用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及模糊識(shí)別領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于相似度智能匹配的模 糊識(shí)別器及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 模糊邏輯的概念是由L. A. Zadeh在1965年提出的，它的產(chǎn)生是使計(jì)算機(jī)科學(xué)向人 腦的自然機(jī)理方面發(fā)展的重大突破。模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法，都被認(rèn)為是智能時(shí)代 的關(guān)鍵技術(shù)。目前，模糊邏輯已經(jīng)被成功地運(yùn)用到許多領(lǐng)域，如智能控制、模式識(shí)別。
[0003] 客觀事物的特征往往帶有某些模糊性，因而，人腦常常進(jìn)行模糊推理和模糊判斷， 這就是模糊數(shù)學(xué)應(yīng)用于模式識(shí)別的物理基礎(chǔ)。模糊模式識(shí)別的基本原則是最大隸屬度原 貝1J。在實(shí)際生活中，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模式往往具有多個(gè)模糊特征。如已知η個(gè)具有m個(gè)模糊特征 的標(biāo)準(zhǔn)模式，第i個(gè)模式的第j個(gè)模糊特征為I Q = 1，2,. . .，η ;，j = 1，2,. . .，m)，則 每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模式2成為一個(gè)模糊向量：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于，包括綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣 列、匹配度排序單元和地址編碼器，其中： 所述綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列包括用于存儲(chǔ)N個(gè)模板的N行隸屬函數(shù)發(fā)生器單元，且 每一行隸屬函數(shù)發(fā)生器單元包括連接到同一匹配線并用于存儲(chǔ)同一個(gè)模板的M個(gè)模糊特 征的MX L個(gè)隸屬函數(shù)發(fā)生器單元，每一模糊特征具有L個(gè)特征位且該L個(gè)特征位具有不同 系數(shù)值，其中N、M，L為正整數(shù)； 每一所述隸屬函數(shù)發(fā)生器單元包括；用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)模式的一個(gè)模糊特征的一個(gè)特征位 的存儲(chǔ)單元W及匹配單元；所述匹配單元包括比較單元與電壓控制型開(kāi)關(guān)，且所述比較單 元連接至所述存儲(chǔ)單元及捜索線對(duì)，用于將所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的該特征位與由所述捜索線 對(duì)輸入的待識(shí)別模式的一個(gè)特征位進(jìn)行比較；所述電壓控制型開(kāi)關(guān)連接至所述比較單元及 匹配線并在所述比較單元的比較結(jié)果為匹配時(shí)不形成放電通道，保持所述匹配線的初始電 平、在所述比較單元的比較結(jié)果為不匹配時(shí)形成放電通道，使所述匹配線放電； 所述匹配度排序單元通過(guò)N根信號(hào)線連接到地址編碼器，并用于在匹配周期內(nèi)根據(jù)綜 合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列的N行隸屬函數(shù)發(fā)生器單元中匹配線電壓的大小依次向?qū)?yīng)的信 號(hào)線輸出特征電平信號(hào)；所述地址編碼器用于在信號(hào)線輸出所述特征電平信號(hào)時(shí)輸出該信 號(hào)線對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于：所述電壓 控制型開(kāi)關(guān)為N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，用于存儲(chǔ)同一模糊特征的L個(gè)特征位的隸屬函數(shù)發(fā)生器 單元的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的寬度不同，且其寬度比例分別與該L個(gè)特征位的系數(shù)值相對(duì)應(yīng)， 其中系數(shù)值越高，對(duì)應(yīng)的寬度比例越高。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于：所述存儲(chǔ) 單元連接于寫(xiě)控制線與位線對(duì)，并在所述寫(xiě)控制線的控制下由所述位線對(duì)該存儲(chǔ)單元寫(xiě)入 特征位或讀取特征位；用于存儲(chǔ)同一模糊特征的L個(gè)特征位的隸屬函數(shù)發(fā)生器單元的N型 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的寬度比例是W 2的k次方實(shí)現(xiàn)，其中k = 0、l、2wkl。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在 于；所述匹配度排序單元包括N個(gè)支路，且每一所述隸屬函數(shù)發(fā)生器單元的匹配線分別經(jīng) 由一個(gè)支路連接到一根信號(hào)線；每一所述支路包括第一鎖存子單元、第二鎖存子單元、求大 子單元、復(fù)位子單元W及放電子單元，所述第一鎖存單元經(jīng)由放電子單元接地且該放電子 單元的控制端經(jīng)由一個(gè)或口連接到第一復(fù)位信號(hào)和所在支路的求大子單元中輸出單元的 輸出端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于：每一所述 第一鎖存子單元包括第一開(kāi)關(guān)、第一電容，且所述第一電容的第一端經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)連接到 隸屬函數(shù)發(fā)生器單元的匹配線、第二端接地，所述N個(gè)支路中所有第一鎖存子單元的第一 開(kāi)關(guān)由同一第一控制信號(hào)控制斷開(kāi)和閉合；每一所述第二鎖存子單元包括第二開(kāi)關(guān)、第二 電容，且所述第二電容的第一端經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)連接到所在支路的第一鎖存子單元的輸出 端，所述N個(gè)支路中所有第二鎖存子單元的第二開(kāi)關(guān)由同一第二控制信號(hào)控制斷開(kāi)和閉 么 口 〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于：每一所述 求大子單元包括第S開(kāi)關(guān)、P型MOS管及N-1個(gè)N型MOS管，且同一求大子單元中的N-1個(gè) N型MOS管的源極分別接地、柵極分別經(jīng)由其他N-1個(gè)支路中的第S開(kāi)關(guān)連接到對(duì)應(yīng)支路 的第二鎖存單元的輸出端、漏極經(jīng)由該N-1個(gè)N型M0S管所在的支路的第S開(kāi)關(guān)連接到第 二鎖存單元的輸出端，所述P型M0S管的源極連接直流電源接線端、柵極連接偏置電壓接線 端、漏極連接到N型M0S管的漏極；所述N個(gè)支路中所有求大子單元的第S開(kāi)關(guān)由同一第S 控制信號(hào)控制斷開(kāi)和閉合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于：每一所述 復(fù)位子單元包括第四開(kāi)關(guān)，且該第四開(kāi)關(guān)接于求大子單元中輸出單元的輸入端與參考地之 間；所述N個(gè)支路中的所有復(fù)位子單元的控制端由同一第二復(fù)位信號(hào)控制斷開(kāi)和閉合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于：每一支路 中的第一鎖存子單元包括一個(gè)同相輸入端連接第一電容的第一端的運(yùn)算放大器，且該運(yùn)算 放大器的輸出端及反相輸入端連接到第一鎖存子單元輸出端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器，其特征在于：每一支路 中的放電子單元包括連接在對(duì)應(yīng)第一電容的第一端與參考地之間的第五開(kāi)關(guān)，且該第五開(kāi) 關(guān)的控制端經(jīng)由一個(gè)或口連接到所在支路的求大子單元中輸出單元的輸出端及第一復(fù)位 信號(hào)。
10. -種用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別方法，其特征在于：包括W下步驟： (a)通過(guò)綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列的N行隸屬函數(shù)發(fā)生器單元存儲(chǔ)N個(gè)模板，每一行隸 屬函數(shù)發(fā)生器單元通過(guò)連接到同一匹配線的MXL個(gè)隸屬函數(shù)發(fā)生器單元存儲(chǔ)同一模板的 M個(gè)模糊特征，每一模糊特征具有L個(gè)特征位且該L個(gè)特征位具有不同系數(shù)值，其中N、M，L 為正整數(shù)； 化）所述綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列中的隸屬函數(shù)發(fā)生器單元通過(guò)電壓控制型開(kāi)關(guān)在比 較單元確認(rèn)存儲(chǔ)單元中的值與經(jīng)捜索線對(duì)輸入的值匹配時(shí)不形成放電通道，保持所述匹配 線的初始電平、在所述比較單元的比較結(jié)果為不匹配時(shí)形成放電通道，使所述匹配線放電， 所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)模式的一個(gè)模糊特征的一個(gè)特征位的存儲(chǔ)單元； (C)根據(jù)綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列的各行隸屬函數(shù)發(fā)生器單元中匹配線電壓的大小使 對(duì)應(yīng)的N根信號(hào)線依次輸出特征電平信號(hào)； (d)在任一信號(hào)線輸出所述特征電平信號(hào)時(shí)輸出該信號(hào)線對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于相似度智能匹配的模糊識(shí)別器及方法，所述模糊識(shí)別器包括綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列、匹配度排序單元和地址編碼器，其中：綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列包括用于存儲(chǔ)N個(gè)模板的N行隸屬函數(shù)發(fā)生器單元，N為正整數(shù)；每一隸屬函數(shù)發(fā)生器單元包括存儲(chǔ)單元以及匹配單元；匹配度排序單元通過(guò)N根信號(hào)線連接到地址編碼器，并用于在匹配周期內(nèi)根據(jù)綜合隸屬函數(shù)發(fā)生器陣列中匹配線電壓的大小依次向?qū)?yīng)的信號(hào)線輸出特征電平信號(hào)；所述地址編碼器用于在信號(hào)線輸出所述特征電平信號(hào)時(shí)輸出該信號(hào)線對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址。本發(fā)明將綜合隸屬度的存儲(chǔ)、匹配、求和以及結(jié)果排序結(jié)合在一起，從而優(yōu)化了模糊識(shí)別的操作時(shí)間和操作面積。
【IPC分類(lèi)】G06K9-62
【公開(kāi)號(hào)】CN104598919
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410808948
【發(fā)明人】林谷
【申請(qǐng)人】寧波力芯科信息科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日