JP2010020771A5

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Publication number: JP2010020771A5
Application number: JP2009163409A
Authority: JP
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2029-07-10

Claims

目標値に最も近い値を有する少なくとも１つの経路を識別する方法であって、
複数のノードおよびノード対の間の複数のエッジを含む開始グラフを提供するステップであって、各エッジは、少なくとも１つの正の有向加重値を有し、前記ノードは個々に、少なくとも１つのプロパティ値を含み、機械またはシステムの物理的ロケーションまたは動作状態を表すステップと、
前記開始グラフおよび開始ノードに少なくとも部分的に基づいて後続グラフを構成するステップと、
前記開始グラフおよび少なくとも１つのゴールノードに少なくとも部分的に基づいて先行グラフを構成するステップと、
前記後続および先行グラフに少なくとも部分的に基づいて接続グラフを構成するステップと、
前記接続グラフの所定の各ノードの上界および下界値を、前記所定のノードから前記少なくとも１つのゴールノードに到るすべての残りの経路の加重値に少なくとも部分的に基づいて決定するステップと、
前記上界および下界値を使用して最良優先探索を実行して、非ゼロ目標値に最も近い経路値を有する前記開始ノードから前記ゴールノードに到る少なくとも１つの経路を識別するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法であって、
前記接続グラフは、前記後続および先行グラフの共通部分として構成されることを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法であって、
前記接続グラフの所定の各ノードの上界および下界値を決定するステップが、
前記少なくとも１つのゴールノードの前記上界および下界値をゼロに初期化するステップと、
前記ゴールノードから前記開始ノードへと逆方向に辿りながら、式

に従って、前記接続グラフの所定の各ノードｎに前記所定のノードの先行ノードｍから到着するエッジに沿って上界値Ｕ_Ｓｍおよび下界値Ｌ_Ｓｍを決定するステップであって、式中のｖ（ａ_{ＳＭ，ＳＮ}）は、前記先行ノードｍから前記所定のノードｎへの前記エッジの前記少なくとも１つの有向加重値であるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法であって、
前記最良優先探索を実行するステップが、
前記開始ノードから前記ゴールノードへと順方向に辿りながら、以下のノード評価に従って、
（１）所定の各ノードｎについて、後続ノードの集合を生成するステップと、
（２）所定の集合の後続各ノードについて、後続ノード値

を決定するステップであって、

は、前記所定のノードｎから所定の後続ノードまでの前記エッジの前記加重値であり、Ｔは、前記目標値である、決定するステップと、
（３）所定の集合の各後続ノードついて、前記後続ノードの上界値Ｕ_Ｓｍおよび下界値Ｌ_Ｓｍを使用して、以下のように、

関数Ｆを評価するステップであって、ここで、

である、評価するステップと、
（４）すべての評価された後続ノードをリスト内に保持するステップであって、リスト内ではすべてのノードが関数Ｆの結果によってソートされる、保持するステップと、
（５）最小関数Ｆを有する１つのノードを選択し、前記選択されたノードがゴールノードになるまで、ステップ（１）から続行して、前記後続ノード集合に少なくとも部分的に基づいて、非ゼロ目標値に最も近い経路値を有する前記開始ノードから前記ゴールノードに到る少なくとも１つの経路を識別するステップと、
に従って、所定の各ノードｎのノード評価を実行するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
機械またはシステムの物理的ロケーションまたは動作状態を表し、少なくとも１つのプロパティ値を有する複数のノードと、各エッジが少なくとも１つの正の有向加重値を有するノード対の間の複数のエッジとを含む開始グラフにおいて、目標値に最も近い値を有する少なくとも１つの経路を識別するためのシステムであって、
前記システムは、
少なくとも１つの処理装置と、
前記少なくとも１つの処理装置によって実行される目標値探索コンポーネントと、を有し、
前記目標値探索コンポーネントが、
前記少なくとも１つの処理装置によって実行されるグラフ構成コンポーネントであって、前記開始グラフ、開始ノード、および少なくとも１つのゴールノードに少なくとも部分的に基づいて接続グラフを構成するように動作するグラフ構成コンポーネントと、
前記少なくとも１つの処理装置によって実行される計算コンポーネントであって、前記接続グラフの所定の各ノードの上界および下界値を、前記所定のノードから前記少なくとも１つのゴールノードに到るすべての経路の前記加重値に少なくとも部分的に基づいて決定するように動作する計算コンポーネントと、
前記少なくとも１つの処理装置によって実行される探索コンポーネントであって、前記上界および下界値を使用して最良優先探索を実行して、非ゼロ目標値に最も近い経路値を有する前記開始ノードから前記ゴールノードに到る少なくとも１つの経路を識別するように動作する探索コンポーネントと、
を備えることを特徴とするシステム。
請求項５に記載のシステムであって、
前記グラフ構成コンポーネントは、前記開始グラフ及び前記開始ノードに少なくとも部分的に基づいて後続グラフを構成し、前記開始グラフ及び前記少なくとも１つのゴールノードに少なくとも部分的に基づいて先行グラフを構成し、前記後続及び先行グラフの共通部分として前記接続グラフを構成するように動作することを特徴とするシステム。
請求項５に記載のシステムであって、
前記計算コンポーネントは、前記少なくとも１つのゴールノードの前記上界及び下界値をゼロに初期化し、前記ゴールノードから前記開始ノードへと逆方向に辿りながら、式

に従って、前記接続グラフの所定の各ノードｎに前記所定のノードの先行ノードｍから到着するエッジに沿って上界値Ｕ _Ｓｍおよび下界値Ｌ _Ｓｍを決定するように動作し、
式中のｖ（ａ _{ＳＭ，ＳＮ} ）は、前記先行ノードｍから前記所定のノードｎへの前記エッジの前記少なくとも１つの有向加重値であることを特徴とするシステム。
請求項５に記載のシステムであって、前記探索コンポーネントは、前記開始ノードから前記ゴールノードへと順方向に辿りながら、以下のノード評価に従って、
（１）所定の各ノードｎについて、後続ノードの集合を生成するステップと、
（２）所定の集合の後続各ノードについて、後続ノード値

を決定するステップであって、

は、前記所定のノードｎから所定の後続ノードまでの前記エッジの前記加重値であり、Ｔは、前記目標値である、決定するステップと、
（３）所定の集合の各後続ノードついて、前記後続ノードの上界値Ｕ _Ｓｍおよび下界値Ｌ _Ｓｍを使用して、以下のように、

関数Ｆを評価するステップであって、ここで、

である、評価するステップと、
（４）すべての評価された後続ノードをリスト内に保持するステップであって、リスト内ではすべてのノードが関数Ｆの結果によってソートされる、保持するステップと、
（５）最小関数Ｆを有する１つのノードを選択し、前記選択されたノードがゴールノードになるまで、ステップ（１）から続行して、前記後続ノード集合に少なくとも部分的に基づいて、非ゼロ目標値に最も近い経路値を有する前記開始ノードから前記ゴールノードに到る少なくとも１つの経路を識別するステップと、
に従って、所定の各ノードｎのノード評価を実行するように動作することを特徴とするシステム。
請求項８に記載のシステムであって、
前記探索コンポーネントは、前記少なくとも１つの処理装置によって実行される刈り込みコンポーネントであって、前記後続ノードの集合を選択的に刈り込んで前記最良優先探索の速度を上げるように動作する刈り込みコンポーネントを含むことを特徴とするシステム。
請求項５に記載のシステムであって、
前記開始グラフは、生産プラントを動作させて１つ以上の生産ゴールを達成する計画を構成するためのモデルベース制御システム内の診断エンジンのビリーフモデルであり、前記開始グラフは、前記生産プラントの状態を表す複数のノード及び前記プラント状態を１つのグラフノードから別のグラフノードに遷移させるための、１つ以上のプラントリソースによるアクションを表す複数のエッジを含み、各エッジは、０以上１以下の値を有する前記アクションに関連する失敗確率を定義する、少なくとも１つの正の有向加重値を有し、
前記目標値探索コンポーネントは、前記診断エンジンに組み込まれ、前記探索コンポーネントは、最良優先探索を実行して、非ゼロ目標値に最も近い失敗確率値を有する所定の生産ゴールを達成するための少なくとも１つの生産計画を識別する、
ことを特徴とするシステム。