JP2006251947A - Rule acquisition system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、専門家の推論過程、経験、又は勘などの分析手順を、ルールとして獲得する技術に関する。 The present invention relates to a technique for acquiring an analysis procedure such as an inference process, experience, or intuition of an expert as a rule.
専門家の推論過程、経験、又は勘などの分析手順を、ルールとして獲得する技術に関しては、従来から、ファジィ推論、及びエキスパートシステムの技術などが、多数提案されている。この中で、特に、あいまいさをコンピュータに扱わせるための手法であるファジィ推論に関しては、専門家の推論過程、経験、又は勘などのあいまいな分析手順をルール化する手法として、近年、多数の事例が開示されており、例えば、特許文献1では、入力値及び教師値を基に推論を行い、さらに各ルール、命題の誤差を算定し、ファジィルールの不具合を解消するようルールの修正を行うファジィルール獲得方法が開示されている。
この様な従来のファジィルール獲得方法は、ルールや命題の誤差の算定と、これに基づくルールの自動チューニングを行うことを特徴としているが、自動チューニングにより、必ず誤差を小さくするルールを作成できるとは限らず、例えば、その分野の専門家であれば容易に思いつく様な変数の追加・削除など、専門家の推論過程、経験、又は勘などの情報を取り込むことができない。また、従来のファジィルール獲得方法は、入力値に対して、望ましい推論出力である教師値を用意しなければならないが、過去の実績結果をファジィルール獲得に有効に活用する方法については、考慮されていない。また、専門家の推論過程、経験、又は勘などの情報を取り込むためには、過去に使用したルールを再度取り込みたいケースも多々あると予想されるが、この方法についても考慮されていないなどの問題があった。本発明は、前述のような問題点を解決するためのものであり、ファジィ、又はファジィに限らない種々のルールの作成にあたり、例えば経済動向などの過去の環境変化要素情報を容易に追加、削除でき、過去に使用したルールを再度取り込むことができ、ルールの検証にあたり、過去の実績結果に近い値を推測することを目標にして検証ができ、また前述の環境変化要素情報と実績結果の期間を切替えて検証を行うことができるルール獲得システムを得ることが目的である。 Such a conventional fuzzy rule acquisition method is characterized by calculating errors of rules and propositions and automatically tuning rules based on them, but it is possible to create rules that always reduce errors by automatic tuning. For example, it is not possible to capture information such as the inference process, experience, or intuition of experts, such as addition / deletion of variables that can be easily conceived by experts in the field. In addition, the conventional fuzzy rule acquisition method has to prepare a teacher value that is a desirable inference output for the input value, but the method of effectively utilizing the past results for fuzzy rule acquisition is considered. Not. In addition, in order to capture information such as the inference process, experience, or intuition of experts, it is expected that there are many cases where it is desirable to re-import rules used in the past, but this method is not taken into account. There was a problem. The present invention is for solving the above-mentioned problems, and when creating various rules not limited to fuzzy or fuzzy, for example, past environmental change element information such as economic trends can be easily added or deleted. Yes, the rules used in the past can be imported again, and when verifying the rules, verification can be performed with the goal of inferring a value close to the past actual results. It is an object to obtain a rule acquisition system that can perform verification by switching between.
本発明に係わるルール獲得システムは、
入力変数情報から予測結果を推測する推論部と、前記推論部により、過去の入力変数情報から推測した過去の予測結果が、過去の実績結果と比較して妥当であるかどうかを判定する結果判定部と、前記推論部において推論の分析手順を定義するルールの作成を受付けて、前記推論部により過去の入力変数情報から過去の予測結果を推測し、前記結果判定部により過去の前記予測結果が過去の実績結果と比べて妥当であるかどうかを判定することを、妥当であるとの判定結果が得られるまで繰り返すことによりルールを作成する知識獲得支援部とを備え、前記推論部は、前記知識獲得支援部により作成したルールにより、入力変数情報から予測結果を推測することを特徴とする。
The rule acquisition system according to the present invention is:
An inference unit for inferring a prediction result from input variable information, and a result determination for determining whether a past prediction result inferred from past input variable information by the inference unit is valid as compared with a past result result And the inference unit accepts creation of a rule defining an inference analysis procedure, the inference unit infers a past prediction result from past input variable information, and the result determination unit determines the past prediction result. A knowledge acquisition support unit that creates a rule by repeating whether to determine whether it is appropriate as compared to the past result result, or until a determination result that it is appropriate is obtained, the inference unit includes the A prediction result is estimated from input variable information according to a rule created by a knowledge acquisition support unit.
本発明によれば、例えば経済動向などの過去の環境変化要素情報から、例えば商品の需要、商品の市場価格などの過去に推論したであろう分析結果(現在では実績結果になっている)を目標にして、ルールの作成と検証を繰り返すことにより、専門家のノウハウをルールとして獲得し、獲得したルールに新たな環境変化要素情報を適用することにより、予測結果を推測することができる。 According to the present invention, an analysis result (currently a result result) that would have been inferred in the past, such as the demand of goods, the market price of goods, etc., from past environmental change element information such as economic trends, for example. By repeating the creation and verification of rules as a target, expert know-how can be acquired as rules, and new environmental change element information can be applied to the acquired rules to predict the prediction results.
実施の形態1.
以下本発明の実施の形態1を説明する。図1は、ルール獲得システムの構成を示す図である。ルール獲得システム101は、データ格納部102、ルール格納部103、ルール一時格納部104、ルール履歴格納部105、推論部106、結果判定部107、知識獲得支援部108、入力部109、及び表示部110から構成されている。
データ格納部102は、図2に示す様に、時間単位情報203、変数情報204、環境変化要素情報205、実績結果207、及び予測結果206を格納する。ここで時間単位情報203は、変数情報204における各変数の時間単位を定義するものであり、例えば、年度、年、半期、四半期、月、週、及び日などがある。変数情報204は、環境変化要素情報205、実績結果207、予測結果206のデータに用いられる変数の属性を定義したものであり、属性として前述の時間単位情報203で定義した時間単位を指定する。環境変化要素情報205、予測結果206、及び実績結果207は、前述の変数情報204で定義した変数、期間開始日、及び値に関する情報を含み、データの構成は同じであるが、データの意味と、データが生成される経緯が異なる。
As shown in FIG. 2, the
環境変化要素情報205は、分析に必要な、例えば経済動向などの環境変化要素のデータであり、入力部109により入力され、詳しくは後述するが推論部106における推論のINPUTとなるデータである。予測結果206は、例えば商品の需要、商品の市場価格などの項目についての分析結果であり、詳しくは後述するが推論部106における推論のOUTPUTとなるデータである。実績結果207は、分析結果である例えば商品の需要、商品の市場価格などの項目についての、過去の実績結果207のデータであり、推論部106により導かれる値ではなく、入力部109により入力される実績値であり、詳しくは後述するが、結果判定部107において、前述の推論部106のOUTPUTである予測結果206と比較される。
The environmental
ルール格納部103は、図3に示す様に、複数の推論エンジンを有する。ひとつの推論エンジンは、複数のルールから構成され、ルールはひとつのIF−THENルール情報、ひとつの重み付け情報、ひとつ又は複数の入力変数情報、ひとつの結果情報により構成される。ここでIF−THENルール情報とは、入力から結果を推測するためのロジックである。重み付け情報とは、複数のIF−THENルールから同じ結果変数情報に係わる値を推測する場合に、導かれた複数の値に重み付けを行った後にひとつの値を求めるための、重み付けを定義した情報である。結果変数情報とは、IF−THENルールの結果となる変数と時間の組み合わせを定義した情報である。ルール格納部103が格納するデータは、知識獲得支援部108により作成される。
As shown in FIG. 3, the rule storage unit 103 has a plurality of inference engines. One inference engine includes a plurality of rules, and each rule includes one IF-THEN rule information, one weighting information, one or a plurality of input variable information, and one result information. Here, the IF-THEN rule information is a logic for inferring a result from an input. Weighting information is information defining weighting for obtaining one value after weighting a plurality of derived values when estimating values related to the same result variable information from a plurality of IF-THEN rules. It is. The result variable information is information that defines a combination of a variable and a time as a result of the IF-THEN rule. Data stored in the rule storage unit 103 is created by the knowledge
ルール一時格納部104も、ルール格納部103と同様のデータを格納するが、ルール一時格納部104は、知識獲得支援部108において検証途中のルールを格納し、ルール格納部103は、知識獲得支援部108が検証を終えて確定したルールを格納する。
The rule
ルール履歴格納部105は、図4に示す様に、IF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、及び結果変数情報を、修正時刻、推論エンジン、及びルールなどを示す情報と共に格納する。ルール履歴格納部105は、知識獲得支援部108の指示により、ルール格納部103に格納されたルールが削除又は変更される際に、履歴として格納するものである。
As shown in FIG. 4, the rule history storage unit 105 stores IF-THEN rule information, weighting information, input variable information, and result variable information together with information indicating a modification time, an inference engine, a rule, and the like. The rule history storage unit 105 stores, as a history, when a rule stored in the rule storage unit 103 is deleted or changed in accordance with an instruction from the knowledge
推論部106は、知識獲得支援部108から検証途中のルールによる推論の指示を受付けると、ルール一時格納部104に格納されたルールを用いて、データ格納部102に格納された環境変化要素情報205から予測結果206を推測し、データ格納部102に格納する。また、推論部106は、表示部110にユーザに指示を促す画面を表示して、入力部109を介してユーザから推論の指示を受付けることにより、ルール格納部103に格納されたルールを用いて、データ格納部102に格納された環境変化要素情報205から予測結果206を推測し、データ格納部102に格納することもできる。
When the
結果判定部107は、知識獲得支援部108の指示を受付けると、知識獲得支援部108を介して推論部106により求めた予測結果206を取得し、前述の予測結果206と、データ格納部102に格納された実績結果207との比較を表示部110に表示し、ユーザから前記予測結果206が妥当であるかどうかを判定を受付け、知識獲得支援部108に返す。
When the
知識獲得支援部108は、表示部110にルール作成を促す画面を表示し、入力部109を介してユーザから指示を受付けることにより、ルールを作成して、ルール一時格納部104に格納を依頼する。さらに知識獲得支援部108は、妥当な判定結果を得られるまで、ルールの修正、推論部106による推論、及び結果判定部107による判定を繰り返した後、検証途中はルール一時格納部104が格納していた新たなルールを、ルール格納部103に格納する。
The knowledge
この様に、本発明によれば、推論部106においては、例えば経済動向などの過去の環境変化要素情報205から、分析結果である例えば商品の需要、商品の市場価格などの項目についての、過去の実績結果207に近い値を推測することを目標にして、種々の期間について推論を行うことができ、結果判定部107においては、予測結果206を実績結果207と比較できるので、予測結果206の妥当性の容易に判断でき、知識獲得支援部108においては、推論部106による推論と、結果判定部107による判定をよりどころに、専門家のノウハウを、ルールとして獲得することができる。
As described above, according to the present invention, the
さらに、知識獲得支援部108は、推論の対象となる入力変数情報と結果変数情報の期間を、データ格納部102に格納された時間単位情報203に定義された増減単位にあわせて、容易に増加・現象させることができるので、過去の種々のケースについて、ルールを検証することができ、ルールの精度を高めることができる。さらに、知識獲得支援部108は、過去のルールについて、ルール履歴格納部105に格納を依頼し、ルール作成の際には、ルール履歴格納部105に格納されたルールを再利用することができ、効率良くルール作成できる。
Further, the knowledge
なお、データ格納部102、ルール格納部103、ルール一時格納部104、及びルール履歴格納部105が格納するデータの詳細について、推論部106、結果判定部107、及び知識獲得支援部108の処理の流れについて、表示部110に表示する画面例については、後述する。
Note that the details of the data stored in the
図8は、ルール獲得システムのH/W構成を示す図である。ルール獲得システムは、バスで接続された外部記憶装置801、CPU(中央処理装置)802、メインメモリ(主記憶装置)803、入力装置804、表示装置805、及び通信装置806から構成される。
FIG. 8 is a diagram illustrating the H / W configuration of the rule acquisition system. The rule acquisition system includes an
データ格納部102、ルール格納部103、及びルール履歴格納部105は、例えばハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、MO、CD,DVD、磁気テープなどの外部記憶装置801で構成される。ルール一時格納部104は、例えばRAM(Random Access Memory)などのメインメモリ(主記憶装置)803、又は外部記憶装置801で構成される。推論部106、結果判定部107、及び知識獲得支援部108は、外部記憶装置801、メインメモリ(主記憶装置)803、及びCPU(中央処理装置)802で構成され、外部記憶装置801からメインメモリ(主記憶装置)803にロードされたデータ処理に係わるプログラムがCPU(中央処理装置)802に順次読み込まれて処理を行う。
The
入力部109は、例えばマウス、キーボードなどの入力装置804、LANやWANなどに接続された通信装置806、外部記憶装置801、メインメモリ(主記憶装置)803、及びCPU(中央処理装置)802から構成され、入力装置804又は通信装置806から入力指示とデータを受付けて、外部記憶装置801からメインメモリ(主記憶装置)803にロードされたデータ入力に係わるプログラムがCPU(中央処理装置)802に順次読み込まれて処理を行う。表示部110は、例えばディスプレイなどの表示装置805で構成される。
The
図5は、前述の様に、入力部109により入力され、データ格納部102により格納される時間単位情報203のデータ例である。本実施の形態で取り扱われる時間は、分析を行う日付ベースの時間概念であり、時間単位のデータも日付をベースとしたものになっている。図5に示す様に、1行がひとつの時間単位を定義するデータである。次に各列の意味について説明する。時間単位ID501は、時間単位を特定するIDである。時間単位名称502は、時間単位の内容を表す名称である。時間単位順序503は、時間単位ごとの優先順序を表し、時間単位の範囲に応じた数値が割り当てられる。図5では、より時間範囲の広い時間単位に大きい数値が割り当てられ、より時間範囲の狭い時間単位に小さい数値が割り当てられている。時間範囲504は、該当時間単位の時間範囲を表す。
FIG. 5 is a data example of the
図6は、前述の様に、入力部109により入力され、データ格納部102により格納される変数情報204のデータ例である。変数情報204は、環境変化要素情報205、実績結果207、予測結果206のデータに用いられる変数の属性を定義したものである。図6に示す様に1行がひとつの変数を定義するデータである。次に各列の意味について説明する。変数ID601は、変数を特定するIDである。変数名602は、変数の内容を表す名称である。値単位603は、変数に入力される値の単位を示す。時間単位ID604は、変数の時間単位を表し、前述の時間単位情報203において定義された時間単位データの時間単位ID501が設定される。
FIG. 6 is a data example of the
図7は、前述の様に、入力部109により入力され、データ格納部102により格納される環境変化要素情報205のデータ例である。環境変化要素情報205は、分析に必要な、例えば経済動向などの環境変化要素のデータである。図7に示す様に1行が、あるひとつの環境変化要素情報のある期間の実績値である。次に各列の意味について説明する。変数ID701は、環境変化要素情報205の種類を特定する変数IDであり、前述の変数情報204において定義された変数情報データの変数ID601が設定される。期間開始日702は、環境変化要素情報205の期間開始日が設定される。
FIG. 7 is a data example of the environment
ここで、ある環境変化要素情報データの変数名、値単位、及び時間単位IDは、前記環境変化要素情報データの変数ID701と同じ変数ID601を持つ変数情報データを特定することにより、得ることができる。さらに、ある環境変化要素情報データの時間単位名称、時間単位順序、範囲は、前述の様にして特定された変数情報データの時間単位ID604と同じ時間単位ID501を持つ時間単位情報203データを特定することにより、得ることができる。すなわち、値703は、変数ID701によって特定される変数名602、値単位603、時間単位名称502、時間単位順序503、時間範囲504などの特徴を持つ環境変化要素情報205の、期間開始日702から始まる時間範囲504によって定まる期間の、値を示す。
Here, the variable name, value unit, and time unit ID of certain environmental change element information data can be obtained by specifying variable information data having the same variable ID 601 as the variable ID 701 of the environmental change element information data. . Further, the time unit name, time unit order, and range of certain environment change element information data specify
例えば、図7の行704の環境変化要素情報データは、変数ID701が「M1」であり、期間開始日702が「2004/01/01」であり、値703が「18」である。さらに、図6の行605の変数ID601が「M1」であることから、環境変化要素情報データ(行705)には変数情報データ(行605)が対応することがわかる。すなわち、環境変化要素情報データ(行704)の変数名は、「景気動向指数(DI)」であり、値単位は「%」であり、時間単位IDは「MONTH」である。さらに、図5の行509の時間単位ID501が「MONTH」であることから、環境変化要素情報データ(行705)と変数情報データ(行605)には、時間単位情報データ(行509)が対応することがわかる。すなわち、環境変化要素情報データ(行704)の時間単位名称は「月」であり、時間単位順序は「3」であり、時間範囲は「1月」である。すなわち、行704は、2004年1月の景気動向指数(DI)が18%であることを表している。
For example, in the environment change element information data in the
実績結果207と予測結果206は、図7の環境変化要素情報205と同様の構成を持つが、入力されるデータの内容が異なる。環境変化要素情報205は、分析に必要な、例えば経済動向などの環境変化要素のデータであり、入力部109により入力され、詳しくは後述するが推論部106における推論のINPUTとなるデータである。予測結果206は、例えば商品の需要、商品の市場価格などの項目についての分析結果であり、詳しくは後述するが推論部106における推論のOUTPUTとなるデータである。実績結果207は、分析結果である例えば商品の需要、商品の市場価格などの項目についての、過去の実績結果207のデータであり、推論部106により導かれる値ではなく、入力部109により入力される実績値であり、詳しくは後述するが、結果判定部107において、知識獲得支援部108を介して受付けた、前述の推論部106のOUTPUTである予測結果206と比較される。
The
次に本実施の形態におけるルールの概念について説明する。本発明は、専門家の推論過程、経験、又は勘などの分析手順を、ルールとして獲得する技術に関する。ルール格納部103は、図3に示す様に、複数の推論エンジンを有する。ひとつの推論エンジンは、複数のルールから構成され、ルールはひとつのIF−THENルール情報、ひとつの重み付け情報、ひとつ又は複数の入力変数情報、ひとつ又は複数の結果情報により構成される。ここでIF−THENルール情報とは、入力から結果を推測するためのロジックである。重み付け情報とは、複数のIF−THENルールから同じ結果変数情報に係わる値を推測する場合に、導かれた複数の値に重み付けを行った後に、同じ結果変数情報に係るひとつの値を求めるための、重み付けを定義した情報である。入力変数情報とはIF−THENルールの入力となる変数と時間の組み合わせを定義した情報である。結果変数情報とは、IF−THENルールの結果となる変数と時間の組み合わせを定義した情報である。なお、本実施の形態では、推論の手法としてファジィ推論を適用しており、詳細は後述するが、IF−THENルール情報は、IF部とTHEN部がファジィ集合により定義され、推論実行時には、IF−THENルールごとに結果集合を推測し、さらに各IF−THENルールの結果集合に重み付けを適用した後に、min−max−重心法により、同じ結果変数情報に係る各集合の面積の重心を求めることにより、ひとつの値を求める。なお、推論の手法としてファジィ推論以外の手法を適用してもよく、例えばIF−THENルールは、単なる計算式であり、推論実行時には、IF−THENルールごと計算により値を推測し、さらに各IF−THENルールの結果の値に、重み付けによる乗算を行った後に、同じ結果変数情報に係る各値の平均値を求めることにより、ひとつの値を求めるのでもよい。また、各IF−THENルールは必ず異なる結果変数情報が定義されるものとして、重み付けを行わない様にしてもよい。 Next, the concept of rules in the present embodiment will be described. The present invention relates to a technique for acquiring an analysis procedure such as an inference process, experience, or intuition of an expert as a rule. As shown in FIG. 3, the rule storage unit 103 has a plurality of inference engines. One inference engine is composed of a plurality of rules, and each rule is composed of one IF-THEN rule information, one weighting information, one or a plurality of input variable information, and one or a plurality of result information. Here, the IF-THEN rule information is a logic for inferring a result from an input. The weighting information is used to obtain one value related to the same result variable information after weighting a plurality of derived values when a value related to the same result variable information is estimated from a plurality of IF-THEN rules. This information defines weighting. The input variable information is information that defines a combination of a variable and time to be input to the IF-THEN rule. The result variable information is information that defines a combination of a variable and a time as a result of the IF-THEN rule. In this embodiment, fuzzy inference is applied as an inference method, and the details will be described later. However, in the IF-THEN rule information, the IF part and the THEN part are defined by a fuzzy set. -Estimating a result set for each THEN rule, and further applying weighting to the result set of each IF-THEN rule, then finding the center of gravity of the area of each set related to the same result variable information by the min-max-centroid method To find one value. Note that a method other than fuzzy inference may be applied as an inference method. For example, the IF-THEN rule is a simple calculation formula. At the time of inference execution, a value is estimated by calculation for each IF-THEN rule, and each IF-THEN rule is further calculated. A single value may be obtained by multiplying the value of the result of the -THEN rule by weighting and then obtaining the average value of each value related to the same result variable information. In addition, each IF-THEN rule may be defined such that different result variable information is defined, and weighting may not be performed.
図15は、専門家の推論過程、経験、又は勘などの情報を、本実施の形態では、ファジィ推論の手法を適用し、どの様な形式のルールとしてとらえるのかを表す模式図である。ひとつの推論エンジン1501は、ルール1(1502)とルール2(1503)とルール3(1504)により定義されている。各ルールには、IF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、及び結果変数情報が定義されている。例えばルール1(1502)のIF−THENルール情報は「IF 小さい THEN 少ない」という文言で説明されるもものであり、ここでIFに続く「小さい」とは入力変数情報「2003年度4月 景気動向指数(DI)」が「小さい」ということであり、THENに続く「少ない」とは結果変数情報「2004年度 製品××売上げ」が「少ない」ということである。各ルールの入力変数情報に、該当する環境変化要素情報205の値を適用して、IF−THENルール情報にて定義されたロジックに従い、結果変数情報に該当する結果集合を推測し、重み付けを乗算することにより変化させて、さらに同じ結果変数情報について、重み付けを乗算された結果集合の面積の重心を求めることにより、製品××売上げ推論エンジン1501の予測結果206とする。ここで、例えば、「2004年度 製品××売上げ」を推測するために必要な環境変化要素情報205が何かを推測して、この環境変化要素情報205を入力変数情報とするルールを追加することや、各IF−THENルール情報における「小さい」「少ない」「大きい」という文言の表す具体的な数値を、検証を繰り返しながら決めていくことが、すなわち、専門家の推論過程、経験、又は勘などの情報を、推論を利用したルールとして獲得することである。
FIG. 15 is a schematic diagram showing what type of rules are obtained by applying a fuzzy inference method in the present embodiment to information such as an inference process, experience, or intuition of an expert. One
図16は、図15をよりデータに近い形式で表したルールの模式図である。図15のルール1(1502)、ルール2(1503)、及びルール3(1504)は、各々図16のルール1(1602)、ルール2(1603)、及びルール3(1604)の様に表され、IF−THENルールは、IF部とTHEN部を、それぞれファジィ集合で定義したルールとなっている。図15において、ルール1(1502)のIF−THENルールは「IF 小さい THEN 少ない」であり、重み付けは「1.0」であり、入力変数情報は「2003年4月 景気動向指数(DI)」であり、結果変数情報は「2004年度 製品××売上げ」であるが、この様なルールをファジィ集合を用いて、どの様に表すかを説明する。 FIG. 16 is a schematic diagram of a rule representing FIG. 15 in a format closer to data. Rule 1 (1502), rule 2 (1503), and rule 3 (1504) in FIG. 15 are represented as rule 1 (1602), rule 2 (1603), and rule 3 (1604) in FIG. 16, respectively. The IF-THEN rule is a rule in which an IF part and a THEN part are defined by fuzzy sets. In FIG. 15, the IF-THEN rule of rule 1 (1502) is “IF small THEN less”, the weight is “1.0”, and the input variable information is “April 2003 Business Trend Index (DI)”. The result variable information is “FY2004 Product xx Sales”. How to express such a rule using a fuzzy set will be described.
図16において、1606はIF部のファジィ集合である。横軸1616は図15の入力変数情報で定義された「2003年4月 景気動向指数(DI)」であり、縦軸1612は図15のIF−THENルール「IF 小さい THEN 少ない」の「小さい」に該当する割合を1から0の間の数値で表したものである。IF部のファジィ集合はメンバーシップ関数1614と横軸1616と縦軸1612で囲まれた空間のことであり、メンバーシップ関数は、閾値1613と閾値1617をつなぐ直線で表される。
In FIG. 16, 1606 is a fuzzy set of the IF unit. The
また、1607はTHEN部のファジィ集合である。ここで、横軸1624は図15の結果変数情報で定義された「2003年4月 製品××売上げ」であり、縦軸1618は図15のIF−THENルール「IF 小さい THEN 少ない」の「少ない」に該当する割合を1から0の間の数値で表したものである。THEN部のファジィ集合はメンバーシップ関数1621と横軸1624と縦軸1618で囲まれた空間のことであり、メンバーシップ関数は、閾値(1619)と閾値(1620)と閾値(1623)をつなぐ直線で表される。
次に、図16において、ファジィ推論の流れを説明する。環境変化要素情報205から「2003年4月 景気動向指数(DI)」の値を取得し、ルール1の横軸に割り当て、IF部ファジィ集合のメンバーシップ関数1614との交点1615から、グレード値(縦軸の値)を得る。次に、THEN部のファジィ集合を前述のグレード値で切り取った集合1625を得る。さらに重み付け「1.0」により縦軸を100%に縮小して1625を求める。なお、ルール1の例では、重み付けは100%なので縦軸は変わらないが、重み付けが0.9であれば90%、0.8であれば80%に縮小するわけである。同様にしてルール2からは1626、ルール3からは1629を得る。これら3つの集合の面積の重心が「2004年 製品××売上げ」の予測結果206である。この様な手法をファジィ推論ではMIN−MAX重心法と呼んでいる。図28にMIN−MAX重心法重心法によるファジィ推論過程や推論計算の様子を説明する。図28のルールにおいて、予測時のIF部の変数の値とメンバーシップ関数との交点を求めてゆく。仮に図10のように3つのルールが交点があり採用されたとする。この例ではIF部の変数はDIで、予測値のDI値は20%である。ルール1で交点をTHEN部のメンバシップ関数にぶつけるとルール1の採用度合いを表す面積部分が選択される。このルールは重み付けが1.0なので大きめの形状を示している。同様に採用されたルール2、ルール3においても採用度合いをあらわす面積を抽出していく。ルール2の重み付けは0.6でルール3のそれは1.0なので、これらに見合った面積部分が選択されている。次の各々の選択面積部分をある間隔で離散化する。図28の例では0.2億単位に分割している。重心を求める公式は、重心法を採用し、x軸、y軸を用いると、式「重心=Σ(xi×yi)/Σ(xi)」で求めることができる。図28の実計算式により、この場合の推論値は2.34億をもって重心と定めている。
Next, the flow of fuzzy inference will be described with reference to FIG. The value of “April 2003 Business Trend Index (DI)” is acquired from the environmental
図9は、前述の様に、知識獲得支援部108により作成され、ルール格納部103により格納されるルールデータの例である。図9に示す様に、1行がルールの要素となるIF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、又は結果変数情報を定義するデータである。次に各列の意味について説明する。推論エンジンID901は、推論エンジンを特定するIDである。図3に示す様に、ルールは推論エンジンごとに作成されるが、推論エンジンID901はこの推論エンジンを特定する。ルール番号902は、ルールを特定するIDである。図3に示す様に、ルールごとにIF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、結果変数情報が定義される。ルールタイプ903は、前述のIF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、及び結果変数情報などのルールの分類を特定する。
FIG. 9 is an example of rule data created by the knowledge
変更種別904は、該当の情報が追加・削除・変更のいずれであるかを示す。変数ID905は、ルールタイプ903が入力変数情報又は結果変数情報である場合に、対応する変数を特定する。ここで指定される変数IDは、図6において説明した変数情報204で定義された変数ID601である。さらに図6の変数情報204から図5の時間単位情報203を辿れば、変数ID905、及び601がもつ時間範囲504をも特定することができる。
The
期間開始日906は、ルールタイプ903が入力変数情報又は結果変数情報である場合に、対応する変数の期間開始日を特定する。ここで前述の様に特定した時間範囲504の情報と期間開始日906の情報を合わせれば、指定の入力変数情報又は結果変数情報の具体的な期間を特定することができる。さらに、ルールタイプ903が入力変数情報である場合に、図9の変数ID905及び期間開始日906と、図7の環境変化要素情報205の変数ID701及び期間開始日702とを照らし合わせれば、該当変数の値703を得ることができる。また、ルールタイプ903が結果変数情報である場合に、図7と同様のデータ構成を持つ予測結果206に対して、変数ID701に変数ID905の値を設定し、期間開始日703に期間開始日906の値を設定し、値703に推論結果として得た値を設定することができる。さらに、前述の様にして作成した予測結果206と、図7と同様のデータ構成を持つ実績結果207とを比較し、変数ID701と期間開始日702が合致する値703とを比較することができる。
The
重み907は、ルールタイプ903が重み付け情報である場合に、0.0〜1.0までの数値を指定する。IF部概念908は、図15で説明したルール概念のIF部概念を文言で指定する。この文言は推論に影響があるわけではないが、IF−THENルールを説明する役割を果たす。IF部閾値X1(909)は、図16で説明したIF部ファジィ集合のひとつ目の閾値の横軸の値を指定する。IF部閾値Y1(910)は、図16で説明したIF部ファジィ集合のひとつ目の閾値の縦軸の値を指定する。IF部閾値X2(911)とIF部閾値Y2(912)は、図16で説明したファジィ集合の二つ目の閾値の横軸と縦軸の値を指定する。同様にして最低3組以上のIF部用閾値が保存できればよい。THEN部概念913は、図15で説明したルール概念のTHEN部概念を文言で指定する。THEN部閾値X1(914)は、図16で説明したTHEN部ファジィ集合のひとつ目の閾値の横軸の値を指定する。THEN部閾値Y1(915)は、図16で説明したTHEN部ファジィ集合のひとつ目の閾値の縦軸の値を指定する。同様にして最低3組以上のTHEN部用閾値が保存できればよい。
The
なお、推論の手法としてファジィ推論以外の手法を適用する場合には、IF部概念(908)よりも右の列については、適用する推論の手法に必要なデータを保存すればよい。また、図9の例では、ひとつのIF−THENルール情報に対して、ひとつの入力変数情報を適用する例を示しているが、ひとつのIF−THENルール情報に対して、複数の入力変数情報を適用してもよく、その場合には、ルールタイプ903が結果変数情報である行については、ひとつのルール内で結果変数情報を特定するためのデータ列を追加し、ルールタイプ903がIF−THENルール情報である行については、推論のロジックで使用される複数の変数各々に対して、前述の結果変数情報を特定するためのデータ列を追加すればよい。また、各IF−THENルールは必ず異なる結果変数情報が定義されるものとして、重み付けを行わない様にしてもよい。その場合は、ルールタイプ903として重み付け情報は不要となり、重み907の列は不要となる。
When a method other than fuzzy inference is applied as an inference method, data necessary for the inference method to be applied may be stored in the right column of the IF unit concept (908). In the example of FIG. 9, one input variable information is applied to one IF-THEN rule information. However, a plurality of input variable information is applied to one IF-THEN rule information. In this case, for a row in which the
なお、ルール一時格納部104に格納されるルール一時データについても、図9を用いて説明したルールデータと同様の構成を持つ。
Note that the rule temporary data stored in the rule
図10は、前述の様に、知識獲得支援部108により作成され、ルール履歴格納部105により格納されるルール履歴データの例である。図10に示す様に、1行がルールの1履歴となっている。次に各列の意味について説明する。図10のルール履歴データの各列は、図9のルールデータの各列と比べた時に、図9のルールデータの前列に、修正時刻1001を追加したものになっている。修正時刻1001は、各行のルール履歴を、知識獲得支援部108における修正順序通りに順序付けすることが可能なレベルの日付時刻である。推論エンジンID901以降の各列については、図9を用いて説明したルールデータの推論エンジンID901以降の各列と同様である。
FIG. 10 is an example of rule history data created by the knowledge
図11は、前述の推論部106の処理の流れを説明するフローチャートである。まず、入力部109又は知識獲得支援部108から、ルール格納部103又はルール一時格納部104のいずれかの指定を受付ける。(ステップS1101)ここで、予測のための推論実行の場合は、入力部109を介してユーザから指定を受付けるし、知識獲得のための推論実行の場合は、知識獲得支援部108から受付ける。次に、入力部109又は知識獲得支援部108から、推論エンジンの指定を、ユーザから受付ける。(ステップS1102)ここで、予測のための推論実行の場合は、入力部109を介してユーザから指定を受付けるし、知識獲得のための推論実行の場合は、知識獲得支援部108から受付ける。次に、ステップS1101で指定されたルール格納部103又はルール一時格納部104のいずれかから、ステップS1102で指定された推論エンジンに係わるルールを取得する。(ステップS1103)
FIG. 11 is a flowchart for explaining the flow of processing of the
次に、ステップS1104からステップS1107において、期間変更を行う。なお、期間変更を行うとは、具体的には図9において説明した期間開始日906を、本推論実行の間、一時的に変更するということである。まず、ステップS1103で取得した全ルールの入力変数情報と結果変数情報について、変数情報204と時間単位情報203を辿ることにより、各々の時間単位順序を取得する。より詳細に説明すると、ステップS1103で取得した全ルールの入力変数情報と結果変数情報について、変数ID905を特定し、同じ変数ID601を持つ変数情報204データから時間単位ID604を特定し、同じ時間単位ID501を持つ時間単位情報データから時間単位順序503と時間範囲504を取得する。(ステップS1104)次に、ステップS1104で取得した時間単位順序が最も大きい時間範囲504を、本推論エンジンにおける、時間増減単位とする。ここで、図5の説明で前述した様に、より時間範囲の広い時間単位に大きい数値が割り当てられ、より時間範囲の狭い時間単位に小さい数値が割り当てられているので、時間単位順序が最も大きい時間範囲とは、すなわち最も広い時間範囲のことである。(ステップS1105)入力部109から、入力変数情報と結果変数情報の期間の変更を受付ける。なお、期間変更は、ステップS1105で求めた時間増減単位をベースに複数単位の増減が可能である。ひとつの推論エンジンには複数の入力変数情報と結果変数情報が定義されているが、最も時間範囲の広い入力変数情報又は結果変数情報変数に合わせて、全ての入力変数情報と結果変数情報の期間開始日を変更できる。(ステップS1106)入力変数情報の期間開始日と、結果変数情報の期間開始日を、ステップS1105で取得した増減単位をベースに、ステップS1106で受付けた増減数だけ、増減する。例えばステップS1105で取得した増減単位が1年であり、増減数が+2であれば、すべての期間開始日を2年増加させる。(ステップS1107)なお、期間変更の例については、図17と図18を用いて後述する。
Next, in step S1104 to step S1107, the period is changed. Note that the period change specifically means that the
次に、データ格納部102に格納された環境変化要素情報205から、ステップS1103で取得したルールの入力変数情報の変数と期間開始日(ただし、期間開始日については、ステップS1107で修正していれば、修正後の期間開始日)に該当する値を取得する。(ステップS1108)次に、推論を実行する。(ステップS1109)なお、推論の実行は、図15と図16において説明した通りであるが、前述の様にファジィ推論以外の推論の手法を適用していてもよい。いずれにせよ、適用した推論のロジックに従って、IF−THENルールの入力変数情報に該当する環境変化要素情報205の値を割り当てて、IF−THENルールの結果変数情報に係る値を求める。次に、データ格納部102に、ステップS1109で求めた値を、ステップS1103で取得したルールの結果変数情報の変数と期間開始日(ただし、期間開始日については、ステップS1105で修正していれば、修正後の期間開始日)と共に、予測結果206として格納させる。なお、図21に推論部の画面例を示す。
Next, from the environment
図12は、前述の結果判定部107の処理の流れを説明するフローチャートである。まず、推論部106で求めデータ格納部102による格納された予測結果206と、予めデータ格納部102により格納されていた実績結果207を、表示部110により比較しやすい形式でユーザに示す。(ステップS1201)次に、入力部109を介してユーザから、予測結果206が実績結果207と比べて妥当であるか否かを受付ける。(ステップS1202)なお、図22に結果判定部の画面例を示す。結果判定部の画面には、図22の例に示す様に、予測結果206と実績結果207の差分を表示してもよい。
FIG. 12 is a flowchart for explaining the flow of processing of the
図13は、前述の知識獲得支援部108の処理の流れを説明するフローチャートである。まず、入力部109を介してユーザから、推論エンジンの新規作成を行うのか、又は既存の推論エンジンを指定してその修正をするのかを受付ける。(ステップS1301)ステップS1301で新規作成を受付けた場合は、推論エンジンID901を定める。(S1302)ステップS1301で既存の推論エンジンの修正を受付けた場合は、次にステップS1301で受付けた推論エンジンに係わるルールを、ルール格納部103から取得し、ルール一時格納部104に格納する。(ステップS1303)次に、ステップS1301で受付けた推論エンジンに係わる過去のルールを、ルール履歴格納部から取得する。(ステップS1304)
FIG. 13 is a flowchart for explaining the processing flow of the knowledge
次に、ルールを修正する。(ステップS1305)ルールの修正方法の処理の流れについては、図14を用いて後述する。次に、推論部106による推論を行う。(ステップS1306)なお、推論部106の処理の流れは前述の図11の通りである。次に、結果判定部107により、知識獲得支援部108を介して取得した推論部106による予測結果206が妥当であるか否かの判定を行う。(ステップS1307)なお、結果判定部107の処理の流れは前述の図12の通りである。判定が、「妥当でない」であれば、ステップS1305に戻って再度ルールを修正し、検証作業を繰り返す。判定が「妥当」であれば、ルール格納部103に格納されたデータのうち、今回変更されるルールを、ルール履歴格納部に格納する。(ステップS1308)次に、ルール一時格納部104に格納されたルールのうち、今回変更するルールを、ルール格納部103に格納する。
Next, modify the rules. (Step S1305) The process flow of the rule correction method will be described later with reference to FIG. Next, inference by the
図14は、ステップS1305で述べたルールを修正する処理の流れを説明するフローチャートである。まず、ルール一時格納部104から取得した、該当推論エンジンに係わるルールデータと、ルール履歴格納部105から取得した該当推論エンジンに係わるルール履歴とを、表示部110によりユーザに表示する。(ステップS1401)次に、入力部109を介してユーザから修正するルールタイプ903を受付ける。(ステップS1402)ここでルールタイプ903とは、IF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、又は結果変数情報である。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the flow of processing for correcting the rule described in step S1305. First, the rule data regarding the corresponding inference engine acquired from the rule
ステップS1402で受付けたルールタイプ903がIF−THENルール情報であれば、表示部110によりユーザに、IF−THENルール情報と修正履歴を示す。(ステップS1403)次に、入力部109によりユーザからIF−THENルール情報の修正を受付けて、ルール一時格納部に保存する。(ステップS1404)
If the
ステップS1402で受付けたルールタイプ903が重み付け情報であれば、表示部110によりユーザに、重み付け情報と修正履歴を示す。(ステップS1405)次に、入力部109によりユーザから重み付け情報の修正を受付けて、ルール一時格納部に保存する。(ステップS1406)ステップS1402で受付けたルールタイプ903が入力変数情報であれば、表示部110により、ユーザに入力変数情報と修正履歴を示す。(ステップS1407)次に、入力部109によりユーザから入力変数情報の修正を受付けて(ステップS1410)、さらに該当変数に係わるIF−THENルール情報の修正を受付けて(S1403)、変更した入力変数情報と共にルール一時格納部に保存する。(ステップS1404)ステップS1402で受付けたルールタイプ903が結果変数情報であれば、表示部110によりユーザに、結果変数情報と修正履歴を示す。(ステップS1409)次に、入力部109によりユーザから、結果変数情報の修正を受付けて、ルール一時格納部に保存する。(ステップS1410)
If the
なお、ステップS1404と、ステップS1406と、ステップS1408と、ステップS1410とでは、ユーザから過去の修正履歴の指定を受付けることにより、最新のルールを過去のルールに置き換えて、再利用できる。過去の修正履歴は、図10で説明した様に、図9で説明したルールデータに修正時刻を付加したのみの構成となっており、図10において、ユーザが指定したルール履歴データを1行について、修正時刻を外し、変更種別904を、追加又は変更に改めて、ルール一時格納部に格納すればよい。また、ステップS1408の入力変数情報と、ステップS1410の結果変数情報の再利用については、該当の変数修正と同時に行われたIF−THENルール情報と、重み付け情報についても、同時に再利用する。
In step S1404, step S1406, step S1408, and step S1410, by accepting designation of the past correction history from the user, the latest rule can be replaced with the past rule and reused. As shown in FIG. 10, the past correction history has a configuration in which only the correction time is added to the rule data described in FIG. 9, and the rule history data designated by the user in FIG. The modification time may be removed, and the
なお、ステップS1401の画面例を図23に、ステップS1403の画面例を図24に、ステップS1405の画面例を図25に、ステップS1407の画面例を図26に示す。ステップS1409の画面例を図27に示す。 FIG. 23 shows a screen example of step S1401, FIG. 24 shows a screen example of step S1403, FIG. 25 shows a screen example of step S1405, and FIG. 26 shows a screen example of step S1407. A screen example of step S1409 is shown in FIG.
図17と図18は、図11の推論部の処理フローで説明したステップS1104からステップS1107までの期間変更の例である。例えば、図17においては、1年増加する様に期間変更する例を説明する。図17においては、ルール格納部103にルール1701が格納されており、データ格納部102に変数情報1702と時間単位情報1703が格納されている。なお、期間変更を行うとは、具体的にはルール1701の期間開始日を、本推論実行の間、一時的に変更するということである。まず、ルール1701の入力変数情報と結果変数情報について、変数情報204と時間単位情報203を辿ることにより、各々の時間単位順序を取得する。より詳細に説明すると、ルール1701のルールタイプ903が入力変数情報又は結果変数情報であるようなデータについて、各々変数IDを特定する。次に、変数情報1702において、前述のルール1701で特定した変数IDと同じ変数IDを持つ変数情報データを特定し、さらに時間単位IDを特定する。次に、時間単位情報1703において、前述の変数情報1702で特定した時間単位IDと同じ時間単位IDを持つ時間単位情報データを特定し、さらに時間単位順序と時間範囲を特定する。この様な手順に従うと、ルール1701における変数N1の時間単位順序は6で、時間範囲は1年であり、変数M1の時間単位順序は1で、時間範囲は1日であり、変数M2の時間単位順序は3で、時間範囲は1月であり、変数M3の時間単位順序は5で、時間範囲は6月である。(ステップS1104)次に、ステップS1104で取得した時間単位順序が最も大きいのは6であるから、対応する時間範囲の1年を、本推論エンジンにおける、時間増減単位とする。(ステップS1105)入力部109から、1年を時間増減単位として、+1の入力変数情報と結果変数情報の期間の変更を受付ける。(ステップS1106)
FIGS. 17 and 18 are examples of changing the period from step S1104 to step S1107 described in the processing flow of the inference unit in FIG. For example, in FIG. 17, an example will be described in which the period is changed so as to increase by one year. In FIG. 17, a rule 1701 is stored in the rule storage unit 103, and variable information 1702 and time unit information 1703 are stored in the
すべての入力変数情報の期間開始日と、すべての結果変数情報の期間開始日を、ステップS1105で取得した増減単位「1年」をベースに、ステップS1106で受付けた増減数「+1」だけ、増減した結果、すなわち1年増加させた結果を、ルール1704に示す。変数N1の期間開始日「2005/4/1」は1年後の「2006/4/1」に変更されており、該当変数の時間単位名称は年度であり、該当変数の時間範囲は1年であることから、変数N1に関する期間が、2005年度から2006年度に変更されていることがわかる。変数M2の期間開始日「2004/4/1」は1年後の「2005/4/1」に変更されており、該当変数の時間単位名称は月であり、該当変数の時間範囲は1月であることから、変数M2に関する期間が、2004年4月から2005年4月に変更されていることがわかる。変数M3の期間開始日「2004/10/1」は1年後の「2005/10/1」に変更されており、該当変数の時間単位名称は半期であり、該当変数の時間範囲は6月であることから、変数M3に関する期間が、2004年下期から2005年下期に変更されていることがわかる。(ステップS1107) Increase / decrease the period start date of all input variable information and the period start date of all result variable information by the increase / decrease number “+1” received in step S1106 based on the increase / decrease unit “1 year” acquired in step S1105. The rule 1704 shows the result obtained, that is, the result increased by one year. The period start date “2005/4/1” of variable N1 has been changed to “2006/4/1” one year later, the time unit name of the relevant variable is the year, and the time range of the relevant variable is one year Therefore, it can be seen that the period related to the variable N1 is changed from FY2005 to FY2006. The period start date “2004/4/1” of variable M2 has been changed to “2005/4/1” one year later, the time unit name of the variable is month, and the time range of the variable is January Therefore, it can be seen that the period related to the variable M2 is changed from April 2004 to April 2005. The period start date “2004/10/1” of variable M3 has been changed to “2005/10/1” one year later, the time unit name of the relevant variable is half-year, and the time range of the relevant variable is June Therefore, it can be seen that the period related to the variable M3 is changed from the second half of 2004 to the second half of 2005. (Step S1107)
例えば、図18においては、6月減少する様に期間変更する例を説明する。図18においては、ルール格納部103にルール1801が格納されており、データ格納部102に変数情報1802と時間単位情報1803が格納されている。図17において説明したのと同様の手順に従うと、変数N11の時間単位順序は5で、時間範囲は6月であり、変数M11の時間単位順序は3で、時間範囲は1月であり、変数M12の時間単位順序は2で、時間範囲は7日であり、変数M13の時間単位順序は1で、時間範囲は1日である。(ステップS1104)次に、ステップS1104で取得した時間単位順序が最も大きいのは5であるから、対応する時間範囲の6月を、本推論エンジンにおける、時間増減単位とする。(ステップS1105)入力部109から、1年を時間増減単位として、−3の入力変数情報と結果変数情報の期間の変更を受付ける。(ステップS1106)
For example, in FIG. 18, an example will be described in which the period is changed so as to decrease in June. In FIG. 18, a rule 1801 is stored in the rule storage unit 103, and variable information 1802 and time unit information 1803 are stored in the
すべての入力変数情報の期間開始日と、すべての結果変数情報の期間開始日を、ステップS1105で取得した増減単位「6月」をベースに、ステップS1106で受付けた増減数「−3」だけ増減した結果、すなわち18月減少させた結果を、ルール1804に示す。変数N11の期間開始日「2005/4/1」は18月前の「2003/10/1」に変更されており、該当変数の時間単位名称は半期であり、該当変数の時間範囲は6月であることから、変数N11に関する期間が、2005年度上期から2003年度下期に変更されていることがわかる。変数M11の期間開始日「2005/3/1」は18月前の「2003/9/1」に変更されており、該当変数の時間単位名称は月であり、該当変数の時間範囲は1月であることから、変数M1に関する期間が、2005年3月から2003年9月に変更されていることがわかる。変数M12の期間開始日「2004/4/3」は18月前の「2002/10/3」に変更されており、該当変数の時間単位名称は週であり、該当変数の時間範囲は7日であることから、変数M12に関する期間が、2004年4月3日から始まる1週間から、2002年10月3日から始まる1週間に変更されていることがわかる。変数M13の期間開始日「2004/4/1」は18月前の「2002/10/1」に変更されており、該当変数の時間単位名称は日であり、該当変数の時間範囲は1日であることから、変数M13に関する期間が、2004年4月1日から2002年10月1日に変更されていることがわかる。(ステップS1107) Increase / decrease the period start date of all input variable information and the period start date of all result variable information by the increase / decrease number “−3” received in step S1106 based on the increase / decrease unit “June” acquired in step S1105. The rule 1804 shows the result obtained, that is, the result of reduction in 18 months. The period start date “2005/4/1” of variable N11 has been changed to “2003/10/1” 18 months ago, the time unit name of the relevant variable is half-year, and the time range of the relevant variable is June Therefore, it can be seen that the period related to the variable N11 is changed from the first half of 2005 to the second half of 2003. The period start date “2005/3/1” of variable M11 has been changed to “2003/9/1” 18 months ago, the time unit name of the variable is month, and the time range of the variable is January Therefore, it can be seen that the period related to the variable M1 has been changed from March 2005 to September 2003. The period start date “2004/4/3” of variable M12 has been changed to “2002/10/3” 18 months ago, the time unit name of the variable is week, and the time range of the variable is 7 days Therefore, it can be seen that the period related to the variable M12 is changed from one week starting on April 3, 2004 to one week starting on October 3, 2002. The period start date “2004/4/1” of variable M13 has been changed to “2002/10/1” 18 months ago, the time unit name of the variable is day, and the time range of the variable is 1 day. Therefore, it can be seen that the period related to the variable M13 has been changed from April 1, 2004 to October 1, 2002. (Step S1107)
図19と図20は、この様なルール獲得システムの運用例を説明する模式図である。2004年度知識獲得(1901)においては、まず知識獲得支援部108により2003年度ルールを作成し(1902)、推論部106により、前述の2003年度ルールと2002年度の環境変化要素情報(1903)から2003年度予測結果(1905)を推測し、結果判定部107により、2003年度実績結果(1906)と比較して、妥当であるか否かの判定を行い(1907)、妥当であると判定されるまでこれを繰り返す。妥当であると判定すれば知識獲得支援部108により前述の2003年度ルールを期間変更して2004年度ルール(1906)を作成する。(1908)なお、推論部106では年度の切替を容易に行えるので、2003年度ルールだけでなく、2002年度ルール、2001年度ルールなどについても同様の検証を行い、2004年度ルール1909をより確かなものにすることもできる。
FIG. 19 and FIG. 20 are schematic diagrams for explaining an operation example of such a rule acquisition system. In the 2004 knowledge acquisition (1901), the knowledge
2004年度運用(1911)では、推論部106により、前述の様に作成した200年度ルール(1909)と2003年度の環境変化要素情報(1912)から、2004年度予測結果(1904)を推測する。なお、2004年度の終わりには、2004年度の環境変化要素情報(2012)と2004年度の実績結果(2006)を、入力部109によりデータ格納部102に格納しておく。
In the 2004 operation (1911), the
さらに、2004年度の終わりには、2005年度知識獲得(2001)を行う。2005年度知識獲得(2001)においては、まず知識獲得支援部108により2004年度ルール(1909)を修正し(2002)、推論部106により、前述の2004年度ルールと2003年度の環境変化要素情報(1912)から2004年度予測結果(2005)を推測し、結果判定部107により、新たに格納された2004年度実績結果(2006)と比較して、妥当であるか否かの判定を行い(2007)、妥当であると判定されるまでこれを繰り返す。妥当であると判定すれば知識獲得支援部108により前述の2004年度ルールを帰還変更して2005年度ルール(2009)を作成する。(2008)2005年度運用(2011)では、推論部106により、前述の様に作成した2005年度ルール(2009)と2004年度の環境変化要素情報(2012)から、2005年度予測結果(2014)を推測する。
Furthermore, knowledge acquisition (2001) is performed at the end of FY2004. In the 2005 knowledge acquisition (2001), the knowledge
なお、本実施の形態の、推論部106の処理フローにおいて、図11のステップS1104とステップS1105とは異なり、単に1日を時間増減単位としてもよい。図11に示した方法では、例えばある年から翌年へ、又はある月から翌月へなどと、意味のある期間を単位として、ルールの扱う期間を切替えることができるが、1日を時間増減単位とすれば、例えば4月1日から始まる1年間を、4月15日から始まる1年間に切替えるなど、自由度を増すことができる。本実施の形態の、結果判定部107の処理フローにおいて、図12に示した処理フローとは異なり、推論部で求めた予測結果206と、実績結果207の差分を算出し、差分が予め定められた閾値よりも小さければ、予測結果206が実績結果207と比べて妥当であると判断し、その他の場合は、妥当でないと判断する様にしてもよい。この場合は、結果判定を自動で行うことができる。
Note that, in the processing flow of the
また、図1に示すルール獲得システムを、データ格納部102と、ルール格納部103と、推論部106と、入力部109と、表示部110とからのみ構成してもよい。この場合、推論部106の処理フローは、図11の処理フローとほぼ同じであり、ステップS1101ではルール格納部が自動で選定され、ステップ1102では、入力部から推論エンジンの指定を受付け、ステップS1103ではルール格納部から該当推論エンジンに係わるルールを取得する点のみ異なる。このような構成では、前述の様にして獲得済みのルールを用いて、期間変更と推論を実施できる。あるいは、図1に示すルール獲得支援システムにおいて、入力部109と表示部110とを、公衆回線又はLANなどのネットワークを介して、データ格納部102、推論部106、結果判定部107、及び知識獲得支援部108と繋がるようにしてもよい。あるいは、図1に示すルール獲得支援システムにおいて、ユーザ管理部を備えて、データ格納部102と推論部106と結果判定部107と知識獲得支援部108とを使用できるユーザと、推論部106のみ使用できるユーザとを管理できるようにしてもよい。
Further, the rule acquisition system shown in FIG. 1 may be configured only by the
この様に、本実施の形態では、本発明によれば、例えば経済動向などの過去の環境変化要素情報から、例えば商品の需要、商品の市場価格などの過去に推論したであろう分析結果(現在では実績結果になっている)を目標にして、ルールの作成と検証を繰り返すことにより、専門家のノウハウをルールとして獲得し、獲得したルールに新たな環境変化要素情報を適用することにより、予測結果を推測することができる。別途蓄積しておいた環境変化要素情報を入力変数情報に割り当てて、推論を実行することができる。変数情報と時間単位情報とを用いて、環境変化要素情報、実績結果、予測結果、ルールの入力変数情報、ルールの出力変数情報における期間の概念を、統一して扱うことができる。変数情報と時間単位情報とを用いて、ルールの入力変数情報と環境変化要素情報、ルールの出力変数情報と予測結果を対応付けることが出来る。ルールにおいて、最も時間範囲の広い変数を、時間増減単位とすることにより、ひとつの推論エンジンに係る全ルールの期間を、例えば図17に示した様にある年から翌年へ、ある月から翌月へ、又は図18に示した様にある半期から次の半期へなどと、意味のある期間を単位として、切替えることができる。日単位で期間の切替えを可能とすることにより、例えば4月1日から始まる1年間を、4月15日から始まる1年間に切替えるなど、自由度を増すことができる。結果判定を自動で行うこともできる。ルールの作成において、過去のルールを再利用できる。表示部と入力部はクライアントに配置し、推論部、結果判定部、及び知識獲得支援部はサーバ上に配置して、クライアント側では簡易な環境で、ルール獲得を行うことができる。時間経過に伴い蓄積される実績結果も考慮に入れてルールを作成することができるために、景気動向を表す各種値から商品の需要数を予測する場合など、確実な予測が不可能な事柄について、ルールを獲得するのに適している。 As described above, according to the present embodiment, according to the present invention, for example, an analysis result (e.g., demand for a product, market price of a product, etc.) that has been inferred in the past from past environmental change element information such as an economic trend ( (Currently, it is the actual result), by creating and verifying the rules repeatedly, acquiring expert know-how as rules, and applying new environmental change element information to the acquired rules, A prediction result can be estimated. It is possible to perform inference by assigning separately stored environment change element information to input variable information. Using the variable information and the time unit information, the concept of the period in the environment change element information, the actual result, the prediction result, the rule input variable information, and the rule output variable information can be handled in a unified manner. Using variable information and time unit information, it is possible to associate rule input variable information with environment change element information, rule output variable information, and prediction results. In the rule, by setting the variable with the widest time range as the unit of time increase / decrease, the period of all rules related to one inference engine is changed from one year to the next year, for example, from one month to the next month as shown in FIG. Or, as shown in FIG. 18, it is possible to switch from one half period to the next half period in units of meaningful periods. By making it possible to switch the period on a daily basis, the degree of freedom can be increased, for example, by switching from one year starting on April 1 to one year starting on April 15. Result determination can also be performed automatically. Past rules can be reused when creating rules. The display unit and the input unit are arranged on the client, and the reasoning unit, the result determination unit, and the knowledge acquisition support unit are arranged on the server, so that the client can acquire the rules in a simple environment. Because it is possible to create rules that take into account results accumulated over time, such as when forecasting the number of product demands from various values representing economic trends, matters that cannot be reliably predicted Suitable for winning the rules.
実施の形態2.
本実施の形態では、表示部110により表示する画面例について、図21から図27までを用いて説明する。図21の推論画面2101は、図11を用いて説明した推論部106の処理を実現するための画面例である。推論エンジン2102には、図9に例示した推論エンジンID901を表示する。また、推論エンジンID901に対応する推論エンジン名称が別途定義されていれば、推論エンジン名称を表示してもよい。
In this embodiment, an example of a screen displayed by the display unit 110 will be described with reference to FIGS. The inference screen 2101 in FIG. 21 is a screen example for realizing the processing of the
環境変化要素情報2103は、矩形2102に示された推論エンジンの入力変数に割り当てられる環境変化要素情報205を表形式で表示したものである。なお、環境変化要素情報205の変数ID701は、同じ変数ID701を持つ変数情報データの変数名602に変換して表示する。同様に、環境変化要素情報205の期間開始日702は、同じ変数IDを持つ変数情報データの時間単位ID604と、同じ時間単位ID501を持つ時間単位情報データの時間単位名称502と時間範囲504により、前述の期間開始日702から始まる時間範囲504を表すのに適した文言を、期間2106に表示する。同様に、環境変化要素情報205の値703は、同じ変数ID701を持つ変数情報データの値単位603を付加して、値2107に表示する。予測結果2104は、矩形2102に示された推論エンジンの結果変数として導かれ、データ格納部102に予測結果206として格納される予測結果206を表形式で表示したものである。なお、予測結果206の各列の値は、前述した環境変化要素情報205の場合と同様に変換して、変数名2108と、期間2109と、値2110に表示する。なお、推論実行前は、値2110は空欄となる。
The environment
入力部109により図21の「ルール格納部 又は ルール一時格納部指定」2111の選択を受付けると、ルールの参照先として、ルール格納部103又はルール一時格納部104のいずれかを指定できる。入力部109により「推論エンジン指定」2112の選択を受付けると、「ルール格納部 又は ルール一時格納部指定」2111で指定したルール格納部103又はルール一時格納部104から、推論エンジン2112を指定できる。ここで推論エンジンが変更されれば、推論エンジン2102と、環境変化要素情報2103と、予測結果2104の表示を変更する。
When the selection of “rule storage unit or rule temporary storage unit designation” 2111 in FIG. 21 is accepted by the
入力部109により図21の「期間変更」2113の選択を受付けると、環境変化要素情報2103又は予測結果2104の各データについて、期間2106又は期間2109を変更できる。ここで期間変更されれば、期間2106又は期間2109の表示を変更する。入力部109により「ルール保存 又は ルール一時保存」2114の選択を受付けると、「期間変更」2113で変更したルールをルール格納部103又はルール一時格納部104に格納できる。入力部109により「推論」2115の選択を受付けると、推論を実行する。入力部109により「終了」2116の選択を受付けると、本画面を終了できる。
When the selection of “period change” 2113 in FIG. 21 is accepted by the
図22の結果判定画面2201は、図12を用いて説明した結果判定部107の処理を実現するための画面例である。比較結果2202には、推論部106により導かれた予測結果206と、予測結果206と同じ変数ID701、かつ期間開始日702を保持する実績結果2004を並べて表示する。さらに、その差異2205を表示してもよい。入力部2206により「妥当」2206の選択を受付けると、判定結果は「妥当」であると判断する。入力部2206により「妥当でない」2207の選択を受付けると、判定結果は「妥当でない」であると判断する。なお、推論エンジン2102、終了2116については、前述の通りである。
A result determination screen 2201 in FIG. 22 is an example of a screen for realizing the processing of the
図23の知識獲得支援画面2301は、図13と図14を用いて説明した知識獲得支援部108の処理を実現するための画面例であり、特にステップS1401とステップ1402を実現するための画面例である。ルール変更履歴概要2302は、ルール一時格納部104から取得した推論エンジン2102に係るルールデータと、ルール履歴格納部105から取得した推論エンジン2102に係るルール履歴との概要を、表示する。
A knowledge acquisition support screen 2301 in FIG. 23 is an example of a screen for realizing the processing of the knowledge
ルール変更履歴概要2302は、IF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、及び結果変数情報などのルールの分類(ルールタイプ)を縦軸にとり、知識獲得のために、ルールの作成と推論の実行とを繰り返して行うその時間軸を横軸にとり、縦軸横軸で示す領域の中に、実績結果に予測結果を近づけるためのルールの変更を、例えばルール2304に例示するようなアイコンとして表示する。なお、各アイコン又はアイコンの背景は、ルールタイプ、変個種別、修正時刻、その他の情報により、色覚的に変化させて表示してもよい。なお、本実施の形態において、アイコンとは、絵または文字で視覚的に判別できる状態で表示装置上に表示され、マウスまたはキーボードなどの入力装置によりユーザからの選択を受付けることができるような、文字列、絵、ボタン、メニュー、及びこれらの組み合わせである。縦軸と横軸は、各々すべてのデータを表示しきれない場合には、スクロールバーを表示して、スクロールさせることにより、すべてのデータを表示することができる。
The rule change history summary 2302 takes the classification (rule type) of rules such as IF-THEN rule information, weighting information, input variable information, and result variable information on the vertical axis, and creates rules and inferences for knowledge acquisition. The horizontal axis represents the time axis for repeated execution, and the change of the rule for bringing the prediction result closer to the actual result is displayed as an icon as exemplified in the
ルール変更履歴概要2302に配置されたルールを示すアイコンには、ルール格納部103及びルール履歴格納部105に格納されたポイントとなる情報のみを取得して表示する。なお、ルール2304の例では、ルール番号902と変更種別904を表示することにより、ルールの概要を表示している。さらに、ルールを示すアイコンの前後には、ルール修正の経緯が明らかに分かる様に、例えば矢印2303と矢印2305の様に、矢印を表示する。入力部109により、ルールを示すアイコンの選択(例えばマウスによるシングルクリック)を受付けると、各ルールの分類(ルールタイプ)が、IF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、及び結果変数情報のいずれであるかに応じて、各々、図24に例示するにIF−THENルール情報修正画面2401、図25に例示する重み付け情報修正画面2501、図26に例示する入力変数情報修正画面2601、又は図27に例示する入力変数情報修正画面2701に遷移し、各々の情報を修正できる。入力部109により、ルールを示すアイコンの異なる種類の選択(例えばマウスカーソルをアイコン上に移動)を受付けると、ルール格納部103、ルール一時格納部、又はルール履歴格納部105から取得したルールデータの詳細を、例えばルール詳細2307の様に、図23上のダイアログ画面に一時的に表示できる。このように、ルール変更履歴概要2302では、例えばルール3の重み付け変更後、入力変数情報N1を追加し、入力変数情報N1の追加に係り、ルール8とルール9のIF−THENルールを追加し、ルール8の重み付けを変更し、ルール2のIF−THENルールを変更し、ルール1の重み付けを変更したという状態遷移を一目瞭然に把握することができ、各ルールのアイコンを選択すれば、どのように修正されたか分かり、知識獲得支援に役立てることができる。
For the icons indicating the rules arranged in the rule change history summary 2302, only information serving as points stored in the rule storage unit 103 and the rule history storage unit 105 is acquired and displayed. In the example of the
ルール変更履歴概要2302の左側には、ルール変更履歴概要2302の縦軸に配置された、IF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、及び結果変数情報の各々に対応する位置に、履歴2309のアイコンと、修正2310のアイコンが配置されている。入力部109により図23の履歴2309アイコンいずれかの選択を受付けると、対応する情報が、IF−THENルール情報、重み付け情報、入力変数情報、及び結果変数情報のいずれであるかに応じて、各々、図24に例示するにIF−THENルール情報修正画面2401、図25に例示する重み付け情報修正画面2501、図26に例示する入力変数情報修正画面2601、又は図27に例示する入力変数情報修正画面2701に遷移し、各々の情報を修正できる。なお、IF−THENルール情報修正画面2401、重み付け情報修正画面2501、入力変数情報修正画面2601、及び入力変数情報修正画面2701からは、本画面(知識獲得支援画面2301)に遷移できる。
On the left side of the rule change history summary 2302, the
入力部109により図23の「履歴スタート」2311の選択を受付けると、メインメモリ803に、ルール履歴の蓄積を始める。入力部109により図23の「履歴更新」2312の選択を受付けると、メインメモリ803に蓄積したルール履歴を、ルール履歴格納部105に追加して格納する。入力部109により図23の「履歴リセット」2317の選択を受付けると、ルール履歴格納部105の推論エンジン2102に係るルールデータを削除する。
When the selection of “history start” 2311 in FIG. 23 is accepted by the
入力部109により図23の「新規作成」2313の選択を受付けると、新たな推論エンジンを新規作成できる。入力部109により「推論実行 と 結果判定」2314の選択を受付けると、推論画面2101へ遷移する。推論画面2101には、現在、ルール一時格納部104に格納し、編集中である推論エンジン2102の推論エンジンID901が渡されるので、推論画面2101は、指定の推論エンジンID901に係る情報を、推論エンジン2102、環境変化要素情報2103、及び予測結果2104に表示する。さらに、推論画面2101において、入力部109により「推論」2115の選択を受付けると、推論を実行し、その後、結果判定画面2201に遷移し、結果判定画面2201は比較結果2202を表示する。さらに、結果判定画面2201において、入力部109により「妥当」2206の選択を受付けると、妥当と判断を下し、ルール格納部103とルール一時格納部104を更新する。又は、結果判定画面2201において、入力部109により「妥当でない」2207の選択を受付けると、妥当でないと判断を下し、知識獲得支援画面2301に遷移する。
When the selection of “new creation” 2313 in FIG. When the selection of “inference execution and result determination” 2314 is accepted by the
入力部109により図23の「ルール一時保存」2315の選択を受付けると、修正中の最新のルールをルール一時格納部104に格納する。入力部109により「ルール保存」2316の選択を受付けると、修正中の最新のルールをルール格納部103に格納する。なお、知識獲得支援画面2301の推論エンジン2102、終了2116については、前述の通りである。
When the selection of “temporary rule storage” 2315 in FIG. 23 is accepted by the
図24のIF−THENルール情報修正画面2401は、図14を用いて説明した知識獲得支援部108のステップS1403からステップS1404の処理を実現するための画面例である。IF−THENルール情報2402は、推論エンジン2102に係るすべてのIF−THENルールを表示する。ルール番号2403は、図9において説明したルール番号902であり、内容2404には、図9において説明したデータを、そのまま表示しても良いし、図24に示す様にグラフとして表示してもよい。入力部109により、内容2404の文言(ルール1では「ふつう」「前月と同等とする」)の選択を受付けると、ルールを説明する文言を変更することができる。入力部109により、内容2404の閾値(グラフの座標)の選択を受付けると、閾値を変更することができる。入力部109により、内容2404のメンバーシップ関数の形状を、マウスでドラッグするなどの操作により変更を受付けると、閾値を変更することができる。入力部109により、内容2404の入力変数(ルール1では「2004年度の国内企業物価指数」)の選択を受付けると、入力変数を変更することができる。入力部109により、内容2404の結果変数(ルール1では「2005年度の需要予測」)の選択を受付けると、結果変数を変更することができる。また、入力部109を介したユーザからの支持により、入力変数情報に同じ環境変化要素情報を使用した複数のルールを、一斉に追加したり、削除することができる。また、入力部109を介したユーザからの支持により、入力変数情報に同じ環境変化要素情報を使用した複数のルールについて、同じIF−THENルールを設定したり、一定間隔で連続した期間開始日を設定するなどの修正ができる。履歴2405には、過去に変更されたIF−THENルールの履歴が時系列に表示される。入力部109による、過去の履歴の選択を受付けると、該当のIF−THENルールを最新のルールとして再利用できる。
An IF-THEN rule
入力部109により「画面切替」2406の選択を受付けると、知識獲得支援画面2301、重み付け情報修正画面2501、入力変数情報修正画面2601、又は結果変数情報修正画面2701のいずれかに、遷移できる。なお、推論エンジン2102、「推論結果 と 結果判定」2314、ルール一時保存2315、ルール保存2316、及び終了2116については、前述の通りである。
When selection of “screen switching” 2406 is accepted by the
図25の重み付け情報修正画面2501は、図14を用いて説明した知識獲得支援部108のステップS1405からステップS1406の処理を実現するための画面例である。重み付け情報2502は、推論エンジン2102に係るすべての重み付けを表示する。ルール番号2403は、図9において説明したルール番号902であり、内容2504には、図9において説明したデータを簡略に、ルールを説明する文言のみ表示しており、重み付け2504には、重み907を表示する。履歴2505には、過去に変更された重み付けの履歴が時系列に表示される。入力部109による、過去の履歴の選択を受付けると、該当の重み付けを最新のルールとして再利用できる。入力部109により、重み付け2504の選択(例えばマウスによるシングルクリック)を受付けると、重み付けを変更することができる。入力部109により、重み付け2504の異なる種類の選択(例えばマウスカーソルを重み付け2504のアイコン上に移動)を受付けると、重み付けを変更した過去の履歴を時系列が表示される。
A weighting information correction screen 2501 in FIG. 25 is a screen example for realizing the processing from step S1405 to step S1406 of the knowledge
入力部109により「画面切替」2506の選択を受付けると、知識獲得支援画面2301、IF−THENルール情報修正画面2401、入力変数情報修正画面2601、又は結果変数情報修正画面2701のいずれかに、遷移できる。なお、推論エンジン2102、「推論結果 と 結果判定」2314、ルール一時保存2315、ルール保存2316、及び終了2116については、前述の通りである。
When the selection of “screen switching” 2506 is accepted by the
図26の入力変数情報修正画面2601は、図14を用いて説明した知識獲得支援部108のステップS1407からステップS1408の処理を実現するための画面例である。入力変数情報2602は、推論エンジン2102で使用されているすべてのルールの入力変数情報に係るデータを表示する。入力変数情報は、変数ID905と期間開始日906で特定され、同じ値の変数ID701と期間開始日702を有する環境変化要素情報の値703が割り当てられる。入力変数情報2602は、複数のルールで同じ変数IDの入力変数情報が指定されている場合には、まとめてひとつの入力変数情報2603のアイコンとして表示される。なお、このアイコン上には、例えば入力変数情報の有する変数ID905と同じ値の変数ID601を有する変数情報の変数名602を表示する。(景気動向指数(DI)2604は変数名の例である。)入力部109により、図26のひとつの入力変数情報2603の選択を受付けると、表示部111により、入力変数情報の使用されているルール、変数ID、期間開始日などの詳細な情報が図26上にダイアログ画面で表示される。なお、図21の環境変化要素情報2105で説明したのと同様にして、入力変数情報の変数IDは変数名に、期間開始日は期間2405に変換して表示してもよい。環境変化要素情報2603は、データ格納部102に格納されている環境変化要素情報の内、入力変数情報で使用されていないものを表すアイコン2606を表示する。或いは入力変数情報で使用されている環境変数情報についても、使用されていることが視覚的に分かるような加工を施して表示してもよい。各々のアイコン2606については、環境変化要素情報の変数名2607とグラフ2608が表示される。なお、図21の環境変化要素情報で説明したのと同様にして、環境変化要素情報の変数IDは変数名に変換して表示する。また、グラフ2608には、データ格納部102に格納されている環境変化要素情報の値がグラフ化されて表示される。すなわち、時間経過ごとの値の変化、値の単位などがまとめて視覚的に表示される。なお、グラフ2608は、入力部109により、ひとつの変数名2607が選択された場合に、一時的に表示するようにしてもよい。また、入力変数情報2602と環境変化要素情報2603との間には、入力変数情報の追加を意味するアイコンとして追加2609が常に表示され、入力変数情報の削除を意味するアイコンとして削除2610が常に表示され、入力変数情報の変更を意味するアイコンとして変更2605が常に表示される。履歴2611には、過去に削除された変数、及び過去に追加された変数の履歴が時系列に表示される。
An input variable information correction screen 2601 in FIG. 26 is an example of a screen for realizing the processing from step S1407 to step S1408 of the knowledge
入力部109により、図26のひとつの環境変化要素情報2606と追加2609の選択を受付けると、この環境変化要素情報2606の期間に係る情報を受付け、IF−THENルール情報修正画面に遷移し、複数のルールの追加を受付けることができる。ルールの追加が実行されれば、次に入力変数情報修正画面2601が表示された時、入力変数情報2602には、追加した入力変数情報を表示し、環境変数情報2603からは、同じ変数IDの環境変化要素情報を削除、又は入力変数情報に使用されていることが視覚的に分かるような加工を施して再表示する。入力部109により、ひとつの入力変数情報2603と削除2610の選択を受付けると、IF−THENルール情報修正画面に遷移し、関連する複数のルールの削除を受付ける。関連するルールの削除が実行されれば、次に入力変数情報修正画面2601が表示された時、入力変数情報2602には、削除した入力変数情報は表示されない。入力部109により、ひとつの入力変数情報2603と変更2605の選択を受け付けると、IF−THENルール情報修正画面に遷移し、関連する複数のルールの変更を受付ける。
When the selection of one environment
入力部109により「画面切替」2612の選択を受付けると、図23の知識獲得支援画面2301、図24のIF−THENルール情報修正画面2401、図25の重み付け情報修正画面2501、又は図27の結果変数情報修正画面2701のいずれかに、遷移できる。なお、推論エンジン2102、「推論結果 と 結果判定」2314、ルール一時保存2315、ルール保存2316、及び終了2116については、前述の通りである。
When selection of “screen switching” 2612 is accepted by the
図27の結果変数情報修正画面2701は、図14を用いて説明した知識獲得支援部108のステップS1409からステップS1410の処理を実現するための画面例である。図27の結果変数情報2702は、推論エンジン2102で使用されているすべてのルールに係る結果変数情報に係るデータを表示する。結果変数情報2702には、データ格納部102に格納されたすべての変数情報2703が表示される。このなかで、結果変数情報としてルールで使用されているものは、太枠で囲むなど、視覚的に目立つ様に修飾を施し、かつのリストの上部に表示する。なお、図21の環境変化要素情報で説明したのと同様にして、結果変数情報の変数IDは変数名2704に変換して表示する。
The result variable information correction screen 2701 in FIG. 27 is an example of a screen for realizing the processing from step S1409 to step S1410 of the knowledge
入力部109により図27のひとつの結果変数情報2704の選択を受付けると、結果変数情報の使用されているルール、変数ID、などの詳細な情報が表示される。また、入力部109により、ひとつの結果変数情報2704、又は変数情報2705の選択を受付けると、該当の変数に関して、結果変数情報への追加と削除をすることもでき、この場合は、追加又は削除したい結果変数情報の期間に係る情報を受付け、IF−THENルール情報修正画面に遷移し、該当のルールの追加又は削除を受付ける。ルールの追加又は削除が実行されれば、次に結果変数情報修正画面2701が表示された時は、修正後の結果変数情報と変数情報を反映した画面が表示される。履歴2706には、過去に変更された変数の履歴が時系列に表示される。
When the selection of one result
入力部109により「画面切替」2707の選択を受付けると、知識獲得支援画面2301、IF−THENルール情報修正画面2401、重み付け情報修正画面2501、又は入力変数情報修正画面2601のいずれかに、遷移できる。なお、推論エンジン2102、「推論結果 と 結果判定」2314、ルール一時保存2315、ルール保存2316、及び終了2116については、前述の通りである。
When the selection of “screen switching” 2707 is accepted by the
この様に、本実施の形態では、知識獲得支援画面により、ユーザは、時間経過に対するルールの修正履歴とルールの分類を、視覚的に認識できる。知識獲得支援画面により、ユーザは、ルールの修正過程を確認しつつ、ルールの分類に応じた修正画面に、直ちに遷移できる。指定した期間のルール履歴のみを格納できるので、正解に近づいた時のルールのみを格納し、無駄なルール履歴を削減できる。入力変数情報修正画面により、環境変化要素情報の時間に対する値の変化を視覚的に確認しながら、変数の追加と削除を行える。特にファジィを用いた推論では、同じ変数に係る複数のルールを定義することが多いが、同じ変数を使用する複数のルールについて、一括して追加、削除、及び修正を行える。この様に、本実施の形態では、各画面を総合的に使用することにより、正解のある実績データを基に、過去の時点で必要であった需要予測などのシミュレーションを簡単にかつ気軽に実施し、正解の値に近づけるように必要な環境変化要素情報の追加や削除し、その環境変化要素情報を用いたIF−THENルールや重み付けをメンバーシップ関数の形式にグラフィカルに入力しながら、思考錯誤を継続してゆく。自分なりの尺度や変動要素をメンバーシップ関数の閾値で入力し、メンバーシップ関数の量や重み付けも自由に変更可能である。入力されたルールは即座に判定されるため、ゲーム感覚で取り込むことができ、かつ思考錯誤の履歴管理は、正解に近づいた時のみ獲得するので、無駄なルール化を削減できる。各画面ではルールの分類に応じた方法で、ルールの修正履歴が表示される。 As described above, in this embodiment, the knowledge acquisition support screen allows the user to visually recognize the rule correction history and the rule classification with respect to the passage of time. The knowledge acquisition support screen allows the user to immediately transition to a correction screen corresponding to the classification of the rule while checking the rule correction process. Since only the rule history for the specified period can be stored, only the rule when the correct answer is approached can be stored, and the useless rule history can be reduced. On the input variable information modification screen, variables can be added and deleted while visually confirming the change in value of environment change element information with respect to time. In particular, inference using fuzzy, a plurality of rules related to the same variable are often defined, but a plurality of rules using the same variable can be added, deleted, and modified in a lump. In this way, in this embodiment, by using each screen comprehensively, based on the actual data with correct answers, simulation such as demand forecast that was necessary at the past time can be performed easily and easily. Add or delete environment change element information necessary to bring it closer to the correct value, and input the IF-THEN rules and weights using the environment change element information graphically into the membership function format. Will continue. You can enter your own scales and variables using the membership function threshold, and the amount and weight of the membership function can be changed freely. Since the input rule is determined immediately, it can be captured as if it were a game, and the history management of thought and error is acquired only when the correct answer is approached, so that useless rule formation can be reduced. In each screen, a rule correction history is displayed by a method according to the rule classification.
101 ルール獲得システム、102 データ格納部、103 ルール格納部、104 ルール一時格納部、105 ルール履歴格納部、106 推論部、107 結果判定部、108 知識獲得支援部、109 入力部、110 表示部、203 時間単位情報、204 変数情報、205 環境変化要素情報、206 予測結果、207 実績結果。 101 rule acquisition system, 102 data storage unit, 103 rule storage unit, 104 rule temporary storage unit, 105 rule history storage unit, 106 reasoning unit, 107 result determination unit, 108 knowledge acquisition support unit, 109 input unit, 110 display unit, 203 time unit information, 204 variable information, 205 environment change element information, 206 prediction result, 207 result result.
Claims (14)
前記推論部により、過去の入力変数情報から推測した過去の予測結果が、過去の実績結果と比較して妥当であるかどうかを判定する結果判定部と、
前記推論部において推論の分析手順を定義するルールの作成を受付けて、前記推論部により過去の入力変数情報から過去の予測結果を推測し、前記結果判定部により過去の前記予測結果が過去の実績結果と比べて妥当であるかどうかを判定することを、妥当であるとの判定結果が得られるまで繰り返すことによりルールを作成する知識獲得支援部と
を備え、
前記推論部は、前記知識獲得支援部により作成したルールにより、入力変数情報から予測結果を推測することを特徴とするルール獲得システム。 An inference section for inferring a prediction result from input variable information;
A result determination unit that determines whether or not a past prediction result estimated from past input variable information is valid by comparing with a past result result by the inference unit;
The inference unit accepts creation of a rule that defines an inference analysis procedure, the inference unit estimates a past prediction result from past input variable information, and the result determination unit converts the past prediction result into a past performance A knowledge acquisition support unit that creates a rule by repeating whether to determine whether it is appropriate compared to the result until a determination result that is appropriate is obtained;
The inference unit infers a prediction result from input variable information according to a rule created by the knowledge acquisition support unit.
変数と時間との組み合わせであり入力となる入力変数情報から予測結果を推測する分析手順であるルールと、
入力変数情報に対して、同じ変数と時間とを有する環境変化要素情報の値を割り当てて、前記入力変数情報を有する前記ルールの分析手順に従い予測結果を推測する推論部と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のルール獲得システム。 Environmental change element information that is a collection of actual data and has a combination of variable, time, and value;
A rule that is a combination of variables and time and is an analysis procedure for inferring prediction results from input variable information that becomes input,
An inference unit that assigns a value of environment change element information having the same variable and time to the input variable information and infers a prediction result according to an analysis procedure of the rule having the input variable information. The rule acquisition system according to claim 1.
前記推論部と、前記結果判定部と、前記知識獲得支援部とは、前記環境変化要素情報と、前記実績結果と、前記予測結果と、前記ルールの入力変数情報と、前記ルールの結果変数情報とについて、各々のデータの変数IDを得て、同じ値の変数IDを有する変数情報の時間単位IDを得て、さらに同じ値の時間単位IDを有する時間単位情報の時間範囲を得て、各々のデータの期間開始日と前記時間範囲とにより期間を認識することを特徴とする請求項2に記載のルール獲得システム。 The environment change element information includes a variable ID, a period start date, and a value. The actual result includes a variable ID, a period start date, and a value. The prediction result includes a variable ID, a period start date, And the rule is IF-THEN rule information, input variable information that is an input of IF-THEN rule and includes variable ID and period start date, and a result of IF-THEN rule that is variable ID and period start It has result variable information including date, the variable ID is defined by variable information having a variable ID and a time unit ID, and the time unit ID is defined by time unit ID and a time unit information having a time range. It is what
The inference unit, the result determination unit, and the knowledge acquisition support unit are the environment change element information, the actual result, the prediction result, the input variable information of the rule, and the result variable information of the rule. For each of the above, the variable ID of each data is obtained, the time unit ID of variable information having the same value of variable ID is obtained, and the time range of time unit information having the same value of time unit ID is obtained, The rule acquisition system according to claim 2, wherein a period is recognized based on a period start date of the data and the time range.
前記推論部は、各ルールの入力変数情報の変数IDと期間開始日とを得て、同じ値の変数IDと期間開始日とを有する環境変化要素情報を得て、前記環境変化要素情報の値を、各ルールの入力変数情報に値を割り当て、推論を実行して、推論により導かれた値を、各ルールの結果変数情報の変数IDと期間開始日と共に予測結果とすることを特徴とする請求項2に記載のルール獲得システム。 The environment change element information includes a variable ID, a period start date, and a value. The actual result includes a variable ID, a period start date, and a value. The prediction result includes a variable ID, a period start date, And the rule is IF-THEN rule information, input variable information that is an input of IF-THEN rule and includes variable ID and period start date, and a result of IF-THEN rule that is variable ID and period start It has result variable information including date, the variable ID is defined by variable information having a variable ID and a time unit ID, and the time unit ID is defined by time unit ID and a time unit information having a time range. It is what
The inference unit obtains the variable ID and period start date of the input variable information of each rule, obtains environment change element information having the same value of variable ID and period start date, and sets the value of the environment change element information. Assigning a value to the input variable information of each rule, executing inference, and using the value derived by inference as a prediction result together with the variable ID of the result variable information of each rule and the period start date The rule acquisition system according to claim 2.
前記知識獲得支援部から送信されたルールを表示し、前記結果判定部から送信された判定結果を表示し、前記推論部から送信された予測結果を表示する表示部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のルール獲得システム。 Connected to the reasoning unit, the result determination unit, and the knowledge acquisition support unit via a network such as a public line or a LAN, receives a rule from a user and transmits the rule to the knowledge acquisition support unit, and receives a result determination from the user. An input unit that transmits to the result determination unit, receives an inference execution request from the user, and transmits to the inference unit;
A display unit for displaying a rule transmitted from the knowledge acquisition support unit, displaying a determination result transmitted from the result determination unit, and displaying a prediction result transmitted from the inference unit. The rule acquisition system according to claim 1.
前記時間情報を一方の軸とし、前記ルールの分類を他方の軸とし、この縦軸横軸で示す領域の中に、前記知識獲得支援部において順次蓄積された前記ルールを絵又は文字又はこれらの組み合わせで表すアイコンとして表示する表示部と
を備えたことを特徴とするルール獲得システム。 Accepts the creation of a rule, which is an analysis procedure for inferring the prediction result, and stores and stores the rules before correction as past rules together with the correction time information at the time of rule correction, and reuses the previous rules at the time of rule creation With the Knowledge Acquisition Support Department,
The time information is set as one axis, the classification of the rule is set as the other axis, and in the area indicated by the vertical axis, the rule sequentially stored in the knowledge acquisition support unit is represented by a picture or a character or these A rule acquisition system, comprising: a display unit configured to display icons as combinations.
前記表示部は、前記入力部においてアイコンの選択を受付けると、前記アイコンの示すルールを修正するための画面に遷移することを特徴とする請求項8に記載のルール獲得システム。 An input unit that accepts selection of an icon representing a rule displayed by the display unit from a user;
9. The rule acquisition system according to claim 8, wherein when the display unit accepts selection of an icon in the input unit, the display unit transitions to a screen for correcting a rule indicated by the icon.
前記表示部により表示された環境変化要素情報の選択と、前記環境変化要素情報の入力変数情報への追加指示をユーザから受付け、前記表示部により表示された入力変数情報又は入力変数情報の変数の選択と、前記入力変数情報又は前記変数を有する入力変数情報の削除指示を受付ける入力部と
を備えたことを特徴とする請求項2に記載のルール獲得システム。 The first area for displaying all the input variable information related to one inference or the variables of the input variable information side by side, and the values of the environment change element information related to the variables not used for all or the input variable information over time A display unit for displaying a second region for displaying the graphs shown side by side;
The selection of environment change element information displayed by the display unit and an instruction to add the environment change element information to the input variable information are received from the user, and the input variable information displayed by the display unit or the variable of the input variable information The rule acquisition system according to claim 2, further comprising: an input unit that receives selection and an instruction to delete the input variable information or the input variable information having the variable.
前記推論ステップにより、過去の入力変数情報から推測した過去の予測結果が、過去の実績結果と比較して妥当であるかどうかを判定する結果判定ステップと、
前記推論ステップにおいて推論の分析手順を定義するルールの作成を受付けて、前記推論ステップにより過去の入力変数情報から過去の予測結果を推測し、前記結果判定ステップにより過去の前記予測結果が過去の実績結果と比べて妥当であるかどうかを判定することを、妥当であるとの判定結果が得られるまで繰り返すことによりルールを作成する知識獲得支援ステップと
を備え、
前記推論ステップは、前記知識獲得支援ステップにより作成したルールにより、入力変数情報から予測結果を推測することを特徴とするルール獲得方法。 An inference step for inferring a prediction result from input variable information;
A result determination step for determining whether or not the past prediction result estimated from the past input variable information is appropriate as compared with the past result result by the inference step;
In the inference step, accepting the creation of a rule defining an inference analysis procedure, inferring past prediction results from past input variable information in the inference step, and past prediction results in the past results in the result judging step A knowledge acquisition support step of creating a rule by repeating the determination of whether or not the result is appropriate as compared with the result until a determination result that is appropriate is obtained,
The inference step infers a prediction result from input variable information according to the rule created in the knowledge acquisition support step.
前記推論ステップは、ひとつの推論に係る全ルールの入力変数情報及び結果変数情報の変数IDを得て、前記変数IDと同じ値の変数IDを有する変数情報の時間単位IDを得て、前記時間単位IDと同じ値の時間単位IDを有する時間単位情報の時間単位順序を得て、前記時間単位順序の値から最も広い時間範囲を有する時間単位情報を得て、前記時間単位情報から時間範囲を得て時間増減単位とした後に、正又は負の前記時間増減単位の個数を受付けて、前記入力変数情報及び前記結果変数情報の期間開始日を増減することにより、ひとつの推論に係る全ルールの期間を変更することを特徴とする請求項12に記載のルール獲得方法。 The rule is IF-THEN rule information, input variable information that is an input of the IF-THEN rule and includes a variable ID and a period start date, and result variable information that is a result of the IF-THEN rule and includes a variable ID and a period start date. The variable ID is defined by variable information having a variable ID and a time unit ID, and the time unit ID is a time unit representing an order of the time unit ID, the time range, and the width of the time range. Defined by time unit information having an order,
The inference step obtains variable IDs of input variable information and result variable information of all rules related to one inference, obtains a time unit ID of variable information having a variable ID of the same value as the variable ID, and A time unit order of time unit information having the same time unit ID as the unit ID is obtained, time unit information having the widest time range is obtained from the value of the time unit order, and the time range is obtained from the time unit information. After obtaining the time increase / decrease unit, accept the number of positive or negative time increase / decrease units, and increase / decrease the period start date of the input variable information and the result variable information. The rule acquisition method according to claim 12, wherein the period is changed.
前記推論ステップは、1日を時間増減単位として、正又は負の前記時間増減単位の個数を受付けて、前記入力変数情報及び前記結果変数情報の期間開始日を増減することにより、ひとつの推論に係る全ルールの期間を変更することを特徴とする請求項12に記載のルール獲得方法。 The rule is IF-THEN rule information, input variable information that is an input of the IF-THEN rule and includes a variable ID and a period start date, and result variable information that is a result of the IF-THEN rule and includes a variable ID and a period start date. The variable ID is defined by variable information having a variable ID and a time unit ID, and the time unit ID is defined by a time unit ID and a time unit information having a time range. ,
The inference step accepts the number of positive or negative time increase / decrease units with 1 day as the time increase / decrease unit, and increases or decreases the period start date of the input variable information and the result variable information to make one inference. The rule acquisition method according to claim 12, wherein the period of all the rules is changed.
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