JPS6326726A

JPS6326726A - 情報処理装置

Info

Publication number: JPS6326726A
Application number: JP61171081A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Muranaga; 村永　哲郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-21
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1988-02-04
Also published as: US4803642A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的〕〈産業上の利用分野）本発明は、各対象物に関する９’！Ｉ′Ａを、１つのフ
レームとしてまとめて記憶した知識ベースを利用して例
えば推論処理等を行う清塩処理装置に間する。

（従来の技術）例えばエキスパートシステム等では、特定の対象とする
世界（対象世界）を柔軟に記述し、その知識のアクセス
、管理、利用の方法を決定する知識表現方式が重要な問
題となる。

このようなシステムに適した従来の知識表現方式の中に
は、各対象物をそれぞれフレームと呼ばれる中位で−ま
とめにし、これらフレームを階層的に組合わせて対象世
界の知識表現を構築するようにしたものがある。このフ
レーム型の知識表現方式では、１つのフレームを複数の
スロット−スロット値のベアで構成する。スロットは、
その対象物の属性（例えば色、重量等）や他の対象物と
の関係（例えばｉ　ｓ−ａ等）を記憶しておく部分で、
スロット値は、その対象物の属性直（例えば白、５０ｚ
等）や関係する他の対象物名（例えば犬等）を記憶して
あく部分である。このような構造化を図ることによって
、人間の知識構造に良く対応した、きめ細かく表現力豊
かな知識表現が可能である。

ところで、フレーム型の知識表現方式の知識ベースを用
いた情報処理装置では、ある物事に関する推論を行う場
合、フレーム内に実際にはその物事に関してはあまり重
要でない属性や、逆に極めて関係の強い属性が混在して
いることが多い。また、他の対象物との関係についても
、物事によって対象物間の結合の強さに程度の差がある
事が経験的に認められている。

しかしながら、従来の知識表現方式による情報処理では
、このような属性の強Δや関係の強さを判断することが
できず、これがために知識を自然な形で表現することが
できなかったり、また利用目的に対して不要な知識の存
在が高速込理の妨げになるという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点）このように、従来のフレーム型の知識表現方式による情
報処理Ｖｉ、置では、自然な表現が困難な面がおり、し
かも知識を高速にアクセスできないという欠点があった
。

この発明は、対象世界における知識を自然に記；ボでき
、知識の利用目的に応じた柔軟なアクセスを可能とし、
さらに知識に高速にアクセスすることができる情報処理
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、対象物の属性情報や他の対象物との関係情報
を各対象物毎にフレームにまとめ、これらフレームの階
層的組合わせによって対象世界を表現したフレーム型の
知識表現方式の知識ベースを備え、該知識ベースに基づ
いて入力に対する情１１１１処理を行う情報処理装置に
おいて、知識ベースの属性情報や曲の対像物との関係情
報に情報処理の優先度を示す重み情報を付加したことを
特徴としている。

（作用）知識ベースの属性情報や他の対象物との関係情報に重み
が付加されているので、知識を管理したり利用したりす
る際に、上記重みの値に応じて知識に対するアクセスを
訓即することができる。

これにより、知識の利用目的に応じて不要な属性情報等
は切捨て、必要な属性情報等だけを使用するといった柔
軟なアクセスを可能とし、特に知識への呂速なアクセス
を可能にすることができる。

（実施例）以下、図面を参照しながら本発明の一実廠例について説
明する。第１図は本発明をエキスパートシステムに適用
した実施例を示す図である。

即ち、このシステムは、知識ベース１と、知識ベース・
アクセス部２と、推論部３とで構成されている。

知識ベース１は、各対象物についての情報をフレーム型
の知識表現方式によって格納してあくものである。１つ
の対象物は知識の一単位となるもので、第２図に示すよ
うに１つのフレームＡとしてまとめられている。フレー
ム△には、「犬」、「スピッツ」、「太部」等のフレー
ム名Ｂが何才れている。各フレームＡは、複数のスロッ
ト−スロット値のベアで組立てられている。スロットＣ
には、対象物の属性（例えば、ｃｏｌｏｒ　、　ｗｅｉ
ｇｌ＋を等）や対象物間の関係（例えば１ｓ−ａ、　ｏ
Ｗｎｅｄ−ｂｙｆｎ　）が記ｊホされている。また、ス
ロット１直りには、属性（ｉＩ！（例えば、白、５０９
等）や関係する他の対象物名（例えば犬、太部等）が記
述されている。各スロットＣには、そのスロットＣに対
する重みＥが付加されている。この重みＥＩ７）ｌｉが
大きいほど関係・属性が強いことを示している。

これらフレームＡを階層的に組合わせて表現される対象
世界の概念を第３図に示す。この図において、実線楕円
で囲んだ名前は、知識の一単位を示す対象物名であり、
フレーム名Ｂとして表現される。また、点線楕円で囲ん
だ名前は属性値であり、これはスロット＠Ｄとして表現
される。あるフレームＡのスロット値りに別のフレーム
Ａ′のフレーム名Ｂが記述されているときは、両フレー
ムＡ、Ａ’間に関係があるので、これらは実線矢印で結
合されている。特に、スロットＣが「１ｓ−ａＪである
ところのスロット名りは、上位の対象物名を示している
。この関係は、二重実紗矢印で示されている。スロット
名りが他のフレームＡのフレーム名Ｂではない場合には
、そのスロット名りはその対象物に固有のヌ性を表現す
るものである。

これは、点線矢印によって結合されている。上位／下位
関係にある対象物については、その関係を辿ることによ
り、上位対象物の関係や属性を下位対像物の属性として
参照することができる。たとえば、第３図においては、
「犬」と「スピッツ」とが上位／下位の関係にあり、下
位である「スピッツ」は、上位の「犬」の属性「キバが
ある」を参照し、自分の属性として扱うことができる。

次に知識ベース・アクセス部２は、ある問題が与えられ
ると、知識ベース１からその問題に関連するフレーム八
を選出する。推論部３は、入力される問題に対し、選出
されたフレームで表現される知識に基づいて推論処理を
１１ない、推論結果を出力する。

第１図では、「シロ」、「スピッツ」、「飼い犬」等に
関する推論処理を行う場合の例が示されている。推論部
３に問題文が入力されると、知識ベース・アクセス部２
により、推論に関連するフレームが順次知識ペースより
収出される。推論部３は、それを参照しながら推論処理
を行う。

ここで、例えば［シロは吠えるか否か」の問題に対して
は、「シロ」は上位の対象物である「飼い犬コの属性「
吠えない」と、他の上位の対象物「スピッツＪの属性「
吠える」のいずれを選択すべきかが問題となる。従来は
、このような場合に推論結果を導くことが困難であった
。しかし、この実施例によれば、「１ｓ−ａＪスロット
の重みＥを参照することによって、「シロ」の上位の対
象物である「スピッツ」、「飼い犬」のうち、「飼い犬
」との関係の方が強いことが分るので、その属性である
「吠えない」を「シロ」の属性として選択することがで
きる。この結果、「シロは吠えない」という推論結果を
出力することができる。

この推論手順は、第４図に示される。まず、問題に関連
するフレーム名とスロットとを指定する（１１）。「シ
ロは吠えるか否か」の問題に対してはフレーム名（シロ
〉とスロット（ｂａｒｋ）とが指定される。指定された
フレーム（シロ）内の各スロットを検索しく１２）、指
定されたスロット（ｂａｒｋ）の存在をＦｉ＆認する（
１３）、もし、そのフレーム（シロ）に指定されたスロ
ット（ｂａｒｋ）がない場合には、指定されたフレーム
（シロ）の［１ｓ−ａＪスロットを全て取出す（１４）
。取出された［１ｓ−ａＪスロットの重みを検討し、重
みの大きな順にそのスロットのスロット値（飼い犬）を
新たなフレームとする（１５）。そして、再びフレーム
内の指定スロット（ｂａｒｋ）検索を行う（１２，１３
＞、指定スロット（ｂａｒｋ）が検出されたら、そのス
ロット（ｂａｒｋ）にスロット値があるかどうかを確認
する（１６）。スロット値がある場合には、そのスロッ
ト値（ｎｏ）を出力する（１７）、スロット値がない場
合には次の重みの「１ｓ−ａＪスロットのスロット値を
新たなフレームとしく１５）、以下同様な手順を繰返す
３以上は、相矛盾する回答が得られる場合の推論手順で
あるが、この他にも、例えば「スピッツ」を特徴付ける
属性として「色が白である」ことと１吠える」こととは
どちらが強いかという問題についても、スロットの重み
を参照することによって正答を導くことができる。この
推論手順を第５図に示す。まず初めにフレーム（スピッ
ツ）とスロット（ｃｏｌｏｒ、ｂａｒｋ）とを指定する
（２１）、指定されたフレーム（スピッツ）の全ての指
定スロット（ｃｏｌｏｒ、ｂａｒｋ）を取出す＜２２）
、取出された指定スロットの重みを比較する（２３）。

最大の重みを持つスロット（ｃｏｌｏｒ　）を指定され
たフレーム（スピッツ）の特徴をなす知識とする（２４
）。これによって、「スピッツの特徴は、吠えることよ
りもむしろ色が白いことにある」という推論結果を得る
ことができる。

第６図に示すエキスパートシステムは、知識ベース・ア
クセス部４に、知識ベース１からのフレームを選別する
選別部５を設けた例である。この選別部５は、予め指定
された重み、例えば重み２以上のスロットに関係するフ
レームのみを取出すなど、知識の利用目的に必要なフレ
ームのみを取出すための殿構である。第７図に基づきこ
の選別部５の動作を説明する。

まず、フレームと重みとを指定する（３１）。

次に、指定されたフレームの全てのスロットを取出す（
３２）、取出されたスロットの重みと指定された重みと
を比較する〈３３）。もし、取出されたスロットの重み
が指定された重みよりも小さいときには、他のスロット
を取出しく３２）、指定された重み以上であるときには
、そのスロットのリンクを辿り、スロット値を取出す（
３５）。

スロット値がある場合には（３６）、そのスロット−ス
ロット値の組をスタックに入れ、当該スロット値が他の
フレーム名である場合はこれを次の指定フレームとする
（３７）。また、スロット値がない場合には、スタック
に積まれたフレームを選別された知識として取出す（３
８）。

以上の操作によって、知識の利用目的に応じて関連する
フレームのみを取出し、高速に知識にアクセスを行うこ
とができる。

なお、以上の実施例では、重み情報なスロットに付加し
たが、例えば第８図に示すように重みＥをスロット値り
に付加するように−でも同様の効果を得ることができる
。

また′、重み情報は、特に固定的に設定されるものに限
定されるものではない。例えば第３図の例において、「
太部」に関して一般的な知識の利用をする場合にはスロ
ットｒＷｅｉ（ｌｈｔＪ等の重みを増し、「シロ」との
関連において知識を利用する場合にはスロット「ｏｗｎ
ｅｄ−ｂｙ　」等の重みを増すなど、利用目的に応じて
重みを変化させることも考えられる。また、推論結果に
基づき、知識ベースのスロットの重みを適宜変化させて
一擾の知識獲得・学習を行わせるようにしても良い。

さらには、重みの使い方についても、単なる比較に止ま
らず、知識ベースの状態、利用目的に応じて和・差をと
るなどの演算を施して柔軟に使用することができる。

なお、本発明はエキスパートシステムに限らず、データ
ベースシステム、自然言語処理システムなど他の情報処
理装買についても幅広い応用が可能である。

［発明の構成］以上述べたように、本発明によれば、フレーム内の属性
情報や他の対象物との関係情報に重みを付加しているた
め、対象世界にあける関係の強さ、属性の強さ等に基づ
いて知識を自然に表現すること、ができる。また、付加
された重みの値によって知識に対するアクセスを制御で
きるので、知識の利用目的に応じた柔軟なアクセスが可
能で、特に高速にアクセスできる等の効果を１稈ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエキスパートシステム
の構成を示すブロック図、第２図は同システムにおける
知識ベースに格納されたフレームの構成を示す図、第３
図は同フレームの階層的組合わせによって形成される対
象世界の概念を示す図、第４図及び第５図は同システム
の作用を説明する為の流れ図、第６図は本発明の他の実
施例に係るエキスパートシステムの構成を示すブロック
図、第７図は同システムの作用を説明する為の流れ図、
第８図は本発明の更に他の実施例に係るフレーム構成を
示す図である。１・・・知識ベース、２．４・・・知識ベース・アクセ
ス部、３・・・推論部、５・・・選別部、Ａ・・・フレ
ーム、Ｂ・・・フレーム名、Ｃ・・・スロット、Ｄ・・
・スロット値、Ｅ・・・重み。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対象物の属性情報や他の対象物との関係情報を各
対象物毎にフレームにまとめ、これらフレームの階層的
組合わせによつて対象世界を表現したフレーム型知識表
現方式の知識ベースを備え、該知識ベースに基づいて入
力情報に対する情報処理を行う情報処理装置において、
前記知識ベースは属性情報や他の対象物との関係情報に
情報処理の優先度を示す重み情報を付加してなるもので
あることを特徴とする情報処理装置。
（２）各対象物の属性情報や他の対象物との関係情報を
スロット−スロット値の組で表現したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の情報処理装置。
（３）スロットには、属性や他の対象物との関係を記述
し、スロット値には属性値や関係する他の対象物名を記
述するものであることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の情報処理装置。
（４）重み情報はスロットに付加するものであることを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の情報処理装置。
（５）重み情報はスロット値に付加するものであること
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の情報処理装置
。
（６）重み情報は、利用目的に応じて異なる値を持つも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
情報処理装置。
（７）重み情報は、情報処理の仮定で適宜学習し変更さ
れるものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の情報処理装置。