ニューロ技法によるファジィ制御規則の構築とその応用

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05680306
• 研究機関: 大阪電気通信大学
• 研究代表者: 水本 雅晴 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (40029541)
• キーワード: ファジィ規則 / ニューロ技法 / ファジィ制御 / ファジィ推論 / 最急降下法 / 簡略化推論法 / ファジィシングルトン型推論法

研究概要

ファジィ制御で使用されているファジィ制御規則は試行錯誤的に作成されるのが普通であるが、制御対象が複雑になると、人手によるファジィ制御規則作りは困難なものとなってくる。
本研究は、多入出力データを用いることによりファジィ制御規則の前件部および後件部を同時にチューニングする手法をニューロ技法を用いて与え、ファジィ規則の自動生成を行うことにある。
まず、使用したファジィ推論法としては、ファジィ制御でよく用いられている簡略化推論法ではなく、申請者が提案した「ファジィシングルトン型推論法」を用いた。この推論法はファジィ規則に重みを付加することができ、推論結果の微妙な調整が可能となる。これよりファジィ制御面の微妙な調整が可能となり大幅な制御結果の改善が得られる。
このファジィシングルトン型推論法におけるファジィ規則の前件部のファジィ集合の中心値と幅、後件部の位置と重みを同時に修正する方法を最急降下法により与え、誤差が大きい区間に新たにファジィ規則を作成することによりファジィ規則の自動獲得を行った。線形な推論結果しか得られない簡略化推論法に比較して、ファジィシングルトン型推論法による場合は、非線形な結果が得られることから、獲得されたファジィ規則は簡略化推論法の場合に比べ大幅なファジィ規則数の削減が行うことができた。
現在、このファジィ規則の自動生成法を関数近似、並列倒立振子、ロボットの障害物回避などへの応用を試みており、満足いく結果が得られている。

研究成果

• [文献書誌] 水本,雅晴: "種々のファジィ推論法" 第5回「バイオメディカル・ファジィシステム研究会」年次大会論文集. 33-46 (1993)
• [文献書誌] 上田,傑: "簡略化ファジィ推論によるX線写真撮影の条件決定法" 第5回「バイオメディカル・ファジィシステム研究会」年次大会論文集. 47-52 (1993)
• [文献書誌] 水本,雅晴: "ファジィ制御の改善法(VII)-ファジィシングルトン型推論法と代数積-加算-重心法の等価性-" 第9回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 313-316 (1993)
• [文献書誌] 水本,雅晴: "ファジィ制御法においてmaxとminの使用は適当か" 第9回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 317-340 (1993)
• [文献書誌] 水本,雅晴: "ファジィシングルトン型推論法によるファジィ規則の自動生成" 第9回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 585-588 (1993)
• [文献書誌] 有川,晴彦: "高速多入力ファジィ推論の実現" 第9回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 773-776 (1993)
• [文献書誌] 浅居,喜代治: "オーム社" ファジィ情報処理入門. 212 (1993)
• [文献書誌] 水本,雅晴: "共立出版" 親切なBASIC. 216 (1993)
• [文献書誌] 水本,雅晴: "模糊工学的現状与展望" 模糊系統与数学. 7. 1-11 (1993)
• [文献書誌] Mizumoto,M.: "Fuzzy controls by fuzzy singleton-type reasoning method" Proc.of 5th Int.Fuzzy Systems Assoc.World Congress. 945-948 (1993)
• [文献書誌] Arikawa,H.: "Multi-input fuzzy reasoning by address-look-up method" ibid. 235-238 (1993)
• [文献書誌] Fukami,S.: "Some considerations on fuzzy conditional inference" Fuzzy Sets for Intelligeut Systems. 530-545 (1993)
• [文献書誌] Mizumoto,M.: "Fuzzy control hy product-sum-gravity method" Proc.of First Asia Fuzzy Systems Symp.604-609 (1993)
• [文献書誌] 上田,傑: "簡略化ファジィ推論によるX線写真撮影の条件決定法" 医療情報学. 13. 179-184 (1993)