言語カテゴリーを用いた評定結果から心理尺度を構成する手法として系列範疇法が広く利用されている。本論文で提案するファジィ範疇法は、系列範疇法で扱えなかったカテゴリーおよび主観的程度の境界の不明瞭さをファジィ集合を通じて表現し、反復評定を課さずカテゴリーの心理尺度構成、刺激の心理尺度値を推定する手法である。4章ではファジィ理論に基づく評定判断過程のモデルを提案し、心理実験により妥当性を検証している。5章ではこのモデルをもとにファジィ範疇法を導出し、実験結果をもとに構成された心理尺度の水準を検証している。さらに6章では、ファジィ範疇法から得られる心理尺度値の精度を改善するために、カテゴリーの間(あいだ)の表現に3章で提案したBetween集合を利用すること、さらに複数の尺度図から得られた心理尺度値を合成する多重尺度図法を提案し、心理実験を通じてこれらの方法の有効性を検証している。

抄録全体を表示

まず、本開発では、ファジィ制御研究を展開するにあたっての道具立ての必要性から、直接法はもちろんのこと、高速制御が可能な間接法、ファジィ制御とPID制御とのハイブリッド型であるファジィ・PID法といった各種ファジィ制御法が容易に実現でき、しかもそれらの制御性能の評価ができるファジィ制御用シミュレータの開発を行った。次に、本研究では、特に現在ファジィ制御において要請のあるファジィ分割数の低次元化を目的として、低次ファジィ分割数における制御性能の改善法について一提案を行い、その改善法の有効性を本ファジィ制御用シミュレータを適用したシミュレーション結果から検証した。なお、ファジィ推論法としては直接法の一種の水本提案の代数積-加算-重心法を用いた。その結果、開発したファジィ制御用シミュレータの有用性を確認するとともに、低次ファジィ分割数における制御性能の改善に関して有効となるような指針を得た。

抄録全体を表示

本論文では, 含意を持つクリーネ代数を定義し, その代数によって特徴付けられる論理(クリーネ論理と呼ぶ)を考察する.以下のことを示す : (1)含意を持つクリーネ代数は最も簡単な含意を持つクリーネ代数3に埋め込み可能である;(2)クリーネ論理のリンデンバウム代数は含意を持つクリーネ代数になる;(3)クリーネ論理について完全性定理が成り立つ;

抄録全体を表示

ルカシュビッツの無限値論理をベースにしたファジィアブダクションを提案する.一般に多値論理におけるmodus ponensやmodus tolensでは推論結果は一意に決まらず, 真理値の集合として得られる.本研究ではある制限された状況で行なわれるmodus ponensとmodus tolensについて考察し, その状況下での推論(因果推論と呼ぶ)に関する仮説を導入する.そしてそれに従えば推論結果が一意に定まることを示す.次に, この因果推論に基づいて導出可能という概念と与えられたファジィ集合を導出するファジィ説明の概念を導入し, それらの性質と解構造について議論する.さらにファジィアブダクションをこのファジィ説明を導く手続きとして定義する.最後に, 提案したファジィアブダクションを用いた計算例を示す.

抄録全体を表示

多段ファジィ推論に関して, 推論段数を重ねると結論があいまいになって行くという問題点, いわゆるあいまいさの爆発が指摘されてきた.しかし, その実態について明確に記述した研究はまだ見られていない.本論文では, 多重多段ファジィ推論の環境を4種類設定し, さらに, ファジィルールのファジィ関係変換規則として, 代表的なRs, Rg, Ra, Rcを取り上げ, これらの組み合わせについて, あいまいさの広がり方を理論的に考察した.その結果, あいまいさが広がる条件, 逆にあいまいさが抑制できる条件について知見を得ることができた.

抄録全体を表示

本論文では, 確信度付きのファジィif-thenルールを用いたシステムの同定手法を提案する.提案手法におけるファジィif-thenルールは, 与えられた数値データとの適合度から構築され, 最適化手法や学習を必要としない.また, 構築されたファジィif-thenルールは, 確信度により表現されているためルールの把握が容易である.さらに, GMDHにおける多層構造を用いた階層的なファジィif-thenルールを提案する.多層構造のファジィif-thenルールを考えることにより, 多入力システムの同定が容易になっている.

抄録全体を表示

最短経路問題のようなネットワーク問題では, 従来所要時間やコストなどを確定値として取り扱ってきたが, 現実にはこれらの値を確定値で表現するよりむしろ, 「だいたいこれくらい」というようなあいまいな値で表現するほうが適切な場合が多い.一方, この最短経路問題においても単に単一目的関数である最短距離を求めるだけでなく, 到達時間やコストなども同時に考慮する, いわゆる多目的計画問題を取り扱う必要性が生じることを無視できない.本論文では, このあいまいさを表現するために三角型ファジィ数を導入し, 時間とコストのような二つの目的関数を考慮して最良な妥協経路を求める方法を提案する.その第一段階として, まず提案する解法の基礎となるネットワーク・シンプレックス法を取り上げ, ファジィ係数を伴う最短経路問題に適用できるように拡張することを試みる.次に, この拡張されたネットワーク・シンプレックス法を利用することにより, 本論文で提案するファジィ係数を伴う二目的最短経路問題のための新しい解法を示す.更に, 数値例を用いて提案する手法の有効性を確認する.

抄録全体を表示

生産と輸送を一括して定式化した多期間にわたる生産・輸送計画問題は, 総合的かつ長期的な経営計画として様々な研究が行われている.生産と輸送を一括して定式化することで, 人手不足や交通渋滞などの社会情勢による輸送費用の上昇という問題に対処することができ, また, 将来の需要の変動による手余り状態や手不足状態に備えられるからである.しかしながら, 従来の多期間にわたる経営計画では, 不確実な情報を取り入れられるような定式化は試みられていない.また, 多期間にわたる経営計画より生じる多くの目標を合理的に扱えるような対話型解法の研究も少ない.そこで本論文では, 多期間にわたる生産・輸送計画問題において, 工場での残業時間, 予測需要量, 在庫水準, 輸送費用, そして目標水準にあいまいさを考慮して定式化を行う.そして, 非常に多くの目標と制約を含んだ複数の満足度を最小オペレータを用いて統合し, このモデルに対して対話過程にあいまいさを認めた対話型解法を提案する.

抄録全体を表示

本論文では, ファジィ概念に基づく混合整数計画法の一解法を提案する.ファジィ概念は, 問題を解くために経験に基づく専門家の知識を反映させるのに有効である.従来, 混合整数計画法の解法として分枝限定法がよく知られているが, 分枝限定法は問題の領域知識を利用した枝刈り規則に依存するため, 取り扱う問題によっては組合せ爆発を起こす.また, 現実の問題では代替案が多くその総組合せ数が膨大であるため非効率な手法であると考えられている.本論文では, ファジィ混合整数計画問題の組合せ最適化を解く方法として遺伝的アルゴリズムを適用している.本手法の応用として現実の資源配分問題に適用してその有効性を示している.

抄録全体を表示

故障モードを伴う信頼性最適化問題は, 一般に非線形整数計画問題として定式化される.しかし, この非線形整数計画問題を非線形のままで解くことは難しく, そのため0-1線形計画問題に変換してから最適解を求める手法が上記の解法を含めて数多く提案されている.また, この種の整数計画問題は各決定変数のとり得る範囲が有限であることが多く, 整数値をとることと併せて一種の組合せ問題と考えることができる.最近, 遺伝的アルゴリズム(GA)が組合せ問題の有効な解法の一つとして注目されており, スケジューリング問題, 輸送問題, 巡回セールスマン問題, 最適制御問題などの最適化問題に適用されている.本論文では, このような観点に立って, 組合せ問題の解法として有効であるGAの考え方を, 数種類の故障モードを伴うシステムの信頼性最適化問題に適用することを試みる.すなわち, GAの考え方を導入し, 0-1非線形計画問題として定式化された最適化問題をヒューリスティクに解き, 容易に最良解を求める手法を提案する.さらに, 同問題を0-1線形計画問題に変換した場合との比較実験結果についても報告する.

抄録全体を表示

カオス的振る舞いをする時系列データの短期予測は、従来ノイズ、あるいは規則性の無いものと考えられていた事象に、何らかの決定論的規則性を見いだし、その近未来の状態を予測しようとするものである。これは、観測された時系列データをタケンスの埋め込み定理により多次元状態空間に再構成し、最新に観測されたデータを含むデータベクトルの近傍ベクトルを用いて局所再構成を行う事により短期予測を行うものである。この方法としてグラムシュミットの直交系法やテセレーション法などの提案があるが、前者は近傍ベクトルの選択の仕方によっては、予測不可能になる事があり、また後者は再構成状態空間の次元が高くなるに従って、計算時間が急激に増大するといった問題がある。本論文ではこれらの問題を解決するために、局所ファジィ再構成(Local Fuzzy Reconstruction)法を提案する。そして、この方法の有効生を確認するために、代表的なカオス的振る舞いをするロジスティックマップおよびローレンツアトラクタの短期予測に適用しその結果について考察する。

抄録全体を表示

オープンショーケースの蒸発器に付着する霜の状態をファジィ推論により推定する方法を開発した。オープンショーケースの蒸発器の除霜制御は真夏時の環境を想定した定時間間隔で行われているのが一般的である。しかし、その着霜量は季節などの外的要因により大きく変化し、従来方法では不必要な除霜操作により庫内温度を上昇させ、商品鮮度の劣化をもたらすなどの問題点を有していた。そこで、我々は蒸発器への霜の付着特性を実験的に解析し、オープンショーケースのインナーダクト内空気温度と蒸発器出口空気温度の差が重要な判断要因となることを解明した。更に、蒸発器への着霜状態を評価するルールを設計した。そして、フィールドテストにより、本方法は着霜状態の通常、異常を明確に評価でき、かつ霜質の変化へも対応可能なことを確認した。

抄録全体を表示

従来の可能性回帰は異常値に弱い。そこで、「平行な2本の直線の間にかなりの数のデータがある、という条件の下で、2本の直線の切片の差を小さくする」という方針に基づく可能性回帰アルゴリズムを開発した。この方法は、データの中に占める異常値の割合によらず対応でき、アルゴリズムが単純なため容易に実施でき、結果の解釈がしやすい点に特徴がある。また、この方法を応用すれば、可能性回帰の文脈に沿った、しかも、異常値に対して頑健なLOWESS(LOcally WEighted Scatter plot Smoothing)を実現することができる。

抄録全体を表示