represent them. The data representing this new membership function is stored in the storage area of one of the above two membership function data, and the start address of the area where the data representing the new membership function is stored is are respectively stored in the start address storage area in correspondence with the two membership functions.

【0014】2つのメンバーシップ関数データの同一ま
たは類似判定と新たなメンバーシップ関数データの作成
とが,すべてのメンバーシップ関数について繰返される
[0014] The determination of whether two pieces of membership function data are the same or similar and the creation of new membership function data are repeated for all membership functions.

【0015】前件部適合度の演算は次のようにして行な
われる。
The antecedent suitability is calculated as follows.

【0016】ルールに規定されているメンバーシップ関
数に対応する先頭アドレスが上記先頭アドレス記憶エリ
アから読出され,この先頭アドレスを用いて上記メンバ
ーシップ関数データ記憶エリアからメンバーシップ関数
データが読出され,読出されたメンバーシップ関数デー
タとそれに対応する入力データとを用いて,入力データ
のメンバーシップ関数に対する適合度が演算される。
[0016] A start address corresponding to the membership function specified in the rule is read from the above-mentioned start address storage area, and membership function data is read from the above-mentioned membership function data storage area using this start address. Using the obtained membership function data and the corresponding input data, the goodness of fit of the input data to the membership function is calculated.

【0017】一つのルールにメンバーシップ関数と入力
変数とからなる命題が複数存在する場合には,各命題ご
とに算出された適合度相互間で所定の演算(たとえばM
IN演算)が行なわれ,この演算結果が上記ルールの適
合度となる。
[0017] When one rule has multiple propositions consisting of membership functions and input variables, a predetermined operation (for example, M
IN calculation) is performed, and the result of this calculation becomes the degree of conformity of the above rule.

【0018】[0018]

【発明の効果】この発明によると,2つの同一または類
似のメンバーシップ関数から1つの新たなメンバーシッ
プ関数が作成され,上記2つのメンバーシップ関数の代
わりに1つの新たなメンバーシップ関数を表わすデータ
がメモリに記憶されるので,メモリ容量を少なくするこ
とができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, one new membership function is created from two identical or similar membership functions, and data representing one new membership function is substituted for the above two membership functions. is stored in the memory, so the memory capacity can be reduced.

【0019】また,新たなメンバーシップ関数データを
格納した記憶エリアの先頭アドレスは上記2つのメンバ
ーシップ関数にそれぞれ対応して記憶されるので,適合
度演算ではこれら2つのメンバーシップ関数について上
記先頭アドレスを参照して新たなメンバーシップ関数デ
ータを読出すことができる。すなわち,ルールにおいて
は,新たなメンバーシップ関数ではなくて上記2つのメ
ンバーシップ関数がそのまま記述されている。したがっ
て,たとえ2つのメンバーシップ関数が圧縮されて1つ
の新たなメンバーシップ関数になったとしてもルールの
記述を変更する必要はなく,設定されたルールをそのま
ま用いることができる。
[0019] Furthermore, since the start address of the storage area storing new membership function data is stored corresponding to each of the above two membership functions, in the fitness calculation, the above start address is used for these two membership functions. New membership function data can be read by referring to . That is, in the rule, the above two membership functions are written as they are, rather than a new membership function. Therefore, even if two membership functions are compressed into one new membership function, there is no need to change the rule description, and the set rule can be used as is.

【0020】[0020]

【実施例】図1はファジィ推論演算装置の構成を示して
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configuration of a fuzzy inference calculation device.

【0021】ファジィ推論演算装置10はプログラムさ
れたコンピュータ(たとえばマイクロコンピュータ)に
よって構成することができる。この装置10は,CPU
を含む演算制御部11,メモリ12,入力インターフェ
イス13および出力インターフェイス14から構成され
ている。
[0021] The fuzzy inference arithmetic device 10 can be constituted by a programmed computer (eg, a microcomputer). This device 10 has a CPU
It is composed of an arithmetic control section 11 including a memory 12, an input interface 13, and an output interface 14.

【0022】演算制御部11によって,後述するメンバ
ーシップ関数データの圧縮処理,適合度演算処理を含む
ファジィ推論演算が行なわれる。
The calculation control unit 11 performs fuzzy inference calculations including membership function data compression processing and fitness degree calculation processing, which will be described later.

【0023】メモリ12には,後にその一部について詳
述するように,設定されたルールを格納するエリア,メ
ンバーシップ関数(MF)を表わすデータを格納するエ
リア,入力インターフェイス13から取込まれた入力デ
ータを格納するエリア,ファジィ推論演算の結果得られ
る出力データを格納するエリア等が設けられている。
The memory 12 includes an area for storing set rules, an area for storing data representing membership functions (MF), and data input from the input interface 13, as will be described in detail later. An area for storing input data, an area for storing output data obtained as a result of fuzzy inference calculations, etc. are provided.

【0024】ファジィ推論のためのルールはIf, t
henルールと呼ばれるものであり,一例を挙げると次
のようなものである。
The rules for fuzzy inference are If, t
This is called a hen rule, and an example is as follows.

【0025】   ルール1:If  x1=MF1,x2=MF3,
x3=MF4,            then  
y1=MF8  ルール2:If  x1=MF5,x
4=MF2,x5=MF6,            
then  y1=MF3        ………   ルールj:If  x1=MF2,x4=MF1,
x6=MF7,            then  
y2=MF9
Rule 1: If x1=MF1, x2=MF3,
x3=MF4, then
y1=MF8 Rule 2: If x1=MF5,x
4=MF2, x5=MF6,
then y1=MF3 ...... Rule j: If x1=MF2, x4=MF1,
x6=MF7, then
y2=MF9

【0026】ここで,x1,x2,x3,
x4,x5,x6等は入力変数,MF1,MF2,MF
3,MF4,MF5,MF6,MF7,MF8,MF9
等はメンバーシップ関数,y1,y2等は出力変数であ
る。
[0026] Here, x1, x2, x3,
x4, x5, x6, etc. are input variables, MF1, MF2, MF
3, MF4, MF5, MF6, MF7, MF8, MF9
etc. are membership functions, and y1, y2, etc. are output variables.

【0027】Ifから始まる部分が前件部,then以
降が後件部である。
The part starting from "If" is the antecedent part, and the part after "then" is the consequent part.

【0028】上記のルールに示されているように,一般
に前件部には,入力変数とメンバーシップ関数との組か
らそれぞれなる複数の命題が含まれ,これらがand 
で結ばれている。
As shown in the above rule, the antecedent part generally includes a plurality of propositions each consisting of a pair of input variables and membership functions, and these propositions are
are tied together.

【0029】図2はメンバーシップ関数の例を示してい
る。ここでは簡単のためにメンバーシップ関数は三角形
によって表現されているものとする。
FIG. 2 shows an example of a membership function. Here, for simplicity, it is assumed that the membership function is represented by a triangle.

【0030】図3はメモリ12に設定されている記憶エ
リアの例を示すものである。メンバーシップ関数に関す
るデータを記憶するためにメモリ12には,メンバーシ
ップ関数(MF)データ格納エリアと先頭アドレス格納
エリアとが設けられている。
FIG. 3 shows an example of storage areas set in the memory 12. The memory 12 is provided with a membership function (MF) data storage area and a start address storage area to store data related to membership functions.

【0031】メンバーシップ関数データ格納エリアには
,メンバーシップ関数ごとにそのメンバーシップ関数を
表わすデータがそれぞれ格納されている。メンバーシッ
プ関数が図2に示すように三角形状のものである場合に
は,メンバーシップ関数を表わすデータは,三角形の頂
点の座標(グレードが常に1であれば,変数の座標のみ
でよい)および傾きを表わすデータまたは底辺の両端の
座標によって構成される。メンバーシップ関数を表わす
データとしては,三角形を表わす数式でもよいし,三角
形を表わす線上のすべての座標データでもよい。メンバ
ーシップ関数がガウス分布関数の場合にはメンバーシッ
プ関数データとしては平均値と標準偏差が採用されるで
あろう。このように,メンバーシップ関数データはメン
バーシップ関数の形等に応じて適宜定められよう。各メ
ンバーシップ関数MF1,MF2,MF3,MF4,M
F5を表わすデータを格納するエリアの先頭アドレスが
ad1,ad2,ad3,ad4,ad5として示され
ている。
The membership function data storage area stores data representing each membership function. If the membership function is triangular as shown in Figure 2, the data representing the membership function are the coordinates of the vertices of the triangle (if the grade is always 1, only the coordinates of the variables are required) and It is composed of data representing the slope or the coordinates of both ends of the base. The data representing the membership function may be a mathematical formula representing a triangle, or all coordinate data on a line representing a triangle. If the membership function is a Gaussian distribution function, the average value and standard deviation will be employed as the membership function data. In this way, the membership function data may be determined as appropriate depending on the form of the membership function, etc. Each membership function MF1, MF2, MF3, MF4, M
The starting addresses of the areas that store data representing F5 are shown as ad1, ad2, ad3, ad4, and ad5.

【0032】先頭アドレス格納エリアには,各メンバー
シップ関数MF1,MF2,MF3,MF4,MF5に
対応して,これらのメンバーシップ関数を表わすデータ
が格納されているエリアの先頭アドレスad1,ad2
,ad3,ad4,ad5が格納されている。この実施
例では,メンバーシップ関数MF1〜MF5の順序でそ
のアドレスad1〜ad5が格納されている。上述した
ルールは入力変数,メンバーシップ関数および出力変数
についてそれぞれ割当てられた適当なコードによって表
現される。ルールにおいて用いられているメンバーシッ
プ関数のコードを用いて先頭アドレス格納エリアの対応
するエリアがアクセスされる。メンバーシップ関数のコ
ードはたとえば先頭アドレス格納エリアのアドレスを表
わす。
The start address storage area stores start addresses ad1, ad2 of areas in which data representing these membership functions are stored, corresponding to each membership function MF1, MF2, MF3, MF4, MF5.
, ad3, ad4, and ad5 are stored. In this embodiment, addresses ad1 to ad5 are stored in the order of membership functions MF1 to MF5. The rules described above are expressed by appropriate codes assigned to input variables, membership functions, and output variables, respectively. The corresponding area of the start address storage area is accessed using the membership function code used in the rule. The code of the membership function represents, for example, the address of the start address storage area.

【0033】したがって,ルールを解読し,ルールに含
まれるメンバーシップ関数のコードから先頭アドレス格
納エリアをアクセスし,対応するエリアに格納されてい
る先頭アドレスを読出し,この先頭アドレスを用いてメ
ンバーシップ関数データ格納エリア内の対応するエリア
をアクセスしてそこに記憶されているメンバーシップ関
数データを読出すことができる。
[0033] Therefore, the rule is decoded, the start address storage area is accessed from the membership function code included in the rule, the start address stored in the corresponding area is read, and the membership function is executed using this start address. The membership function data stored therein can be read by accessing the corresponding area within the data storage area.

【0034】図5は前件部適合度演算処理に先だって行
なわれるメンバーシップ関数データ圧縮処理の手順を示
している。
FIG. 5 shows the procedure of membership function data compression processing performed prior to antecedent fitness calculation processing.

【0035】まずメンバーシップ関数データ格納エリア
から2つのメンバーシップ関数データが読出される(ス
テップ21)。図2に示すようにメンバーシップ関数M
F1とMF3とが読出されたとする。
First, two pieces of membership function data are read from the membership function data storage area (step 21). As shown in Figure 2, the membership function M
Assume that F1 and MF3 are read.

【0036】この2つのメンバーシップ関数の頂点間の
距離aが全体の分解能の1/10以下かどうかが判定さ
れる(ステップ22)。
It is determined whether the distance a between the vertices of these two membership functions is less than or equal to 1/10 of the overall resolution (step 22).

【0037】この実施例ではメンバーシップ関数の変数
は12ビットで表わされるものとする。分解能は12ビ
ット=4096階調であり,その1/10は409.6
 階調である。
In this embodiment, it is assumed that the membership function variable is represented by 12 bits. The resolution is 12 bits = 4096 gradations, and 1/10 of that is 409.6
It is a gradation.

【0038】メンバーシップ関数MF1の頂点の座標が
1300,メンバーシップ関数MF3の頂点の座標が1
000であるとすると,その間隔はa=300 である
。したがって,aは分解能の1/10以下である。
The coordinates of the vertex of membership function MF1 are 1300, and the coordinates of the vertex of membership function MF3 are 1.
000, the interval is a=300. Therefore, a is 1/10 or less of the resolution.

【0039】このような場合には2つのメンバーシップ
関数MF1とMF3は同一または類似であると判定され
る。
In such a case, it is determined that the two membership functions MF1 and MF3 are the same or similar.

【0040】2つのメンバーシップ関数の同一性(また
は類似性)の判定のやり方は上記以外にも種々考えられ
る。たとえば,2つのメンバーシップ関数の相互相関の
値の大きさによって判定することもできる。
[0040] In addition to the above, various methods of determining the identity (or similarity) of two membership functions can be considered. For example, the determination can be made based on the magnitude of the cross-correlation value between two membership functions.

【0041】いずれにしても2つのメンバーシップ関数
が同一または類似であると判定されると,これら2つの
メンバーシップ関数MF1とMF3の平均をとることに
より,図2に破線で示すように,新たなメンバーシップ
関数MF1Aが作成される(ステップ23)。新たなメ
ンバーシップ関数の作成方法は他にも種々ある。たとえ
ば2つのうちの一方のメンバーシップ関数を新たなメン
バーシップ関数としてもよい。
In any case, if it is determined that the two membership functions are the same or similar, by taking the average of these two membership functions MF1 and MF3, a new A membership function MF1A is created (step 23). There are various other ways to create new membership functions. For example, one of the two membership functions may be used as the new membership function.

【0042】このようにして作成された新たなメンバー
シップ関数MF1Aを表わすデータは,図4に示すよう
に,メンバーシップ関数格納エリアにおいて,上記の2
つのメンバーシップ関数MF1またはMF3のいずれか
一方のデータが格納されていたエリア(この例では先頭
アドレスad1のエリア)に格納され,他方のデータが
格納されていたエリア(この例では先頭アドレスad3
のエリア)のデータが消去されかつより下位のアドレス
のエリアのデータが順次シフトされて格納される(ステ
ップ24)。先頭アドレスad3,ad4のエリアには
それぞれメンバーシップ関数MF4,MF5のデータが
シフトされて記憶されることになる。
The data representing the new membership function MF1A created in this way is stored in the membership function storage area as shown in FIG.
The data of one of the two membership functions MF1 or MF3 is stored in the area where it was stored (in this example, the area with the start address ad1), and the data of the other is stored in the area where the data of the other one (in this example, with the start address ad3) was stored.
The data in the area) is erased, and the data in the areas with lower addresses are sequentially shifted and stored (step 24). The data of the membership functions MF4 and MF5 are shifted and stored in the areas of the start addresses ad3 and ad4, respectively.

【0043】続いて,メンバーシップ関数データ格納エ
リア内のメンバーシップ関数データと先頭アドレスとの
整合をとるために,先頭アドレス格納エリアにおいて,
図4に示すように,上記の2つのメンバーシップ関数M
F1とMF3にそれぞれ対応する先頭アドレス(ad1
,ad3)が,新たなメンバーシップ関数MF1Aのエ
リアの先頭アドレス(ad1)によって更新されるとと
もに,シフトされたメンバーシップ関数MF4とMF5
に対応してそれぞれ新たなエリアのアドレス(ad3,
ad4)が記憶される(ステップ25)。
Next, in order to match the membership function data in the membership function data storage area with the start address, in the start address storage area,
As shown in Figure 4, the above two membership functions M
The start address (ad1
, ad3) are updated with the start address (ad1) of the area of the new membership function MF1A, and the shifted membership functions MF4 and MF5 are updated.
Corresponding to each new area address (ad3,
ad4) is stored (step 25).

【0044】このようにして,メンバーシップ関数MF
1とMF3についてはアドレスad1を用いて新たなメ
ンバーシップ関数MF1Aのデータをアクセスすること
が可能となり,またシフトされたメンバーシップ関数M
F4,MF5についてはアドレスad3,ad4を用い
て対応するMF4,MF5のデータをアクセスすること
が可能となる。
In this way, the membership function MF
1 and MF3, it becomes possible to access the data of the new membership function MF1A using address ad1, and the shifted membership function M
Regarding F4 and MF5, it becomes possible to access the data of the corresponding MF4 and MF5 using addresses ad3 and ad4.

【0045】上記の処理が,すべてのメンバーシップ関
数の中から選ばれた2つのメンバーシップ関数のすべて
の組合せについて繰返して行なわれる(ステップ26)
The above process is repeated for all combinations of two membership functions selected from all membership functions (step 26).
.

【0046】図6は前件部適合度演算処理手順を示して
いる。
FIG. 6 shows the antecedent suitability calculation processing procedure.

【0047】まずルールが抽出される(ステップ31)
。 一例として上述したルール1が抽出されたとする。
[0047] First, rules are extracted (step 31).
. As an example, assume that the above-mentioned rule 1 is extracted.

【0048】ルール1には3つの命題が含まれている。 第1番目の命題x1=MF1がまず演算される。メンバ
ーシップ関数MF1について先頭アドレス格納エリアか
ら対応する先頭アドレスad1が読出され,この先頭ア
ドレスad1を用いてメンバーシップ関数データ格納エ
リアのメンバーシップ関数MF1Aのデータが読出され
る(ステップ32)。
Rule 1 includes three propositions. The first proposition x1=MF1 is first calculated. For the membership function MF1, the corresponding start address ad1 is read from the start address storage area, and using this start address ad1, the data of the membership function MF1A from the membership function data storage area is read (step 32).

【0049】続いて対応する入力データx1(この入力
データもx1で表わす)が取込まれ(ステップ33),
この入力データx1のメンバーシップ関数MF1Aに対
する適合度(入力データx1が与えられたときのメンバ
ーシップ関数MF1Aの関数値)(これをa1とする;
図2参照)が算出される(ステップ34)。
Next, the corresponding input data x1 (this input data is also represented by x1) is taken in (step 33),
The goodness of fit of this input data x1 to the membership function MF1A (the function value of the membership function MF1A when the input data x1 is given) (this is set as a1;
(see FIG. 2) is calculated (step 34).

【0050】第1番目の命題であるから,グレード1と
この求められた適合度a1(a1<1)とのMIN演算
により,適合度a1が求められる(ステップ35)。
Since this is the first proposition, the degree of conformity a1 is obtained by performing a MIN operation between grade 1 and the degree of conformity a1 (a1<1) obtained (step 35).

【0051】ルール1の2番目の命題についても同じよ
うにして,入力データx2のメンバーシップ関数MF3
(MF1A)に対する適合度a2が求められ,適合度a
1とa2のMIN演算が行なわれる。
Similarly for the second proposition of rule 1, the membership function MF3 of input data x2 is
The goodness of fit a2 for (MF1A) is calculated, and the goodness of fit a
A MIN calculation of 1 and a2 is performed.

【0052】さらに同じように第3番目の命題について
も入力データx3のメンバーシップ関数MF4に対する
適合度a3が求められ,適合度(a1とa2のMIN)
とa3とのMIN演算が行なわれる。この最終的なMI
N演算結果がルール1の適合度となる(ステップ36)
Furthermore, in the same way, for the third proposition, the goodness of fit a3 of the input data x3 with respect to the membership function MF4 is determined, and the goodness of fit (MIN of a1 and a2) is calculated.
A MIN calculation is performed between and a3. This final MI
The N calculation result becomes the degree of conformity of rule 1 (step 36)
.

【0053】以上の処理がすべてのルールについて行な
われる(ステップ37)。
The above processing is performed for all rules (step 37).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】ファジィ推論演算装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a fuzzy inference calculation device.

【図2】メンバーシップ関数の例を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of a membership function.

【図3】メモリの内容を示す。FIG. 3 shows the contents of the memory.

【図4】更新されたメモリの内容を示す。FIG. 4 shows updated memory contents.

【図5】メンバーシップ関数圧縮処理を示すフロー・チ
ャートである。
FIG. 5 is a flow chart showing membership function compression processing.

【図6】適合度演算処理を示すフロー・チャートである
FIG. 6 is a flow chart showing fitness calculation processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  ファジィ推論演算装置 11  演算制御部 12  メモリ 10 Fuzzy inference calculation device 11 Arithmetic control section 12 Memory

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  設定されたルールに規定されたメンバ
ーシップ関数を表わすデータをそれぞれ記憶するエリア
と,これらのメンバーシップ関数記憶エリアの先頭アド
レスをメンバーシップ関数に対応して記憶する先頭アド
レス記憶エリアとを備えたメモリ,上記メモリから2つ
のメンバーシップ関数データを取出し,これらが同一ま
たは類似かを判定し,同一または類似であればそれらを
代表する新たなメンバーシップ関数を作成し,この新た
なメンバーシップ関数を表わすデータを上記2つのメン
バーシップ関数データのいずれか一方の記憶エリアに格
納するとともに,上記の新たなメンバーシップ関数を表
わすデータが記憶されたエリアの先頭アドレスを上記の
2つのメンバーシップ関数に対応させて上記先頭アドレ
ス記憶エリアにそれぞれ格納するメンバーシップ関数圧
縮手段,および上記ルールに規定されているメンバーシ
ップ関数に対応する先頭アドレスを上記先頭アドレス記
憶エリアから読出し,この先頭アドレスを用いて上記メ
ンバーシップ関数データ記憶エリアからメンバーシップ
関数データを読出し,読出したメンバーシップ関数デー
タとそれに対応する入力データとを用いて,入力データ
のメンバーシップ関数に対する適合度を演算する手段,
を備えた前件部適合度演算装置。
[Claim 1] Areas for storing data representing membership functions specified in set rules, and a start address storage area for storing the start addresses of these membership function storage areas in correspondence with the membership functions. A memory comprising a The data representing the membership function is stored in the storage area of one of the above two membership function data, and the start address of the area where the data representing the new membership function is stored is stored in the storage area of one of the above two members. Membership function compression means stores the membership function in the first address storage area in correspondence with the membership function, and the first address corresponding to the membership function specified in the above rules is read from the first address storage area, and the first address is stored in the first address storage area. means for reading out membership function data from said membership function data storage area using said membership function data storage area, and calculating the goodness of fit of input data to said membership function using said read membership function data and corresponding input data;
Antecedent part fitness calculation device equipped with
【請求項2】  2つのメンバーシップ関数データの同
一または類似判定と新たなメンバーシップ関数データの
作成とを,すべてのメンバーシップ関数について繰返す
よう上記メンバーシップ関数圧縮手段を制御する手段を
さらに備えている請求項1に記載の前件部適合度演算装
置。
2. The method further comprises means for controlling the membership function compression means to repeat determination of whether two pieces of membership function data are the same or similar and creation of new membership function data for all membership functions. The antecedent part suitability calculation device according to claim 1.
【請求項3】  上記適合度演算手段は,一つのルール
にメンバーシップ関数と入力変数とからなる命題が複数
存在する場合に,各命題ごとに算出された適合度相互間
で所定の演算を行ない,この演算結果を上記ルールの適
合度とする,請求項1に記載の前件部適合度演算装置。
[Claim 3] The fitness calculation means performs a predetermined calculation between the fitness degrees calculated for each proposition when a single rule has a plurality of propositions each consisting of a membership function and an input variable. , the antecedent part suitability calculation device according to claim 1, wherein the calculation result is used as the suitability of the rule.
【請求項4】  設定されたルールに規定されたメンバ
ーシップ関数を表わすデータをそれぞれメモリのメンバ
ーシップ関数データ記憶エリアに,これらのメンバーシ
ップ関数記憶エリアの先頭アドレスをメンバーシップ関
数に対応して上記メモリの先頭アドレス記憶エリアにそ
れぞれ格納しておき,上記メモリから2つのメンバーシ
ップ関数データを取出し,これらが同一または類似かを
判定し,同一または類似であればそれらを代表する新た
なメンバーシップ関数を作成し,この新たなメンバーシ
ップ関数を表わすデータを上記2つのメンバーシップ関
数データのいずれか一方の記憶エリアに格納するととも
に,上記の新たなメンバーシップ関数を表わすデータが
記憶されたエリアの先頭アドレスを上記の2つのメンバ
ーシップ関数に対応させて上記先頭アドレス記憶エリア
にそれぞれ格納し,上記ルールに規定されているメンバ
ーシップ関数に対応する先頭アドレスを上記先頭アドレ
ス記憶エリアから読出し,この先頭アドレスを用いて上
記メンバーシップ関数データ記憶エリアからメンバーシ
ップ関数データを読出し,読出したメンバーシップ関数
データとそれに対応する入力データとを用いて,入力デ
ータのメンバーシップ関数に対する適合度を演算する,
前件部適合度演算方法。
[Claim 4] The data representing the membership functions specified in the set rules are stored in the membership function data storage areas of the memory, and the start addresses of these membership function storage areas are stored as above in correspondence with the membership functions. Each is stored in the first address storage area of the memory, the two membership function data are retrieved from the memory, it is determined whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, a new membership function representing them is created. , and store the data representing this new membership function in one of the storage areas for the above two membership function data, and also store the data representing the new membership function at the beginning of the area where the data representing the new membership function is stored. Addresses are stored in the above-mentioned starting address storage area in correspondence with the above two membership functions, and the starting address corresponding to the membership function specified in the above rules is read from the above-mentioned starting address storage area, and the starting address is reads the membership function data from the membership function data storage area using the method, and uses the read membership function data and the corresponding input data to calculate the goodness of fit of the input data to the membership function.
Antecedent fitness calculation method.
【請求項5】  2つのメンバーシップ関数データの同
一または類似判定と新たなメンバーシップ関数データの
作成とを,すべてのメンバーシップ関数について繰返す
請求項4に記載の前件部適合度演算方法。
5. The antecedent fitness calculation method according to claim 4, wherein the determination of whether two pieces of membership function data are identical or similar and the creation of new membership function data are repeated for all membership functions.
【請求項6】  一つのルールにメンバーシップ関数と
入力変数とからなる命題が複数存在する場合に,各命題
ごとに算出された適合度相互間で所定の演算を行ない,
この演算結果を上記ルールの適合度とする,請求項4に
記載の前件部適合度演算方法。
[Claim 6] When a single rule has a plurality of propositions each consisting of a membership function and an input variable, a predetermined calculation is performed between the degrees of fitness calculated for each proposition,
5. The antecedent suitability calculation method according to claim 4, wherein the calculation result is used as the suitability of the rule.
【請求項7】  複数のメンバーシップ関数を表わすデ
ータをそれぞれ記憶するエリアと,これらのメンバーシ
ップ関数記憶エリアの先頭アドレスをメンバーシップ関
数に対応して記憶する先頭アドレス記憶エリアとを備え
たメモリ,および上記メモリから2つのメンバーシップ
関数データを取出し,これらが同一または類似かを判定
し,同一または類似であればそれらを代表する新たなメ
ンバーシップ関数を作成し,この新たなメンバーシップ
関数を表わすデータを上記2つのメンバーシップ関数デ
ータのいずれか一方の記憶エリアに格納するとともに,
上記の新たなメンバーシップ関数を表わすデータが記憶
されたエリアの先頭アドレスを上記の2つのメンバーシ
ップ関数に対応させて上記先頭アドレス記憶エリアにそ
れぞれ格納するメンバーシップ関数圧縮手段,を備えた
メンバーシップ関数圧縮装置。
7. A memory comprising an area for storing data representing a plurality of membership functions, and a start address storage area for storing the start addresses of these membership function storage areas in correspondence with the membership functions, and extracts two membership function data from the above memory, determines whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, creates a new membership function to represent them, and represents this new membership function. While storing the data in one of the storage areas of the above two membership function data,
Membership function compression means for storing the start address of the area in which data representing the new membership function is stored in the start address storage area in correspondence with the two membership functions. Function compressor.
【請求項8】  複数のメンバーシップ関数を表わすデ
ータをそれぞれメモリのメンバーシップ関数データ記憶
エリアに,これらのメンバーシップ関数記憶エリアの先
頭アドレスをメンバーシップ関数に対応して上記メモリ
の先頭アドレス記憶エリアにそれぞれ格納しておき,上
記メモリから2つのメンバーシップ関数データを取出し
,これらが同一または類似かを判定し,同一または類似
であればそれらを代表する新たなメンバーシップ関数を
作成し,この新たなメンバーシップ関数を表わすデータ
を上記2つのメンバーシップ関数データのいずれか一方
の記憶エリアに格納するとともに,上記の新たなメンバ
ーシップ関数を表わすデータが記憶されたエリアの先頭
アドレスを上記の2つのメンバーシップ関数に対応させ
て上記先頭アドレス記憶エリアにそれぞれ格納する,メ
ンバーシップ関数圧縮方法。
[Claim 8] Data representing a plurality of membership functions are stored in respective membership function data storage areas of the memory, and the start addresses of these membership function storage areas are stored in the start address storage area of the memory in correspondence with the membership functions. , retrieve the two membership function data from the above memory, determine whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, create a new membership function to represent them, and use this new The data representing the new membership function is stored in one of the storage areas of the above two membership function data, and the start address of the area where the data representing the new membership function is stored is stored in the above two storage areas. A membership function compression method in which each of the membership functions is stored in the above-mentioned start address storage area in correspondence with the membership function.
【請求項9】  あらかじめ設定された複数のメンバー
シップ関数の中から2つのメンバーシップ関数を取出し
,これらが同一または類似かを判定する手段,同一また
は類似であればそれらを代表する新たなメンバーシップ
関数を作成する手段,および上記の同一または類似かの
判定と新たなメンバーシップ関数の作成とを設定された
すべてのメンバーシップ関数について繰返すよう制御す
る手段,を備えたメンバーシップ関数圧縮装置。
[Claim 9] Means for extracting two membership functions from a plurality of preset membership functions, determining whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, creating a new membership function representing them. A membership function compression device comprising means for creating a function, and means for controlling the above-described same or similar determination and creation of a new membership function to be repeated for all set membership functions.
【請求項10】  上記の新たに作成されたメンバーシ
ップ関数を表わすデータを記憶するエリアの先頭アドレ
スを,上記の2つのメンバーシップ関数にそれぞれ対応
させて記憶するメモリ,をさらに備えた請求項9に記載
のメンバーシップ関数圧縮装置。
10. Claim 9, further comprising a memory for storing the start address of an area for storing data representing the newly created membership function in correspondence with each of the two membership functions. Membership function compression device as described in .
【請求項11】  あらかじめ設定された複数のメンバ
ーシップ関数の中から2つのメンバーシップ関数を取出
し,これらが同一または類似かを判定し,同一または類
似であればそれらを代表する新たなメンバーシップ関数
を作成し,上記の同一または類似かの判定と新たなメン
バーシップ関数の作成とを設定されたすべてのメンバー
シップ関数について繰返す,メンバーシップ関数圧縮方
法。
[Claim 11] Pick out two membership functions from a plurality of preset membership functions, determine whether they are the same or similar, and if they are the same or similar, create a new membership function that represents them. A membership function compression method in which the above-described determination of whether they are the same or similar and creation of a new membership function are repeated for all set membership functions.
【請求項12】  上記の新たに作成されたメンバーシ
ップ関数を表わすデータを記憶するメモリのエリアの先
頭アドレスを,上記の2つのメンバーシップ関数にそれ
ぞれ対応させてメモリに記憶する,請求項11に記載の
メンバーシップ関数圧縮方法。
12. The method according to claim 11, wherein the start address of an area of the memory for storing data representing the newly created membership function is stored in the memory in correspondence with each of the two membership functions. Membership function compression method described.
JP3133306A 1991-05-10 1991-05-10 Device and method for calculating adaptation of antecedent part and device and method for compressing membership function Pending JPH04335433A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06175704A (en) * 1992-12-02 1994-06-24 Mitsubishi Electric Corp Knowledge base storing/synthesizing method and fuzzy control system using the method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06175704A (en) * 1992-12-02 1994-06-24 Mitsubishi Electric Corp Knowledge base storing/synthesizing method and fuzzy control system using the method

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