JPH05342003A - Diagnostic device - Google Patents

Diagnostic device

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JPH05342003A
JPH05342003A JP17200392A JP17200392A JPH05342003A JP H05342003 A JPH05342003 A JP H05342003A JP 17200392 A JP17200392 A JP 17200392A JP 17200392 A JP17200392 A JP 17200392A JP H05342003 A JPH05342003 A JP H05342003A
Authority
JP
Japan
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node
instruction
diagnostic
tree
user
Prior art date
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Pending
Application number
JP17200392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Oda
利彦 小田
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH05342003A publication Critical patent/JPH05342003A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To always instruct optimum diagnosis to users by selecting the suitable instruction based on a diagnostic tree and executing a problem resolution process interactively with users. CONSTITUTION:This device is provided with a knowledge base 3 storing knowledge required for diagnosis, and a diagnostic tree constructing means 5 to construct the diagnostic tree, which respectively expresses the instruction applied to the user and an answer from the user with an instruction node and an answer node and constitutes the combination of possible diagnosis in the shape of a tree corresponding to the instruction node and the answer node, based on the knowledge in the knowledge base 3. Then, the suitable instruction is selected based on the diagnostic tree, and the problem resolution process is executed interactively with the user. On the other hand, the diagnostic tree constructing means 5 calculates the distribution of cause probability at each answer node of the diagnostic tree and the probability of recovery at each instruction node based on the knowledge in the knowledge base 3 and expresses the instruction node having the recovery probability higher than a certain value as a problem resolving state. Therefore, the optimum instruction can be always applied to the user.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、機械や患者等の診断対
象に故障や病気が発生した場合、知識ベースを利用して
診断を行なう診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diagnostic device that utilizes a knowledge base to diagnose a malfunction or illness of a diagnostic object such as a machine or a patient.

【0002】機械や患者等の診断対象に故障や病気が発
生した場合に知識ベースを利用して診断を行なう診断装
置が知られている。この種の従来の診断装置では、知識
ベースと故障や病気と関連する症候の情報とに基づい
て、考えられる故障原因とその確信度を推論し、ユーザ
に対して質問やテストの指示を行ない、原因を絞り込ん
でいき、ある原因が真の原因であると判断した時点で、
最終的に必要な故障処置を提示するようになっていた。
There is known a diagnostic device that utilizes a knowledge base to make a diagnosis when a failure or illness occurs in a diagnosis target such as a machine or a patient. In this type of conventional diagnostic device, based on the knowledge base and the information of the symptoms associated with the failure or illness, the possible cause of failure and its certainty factor is inferred, and the user is asked questions and tests. After narrowing down the causes and determining that a certain cause is the true cause,
Eventually, the necessary troubleshooting measures were presented.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の診断装置では、故障原因の判定に基づ
き、故障処置が一意的に指示されるので、常に最適な故
障処置の指示をユーザに必ずしも与えることができない
という問題があった。具体的には、従来の診断装置で
は、最も確率が高い原因に対応した故障処置が、これが
有効なものでない場合であっても、一意的に指示されて
しまうという問題があった。また、従来の診断装置で
は、ユーザが求める診断戦略に柔軟に対応した診断を行
なうことができないという問題もあった。
However, in the conventional diagnostic apparatus as described above, the failure treatment is uniquely instructed based on the determination of the cause of the failure, so that the user is not always required to instruct the optimum failure treatment. There was a problem that I could not give. Specifically, the conventional diagnostic device has a problem in that the failure action corresponding to the cause with the highest probability is uniquely instructed even if the action is not effective. Further, the conventional diagnostic apparatus has a problem that it is not possible to perform a diagnosis flexibly corresponding to a diagnostic strategy required by a user.

【0004】本発明は、診断の指示をユーザに最適に与
えることが可能であって、さらには、ユーザが求める診
断戦略に柔軟に対応した診断を実現可能な診断装置を提
供することを目的としている。
It is an object of the present invention to provide a diagnostic device which can optimally give a diagnostic instruction to a user and can realize a diagnostic flexibly corresponding to a diagnostic strategy required by the user. There is.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項1記載の発明は、診断に必要な知
識が格納されている知識ベースと、ユーザに与える指示
とユーザからの返答をそれぞれ指示節点と返答節点で表
現し、該指示節点と返答節点とによる可能な診断の組合
せを木状に構成した診断木を前記知識ベース内の知識に
基づき構築する診断木構築手段とを有し、前記診断木に
基づき、適切な指示の選択を行ない、ユーザとの間で問
題解決過程を対話的に遂行するようになっていることを
特徴としている。これにより、ユ−ザに常に最適な指示
を与えることができる。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a knowledge base in which knowledge necessary for diagnosis is stored, an instruction given to a user and a response from the user. , And a diagnostic tree constructing means for constructing a diagnostic tree in the form of a tree of possible diagnostic combinations of the indicative and reply nodes, based on the knowledge in the knowledge base. However, it is characterized in that an appropriate instruction is selected based on the diagnosis tree and a problem solving process is interactively performed with the user. As a result, the user can always be given the optimum instruction.

【0006】また、請求項2記載の発明では、診断木構
築手段は、上記知識ベース内の知識に基づき、診断木の
各返答節点における原因確率の分布と各指示節点におけ
る復旧確率を求め、ある値以上の復旧確率をもつ指示節
点を問題解決状態として表現することを特徴としてい
る。診断の問題解決の状態を故障が直ることにすること
により、処置の指示も積極的にユーザに与えることがで
き、ユーザはシステムからの指示どおりに作業を行なう
だけでよいため、初心者でも容易に利用することができ
る。
According to the second aspect of the invention, the diagnostic tree construction means obtains the distribution of the cause probability at each response node of the diagnostic tree and the restoration probability at each instruction node based on the knowledge in the knowledge base. The feature is that the indicated node having a recovery probability equal to or greater than the value is expressed as a problem solving state. By fixing the problem solving state of the diagnosis to fix the failure, the user can be given a proactive instruction for the treatment, and the user only needs to perform the work according to the instruction from the system, so that even a beginner can easily perform it. Can be used.

【0007】また、請求項3記載の発明では、上記診断
木の各指示節点に、問題解決状態までの距離を数値化し
た評価値が与えられ、該評価値に基づき適切な指示を選
択してユーザに与えるようになっていることを特徴とし
ている。これにより、ユ−ザが求める診断戦略に柔軟に
対応した診断を実現できる。
According to the third aspect of the invention, an evaluation value obtained by digitizing the distance to the problem solving state is given to each instruction node of the diagnostic tree, and an appropriate instruction is selected based on the evaluation value. The feature is that it is given to the user. This makes it possible to realize a diagnosis flexibly corresponding to the diagnosis strategy required by the user.

【0008】また、請求項4記載の発明では、診断木の
指示節点における評価値が、該指示節点から問題解決状
態に至るコストの期待値として定められることを特徴と
している。これにより、指示の選択を正確に行なうこと
ができる。
The invention according to claim 4 is characterized in that the evaluation value at the designated node of the diagnostic tree is set as an expected value of the cost from the designated node to the problem solving state. As a result, the instruction can be selected accurately.

【0009】また、請求項5記載の発明では、上記コス
トが、複数のコスト値で表現され、複数のコスト値間に
コスト配分比が設定され、コスト配分比に基づき、診断
木における最適なコスト計算を行ない診断の戦略を決定
するようになっていることを特徴としている。これによ
り、診断の戦略を柔軟に決定することができる。
In the invention according to claim 5, the cost is expressed by a plurality of cost values, a cost distribution ratio is set between the plurality of cost values, and the optimum cost in the diagnostic tree is set based on the cost distribution ratio. It is characterized in that it is adapted to make a calculation and determine a diagnostic strategy. Thereby, the diagnostic strategy can be flexibly determined.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明に係る診断装置の一実施例の構成図
である。本実施例の診断装置1は、ユーザUSに指示を
与えてユーザUSからの返答を受けることによって診断
対象OBJに対する診断,すなわち問題解決を対話的に
遂行するようになっており、ユーザUSとのインタフェ
ースとして機能するユーザインタフェース部2と、知識
ベース3と、知識ベース3を管理する知識ベース管理部
4と、ユーザUSに与える指示とユーザUSからの返答
をそれぞれ指示節点と返答節点で表現し、これらに基づ
く可能な診断の組合せを木状に構成した診断木を知識ベ
ース3から収集した情報により構築する診断木構築部5
と、診断に関する制御を行なう診断制御部6とを有して
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the diagnostic device according to the present invention. The diagnostic device 1 of the present embodiment is adapted to interactively perform diagnosis, that is, problem solving for the diagnosis target OBJ by giving an instruction to the user US and receiving a response from the user US. A user interface unit 2 that functions as an interface, a knowledge base 3, a knowledge base management unit 4 that manages the knowledge base 3, an instruction given to the user US and a response from the user US are expressed by an instruction node and a response node, respectively. A diagnostic tree construction unit 5 for constructing a diagnostic tree, which is a tree-like configuration of possible diagnostic combinations based on these, from information collected from the knowledge base 3.
And a diagnosis control unit 6 that performs control related to diagnosis.

【0011】ここで、診断木の各指示節点には、診断の
ゴール(解決状態)までの距離を数値化した値が評価値
として計算により与えられ、診断装置1は、この評価値
に基づき最も適切な指示を選択してユーザUSに与える
ようになっている。
Here, a numerical value of the distance to the diagnosis goal (solved state) is given to each of the instruction nodes of the diagnostic tree as an evaluation value, and the diagnostic device 1 determines the most based on this evaluation value. An appropriate instruction is selected and given to the user US.

【0012】より具体的には、本実施例の診断装置1で
は、診断対象OBJに発生しているある故障現象(異常
状態あるいは異常動作等を表現する事象)の診断を行な
うために、原因仮説ciおよび先験確率P(ci),症
候siおよび条件確率P(si|cj),故障処置ti
および条件確率P(OK(ti,cj)|cj)等の情
報が知識ベース3に格納されており、診断の対象となる
故障現象を指定することで、これらの情報を収集するこ
とができる。
More specifically, in the diagnostic device 1 of the present embodiment, in order to diagnose a certain failure phenomenon (an event expressing an abnormal state or an abnormal operation) occurring in the diagnosis target OBJ, the cause hypothesis is assumed. ci and a priori probability P (ci), symptom si and condition probability P (si | cj), fault treatment ti
Information such as the condition probability P (OK (ti, cj) | cj) is stored in the knowledge base 3, and the information can be collected by designating the failure phenomenon to be diagnosed.

【0013】上記情報において、原因仮説ciとは、故
障現象を引き起こす可能性のある原因であり、原因数を
nとするとき、{c1,c2,…,cn}のn個の原因
仮説ciが知識ベース3に格納されている。なお、故障
現象は必ず一つの原因仮説から引き起こされ、幾つかの
原因仮説が同時に成立することはないと仮定する。
In the above information, the causal hypothesis ci is a cause that may cause a failure phenomenon, and when the number of causes is n, there are n causal hypotheses ci of {c1, c2, ..., cn}. It is stored in knowledge base 3. It is assumed that the failure phenomenon is always caused by one cause hypothesis and that several cause hypotheses cannot be established at the same time.

【0014】また、先験確率P(ci)とは、何も情報
がないときに原因仮説ciが真の原因であると推定する
確率のことであり、各原因仮説ci{c1,c2,…,
cn}に対して、先験確率P(ci){P(c1),P
(c2),…,P(cn)}がそれぞれ与えられ知識ベ
ース3に格納されている。なお、先験確率P(c1),
P(c2),…,P(cn)の総和は“1”であると仮
定する。
The a priori probability P (ci) is the probability that the causal hypothesis ci is estimated to be the true cause when there is no information, and each causal hypothesis ci {c1, c2, ... ,
a priori probability P (ci) {P (c1), P for cn}
(C2), ..., P (cn)} are given and stored in the knowledge base 3. The prior probability P (c1),
It is assumed that the sum of P (c2), ..., P (cn) is “1”.

【0015】また、症候siとは、原因仮説ciから引
き起こされる様々な事象であり、症候数をmとする場
合、{s1,s2,…,sm}のm個の症候Siが知識
ベース3に格納されている。但し、症候siには故障現
象は含まれていない。また、各症候は互いに独立な事象
であると仮定する。
Further, the symptom si is various events caused by the causal hypothesis ci. When the number of symptom is m, m symptom Si of {s1, s2, ..., sm} are stored in the knowledge base 3. It is stored. However, the symptom si does not include a failure phenomenon. In addition, it is assumed that each symptom is an independent event.

【0016】また、条件確率P(si|cj)は、原因
仮説cjが成立している場合に症候siが引き起こされ
る可能性を示す確率であり、各症候siには、条件確率
P(si|cj)が与えられている。例えば、症候s1
には、条件確率P(s1|cj):{P(s1|c
1),P(s1|c2),…,P(s1|cn)}が与
えられ、また、症候smには、条件確率P(sm|c
j):{P(sm|c1),P(sm|c2),…,P
(sm|cn)}が与えられて、これらが知識ベース3
に格納されている。
The conditional probability P (si | cj) is the probability that the symptom si is likely to occur when the causal hypothesis cj holds, and the conditional probability P (si | cj) is given. For example, symptom s1
, The conditional probability P (s1 | cj): {P (s1 | c
1), P (s1 | c2), ..., P (s1 | cn)}, and the symptom sm has a conditional probability P (sm | c
j): {P (sm | c1), P (sm | c2), ..., P
(Sm | cn)}, and these are knowledge base 3
It is stored in.

【0017】また、故障処置tiとは、原因仮説ciに
対してある作業を行なうことにより、それが原因となる
故障現象を直す(解決する)作業のことであり、処置数
をrとする場合、{t1,t2,…,tr}のr個の故
障処置tiが知識ベース3に格納されている。なお、各
故障処置は互いに独立な事象であると仮定する。
Further, the fault remedy ti is a work of correcting (solving) a fault phenomenon caused by the certain hypothesis ci by performing a certain work on the hypothesis ci. , {T1, t2, ..., Tr} r fault measures ti are stored in the knowledge base 3. In addition, it is assumed that each failure treatment is an independent event.

【0018】また、条件確率P(OK(ti,cj)|
cj)は、原因仮説cjが成立している場合に故障処置
tiを実行することで故障が直る確率である。なお、O
K(ti,cj)は、原因仮説cjに対して故障処置t
iを実行することにより故障現象が直るという事象を表
わしている。原因仮説cjがn個存在する場合、例えば
故障処置t1には、条件確率P(OK(t1,cj)|
cj):{P(OK(t1,c1)|c1),P(OK
(t1,c2)|c2),…,P(OK(t1,cn)
|cn)}が与えられ、また、故障処置trには、条件
確率P(OK(tr,cj)|cj):{P(OK(t
r,c1)|c1),P(OK(tr,c2)|c
2),…,P(OK(tr,cn|cn)}が与えられ
て、知識ベース3に格納されている。
The conditional probability P (OK (ti, cj) |
cj) is the probability that the failure is fixed by executing the failure treatment ti when the cause hypothesis cj is established. In addition, O
K (ti, cj) is a fault treatment t for the cause hypothesis cj.
This represents an event in which the failure phenomenon is corrected by executing i. If there are n causal hypotheses cj, for example, the condition probability P (OK (t1, cj) |
cj): {P (OK (t1, c1) | c1), P (OK
(T1, c2) | c2), ..., P (OK (t1, cn)
| Cn)} is given, and for the failure treatment tr, the condition probability P (OK (tr, cj) | cj): {P (OK (t
r, c1) | c1), P (OK (tr, c2) | c
2), ..., P (OK (tr, cn | cn)} are given and stored in the knowledge base 3.

【0019】また、原因仮説cjに対して故障処置ti
を実行することにより故障現象が直るという事象OK
(ti,cj)に対応させて、原因仮説cjに対して故
障処置tiを実行しても故障現象が直らないという事象
NG(ti,cj)|cj)を定義する。この場合、両
者には、次式の関係が成立する。
Further, the fault countermeasure ti is applied to the cause hypothesis cj.
Event that the failure phenomenon is corrected by executing
Corresponding to (ti, cj), an event NG (ti, cj) | cj) that the failure phenomenon is not corrected even if the failure treatment ti is executed for the cause hypothesis cj is defined. In this case, the following relationship is established between the two.

【0020】[0020]

【数1】 P(NG(ti,cj)|cj)+P(OK(ti,cj)|cj)=1## EQU1 ## P (NG (ti, cj) | cj) + P (OK (ti, cj) | cj) = 1

【0021】いま、具体例として、故障現象が「エンジ
ン始動せず」である場合、原因仮説ciとして、{バッ
テリの異常,点火プラグの異常,燃料供給の異常}の3
つの原因仮説が与えられ、また、症候siとして、{ホ
ーン鳴らず,火花飛ばず,燃料噴射圧の低下}の3つの
症候が与えられ、故障処置tiとして、{バッテリ充
電,点火プラグ清掃,燃料フィルタの交換}の3つの処
置が与えられるとする。この場合、故障現象と原因仮説
ciとの関係は、図2(a)のように設定される。ここ
で、対応を示す矢印に付された数値は、先験確率P(c
i)を表わしている。また、症候siと原因仮説ciと
の関係は、図2(b)のように設定される。ここで、対
応を示す矢印に付された数値は、条件確率P(sj|c
i)を表わしている。また、原因仮説cjと故障処置t
iとの関係は、図2(c)のように設定される。ここ
で、対応を示す矢印に付された数値は、条件確率P(O
K(ti,cj)|cj)を表わしている。
As a specific example, if the failure phenomenon is "the engine is not started", the cause hypothesis ci is 3 of {battery abnormality, spark plug abnormality, fuel supply abnormality}.
Three causal hypotheses are given, and three symptoms of {no horn, no sparks, decrease of fuel injection pressure} are given as symptoms si, and {battery charging, spark plug cleaning, fuel Replace the filter}. In this case, the relationship between the failure phenomenon and the causal hypothesis ci is set as shown in FIG. Here, the numerical value attached to the arrow indicating the correspondence is the a priori probability P (c
i) is represented. The relationship between the symptom si and the causal hypothesis ci is set as shown in FIG. Here, the numerical value attached to the arrow indicating the correspondence is the conditional probability P (sj | c
i) is represented. In addition, the cause hypothesis cj and the failure treatment t
The relationship with i is set as shown in FIG. Here, the numerical value attached to the arrow indicating the correspondence is the conditional probability P (O
K (ti, cj) | cj) is represented.

【0022】知識ベース3には、故障現象に対する上記
のような各種の情報が格納されている。
The knowledge base 3 stores various kinds of information as described above for failure phenomena.

【0023】また、診断装置1の診断制御部6は、原因
を絞り込むのに有効な症候の事実を知るための確認指示
ckiまたは診断対象を正常な状態にするための処置指
示doiさらにはそれらのコストをユーザインタフェー
ス部2を介してユーザUSに与えるようになっている。
これに対し、ユーザUSは、確認指示ckiに対しては
確認した症候をまた、処置指示doiに対しては処置を
行なった結果をユーザインタフェース部2を介し診断制
御部6に返すようになっている。ここで、確認指示ck
i,処置指示doiやそれらのコストについて次のよう
に定義する。
Further, the diagnosis control unit 6 of the diagnostic apparatus 1 has a confirmation instruction cki for knowing the fact of the symptom effective for narrowing down the cause, or a treatment instruction doi for making the diagnosis target normal, and further those instructions. The cost is given to the user US through the user interface unit 2.
On the other hand, the user US returns the confirmed symptom to the confirmation instruction cki and the result of the treatment to the treatment instruction doi to the diagnosis control unit 6 via the user interface unit 2. There is. Here, confirmation instruction ck
i, the treatment instruction doi and their costs are defined as follows.

【0024】先づ、確認指示ckiとは、診断装置1が
ユーザUSに質問したりあるいはユーザUSにテストを
行なわせて診断対象の症候の事実を確認することであ
り、診断装置1には、{ck1,ck2,…,ckp}
のp個の確認指示ckiが用意されているとする。1つ
の確認指示には、確認可能な互いに排他な症候の候補が
複数あり、1つの確認指示を受けると、ユーザはその確
認指示に対する複数の症候の候補のうちの1つを返答す
るようになっている。すなわち、1つの確認指示cki
により確認可能な症候の複数の候補をanswer(ck
i):{症候の複数の候補}と定義すると、ユーザはこ
のうちの1つを返答するようになっている。
First, the confirmation instruction cki means that the diagnostic device 1 asks the user US a question or causes the user US to perform a test to confirm the fact of the symptom to be diagnosed. {Ck1, ck2, ..., ckp}
It is assumed that p confirmation instructions cki are prepared. One confirmation instruction has a plurality of symptom candidates that are mutually exclusive and can be confirmed. When a confirmation instruction is received, the user replies with one of the plurality of symptom candidates for the confirmation instruction. ing. That is, one confirmation instruction cki
Multiple candidates for symptoms that can be confirmed by answer (ck
i): If it is defined as {plurality of symptom candidates}, the user is supposed to reply one of them.

【0025】また、処置指示doiとは、診断装置1が
ユーザUSに故障処置の作業を指示することであり、診
断装置1には、{do1,do2,…,doq}のq個
の処置指示doiが用意されているとする。1つの処置
指示を受けると、ユーザは、その処置指示に従って処置
を行ない、その結果故障が直った(OK)か、故障が直
らない(NG)かのいずれかを返答するようになってい
る。すなわち、1つの処置指示doiに対するユーザの
返答候補をanswer(doi):{OK,NG}と定義す
ると、ユーザUSはOK,またはNGを返答するように
なっている。
The treatment instruction doi means that the diagnostic device 1 instructs the user US to perform a fault repair work, and the diagnostic device 1 indicates q treatment instructions {do1, do2, ..., Doq}. It is assumed that doi is prepared. Upon receipt of one treatment instruction, the user takes action according to the treatment instruction, and as a result, the user replies that the failure is fixed (OK) or the failure is not fixed (NG). That is, if the user's response candidate for one treatment instruction doi is defined as answer (doi): {OK, NG}, the user US will reply OK or NG.

【0026】具体例として、図2(b)に対応させて、
{ホーンが鳴るか?,火花が点火しているか?,燃料噴
射圧の測定値は?}の3つの確認指示ckiが用意され
ている場合、“ホーンが鳴るか?”の確認指示に対して
は、answer(ホーンが鳴るか?)={鳴る,鳴らない}
の症候の候補がユーザに提示され、また、“火花が点火
しているか?”の確認指示に対しては、answer(火花が
点火しているか?)={非着火,着火}の症候の候補が
ユーザに提示でされ、“燃料噴射圧の測定値は?”の確
認指示に対しては、answer(燃料噴射圧の測定値は?)
={規定値,規定値以下,規定値以上}の症候の候補が
ユーザに提示されるようになっている。
As a concrete example, corresponding to FIG.
{Does the horn ring? , Is the spark ignited? , What is the measured value of fuel injection pressure? } If the three confirmation instructions cki are prepared, answer (whether the horn sounds?) = {Sounds or not} for the confirmation instruction "whether the horn sounds?"
The candidate of the symptom is presented to the user, and in response to the confirmation instruction of "is the spark igniting?", The answer (is the spark igniting?) = {Non-ignition, ignition} symptom candidate Is presented to the user, and in response to the confirmation instruction “What is the measured value of fuel injection pressure?”, Answer (What is the measured value of fuel injection pressure?)
= {Specified value, less than specified value, more than specified value} symptom candidates are presented to the user.

【0027】また、図2(c)に対応させて、{バッテ
リの充電,点火プラグの清掃,燃料フィルタの交換}の
3つの処置指示doiが用意されている場合、例えば、
“バッテリの充電”の処置指示に対しては、answer(バ
ッテリの充電)={OK,NG}の2つの返答候補がユ
ーザに提示されるようになっている。
Further, in the case where three treatment instructions doi of {charging of battery, cleaning of spark plug, replacement of fuel filter} are prepared corresponding to FIG. 2C, for example,
In response to the “charge battery” treatment instruction, the user is presented with two reply candidates, answer (charge battery) = {OK, NG}.

【0028】また、確認指示ckiや処置指示doiに
は、その作業に要するコストとして、金銭コストmoney-
cost(cki)と時間コストtime-cost(cki)とが与
えられている。なお、説明の便宜上、処置指示doiに
対するコストもmoney-cost(cki),time-cost(ck
i)として定義する。
Further, the confirmation instruction cki and the treatment instruction doi have the money cost money-
cost (cki) and time cost time-cost (cki) are given. For convenience of explanation, the cost for the treatment instruction doi is also money-cost (cki), time-cost (ck
i).

【0029】具体例として、診断装置1の診断制御部6
は、ユーザインタフェース部2を介してユーザUSに、
例えば、燃料噴射圧の測定に要する金銭コスト,時間コ
ストの指示をそれぞれ、money-cost(燃料噴射圧の測定
値は?),time-cost(燃料噴射圧の測定値は?)のよ
うに提示することができ、これに対して、ユーザは、例
えば0(yen),10(minute)をそれぞれ返答すること
ができる。また、例えば、バッテリの充電に要する金銭
コスト,時間コストの指示をそれぞれ、money-cost(バ
ッテリの充電),time-cost(バッテリの充電)のよう
に提示することができ、これに対して、ユーザは、例え
ば1000(yen),30(minute)をそれぞれ返答す
ることができる。
As a specific example, the diagnostic control unit 6 of the diagnostic device 1
To the user US via the user interface unit 2,
For example, the money cost and time cost instructions required to measure the fuel injection pressure are presented as money-cost (what is the measured value of the fuel injection pressure?) And time-cost (what is the measured value of the fuel injection pressure?). In response to this, the user can reply with 0 (yen) and 10 (minute), respectively. In addition, for example, it is possible to present monetary cost and time cost instructions required to charge the battery as money-cost (battery charge) and time-cost (battery charge), respectively. The user can reply 1000 (yen) and 30 (minute), respectively.

【0030】次に、本実施例の診断装置1の診断処理形
態について説明する。本実施例の診断装置では、診断木
を構築し、それに基づいて指示の提示(診断)を行なう
ことにより、復旧確率とコストを考慮した最適な診断手
順をユーザに指示することを意図している。図3は診断
の概要を示す図である。図3を参照すると、先づ、ユー
ザから診断を行ないたい故障現象とコスト配分比を診断
装置1に入力する(A1)。なお、コスト配分比は、診
断の戦略をコスト計算によって決定するパラメータとし
て用いる。例えば、時間的コストの比率を高めると、診
断では結果的に時間を短縮するような指示を選択してい
く。あるいは、金銭コストの比率を高めると、結果的に
金銭コストを費やさず解決するように診断を行なう。
Next, a diagnostic processing mode of the diagnostic apparatus 1 of this embodiment will be described. The diagnostic device of the present embodiment is intended to instruct the user of an optimal diagnostic procedure in consideration of recovery probability and cost by constructing a diagnostic tree and presenting (diagnosing) instructions based on the diagnostic tree. .. FIG. 3 is a diagram showing an outline of diagnosis. Referring to FIG. 3, first, a user inputs a failure phenomenon to be diagnosed and a cost distribution ratio to the diagnosis apparatus 1 (A1). The cost allocation ratio is used as a parameter for determining the diagnostic strategy by cost calculation. For example, if the ratio of the time cost is increased, the diagnosis will eventually select the instruction that shortens the time. Alternatively, if the ratio of the monetary cost is increased, the diagnosis is performed so that the monetary cost can be resolved without spending as a result.

【0031】次いで、診断装置1は、入力された故障現
象に関する前述したような情報を知識ベース等から全て
収集し(A2)、診断木を構築する(A3)。その後、
構築した診断木に基づき、ユーザからの返答に対応して
最適な指示を選択して与える(A4)。
Next, the diagnostic device 1 collects all the above-mentioned information regarding the input failure phenomenon from the knowledge base or the like (A2) and constructs a diagnostic tree (A3). afterwards,
Based on the constructed diagnosis tree, the optimum instruction is selected and given according to the response from the user (A4).

【0032】この際、診断木構築部5は図4に示すよう
な手順により診断木を構築するようになっている。すな
わち、先づ、開始節点から始まり、指示節点と返答節点
との2種類の節点により診断木を展開(生成)する(ス
テップT1)。
At this time, the diagnostic tree constructing unit 5 constructs a diagnostic tree by the procedure shown in FIG. That is, first, the diagnosis tree is developed (generated) with two types of nodes, that is, a designated node and a response node, starting from the start node (step T1).

【0033】ここで、指示節点は、診断装置1が提示す
る確認や処置の指示を表現し、返答節点は確認によって
得られる症候の候補や処置の結果(OK/NG)の状態
を表現している。図5は展開(生成)された診断木の一
例を示す図であり、図6は診断木の展開の工程を説明す
るための図である。図5,図6を参照すると、開始節点
からは、全ての確認指示,処置指示の各々に対応した指
示節点が展開される。すなわち、1つの指示節点は、1
つの確認指示あるいは処置指示と対応したものとして展
開される。また、返答節点は、指示節点の継続節点とし
て展開される。ここで、指示節点が確認指示ck(例え
ば“燃料噴射圧の値は?”)の場合は、症候の候補answ
er(ck):{規定値以下,規定値,規定値以上}か
ら、また、指示節点が処置指示(例えば、“燃料フィル
タの交換”)の場合は、その返答候補{OK,NG}か
ら、返答節点を展開する。また、返答節点からは、指示
節点が展開される。
Here, the instruction node expresses a confirmation or treatment instruction presented by the diagnostic apparatus 1, and the response node expresses a symptom candidate or a treatment result (OK / NG) state obtained by confirmation. There is. FIG. 5 is a diagram showing an example of the expanded (generated) diagnostic tree, and FIG. 6 is a diagram for explaining the process of expanding the diagnostic tree. Referring to FIGS. 5 and 6, from the start node, the instruction nodes corresponding to all the confirmation instructions and the treatment instructions are developed. That is, one indicating node is 1
It is developed as one corresponding to one confirmation instruction or treatment instruction. Also, the response node is expanded as a continuation node of the designated node. Here, if the instruction node is the confirmation instruction ck (for example, “what is the value of the fuel injection pressure?”), The symptom candidate answ.
er (ck): {below the specified value, above the specified value, above the specified value}, or when the instruction node is a treatment instruction (for example, "replacement of fuel filter"), from the response candidate {OK, NG}, Expand the reply node. In addition, a designated node is expanded from the response node.

【0034】但し、返答節点の展開において、answer
(ck)の症候が、開始節点から現在の節点までにすで
に現われている場合は、それを展開しない。また、開始
節点から親節点(処置指示節点)までに全ての処置が現
われている場合、返答節点は展開しない。従って、その
処置指示節点は終端節点になる。例えば、図6では指示
節点#1から#n−1までに、全ての処置が現われてお
り、全ての処置を行なった後は、診断を続行しても意味
がないので、指示節点#nからは返答節点を展開せず、
指示節点#nが終端節点となる。
However, in the expansion of the response node, answer
If the symptom of (ck) has already appeared from the starting node to the current node, do not expand it. Further, when all the treatments appear from the start node to the parent node (treatment instruction node), the response node is not expanded. Therefore, the treatment instruction node becomes the terminal node. For example, in FIG. 6, all the treatments appear from the indication nodes # 1 to # n−1, and it is meaningless to continue the diagnosis after performing all the treatments. Does not expand the response node,
The designated node #n is the terminal node.

【0035】また、指示節点の展開において、確認指示
あるいは処置指示が、開始節点からその返答節点に至る
過程にすでに現われている確認指示あるいは処置指示と
同じものである場合には、診断において同じ指示を繰り
返さないため、指示節点を展開しない。また、OKの返
答節点からは指示節点を展開しない。
In the expansion of the indication node, if the confirmation instruction or the treatment instruction is the same as the confirmation instruction or the treatment instruction that has already appeared in the process from the start node to the response node, the same instruction is given in the diagnosis. Do not repeat the directive node so that it does not repeat. Also, the designated node is not expanded from the OK response node.

【0036】ステップT1において、上記のように診断
木を展開した後、原因確率の推移(変化)を計算する
(ステップT2)。ここで、原因確率は、症候の確認や
処置の実行による診断過程の進行に伴ない変化するの
で、この原因確率の推移は、診断木の各返答節点におけ
る原因確率を計算することによって得られる。具体的に
は、先づ、原因の先験確率を開始節点に設定し、開始節
点から診断木の末端の方向へ節点を辿る途中で、各返答
節点において以下のように原因確率の計算を行ない、そ
の結果を保持する。
In step T1, after the diagnosis tree is expanded as described above, the transition (change) of the cause probability is calculated (step T2). Here, the cause probability changes with the progress of the diagnosis process due to the confirmation of the symptoms and the execution of the treatment. Therefore, the transition of the cause probability is obtained by calculating the cause probability at each response node of the diagnosis tree. Specifically, first, the a priori probability of the cause is set to the start node, and the cause probability is calculated at each response node as follows while tracing the node from the start node to the end of the diagnostic tree. , Hold the result.

【0037】すなわち、確認指示の返答節点の場合に
は、上位の返答節点の原因確率P(cj)と条件確率P
(si|cj)(既知)とから、Bayseの定理により次
式によってP(cj|si)を計算し、これをこの返答
節点における原因確率とする。なお、この確率P(cj
|si)は、症候siを確認することによって得られる
故障原因cjの条件確率である。
That is, in the case of the response node of the confirmation instruction, the cause probability P (cj) of the upper response node and the condition probability P
From (si | cj) (known), Bayes' theorem is used to calculate P (cj | si) by the following equation, and this is taken as the cause probability at this response node. Note that this probability P (cj
| Si) is the condition probability of the failure cause cj obtained by confirming the symptom si.

【0038】[0038]

【数2】 [Equation 2]

【0039】また、処置指示の返答節点の場合には、上
位の返答節点の原因確率P(cj)と条件確率P(OK
(ti,cj)|cj)(既知)とから、Bayseの定理
により次式によってP(cj|NG(ti,cj))を
計算し、これをこの返答節点における原因確率とする。
なお、この確率は故障処置tiを行なって故障現象が直
らない場合の故障原因cjの条件確率である。従って、
OK節点ではこの計算を行なう必要がない。
Further, in the case of the response node of the treatment instruction, the cause probability P (cj) and the condition probability P (OK) of the upper response node are obtained.
From (ti, cj) | cj) (known), Bayes' theorem is used to calculate P (cj | NG (ti, cj)) by the following equation, and this is taken as the cause probability at this response node.
This probability is the condition probability of the failure cause cj when the failure action ti is not corrected by the failure treatment ti. Therefore,
It is not necessary to perform this calculation at OK nodes.

【0040】[0040]

【数3】 [Equation 3]

【0041】図7(a),(b)は返答節点における原
因確率の計算例を示す図であり、図7(a)には、確認
指示ckの返答節点における原因確率の計算例が示さ
れ、図7(b)には、処置指示doの返答節点における
原因確率の計算例が示されている。なお、図7(a),
(b)の例では、原因仮説がc1とc2の2つである場
合を仮定している。図7(a)に示す確認指示ckの返
答節点s1,s2の例では、上位の返答節点s0の原因
確率P(cj)が{0.7,0.3}であり、条件確率
P(si|cj)が図示のようなものであるとき、数2
により、確認指示ckの返答節点s1,s2における原
因確率P(cj|s1),P(cj|s2)がそれぞ
れ、{0.95,0.05},{0.2,0.8}とし
て求まる。また、図7(b)に示す処置指示doの返答
節点の例では、上位の返答節点s0の原因確率P(c
j)が{0.7,0.3}であり、条件確率P(OK
(ti,cj)|cj)が図示のようなものであると
き、数3により処置指示doの返答節点,すなわちOK
節点とNG節点のうちのNG節点における原因確率P
(cj|NG(ti,cj))が{0.2,0.8}と
して求まる。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an example of calculation of the cause probability at the response node, and FIG. 7A shows an example of calculation of the cause probability at the response node of the confirmation instruction ck. FIG. 7B shows a calculation example of the cause probability at the response node of the treatment instruction do. In addition, FIG.
In the example of (b), it is assumed that there are two causal hypotheses, c1 and c2. In the example of the response nodes s1 and s2 of the confirmation instruction ck shown in FIG. 7A, the cause probability P (cj) of the upper response node s0 is {0.7, 0.3}, and the condition probability P (si | Cj) is as shown in the figure,
Thus, the cause probabilities P (cj | s1) and P (cj | s2) at the response nodes s1 and s2 of the confirmation instruction ck are set as {0.95,0.05} and {0.2,0.8}, respectively. I want it. Further, in the example of the response node of the treatment instruction do shown in FIG. 7B, the cause probability P (c
j) is {0.7, 0.3} and the conditional probability P (OK
When (ti, cj) | cj) is as shown in the figure, the response node of the treatment instruction do, that is, OK
Cause probability P at the NG node of the nodes and the NG nodes
(Cj | NG (ti, cj)) is obtained as {0.2, 0.8}.

【0042】このようにして、返答節点における原因確
率を計算した後、診断木構築部5は次いで、処置指示節
点の復旧確率の計算を行なう(ステップT3)。ここ
で、復旧確率(P OK)とは診断のある時点で故障が
直っている確率である。従って、この復旧確率(P
K)は、処置を行なう程大きくなり診断木の処置指示節
点で変化する。ここでは、診断木の全ての処置指示節点
における復旧確率を求める。この計算の手順は開始節点
から終端へと節点を辿りながら各処置指示節点において
以下の計算を行なう。すなわち、処置指示節点doi
(処置ti)において処置の結果故障の直る成功確率P
(OK(ti,*))は上位の返答節点の原因確率P
(cj)と既知のP(OK(ti,cj)|cj)を用
いて次式から得られる。
After calculating the cause probability at the response node in this way, the diagnostic tree construction unit 5 then calculates the restoration probability of the treatment instruction node (step T3). Here, the recovery probability (P OK) is the probability that the failure has been fixed at some point in the diagnosis. Therefore, this recovery probability (P O
K) becomes larger as the treatment is performed and changes at the treatment instruction node of the diagnosis tree. Here, the recovery probabilities at all the treatment instruction nodes of the diagnostic tree are calculated. In this calculation procedure, the following calculation is performed at each treatment instruction node while tracing the node from the start node to the end node. That is, the treatment instruction node doi
In (treatment ti), the success probability P that the failure is fixed as a result of the treatment is P.
(OK (ti, *)) is the cause probability P of the upper response node
(Cj) and known P (OK (ti, cj) | cj) are used to obtain from the following equation.

【0043】[0043]

【数4】 [Equation 4]

【0044】また、上記成功確率に基づき失敗確率P
(NG(ti|*))は次式から求まる。
Further, based on the success probability, the failure probability P
(NG (ti | *)) is obtained from the following equation.

【0045】[0045]

【数5】 P(NG(ti,*))=1−P(OK(ti,*))## EQU00005 ## P (NG (ti, *)) = 1-P (OK (ti, *))

【0046】いま、開始節点からその処置指示節点do
nまでの過程に現われる指示節点を{do1,do2
…,don-1}とすると、これらの処置を行なった結
果、その全て失敗した確率は、これらの節点の失敗確率
P(NG(ti,*))の積であり、次式で表わされ
る。
Now, from the start node, the processing instruction node do
The designated nodes appearing in the process up to n are {do1, do2
, ..., Don-1}, the probability that all of them have failed as a result of performing these measures is the product of the failure probabilities P (NG (ti, *)) of these nodes, and is represented by the following equation.

【0047】[0047]

【数6】 P NG(do0)=1 P NG(doi)=P NG(doi−1)×P(NG(ti|*)) (1≦i≦n)[Equation 6] P NG (do0) = 1 P NG (doi) = P NG (doi−1) × P (NG (ti | *)) (1 ≦ i ≦ n)

【0048】そして、節点donまでに故障が解決して
いる確率である復旧確率P OKは次式で表わされる。
Then, the recovery probability P which is the probability that the failure is resolved by the node don. OK is expressed by the following equation.

【0049】[0049]

【数7】P OK(don)=1−P NG(don)[Equation 7] P OK (don) = 1-P NG (don)

【0050】この場合、例えば、P OK(doi)>
0.95の条件を満たす処置指示節点を診断のゴールと
定義することができる。図8には、処置指示節点do1
からdonまでの上述した復旧確率の計算例が示されて
いる。
In this case, for example, P OK (doi)>
A treatment instruction node satisfying the condition of 0.95 can be defined as a diagnosis goal. In FIG. 8, the treatment instruction node do1
An example of calculation of the above-mentioned restoration probabilities from to to don is shown.

【0051】このようにして、処置指示節点における復
旧確率を計算した後、診断木構築部5は、各指示節点の
コストの計算を行なう(ステップT4)。すなわち、診
断木構築部5は、各指示節点において、指示(ckiま
たはdoi)を実行するために要するコストcost(do
i)を次式により求める。
After calculating the recovery probability at the treatment instruction node in this way, the diagnostic tree construction unit 5 calculates the cost of each instruction node (step T4). That is, the diagnostic tree construction unit 5 costs the cost cost (do) required to execute the instruction (cki or doi) at each instruction node.
i) is calculated by the following equation.

【0052】[0052]

【数8】 [Equation 8]

【0053】ここで、wはコスト配分比,Total Time C
ostは全ての指示の時間的コストの総和,Total Money C
ostは全ての指示の金銭的コストの総和である。
Here, w is the cost allocation ratio, Total Time C
ost is the sum of the time costs of all instructions, Total Money C
ost is the sum of the monetary costs of all instructions.

【0054】次いで、診断木構築部5は、各指示節点の
評価値の計算を行なう(ステップT5)。ここで、各指
示節点の評価値とは、その節点からゴール節点に至るま
で要するコストの期待値と定義する。また、ゴール節点
(問題解決の状態)とは、復旧確率がある値(例えば
0.95)以上になる節点と定義する。従って、ゴール
節点まで診断が進むと、故障が直っている可能性が高い
と考えられる。また、評価値が小さな節点は、そこから
故障の復旧に至るまでのコストが低いと考えられる。こ
のように定義された評価値,すなわちゴール節点に至る
までに要するコストの期待値は、継続する返答節点の確
率,下位の指示節点の評価値,指示節点のコストから次
式により求められる。なお、下位の指示節点から最小の
評価値を選んで用いる理由は、診断装置1が診断時に最
小の評価値を持つ指示節点を選択するためである。
Next, the diagnostic tree construction unit 5 calculates the evaluation value of each designated node (step T5). Here, the evaluation value of each designated node is defined as the expected value of the cost required from that node to the goal node. A goal node (problem solving state) is defined as a node at which the restoration probability is a certain value (for example, 0.95) or more. Therefore, if the diagnosis progresses to the goal node, it is highly likely that the failure has been corrected. In addition, a node with a small evaluation value is considered to have a low cost from that point to recovery from the failure. The evaluation value defined in this way, that is, the expected value of the cost required to reach the goal node is calculated from the probability of the continuous response node, the evaluation value of the lower designated node, and the cost of the designated node by the following formula. The reason why the smallest evaluation value is selected and used from the lower order designation nodes is that the diagnostic device 1 selects the designation node having the smallest evaluation value at the time of diagnosis.

【0055】[0055]

【数9】 [Equation 9]

【0056】図9には、各指示節点の評価値の計算例が
示されている。
FIG. 9 shows a calculation example of the evaluation value of each designated node.

【0057】上記のようにして診断木が構築されると、
これに基づいて診断を行なうことができる。次に、本実
施例の診断装置1における診断木に基づいた診断処理手
順を説明する。先づ、ユーザUSが故障現象,コスト配
分比などをユーザインタフェース部2を介し入力する
と、診断制御部6は、ユーザUSからの故障現象,コス
ト配分比などの入力に対応した診断木が構築されるよ
う、診断木構築部5に指令を出す。この指令を受ける
と、診断木構築部5は、知識ベース3から必要な情報を
取り出し、前述した図4に示すような処理を行なって、
診断木を構築する。
When the diagnostic tree is constructed as described above,
Diagnosis can be performed based on this. Next, a diagnostic processing procedure based on a diagnostic tree in the diagnostic device 1 of the present embodiment will be described. First, when the user US inputs a failure phenomenon, a cost distribution ratio, etc. through the user interface unit 2, the diagnosis control unit 6 builds a diagnosis tree corresponding to the input of the failure phenomenon, the cost distribution ratio, etc. from the user US. To issue a command to the diagnostic tree construction unit 5. Upon receiving this command, the diagnostic tree construction unit 5 extracts necessary information from the knowledge base 3 and performs the processing shown in FIG.
Build a diagnostic tree.

【0058】実際の診断は、上記のような診断木におい
て、その開始節点から評価値の低い指示節点を選択しな
がら終端節点の方向へと節点を移動していく。確認指示
の節点に移動した場合、確認すべき症候の候補とその確
認方法等をユーザに指示し、返答が得られるとそれに対
応する返答節点に移動する。処置指示の節点に移動した
場合、処置の内容(手順や注意事項等)を示し、その結
果OKかNGかの返答を受け取る。故障が直れば、OK
節点は終端となっているため、診断は終了する。返答節
点に移動すると、それに継続する指示節点の中で最も評
価値の低い節点を選択し移動する。この節点の移動で故
障が直らない限り、終端に至るまでに全ての処置が現わ
れる。
In the actual diagnosis, in the above-described diagnosis tree, the designated node having a low evaluation value is selected from the start node and the node is moved toward the end node. When the user moves to the confirmation instruction node, the user is instructed about the candidate of the symptom to be confirmed and the confirmation method, and when a response is obtained, the user moves to the corresponding response node. When moving to the node of the treatment instruction, the contents of the treatment (procedures, precautions, etc.) are indicated, and as a result, a reply of OK or NG is received. If the trouble is fixed, OK
The diagnosis ends because the node is at the end. When the node moves to the reply node, the node having the lowest evaluation value is selected and moved among the following designated nodes. Unless the fault is corrected by the movement of this node, all the measures appear until the end.

【0059】このようにして、診断木に従ってユーザに
最適な指示を一つ与えることができ、ユーザは、システ
ムに指示を行なった結果を返答し、システムは返答に対
応して最適な指示を選択しユーザに与える。こうした指
示/返答を繰り返すことで、診断の過程が進行し解決に
至る。指示には、故障処置が含まれるため、ユーザは指
示どおりに作業を行なうだけで故障を直すことができ
る。
In this way, one optimum instruction can be given to the user according to the diagnosis tree, the user replies to the system with the result of the instruction, and the system selects the optimum instruction in response to the reply. And give it to the user. By repeating such instructions / replies, the diagnosis process proceeds and the solution is reached. Since the instruction includes the troubleshooting, the user can correct the failure only by performing the work according to the instruction.

【0060】以上のように、本実施例では、専門家の知
識を表現/格納する知識ベースの情報から、診断木を構
築し、この診断木に基づき、故障現象に対する原因の絞
り込みや切り分けを行なう症候の確認の指示や故障原因
となっている異常を直すための故障処置の指示をユーザ
に示すことで、故障の復旧(直す)という問題解決過程
を対話的に遂行することができる。この際、診断木は、
システムの与える指示とユーザからの返答とがそれぞれ
指示節点と返答節点で表現され、これらによる可能な診
断の組み合わせが木状に構成されたものとなっており、
この診断木の各指示節点には評価値(問題解決状態まで
の距離を数値化した値)が計算により与えられているの
で、この評価値に基づき最も適切な指示を選択してユー
ザに与えることができる。
As described above, in this embodiment, a diagnosis tree is constructed from the knowledge base information expressing / storing the knowledge of the expert, and the cause of the failure phenomenon is narrowed down or divided based on this diagnosis tree. By showing the user an instruction to confirm the symptom and an instruction to perform a troubleshooting for correcting the abnormality causing the failure, it is possible to interactively perform a problem solving process of restoration (correction) of the failure. At this time, the diagnostic tree is
The instruction given by the system and the response from the user are expressed by the instruction node and the response node, respectively, and the possible combinations of diagnoses are structured in a tree shape.
An evaluation value (a numerical value of the distance to the problem solving state) is given to each instruction node of this diagnostic tree. Therefore, select the most appropriate instruction based on this evaluation value and give it to the user. You can

【0061】また、原因の先験確率,症候の条件確率,
処置による復旧の条件確率の情報を利用した確率計算を
行ない、診断木の各返答節点における原因確率の分布と
指示節点における復旧確率を求め、そして、ある値以上
の復旧確率を持つ指示節点を診断木におけるゴール(問
題解決状態)節点として表現するようになっており、診
断の問題解決の状態を故障が直ることにすることによ
り、処置の指示も積極的にユーザに与えることができ、
ユーザはシステムからの指示どおりに作業を行なうだけ
でよいため、初心者でも容易に利用することができる。
Further, the a priori probability of the cause, the conditional probability of the symptom,
Probability calculation is performed by using the information of the conditional probability of restoration by measures, the distribution of the cause probability at each response node of the diagnostic tree and the restoration probability at the designated node are obtained, and the designated node having the restoration probability greater than a certain value is diagnosed. It is designed to be expressed as a goal (problem-solving state) node in the tree. By fixing the problem-solving state of the diagnosis to fix the failure, it is possible to positively give the user instructions for treatment.
Since the user only has to work according to the instruction from the system, even a beginner can easily use it.

【0062】また、症候の確認や処置の実行に伴うコス
トを複数の種類のコスト値(例えば、時間コスト、金銭
コスト)で表現し、これらにコスト配分比を設定し、こ
のコスト配分比により、診断木における最適なコスト計
算を行ない診断の戦略を決定するようになっており、診
断の指示の選択に複数のコストを考慮することと、さら
にコスト配分比という簡単な表現とから、診断の戦略を
柔軟に決定することができる。
Further, the costs associated with the confirmation of symptoms and the execution of treatment are expressed by a plurality of types of cost values (for example, time cost, monetary cost), a cost allocation ratio is set for these, and the cost allocation ratio The optimal cost calculation in the diagnostic tree is performed to determine the diagnostic strategy. Considering multiple costs in the selection of diagnostic instructions and the simple expression of the cost allocation ratio, the diagnostic strategy Can be flexibly determined.

【0063】また、診断木の指示節点における評価値を
指示節点からゴール節点に至るまでに要するコストの期
待値と定義し、コストの期待値は、指示節点のコストと
各返答節点の確率(症候の発生確率)とその下位クラス
の指示節点の評価値から選択した最小値に基づき求め、
評価値は木をゴール節点からボトムアップしながら各指
示節点で計算するようになっており、コストと故障の解
決(復旧)を評価値にすることで、指示の選択を正確に
行なうことができる。
The evaluation value at the designated node of the diagnostic tree is defined as the expected value of the cost required from the designated node to the goal node, and the expected value of the cost is the cost of the designated node and the probability of each reply node (symptoms). Occurrence probability) and the evaluation value of the indicator node of its lower class based on the minimum value selected,
The evaluation value is calculated at each instruction node while bottoming up the tree from the goal node. By selecting cost and failure solution (recovery) as evaluation values, the instruction can be selected accurately. ..

【0064】[0064]

【発明の効果】以上に説明したように、請求項1乃至5
記載の発明によれば、診断に必要な知識が格納されてい
る知識ベースと、ユーザに与える指示とユーザからの返
答をそれぞれ指示節点と返答節点で表現し、該指示節点
と返答節点とによる可能な診断の組合せを木状に構成し
た診断木を前記知識ベース内の知識に基づき構築する診
断木構築手段とを有し、前記診断木に基づき、適切な指
示の選択を行ない、ユーザとの間で問題解決過程を対話
的に遂行するようになっているので、常に最適な診断の
指示をユーザに与えることができる。
As described above, according to the first to fifth aspects of the invention.
According to the described invention, a knowledge base in which knowledge necessary for diagnosis is stored, an instruction given to a user and a response from the user are expressed by an instruction node and a response node, respectively, and it is possible to use the instruction node and the response node. Diagnostic tree constructing means for constructing a diagnostic tree, which is a tree-like combination of various diagnostics, based on the knowledge in the knowledge base, and selects an appropriate instruction based on the diagnostic tree, and communicates with the user. Since the problem solving process is carried out interactively, it is possible to always give the user an optimum diagnosis instruction.

【0065】特に、請求項2記載の発明では、上記診断
木構築手段は、知識ベース内の知識に基づき、診断木の
各返答節点における原因確率の分布と各指示節点におけ
る復旧確率を求め、ある値以上の復旧確率をもつ指示節
点を問題解決状態として表現しており、診断の問題解決
の状態を故障が直るということにすることにより、処置
の指示も積極的にユーザに与えることができ、ユーザは
システムからの指示通りに作業を行なうだけで良く、初
心者でも容易に利用することができる。
In particular, in the invention according to claim 2, the diagnosis tree construction means obtains the distribution of the cause probability at each response node of the diagnosis tree and the recovery probability at each instruction node based on the knowledge in the knowledge base. An instruction node having a recovery probability equal to or higher than a value is expressed as a problem solving state, and by deciding that the state of the problem solving of the diagnosis will be fixed, it is possible to positively give the user instructions for treatment. The user only has to perform the work according to the instruction from the system, and even a beginner can easily use it.

【0066】また、請求項3記載の発明では、上記診断
木の各指示節点に、問題解決状態までの距離を数値化し
た評価値が与えられ、該評価値に基づき適切な指示を選
択してユーザに与えるようになっているので、この評価
値に基づき最も適切な指示を選択してユーザに与え、ユ
−ザが求める診断戦略に柔軟に対応した診断を実現する
ことができる。
Further, in the invention according to claim 3, an evaluation value obtained by digitizing the distance to the problem solving state is given to each instruction node of the diagnostic tree, and an appropriate instruction is selected based on the evaluation value. Since it is designed to be given to the user, the most appropriate instruction can be selected based on this evaluation value and given to the user to realize a diagnosis flexibly corresponding to the diagnosis strategy required by the user.

【0067】また、請求項4記載の発明では、診断木の
指示節点における評価値が、該指示節点から問題解決状
態に至るコストの期待値として定められるので、指示の
選択を正確に行なうことができる。
In the invention according to claim 4, since the evaluation value at the indication node of the diagnostic tree is set as the expected value of the cost from the indication node to the problem solving state, the instruction can be selected accurately. it can.

【0068】また、請求項5記載の発明では、上記コス
トが、複数のコスト値で表現され、複数のコスト値間に
コスト配分比が設定され、コスト配分比に基づき、診断
木における最適なコスト計算を行ない診断の戦略を決定
するようになっているので、診断の指示の選択に複数の
コストを考慮することと、さらにコスト配分比という簡
単な表現とから、診断の戦略を柔軟に決定することがで
きる。
In the invention according to claim 5, the cost is represented by a plurality of cost values, a cost distribution ratio is set between the plurality of cost values, and the optimum cost in the diagnostic tree is set based on the cost distribution ratio. Since the calculation strategy is used to determine the diagnostic strategy, it is possible to flexibly determine the diagnostic strategy by considering multiple costs in selecting the diagnostic instruction and by using a simple expression of a cost allocation ratio. be able to.

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

【図1】本発明に係る診断装置の一実施例の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a diagnostic device according to the present invention.

【図2】(a)は故障現象と原因仮説との関係を説明す
るための図、(b)は症候と原因仮説との関係を説明す
るための図、(c)は原因仮説と故障処置との関係を説
明するための図である。
2A is a diagram for explaining a relationship between a failure phenomenon and a causal hypothesis, FIG. 2B is a diagram for explaining a relationship between a symptom and a causal hypothesis, and FIG. It is a figure for explaining the relation with.

【図3】図1の診断装置の診断処理概要を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of a diagnostic process of the diagnostic device of FIG.

【図4】図1の診断装置において診断木を構築するため
の手順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for constructing a diagnostic tree in the diagnostic device of FIG.

【図5】展開された診断木の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a developed diagnostic tree.

【図6】診断木の展開の工程を説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining a process of developing a diagnostic tree.

【図7】(a),(b)は返答節点における原因確率の
計算例を示す図である。
7A and 7B are diagrams showing an example of calculation of a cause probability at a response node.

【図8】指示節点における復旧確率の計算例を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a calculation example of a restoration probability at a designated node.

【図9】指示節点の評価値の計算例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a calculation example of an evaluation value of a designated node.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 診断装置 2 ユーザインタフェース部 3 知識ベース 4 知識ベース管理部 5 診断木構築部 6 診断制御部 1 Diagnostic Device 2 User Interface Section 3 Knowledge Base 4 Knowledge Base Management Section 5 Diagnostic Tree Construction Section 6 Diagnostic Control Section

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 診断に必要な知識が格納されている知識
ベースと、ユーザに与える指示とユーザからの返答をそ
れぞれ指示節点と返答節点で表現し、該指示節点と返答
節点とによる可能な診断の組合せを木状に構成した診断
木を前記知識ベース内の知識に基づき構築する診断木構
築手段とを有し、前記診断木に基づき、適切な指示の選
択を行ない、ユーザとの間で問題解決過程を対話的に遂
行するようになっていることを特徴とする診断装置。
1. A knowledge base in which knowledge necessary for diagnosis is stored, an instruction given to a user and a response from the user are expressed by an instruction node and a response node, respectively, and possible diagnosis is made by the instruction node and the response node. And a diagnosis tree constructing means for constructing a diagnosis tree having a combination of the above in a tree shape based on the knowledge in the knowledge base, selecting an appropriate instruction based on the diagnosis tree, and causing a problem with the user. A diagnostic device characterized in that a solution process is performed interactively.
【請求項2】 請求項1記載の診断装置において、前記
診断木構築手段は、前記知識ベース内の知識に基づき、
診断木の各返答節点における原因確率の分布と各指示節
点における復旧確率を求め、ある値以上の復旧確率をも
つ指示節点を問題解決状態として表現することを特徴と
する診断装置。
2. The diagnostic device according to claim 1, wherein the diagnostic tree constructing means is based on knowledge in the knowledge base,
A diagnostic device characterized in that a distribution of cause probabilities at each response node of a diagnostic tree and a restoration probability at each designated node are obtained, and a designated node having a restoration probability of a certain value or more is expressed as a problem solving state.
【請求項3】 請求項1または2記載の診断装置におい
て、前記診断木の各指示節点には、問題解決状態までの
距離を数値化した評価値が与えられ、該評価値に基づき
適切な指示を選択してユーザに与えるようになっている
ことを特徴とする診断装置。
3. The diagnostic device according to claim 1, wherein each instruction node of the diagnostic tree is provided with an evaluation value which is a numerical value of a distance to a problem solving state, and an appropriate instruction is given based on the evaluation value. A diagnostic device characterized by being selected and given to a user.
【請求項4】 請求項3記載の診断装置において、診断
木の指示節点における評価値は、該指示節点から問題解
決状態に至るコストの期待値として定められることを特
徴とする診断装置。
4. The diagnostic device according to claim 3, wherein the evaluation value at the instruction node of the diagnostic tree is set as an expected value of the cost from the instruction node to the problem solving state.
【請求項5】 請求項4記載の診断装置において、前記
コストは、複数のコスト値で表現され、複数のコスト値
間にコスト配分比が設定され、コスト配分比に基づき、
診断木における最適なコスト計算を行ない診断の戦略を
決定するようになっていることを特徴とする診断装置。
5. The diagnostic device according to claim 4, wherein the cost is represented by a plurality of cost values, a cost distribution ratio is set between the plurality of cost values, and the cost distribution ratio is set based on the cost distribution ratio.
A diagnostic device, characterized in that an optimal cost calculation in a diagnostic tree is performed to determine a diagnostic strategy.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003016210A (en) * 2001-06-28 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd System and method for presenting information information supplying device and information presenting device
JP2008077603A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Toshiba Corp Examination item selection device, examination item selection method and examination item selection program
JP2011018385A (en) * 2010-10-25 2011-01-27 Toshiba Corp Device and program for supporting examination

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