ファジィ推論プロセッサ (日産自動車)

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事例名

ファジィ推論プロセッサ

企業・団体名

日産自動車

出展

日刊工業新聞 1991年

内容

 多ルール推論を高速化 日産がファジィチップ 実用条件のみ演算 従来比数倍速 自動車制御に利用 日産自動車(社長久米豊氏)は”アクティブルール(実際に使う条件)”のみを選び出して推論する新アーキテクチャーで高速推論を実行するファジィ推論プロセッサーを開発した。ファジィチップはルール(条件)数が多くなると推論時間が長くなるネックがあったが、同社はルール数が多くでも実際に使うルールは少ないことに着目、アクティブルールを最初から選択して推論回数を削減して高速化を実現したもの。ルール数が多いほど他のファジィチップと比べ演者が高速になる特徴がある。同社は実証実験を経て将来 AT(オートマチック)車のスムーズなシフトなどキメ細かな制御に実用化を図る考え。日産が開発したファジィチップは入力数9、ルール数が63と多入力・多ルール型ながら推論速度は0.1から1MFLIPS(毎秒100万回の推論演算を行う能力)と極めて高速なのが特徴。汎用マイコンを使ったファジィ推論の100倍から1,000倍、専用ファジィチップの数倍の高速性能を持つ。同社がファジィ推論エンジンとして開発したものだが、メーンプロセッサーと RAM(随時書き込み読み出しメモリー)で入出力インタフェースしているので、一般の外付けメモリーと同様の感覚で使える。ファジィチップはルール数が少ない場合は高速推論が可能だが、制御をよりキメ細かくするためにルール数を多くすると高速推論にネックがあった。これはすべてのルールについて推論演算するためで、ファジィチップの二律背反要素として実用上大きな課題となっていた。しかし、同社は推論時間がアクティブルール数に依存することに着目。ルール数が64程度なら、有効なアクティブルールは5~20個程度と少ない。開発したチップではNAND(否定的論理積)などのハードで最初から使うアクティブルールのみを選択してから推論を行うアーキテクチャーを採用したもの。ファジィ推論結果を決定するデファジィ部の演算部も高速化する工夫をしている。推論時間のシミュレーションでは3つのアクティブルールの場合、29マイクロ秒で推論結果を得ている。ルール数が多くなると同チップはさらに高速性能が引き出せるという。

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