JP2015133138A - autonomous intelligence generator - Google Patents

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JP2015133138A JP2015044040A JP2015044040A JP2015133138A JP 2015133138 A JP2015133138 A JP 2015133138A JP 2015044040 A JP2015044040 A JP 2015044040A JP 2015044040 A JP2015044040 A JP 2015044040A JP 2015133138 A JP2015133138 A JP 2015133138A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To advance generation of intelligence and construction of an intelligence system by analyzing information autonomously.SOLUTION: In an initial stage, a connection relationship between patterns is generated from a problem pattern toward a pattern of a field, a problem type, and a solution. For several problems, the connection relationship between patterns is allowed to learn to strengthen the combination between patterns. When a problem pattern is inputted, a pattern corresponding to a field and a problem type and a pattern for achieving a target of a problem solution is excited to generate a connection relationship. Then, the pattern of a field and a problem type is allowed to operate on the problem pattern to excite a pattern indicating a problem point. A pattern for correlating solution to the pattern for indicating a problem point is operated and a pattern for indicating solution is excited. For the pattern for indicating a problem point, the pattern for indicating the solution is operated, thus exciting a pattern for indicating a state after execution of the solution to the problem point. A pattern is shifted by operation between patterns to bring the pattern close to a pattern for a problem solution.

Description

この発明は逐次、入力された情報から問題解決の手法を学習し、自律的に問題解決する知能を構築していく人工知能およびソフトウェアに関するものである。  The present invention relates to artificial intelligence and software that sequentially learns problem solving techniques from input information and constructs intelligence that autonomously solves problems.

従来の人工知能は、あらかじめプログラムされた手順に従った行動を行う。プログラムで設定された処理以外の実施は困難であり、入力された情報から問題解決の手法を学習し、類似の問題を自律的に解決していくことは困難であった。  Conventional artificial intelligence performs actions according to pre-programmed procedures. Implementations other than the processing set by the program are difficult, and it is difficult to learn a problem solving method from the input information and solve similar problems autonomously.

従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じて機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また、入力された情報から問題解決方法を学習し、類似の問題を自律的に解決していくことは困難であった。
本発明では人間の指示および学習により情報および情報の構造を分析・記録する処理を実施し、情報間の関係をパターン間の接続関係およびパターン間の処理により問題解決方法を学習していく。また、自律的に情報を分析し、知能の生成および知能体系の構築を進めていく。
Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. In addition, it is difficult to learn a problem solving method from input information and solve similar problems autonomously.
In the present invention, processing for analyzing and recording information and the structure of information is performed by human instruction and learning, and a problem solving method is learned for the relationship between information by connection between patterns and processing between patterns. In addition, we will analyze information autonomously, and proceed with the generation of intelligence and the construction of an intelligent system.

(請求項1に対応)(Corresponding to claim 1)

機械に入力情報の処理等を行わせる場合、機械に搭載した計算機にあらかじめプログラム言語により作成されたプログラムを組込み、実行することにより実現する。あらかじめ設定された条件が検出されると対応する動作が実行されるようにプログラムを作成する。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを修正する。
入力した情報をパターンに変換して逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、類似の問題に対し自律的に回答を生成する人工知能およびソフトウェアは従来無い。
When the machine performs processing of input information, it is realized by incorporating and executing a program created in advance in a program language in a computer mounted on the machine. A program is created such that when a preset condition is detected, a corresponding operation is executed. If the detection of the condition and the corresponding action are not appropriate, the program installed on the computer is modified.
Conventionally, there is no artificial intelligence and software that converts input information into patterns and records them sequentially, learns problem solving methods by human instructions and autonomous learning, and autonomously generates answers to similar problems.

(請求項2に対応)(Corresponding to claim 2)

機械に入力情報の処理等を行わせる場合、機械に搭載した計算機にあらかじめプログラム言語により作成されたプログラムを組込み、実行することにより実現する。あらかじめ設定された条件が検出されると対応する動作が実行されるようにプログラムを作成する。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを修正する。
入力した情報をパターンに変換して逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により数学および物理の数式処理および化学式処理を学習し、数学、物理および化学の問題に対し自律的に回答を生成する人工知能およびソフトウェアは従来無い。
When the machine performs processing of input information, it is realized by incorporating and executing a program created in advance in a program language in a computer mounted on the machine. A program is created such that when a preset condition is detected, a corresponding operation is executed. If the detection of the condition and the corresponding action are not appropriate, the program installed on the computer is modified.
Converts input information into patterns and records them sequentially, and learns mathematical and physical formula processing and chemical formula processing by human instruction and autonomous learning, and generates answers autonomously for mathematical, physical and chemical problems There is no artificial intelligence and software.

(請求項3に対応)(Corresponding to claim 3)

機械に入力情報の処理等を行わせる場合、機械に搭載した計算機にあらかじめプログラム言語により作成されたプログラムを組込み、実行することにより実現する。あらかじめ設定された条件が検出されると対応する動作が実行されるようにプログラムを作成する。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを修正する。
入力した情報をパターンに変換して逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により他言語への翻訳を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成する人工知能およびソフトウェアは従来無い。
When the machine performs processing of input information, it is realized by incorporating and executing a program created in advance in a program language in a computer mounted on the machine. A program is created such that when a preset condition is detected, a corresponding operation is executed. If the detection of the condition and the corresponding action are not appropriate, the program installed on the computer is modified.
Conventionally, there is no artificial intelligence and software that converts input information into a pattern and sequentially records it, learns translation into another language by human instruction and autonomous learning, and autonomously generates translation into another language.

(請求項4に対応)(Corresponding to claim 4)

機械に入力情報の処理等を行わせる場合、機械に搭載した計算機にあらかじめプログラム言語により作成されたプログラムを組込み、実行することにより実現する。あらかじめ設定された条件が検出されると対応する動作が実行されるようにプログラムを作成する。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを修正する。
入力した情報をパターンに変換して逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、状況の分析、問題点の抽出、問題点の解決策案の生成、解決策案の評価および解決策の選択を実施し、類似の問題に対し自律的に解決策を生成する人工知能およびソフトウェアは従来無い。
When the machine performs processing of input information, it is realized by incorporating and executing a program created in advance in a program language in a computer mounted on the machine. A program is created such that when a preset condition is detected, a corresponding operation is executed. If the detection of the condition and the corresponding action are not appropriate, the program installed on the computer is modified.
The input information is converted into patterns and recorded sequentially, and problem solving methods are learned by human instruction and autonomous learning, situation analysis, problem extraction, problem solution drafting, solution drafting Traditionally, there is no artificial intelligence and software that performs evaluation and solution selection and autonomously generates solutions to similar problems.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

(請求項1に対応)(Corresponding to claim 1)

従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また、入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、類似の問題に対し自律的に回答を生成することは従来困難であった。  Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. In addition, it has been difficult in the past to record input information sequentially, learn problem solving methods by human instructions and autonomous learning, and generate answers autonomously for similar problems.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

(請求項2に対応)(Corresponding to claim 2)

従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また、入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により数学および物理の数式処理および化学式処理を学習し、数学、物理および化学の問題に対し自律的に回答を生成することは従来困難であった。  Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. In addition to recording input information sequentially, learning mathematical and physical formula processing and chemical formula processing by human instruction and autonomous learning, and generating answers autonomously for mathematical, physical and chemical problems has been conventional It was difficult.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

(請求項3に対応)(Corresponding to claim 3)

従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また、入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により他言語への翻訳を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成することは従来困難であった。  Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. In addition, it has been difficult in the past to record input information sequentially, learn translation into other languages by human instructions and autonomous learning, and autonomously generate translations into other languages.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

(請求項4に対応)(Corresponding to claim 4)

従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また、入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、状況の分析、問題点の抽出、問題点の解決策案の生成、解決策案の評価および解決策の選択を実施し、類似の問題に対し自律的に解決策を生成することは従来困難であった。  Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. In addition to sequentially recording the input information, learn the problem solving method by human instruction and autonomous learning, analyze the situation, extract the problem, generate the solution of the problem, evaluate and solve the solution It has been difficult in the past to select solutions and generate solutions autonomously for similar problems.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

(請求項1に対応)(Corresponding to claim 1)

人間の思考は言語により表現されるが、この言語により表現された情報をパターンと呼ぶものに変換する。パターンという形に変換すると、人間の個々の思考は個々のパターンとして表現することができ、人間の思考の変遷はパターンからパターンへの変化としてとらえることができる。またパターンは単に言語を表現したものだけではなく、例えば画像情報を表現することも可能であり、情報の処理を行うことも可能である。また、動作を行うために駆動装置を駆動するための信号を生成することも可能である等、扱うことができる範囲が非常に広い概念である。
情報をこのようなパターンに変換し、人間の思考をパターンとしてとらえると、人間の思考はパターンからパターンへの変化として表現することができる。人間の思考を表現する言語をパターンに変換し、パターンおよびパターン間の関係を分析すると、文の種類(平常文、疑問文、命令文等)および特徴(真理、真実、事実、定義、規則、常識、説明、仮説、予測、意見、感想)を識別することができる。
文の種類および特徴は人間が識別できるように、機械にも識別を学習させることが可能である。文の種類は文に含まれる単語を分析することにより、平常文、疑問文、命令文等の識別が可能である。文の特徴のうち、真理、真実、事実、定義、規則、常識については個々に関して人間が教示して機械に学習させる。これは各情報を機械に入力する際に、個々の情報の種類(真理、真実、事実、定義、規則、常識)についても識別して記録することにより実施できる。その他の情報の種類(説明、仮説、予測、意見、感想)の識別は文の種類が(真理、真実、事実、定義、規則、常識)として記録されていないことと、文に含まれる単語(だろう、考える、思う・・等)を分析することにより実施することができる。
言語をパターンに変換し、文を構成する単語に対応するパターンの集合として表現し、単語間の意味的な関係をパターンとパターンとの接続関係で表現すると、文のもつ意味的な関係をパターンとパターンの接続関係で表現することができる。
また、この接続関係は論理関係、定義、帰属の関係、類似の関係、作用と結果の関係、推論の展開等、様々な関係を表現することが可能であり、また属性の継承、共通的特徴の継承と個々の特徴の識別ということも柔軟に表現することができる。
新規に入力した情報は既に記録している知識体系と照合し、整合性および新規性について評価することができる。真理、真実、事実、定義、規則および常識として識別し、記録している情報と整合しない場合は、その情報は誤っている可能性が高い。一方、整合しているか整合していないかの判断ができない場合は、その情報を判断できるだけの知識が未だ蓄えられていないと考えられるため、人間の判断を求めることにする。人間がその情報は正しいと判断できる場合は、その結果を機械に通知することとする。機械はその情報を説明または仮説という位置づけで記録し、将来的に別の情報を得ることにより、真理、真実、事実、定義、規則および常識の組合せで論理展開できた時に、評価済みの情報として識別し、記録することとする。
このように、情報をパターンに変換し、情報の種類、特徴を識別、分類して記録し、情報と情報の関係(論理的な関係、類似関係、相反関係、類推等、様々な関係)をパターンとパターンの接続関係として表現することにより、情報を知識体系として構築することができる。
このように情報を知識体系として構築すると、問題解決方法についても学習し、知識を向上させることができる。まず、問題を分析し問題点の明確化および問題解決の目標を設定する。次に問題点を解決するための解決策案を抽出し適用する。適用後の状況を評価し、問題解決の目標に到達すれば処理としては完了になる。問題解決の目標に到達していなければ、再度新しい状態につき、上記のプロセスを適用し、問題解決の目標に近づけていく。
問題の分析および問題点の明確化は目標とする状態と現状の差異を検出、識別する方法を学習することにより実施する。また、各問題に対応する解決策案も対応する処理を学習することにより実施する。
以上についてパターンを使って説明すると、次のようになる。
問題のパターンを分析し、どのような分野の、どのような問題の型かを識別する。分野および問題の型の識別、そして問題の型に対応する解決策に関して、初期段階では人間が教示して機械に学習させる。これは各問題のパターンを機械に入力する際に、人間が問題点の識別に考慮する単語、単語の意味、特徴、属性等に関するパターンを励起し、その後に人間が識別した分野、問題の型および問題の型に対応する解決策を表現するパターンを逐次、励起することにより、問題のパターンから分野、問題の型および解決策のパターンに向けてパターン間の接続関係が生成される。数々の問題に対し、このようなパターン間の接続関係を学習させ、パターン間の結合を強化していく。ある程度、学習が進むと機械は問題のパターンが入力されると、対応する分野、問題の型および解決策のパターンを自律的に励起するようになる。この結果が、誤っていれば、人間が誤っている旨、機械に通知し、誤ったパターンとの接続を弱め、正しいパターンとの接続を強化する修正を行う。このような学習により、機械は問題の分野、問題の型および解決方法について識別できるようになる、
パターンの学習が完了すると、問題が入力された後の処理の学習を行っていく。問題のパターンが入力されると、分野、問題の型に対応するパターンおよび問題解決の目標を表現するパターンを励起し、接続関係を生成する。次に、分野および問題の型のパターンを問題のパターンに作用させ問題点を表すパターンを励起させる。(パターン間に関係性を定義することにより、ある入力パターンと作用を表すパターンとを励起することにより、作用の結果を表すパターンが励起するようにパターン間結合を定義することができる。)引き続き、問題点を表すパターンに解決策を対応づけするパターンを作用させ、解決策を表すパターンを励起する。問題点を表すパターンに対し、この解決策を表すパターンを作用させることにより、問題点に解決策を施した後の状態を表すパターンを励起する。このようなパターン間の作用によりパターンを遷移させ、問題解決のパターンへ近づけていく。問題点に解決策を施した状態の生成は問題点のパターンを構成する各要素のパターンを識別し、解決策を施すことに対応して各要素のパターンを変更することにより生成する。
人間が問題を解決しようとする時の思考パターンは大きく分けて2種類あると考えられる。1つは問題そのものに対応する思考パターンであり、もう1つは問題を解決するための手続きに関する思考パターンである。何か問題が発生した時、人間は状況を調べ、状況を分析し、問題の原因を特定し、問題の原因を解消するための方策を考える。問題の思考パターンに問題解決するための手続きの思考パターンを作用し、問題解決に向けて思考パターンを変化させていく。このプロセスについてパターンを使って表現すると下記のようになる。
1. 問題を定義
問題をパターンで表現(P(i))
2. 問題を分析
問題のパターンおよび問題を構成する要素のパターンから関連するパターンを励起
(問題のパターンだけではあるべき状態との差異が検出されない場合は、等価なパ ターン、論理的に導かれるパターン、関連パターンを励起し、問題点のパターンを 顕在化させる。)
(Pdi)
3. 原因の分析
あるべき状態および構成要素のパターンと上記の問題および問題を構成する要素と のパターンを比較し、差異をなっている要素に対応するパターンを識別(Ppi)
4. 処置の選択
問題となっている上記の差異を解消するための方策に対応するパターンを励起
(問題を解消させるための方策は問題解決のための手順、経験則等を踏まえ、問題 のパターンを変化させるパターンを生成する。)
(Pai)
5. 問題の原因を解消
問題のパターンに処置のパターンを作用させる
(処置パターンを施すことにより問題となっている要素に対応するパターンが解消 される。)
Human thought is expressed in language, but the information expressed in this language is converted into what is called a pattern. When converted into a pattern, human thoughts can be expressed as individual patterns, and human thought transitions can be viewed as changes from pattern to pattern. Further, the pattern is not only a language expression, but can express image information, for example, and can process information. Further, it is a concept that has a very wide range that can be handled, for example, it is possible to generate a signal for driving the driving device to perform the operation.
If information is converted into such a pattern and human thought is regarded as a pattern, human thought can be expressed as a change from pattern to pattern. When we convert the language that expresses human thoughts into patterns and analyze the patterns and the relationships between patterns, the types of sentences (normal sentences, question sentences, imperative sentences, etc.) and features (truths, truths, facts, definitions, rules, Common sense, explanation, hypothesis, prediction, opinion, impression).
Sentence types can be trained by machines so that humans can identify the types and characteristics of sentences. The sentence type can be identified as a normal sentence, a question sentence, a command sentence, etc. by analyzing words included in the sentence. Among the features of the sentence, truth, truth, facts, definitions, rules, and common sense are taught by humans for each individual and learned by the machine. This can be done by identifying and recording each type of information (truth, truth, fact, definition, rule, common sense) as each information is entered into the machine. Identification of other types of information (explanation, hypothesis, prediction, opinion, impression) is that the sentence type is not recorded as (truth, truth, fact, definition, rule, common sense) and the word ( I think, think, think, etc.) can be implemented by analyzing.
If the language is converted into a pattern and expressed as a set of patterns corresponding to the words that make up the sentence, and the semantic relationship between the words is expressed by the connection relationship between the patterns, the semantic relationship of the sentence It can be expressed by the connection relation of the pattern.
In addition, this connection relationship can express various relationships such as logical relationship, definition, attribution relationship, similar relationship, relationship between action and result, inference development, inheritance of attributes, common features, etc. Inheritance and identification of individual features can be expressed flexibly.
The newly entered information can be checked against the already recorded knowledge system and evaluated for consistency and novelty. Information that is identified as truth, truth, facts, definitions, rules and common sense and is not consistent with the information recorded is likely to be incorrect. On the other hand, if it is not possible to judge whether the information is consistent or not, it is considered that knowledge sufficient to determine the information has not yet been stored, and therefore human judgment is required. If humans can judge that the information is correct, the result will be notified to the machine. The machine records the information as an explanation or hypothesis, and obtains other information in the future, so that it can be logically expanded with a combination of truth, truth, facts, definitions, rules and common sense as evaluated information. It shall be identified and recorded.
In this way, information is converted into patterns, information types and characteristics are identified, classified and recorded, and information-information relationships (logical relationships, similar relationships, reciprocal relationships, analogies, etc.) Information can be constructed as a knowledge system by expressing the connection relationship between patterns.
When information is constructed as a knowledge system in this way, problem solving methods can be learned and knowledge can be improved. First, analyze the problem, clarify the problem, and set a goal for problem solving. Next, a solution plan for solving the problem is extracted and applied. The situation after application is evaluated, and if the goal of problem solving is reached, the process is completed. If the problem-solving goal has not been reached, the above process is applied again to a new state, and the problem-solving goal is approached.
Problem analysis and problem clarification are implemented by learning how to detect and identify differences between the target state and the current situation. Moreover, the solution proposal corresponding to each problem is implemented by learning the corresponding processing.
The above is explained using patterns as follows.
Analyze problem patterns and identify what areas and what types of problems. In the early stages, humans are taught to let the machine learn about domain and problem type identification, and solutions corresponding to problem types. This is because when each problem pattern is input to the machine, it excites patterns related to words, word meanings, features, attributes, etc. that humans consider for problem identification, and then the fields and problem types identified by humans. And, by sequentially exciting patterns representing solutions corresponding to the problem types, connection relationships between patterns are generated from the problem patterns to the field, problem types and solution patterns. For a number of problems, we will learn such connection relationships between patterns and strengthen the connection between patterns. As learning progresses to some extent, when a problem pattern is input, the machine autonomously excites the corresponding field, problem type, and solution pattern. If the result is incorrect, the machine is notified that the person is wrong, and the connection with the incorrect pattern is weakened and the connection with the correct pattern is strengthened. Such learning allows machines to identify problem areas, problem types and solutions,
When the pattern learning is completed, the process after the problem is input is learned. When a problem pattern is input, a pattern corresponding to a field, a problem type, and a pattern expressing a problem solving target are excited to generate a connection relationship. Next, the pattern of the field and problem type is applied to the problem pattern to excite the pattern representing the problem. (By defining the relationship between the patterns, it is possible to define the inter-pattern coupling so that the pattern representing the result of the action is excited by exciting a certain input pattern and the pattern representing the action.) Then, a pattern that associates the solution with the pattern that represents the problem is caused to act, and the pattern that represents the solution is excited. By applying the pattern representing the solution to the pattern representing the problem, the pattern representing the state after the solution is applied to the problem is excited. Patterns are transitioned by such an action between patterns, and are brought closer to a problem solving pattern. The state in which the solution is applied to the problem is generated by identifying the pattern of each element constituting the pattern of the problem and changing the pattern of each element in response to applying the solution.
There are two types of thought patterns when humans are trying to solve problems. One is a thought pattern corresponding to the problem itself, and the other is a thought pattern related to a procedure for solving the problem. When something goes wrong, humans examine the situation, analyze the situation, identify the cause of the problem, and think about ways to solve the cause of the problem. The thinking pattern of the procedure for solving the problem acts on the thinking pattern of the problem, and the thinking pattern is changed toward the problem solving. This process can be expressed using patterns as follows.
1. Define the problem Express the problem as a pattern (P (i))
2. Analyzing the problem Exciting the relevant pattern from the problem pattern and the pattern of the elements that make up the problem (if no difference from the state that should be the problem pattern alone is detected, an equivalent pattern, a logically derived pattern, (Exciting related patterns and revealing problematic patterns)
(Pdi)
3. Cause analysis Compare the pattern of the desired state and component with the above problem and the component of the problem, and identify the pattern corresponding to the different element (Ppi)
4). Selection of treatment Excites a pattern corresponding to the policy to eliminate the above-mentioned differences in question. (The policy to solve the problem is to change the pattern of the problem based on the procedure and rule of thumb for solving the problem. Generate the pattern to be used.)
(Pai)
5. Eliminate the cause of the problem. Apply the treatment pattern to the problem pattern. (By applying the treatment pattern, the pattern corresponding to the element in question is eliminated.)

課題を解決するための手段Means for solving the problem

(請求項2に対応)(Corresponding to claim 2)

入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により数学および物理の数式処理および化学式処理を学習し、数学、物理および化学の問題に対し自律的に回答を生成する手段について説明する。
数学、物理および化学の問題のパターンを分析し、どのような分野の、どのような問題の型かを識別する。分野および問題の型の識別、そして問題の型に対応する解決策に関して、初期段階では人間が教示して機械に学習させる。これは各問題のパターンを機械に入力する際に、問題に含まれる単語、単語の意味、特徴、属性等に関するパターンを励起し、その後に人間が識別した分野、問題の型および問題の型に対応する解決方法および処理方法を表現するパターンを逐次、励起することにより、問題のパターンから分野、問題の型および解決策のパターンに向けてパターン間の接続関係が生成される。数々の問題に対し、このようなパターン間の接続関係を学習させ、パターン間の結合を強化していく。ある程度、学習が進むと機械は問題のパターンが入力されると、対応する分野、問題の型および解決方法および処理方法のパターンを自律的に励起するようになる。この結果が、誤っていれば、人間が誤っている旨、機械に通知し、誤ったパターンとの接続を弱め、正しいパターンとの接続を強化する修正を行う。このような学習により、機械は問題の分野、問題の型および解決方法および処理方法について識別できるようになる。
パターンの学習が完了すると、問題が入力された後の処理の学習を行っていく。問題のパターンが入力されると、分野、問題の型に対応するパターンおよび解答の型を表現するパターンを励起し、接続関係を生成する。次に、分野および問題の型のパターンを問題のパターンに作用させ、解答の型との相違を表すパターンを励起させる。状態を表現するパターンと作用を表現するパターンを同時に励起することにより、作用の結果を生じる状態を表現するパターンが励起するようにパターン間結合を定義する。このように状態のパターンに応じた作用のパターンを印加し、新しい状態に変化させていく。新しい状態に対し再度、解答の型との相違点を検出し、相違点を解消するための作用のパターンを逐次、印加していくことにより、状態を表現するパターンは解答を表現するパターンに近づいていく。初期状態を示すパターンと回答を示すパターンとの差異から差異を表現するパターンを励起させ、さらに差異を解消するための解決方法および処理方法を示すパターンを励起する。この解決方法および処理方法を示すパターンを状態に対応するパターンに作用させることにより、差異が低減した状態へと変化する。このようなパターンとパターンの作用を解答の型と一致するまで繰り返すことにより求める解答を生成することができる。
A description will be given of means for sequentially recording input information and learning mathematical and physical mathematical formula processing and chemical formula processing by human instruction and autonomous learning to autonomously generate answers to mathematical, physical and chemical problems.
Analyze patterns of mathematics, physics and chemistry problems and identify what areas and what types of problems. In the early stages, humans are taught to let the machine learn about domain and problem type identification, and solutions corresponding to problem types. This is because when each problem pattern is input to the machine, it excites patterns related to the words, word meanings, features, attributes, etc. included in the problem, and then into the fields, problem types and problem types identified by humans. By sequentially exciting the patterns representing the corresponding solution and processing method, a connection relationship between the patterns is generated from the problem pattern to the field, the problem type and the solution pattern. For a number of problems, we will learn such connection relationships between patterns and strengthen the connection between patterns. As learning progresses to some extent, when a problem pattern is input, the machine autonomously excites the corresponding field, problem type and solution and processing pattern. If the result is incorrect, the machine is notified that the person is wrong, and the connection with the incorrect pattern is weakened and the connection with the correct pattern is strengthened. Such learning allows the machine to identify problem areas, problem types and solutions and processing methods.
When the pattern learning is completed, the process after the problem is input is learned. When a problem pattern is input, a pattern corresponding to a field, a pattern corresponding to the problem type, and a pattern expressing the answer type are excited to generate a connection relationship. Next, the pattern of the field and question type is applied to the question pattern, and the pattern representing the difference from the answer type is excited. By simultaneously exciting the pattern expressing the state and the pattern expressing the action, the inter-pattern coupling is defined so that the pattern expressing the state that produces the result of the action is excited. In this way, an action pattern corresponding to the state pattern is applied to change to a new state. By detecting the difference from the answer type for the new state again and applying the action pattern to eliminate the difference one after another, the pattern expressing the state approaches the pattern expressing the answer. To go. A pattern expressing a difference is excited from a difference between a pattern indicating an initial state and a pattern indicating an answer, and further a pattern indicating a solution and a processing method for eliminating the difference is excited. By applying the pattern indicating the solution and processing method to the pattern corresponding to the state, the state is changed to a state in which the difference is reduced. It is possible to generate an answer to be obtained by repeating such a pattern and the action of the pattern until it matches the answer type.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

(請求項3に対応)(Corresponding to claim 3)

入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により他言語への翻訳を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成する手段について説明する
機械に文を構成する単語を分析し、文の種類(平常文、疑問文、命令文、感嘆文)について識別する方法を学習させる。さらに下記の形式に整理する方法についても学習させる。
主部(どのような+主語)+述部(どのように(いつ、どこで、なにを、なぜ、どのように)+述語(どうした))
記号を使うと下記のように表現することができる。
主部(M+S)+述部((When:Where:What:Why:How)+V)
M: どのような
S: 何が、誰が
When: いつ
Where: どこで
What: 何を
Why: なぜ
How: どのように
V: どうした、どうだ
機械に学習させる方法について説明する。
初期段階では人間が文の種類および上記の整理する方法について教示して機械に学習させる。文を構成する単語のパターンと単語に対応する属性(名詞、動詞、形容詞、副詞、助詞)を示すパターンを相互に関連付けて励起する。また、各単語および対応する属性のパターンの励起後に、そのパターンが上記の形に整理した時の位置(主語を修飾、主語、述語を修飾、述語)、さらに述語の修飾については、その詳細(いつ、どこで、何を、なぜ、どのように)および文の種類について識別したパターンを励起する。このように、文の中に現れる単語および単語の属性に対応するパターンと各単語が対応する整理した時の位置および文の種類に対応するパターンとの接続関係が学習されていく。ある程度、学習が進むと機械は文のパターンが入力されると、対応する文の種類および単語毎に位置に対応するパターンを自律的に励起するようになる。この結果が、誤っていれば、人間が誤っている旨、機械に通知し、誤ったパターンとの接続を弱め、正しいパターンとの接続を強化する修正を行う。位置に対応するパターンの励起を使用して対応する単語のパターンを指定の位置に格納するようにパターンの処理を行う。このような学習により、機械は文の種類の識別および整理した形式への対応付けができるようになる。
次に他言語への翻訳の方法について説明する。
まず、各単語に対応する翻訳先の単語のパターンを検索する。これは、各単語に対する翻訳先の単語のパターン、属性、性質、使用方法を示すパターンを格納した記録領域から検索する。(上記の記録領域は単語辞書に相当する単語から翻訳先の単語の情報へのパターンからパターンへの接続を生成することで構築できる。)
先に説明した方法により、文の種類、主部(主語の修飾部+主語)+述部(述部の修飾部+述語)が識別できているので、翻訳先の言語のパターンを文の種類に応じて、翻訳先の言語の配置へのパターン変換を行う。
文の種類および文の構成要素が識別されているので、翻訳先の言語の文法に従って、典型的なパターンからパターンへの変換が可能である。典型的な変換が困難な場合は、個別に変換例を用意し、現言語から翻訳先の言語へのパターン間の変換を行う。
他言語への翻訳の方法に関しても、機械に学習させることにより実施する。
初期段階では人間が文の種類および翻訳先の言語の配置の仕方について教示して機械に学習させる。翻訳元の言語の配置のパターンを検出すると、翻訳先の言語の配置に対応するパターンを励起する。次に、このパターンは翻訳語のパターンを所定の位置に配置する処理を行い、翻訳語の文に対応するパターンを生成する。
単語によっては文単独では翻訳語の単語の対応付けが困難な場合が考えらえるが、これに関しては、文単独の処理では無く、文脈(コンテキスト)を考慮することにより対応する。機械への学習は入力パターンを提示し、対応する出力パターンを指定してパターン間の接続を強化することにより実施している。参照するパターンの履歴を設定した過去まで含めて、パターン間の学習をすることにより、単独の文の対応づけではなく、文脈を顧慮したパターン間の接続が学習できることになる。
文脈(コンテキスト)に関する情報は図1において、記録モジュールの接続関係記録部に記録されている。これは各記録モジュールが励起する毎に、7のパターン照射器に記録されている励起パターンの履歴が、本記録モジュールが励起する時点から過去に向かって設定した期間までの励起パターンの履歴を転写または使用することにより、本記録モジュールの励起に関連するパターンとの接続関係が強化される。このことは本記録モジュールの励起に過去の文脈(コンテキスト)を考慮していることに対応する。
Record the input information sequentially, learn translation to other languages by human instruction and autonomous learning, and analyze the words that make up the sentence on the machine explaining the means to autonomously generate translations to other languages , To learn how to identify the type of sentence (normal sentence, question sentence, command sentence, exclamation sentence). Students will also learn how to organize them into the following formats:
Main part (what + subject) + predicate (how (when, where, what, why, how) + predicate (how))
Using symbols, it can be expressed as follows.
Main part (M + S) + Predicate ((When: Where: What: Why: How) + V)
M: What S: What, Who Who: When Where: Where What: What What: Why How: How V: What V: What, How How to make the machine learn.
In the initial stage, a human being teaches the type of sentence and the above-described method of organizing and makes the machine learn. The pattern of the word which comprises a sentence and the pattern which shows the attribute (a noun, a verb, an adjective, an adverb, and a particle) corresponding to a word are correlated and excited. In addition, after the excitation of each word and the corresponding attribute pattern, the position when the pattern is arranged in the above form (subject modification, subject, predicate modification, predicate), and further details on predicate modification ( Exciting patterns identified about when, where, what, why, how) and sentence types. In this way, the connection relationship between the pattern corresponding to the word appearing in the sentence and the attribute of the word and the position corresponding to each word and the pattern corresponding to the type of sentence is learned. As learning progresses to some extent, when a sentence pattern is input, the machine autonomously excites the pattern corresponding to the position of each corresponding sentence type and word. If the result is incorrect, the machine is notified that the person is wrong, and the connection with the incorrect pattern is weakened and the connection with the correct pattern is strengthened. The pattern processing is performed so that the pattern of the corresponding word is stored at the designated position using the excitation of the pattern corresponding to the position. Such learning allows the machine to identify sentence types and associate them with organized forms.
Next, a method for translation into another language will be described.
First, a pattern of a translation destination word corresponding to each word is searched. This is searched from a recording area storing a pattern indicating the pattern, attribute, nature, and usage of the word to be translated for each word. (The above-mentioned recording area can be constructed by generating a pattern-to-pattern connection from the word corresponding to the word dictionary to the information of the translated word.)
By the method explained above, the sentence type, main part (subject modification part + subject) + predicate (predicate modification part + predicate) can be identified, so the language pattern of the translation destination is the sentence type. In response to the above, pattern conversion to the arrangement of the translation destination language is performed.
Since the type of sentence and the constituent elements of the sentence are identified, a typical pattern can be converted into a pattern according to the grammar of the language to be translated. When typical conversion is difficult, a conversion example is prepared separately, and conversion between patterns from the current language to the translation destination language is performed.
The method of translation into other languages is also implemented by having the machine learn.
In the initial stage, a human teaches the machine to learn about the types of sentences and the arrangement of the translation target languages. When the pattern of the arrangement of the translation source language is detected, the pattern corresponding to the arrangement of the translation destination language is excited. Next, this pattern performs a process of arranging the translated word pattern at a predetermined position, and generates a pattern corresponding to the translated word sentence.
Depending on the word, it may be difficult to associate the words of the translated word with a sentence alone, but this is handled by considering the context (context) rather than processing the sentence alone. Learning to the machine is performed by presenting input patterns and specifying the corresponding output patterns to strengthen the connection between the patterns. By learning between patterns including the past of the history of patterns to be referred to, it is possible to learn connection between patterns in consideration of context, not associating single sentences.
Information on the context (context) is recorded in the connection relation recording unit of the recording module in FIG. Each time each recording module is excited, the excitation pattern history recorded in the pattern irradiator 7 is transferred from the excitation time of this recording module to the past set period. Alternatively, the connection relationship with the pattern related to excitation of the recording module is strengthened by using the recording module. This corresponds to considering the past context in the excitation of the recording module.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

(請求項4に対応)(Corresponding to claim 4)

入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、状況の分析、問題点の抽出、問題点の解決策案の生成、解決策案の評価および解決策の選択を実施し、類似の問題に対し自律的に解決策を生成する手段について説明する。
機械に問題を分析し問題点を抽出する方法、問題解決の目標を設定する方法について学習させる。さらに問題点を解消または改善する問題解決方法および解決方法を適用したときの効果の評価の方法について学習させる。問題解決方法が複数あり、その中から解決方法を選択する必要がある場合は、適用した時の効果を比較し、最良のものを選択する方法を学習させる。問題を解決するにあたり、情報が必要であれば外界に対し必要な情報を要求し、情報を入手することにより処理をさらに進めていく。
以上についてパターンを使って説明すると、次のようになる。
問題のパターンを分析し、どのような分野の、どのような問題の型かを識別する。分野および問題の型の識別、そして問題の型に対応する解決策に関して、初期段階では人間が教示して機械に学習させる。これは各問題のパターンを機械に入力する際に、問題に含まれる単語、単語の意味、特徴、属性等に関するパターンを励起し、その後に人間が識別した分野、問題の型および問題の型に対応する解決策を表現するパターンを逐次、励起することにより、問題のパターンから分野、問題の型および解決策のパターンに向けてパターン間の接続関係が生成される。数々の問題に対し、このようなパターン間の接続関係を学習させ、パターン間の結合を強化していく。ある程度、学習が進むと機械は問題のパターンが入力されると、対応する分野、問題の型および解決策のパターンを自律的に励起するようになる。この結果が、誤っていれば、人間が誤っている旨、機械に通知し、誤ったパターンとの接続を弱め、正しいパターンとの接続を強化する修正を行う。このような学習により、機械は問題の分野、問題の型および解決方法について識別できるようになる。
パターンの学習が完了すると、問題が入力された後の処理の学習を行っていく。問題のパターンが入力されると、分野、問題の型に対応するパターンおよび問題解決の目標を表現するパターンを励起し、接続関係を生成する。次に、分野および問題の型のパターンを問題のパターンに作用させ問題点を表すパターンを励起させる。(パターン間に関係性を定義することにより、ある入力パターンと作用を表すパターンとを励起することにより、作用の結果を表すパターンが励起するようにパターン間結合を定義することができる。)引き続き、問題点を表すパターンに解決策を対応づけするパターンを作用させ、解決策を表すパターンを励起する。問題点を表すパターンに対し、この解決策を表すパターンを作用させることにより、問題点に解決策を施した後の状態を表すパターンを励起する。このようなパターン間の作用によりパターンを遷移させ、問題解決のパターンへ近づけていく。問題点に解決策を施した状態の生成は問題点のパターンを構成する各要素のパターンを識別し、解決策を施すことに対応して各要素のパターンを変更することにより生成する。
問題を解決するにあたり、機械内部の情報だけでは対応が困難な場合は、追加で必要とする情報のパターンを励起させる。これは、個々の問題の解決するプロセスに応じどのような情報(内部情報か?外部情報か?)が必要かを学習させることにより実施できる。
このように、処理を進めていく途中で外部からの情報が必要な場合は、追加の情報要求を出し、必要な情報が追加入力されると、その情報を使って処理を進めることが可能となる。個々の解決策案に関し、複数の案があり、いずれかを選択する必要がある場合は、各解決策を実施した場合の影響(メリット、デメリット)を評価し、選択する。各解決策案に関し、さらに複数の選択肢が枝分かれしている場合は、次の段階を実施した場合の影響を考慮して、選択する。枝分かれしている選択肢の影響を判断できるまで考慮して、全体として適切な案を選択するようにする。また、解決策に関し、どのような案があり、各案の評価結果および選択した案の理由に関し、人間に通知するようにする。
In addition to sequentially recording the input information, learn the problem solving method by human instruction and autonomous learning, analyze the situation, extract the problem, generate the solution of the problem, evaluate the solution and evaluate the solution A means for making selections and generating solutions autonomously for similar problems is described.
Have the machine learn how to analyze problems and extract problems, and how to set problem-solving goals. Further, a problem solving method for solving or improving the problem and a method for evaluating the effect when the solution is applied are learned. When there are a plurality of problem solving methods and it is necessary to select a solution from among them, the effect when applied is compared, and a method for selecting the best one is learned. In order to solve the problem, if information is necessary, the information is requested from the outside world, and the process is further advanced by obtaining the information.
The above is explained using patterns as follows.
Analyze problem patterns and identify what areas and what types of problems. In the early stages, humans are taught to let the machine learn about domain and problem type identification, and solutions corresponding to problem types. This is because when each problem pattern is input to the machine, it excites patterns related to the words, word meanings, features, attributes, etc. included in the problem, and then into the fields, problem types and problem types identified by humans. By sequentially exciting the patterns representing the corresponding solutions, connection relationships between the patterns are generated from the problem pattern to the field, the problem type and the solution pattern. For a number of problems, we will learn such connection relationships between patterns and strengthen the connection between patterns. As learning progresses to some extent, when a problem pattern is input, the machine autonomously excites the corresponding field, problem type, and solution pattern. If the result is incorrect, the machine is notified that the person is wrong, and the connection with the incorrect pattern is weakened and the connection with the correct pattern is strengthened. Such learning allows machines to identify problem areas, problem types, and solutions.
When the pattern learning is completed, the process after the problem is input is learned. When a problem pattern is input, a pattern corresponding to a field, a problem type, and a pattern expressing a problem solving target are excited to generate a connection relationship. Next, the pattern of the field and problem type is applied to the problem pattern to excite the pattern representing the problem. (By defining the relationship between the patterns, it is possible to define the inter-pattern coupling so that the pattern representing the result of the action is excited by exciting a certain input pattern and the pattern representing the action.) Then, a pattern that associates the solution with the pattern that represents the problem is caused to act, and the pattern that represents the solution is excited. By applying the pattern representing the solution to the pattern representing the problem, the pattern representing the state after the solution is applied to the problem is excited. Patterns are transitioned by such an action between patterns, and are brought closer to a problem solving pattern. The state in which the solution is applied to the problem is generated by identifying the pattern of each element constituting the pattern of the problem and changing the pattern of each element in response to applying the solution.
In solving the problem, if it is difficult to cope with only the information inside the machine, an additional required information pattern is excited. This can be done by learning what kind of information (internal information or external information?) Is necessary according to the process of solving each problem.
In this way, if information from the outside is required during the process, an additional information request is issued, and if necessary information is additionally input, the process can be performed using that information. Become. When there are multiple proposals for each solution proposal and it is necessary to select one of them, the impact (advantage, disadvantage) of implementing each solution is evaluated and selected. If more than one option is branched for each proposed solution, select the solution considering the impact of implementing the next step. Considering until the influence of the branching options can be judged, select an appropriate plan as a whole. In addition, there are proposals regarding solutions, and humans are notified of the evaluation results of each proposal and the reason for the selected proposal.

発明の実施の形態1Embodiment 1 of the Invention

(請求項1に対応)(Corresponding to claim 1)

図1はこの発明の一実施例における自律型知能生成機の構成を示した図である。
図1において1は情報をパターンに変換するパターン変換器である。2はパターン、パターン間の接続関係、パターン間の関係を記録するパターン記録器である。3はパターンおよびパターン間の接続関係を人間の指示または自律的に登録および変更するパターン登録器である。4はパターンの処理を制御するパターン制御器である。5はパターンを情報に変換するパターン逆変換器である。6はパターンおよびパターン間の関係を分析するパターン分析器である。7はパターンの励起の履歴を記録し、パターンが励起した時に、それ以前に励起したパターンの履歴を転写・蓄積または使用することにより励起に関連したパターン間の接続関係を生成し記録モジュール内の部位に記録したデータと励起パターンの最新の履歴から設定した過去までの履歴のデータとを照合し、相関が大きい記録モジュールを励起するパターン照射器である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an autonomous intelligence generator in one embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a pattern converter that converts information into a pattern. Reference numeral 2 denotes a pattern recorder that records patterns, connection relationships between patterns, and relationships between patterns. Reference numeral 3 denotes a pattern register that registers and changes a pattern and a connection relation between the patterns by a human instruction or autonomously. Reference numeral 4 denotes a pattern controller for controlling pattern processing. Reference numeral 5 denotes a pattern inverse converter for converting a pattern into information. Reference numeral 6 denotes a pattern analyzer that analyzes patterns and relationships between patterns. 7 records the excitation history of the pattern, and when the pattern is excited, the connection history between the patterns related to the excitation is generated by transferring / accumulating or using the history of the previously excited pattern in the recording module. The pattern irradiator excites a recording module having a high correlation by collating data recorded in a part with the history data set from the latest history of the excitation pattern to the past.

次に動作について説明する。
図1においてパターン変換器は情報をパターンに変換する。変換したパターンは分析され、主部と述部に分けられる。主部は主語と主語を修飾する部分に、述部も述語と述語を修飾する部分に分けて整理する。さらに述語を修飾する部分は5W1Hに対応した情報に識別し、整理する。この整理は、文に含まれる単語および単語の属性を分析することにより実施できる。図2に典型的な整理の例について示す。図2ではパターン情報記録部に文に含まれる情報が整理され、パターンとして記録されている様子を示している。
人間の思考は言語により表現されるが、この言語により表現された情報をパターンと呼ぶものに変換する。パターンという形に変換すると、人間の個々の思考は個々のパターンとして表現することができ、人間の思考の変遷はパターンからパターンへの変化としてとらえることができる。またパターンは単に言語を表現したものだけではなく、例えば画像情報を表現することも可能であり、情報の処理を行うことも可能である。また、動作を行うために駆動装置を駆動するための信号を生成することも可能である等、扱うことができる範囲が非常に広い概念である。
情報をこのようなパターンに変換し、人間の思考をパターンとしてとらえると、人間の思考はパターンからパターンへの変化として表現することができる。人間の思考を表現する言語をパターンに変換し、パターンおよびパターン間の関係を分析すると、文の種類(平常文、疑問文、命令文等)および特徴(真理、真実、事実、定義、規則、常識、説明、仮説、予測、意見、感想)を識別することができる。
文の種類および特徴は人間が識別できるように、機械にも識別を学習させることが可能である。文の種類は文に含まれる単語を分析することにより、平常文、疑問文、命令文等の識別が可能である。文の特徴のうち、真理、真実、事実、定義、規則、常識については個々に関して人間が教示して機械に学習させる。これは各情報を機械に入力する際に、個々の情報の種類(真理、真実、事実、定義、規則、常識)についても識別して記録することにより実施できる。その他の情報の種類(説明、仮説、予測、意見、感想)の識別は文の種類が(真理、真実、事実、定義、規則、常識)として記録されていないことと、文に含まれる単語(だろう、考える、思う・・等)を分析することにより実施することができる。
言語をパターンに変換し、文を構成する単語に対応するパターンの集合として表現し、単語間の意味的な関係をパターンとパターンとの接続関係で表現すると、文のもつ意味的な関係をパターンとパターンの接続関係で表現することができる。
また、この接続関係は論理関係、定義、帰属の関係、類似の関係、作用と結果の関係、推論の展開等、様々な関係を表現することが可能であり、また属性の継承、共通的特徴の継承と個々の特徴の識別ということも柔軟に表現することができる。
新規に入力した情報は既に記録している知識体系と照合し、整合性および新規性について評価することができる。真理、真実、事実、定義、規則および常識として識別し、記録している情報と整合しない場合は、その情報は誤っている可能性が高い。一方、整合しているか整合していないかの判断ができない場合は、その情報を判断できるだけの知識が未だ蓄えられていないと考えられるため、人間の判断を求めることにする。人間がその情報は正しいと判断できる場合は、その結果を機械に通知することとする。機械はその情報を説明または仮説という位置づけで記録し、将来的に別の情報を得ることにより、真理、真実、事実、定義、規則および常識の組合せで論理展開できた時に、評価済みの情報として識別し、記録することとする。
このように、情報をパターンに変換し、情報の種類、特徴を識別、分類して記録し、情報と情報の関係(論理的な関係、類似関係、相反関係、類推等、様々な関係)をパターンとパターンの接続関係として表現することにより、情報を知識体系として構築することができる。
このように情報を知識体系として構築すると、問題解決方法についても学習し、知識を向上させることができる。まず、問題を分析し問題点の明確化および問題解決の目標を設定する。次に問題点を解決するための解決策案を抽出し適用する。適用後の状況を評価し、問題解決の目標に到達すれば処理としては完了になる。問題解決の目標に到達していなければ、再度新しい状態につき、上記のプロセスを適用し、問題解決の目標に近づけていく。
問題の分析および問題点の明確化は目標とする状態または問題の型に応じて設定した中間目標と現状の差異を検出、識別する方法を学習することにより実施する。また、各問題に対応する解決策案も対応する処理を学習することにより実施する。
以上についてパターンを使って説明すると、次のようになる。
問題のパターンを分析し、どのような分野の、どのような問題の型かを識別する。分野および問題の型の識別、そして問題の型に対応する解決策に関して、初期段階では人間が教示して機械に学習させる。これは各問題のパターンを機械に入力する際に、人間が問題点の識別に考慮する単語、単語の意味、特徴、属性等に関するパターンを励起し、その後に人間が識別した分野、問題の型および問題の型に対応する解決策を表現するパターンを逐次、励起することにより、問題のパターンから分野、問題の型および解決策のパターンに向けてパターン間の接続関係が生成される。数々の問題に対し、このようなパターン間の接続関係を学習させ、パターン間の結合を強化していく。ある程度、学習が進むと機械は問題のパターンが入力されると、対応する分野、問題の型および解決策のパターンを自律的に励起するようになる。この結果が、誤っていれば、人間が誤っている旨、機械に通知し、誤ったパターンとの接続を弱め、正しいパターンとの接続を強化する修正を行う。このような学習により、機械は問題の分野、問題の型および解決方法について識別できるようになる。
パターンの学習が完了すると、問題が入力された後の処理の学習を行っていく。問題のパターンが入力されると、分野、問題の型に対応するパターンおよび問題解決の目標または中間目標を表現するパターンを励起し、接続関係を生成する。次に、分野および問題の型のパターンを問題のパターンに作用させ問題点を表すパターンを励起させる。(パターン間に関係性を定義することにより、ある入力パターンと作用を表すパターンとを励起することにより、作用の結果を表すパターンが励起するようにパターン間結合を定義することができる。)引き続き、問題点を表すパターンに解決策を対応づけするパターンを作用させ、解決策を表すパターンを励起する。問題点を表すパターンに対し、この解決策を表すパターンを作用させることにより、問題点に解決策を施した後の状態を表すパターンを励起する。このようなパターン間の作用によりパターンを遷移させ、中間目標および目標を満足する問題解決のパターンへ近づけていく。
問題点に解決策を施した状態の生成は問題点のパターンを構成する各要素のパターンを識別し、解決策を施すことに対応して各要素のパターンを変化させることにより生成する。
機械の学習は人間が機械への教示を自動的に記録することにより実施する。図1において人間が教示するパターンを記録し励起していくと、その励起履歴の記録は7のパターン照射器に記録される。人間があるパターンを励起すると、2のパターン記録部の接続関係記録部に、そのパターンを励起する以前に励起したパターンの励起履歴を転写または使用することにより励起に関連したパターンとの接続関係が強化される。これにより、次回7のパターン照射器の励起パターンの履歴が今回と同様の形となった時に、このパターンとの相関が大きくなり自動的に励起することになる。このように本発明は人間が教示したプロセス自身を記録し学習することができる。図3は問題のパターン、分野、問題の型のパターン、問題解決の目標を表現するパターン、問題点を表すパターン、解決策を表すパターン、問題点に解決策を施した後の状態を表すパターンがどのように遷移していくかを示したものである。
あるパターンに対し作用に対応するパターンを施していくことにより、別のパターンが生成され、そのパターンに対しさらに作用に対応するパターンを施し、目標とするパターンに近づけていく様子が分かる。
図4は図3の動作を一般化したものである。図5は図4の動作を構成図において表現したものである。
人間が問題を解決しようとする時の思考パターンは大きく分けて2種類あると考えられる。1つは問題そのものに対応する思考パターンであり、もう1つは問題を解決するための手続きに関する思考パターンである。何か問題が発生した時、人間は状況を調べ、状況を分析し、問題の原因を特定し、問題の原因を解消するための方策を考える。問題の思考パターンに問題解決するための手続きの思考パターンを作用し、問題解決に向けて思考パターンを変化させていく。このプロセスについてパターンを使って表現すると下記のようになる。
6. 問題を定義
問題をパターンで表現(P(i))
7. 問題を分析
問題のパターンおよび問題を構成する要素のパターンから関連するパターンを励起
(問題のパターンだけではあるべき状態との差異が検出されない場合は、等価なパ ターン、論理的に導かれるパターン、関連パターンを励起し、問題点のパターンを 顕在化させる。)
(Pdi)
8. 原因の分析
あるべき状態および構成要素のパターンと上記の問題および問題を構成する要素と のパターンを比較し、差異をなっている要素に対応するパターンを識別(Ppi)
9. 処置の選択
問題となっている上記の差異を解消するための方策に対応するパターンを励起
(問題を解消させるための方策は問題解決のための手順、経験則等を踏まえ、問題 のパターンを変化させるパターンを生成する。)
(Pai)
10.問題の原因を解消
問題のパターンに処置のパターンを作用させる
(処置パターンを施すことにより問題となっている要素に対応するパターンが解消 される。)
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, the pattern converter converts information into a pattern. The converted pattern is analyzed and divided into a main part and a predicate. The main part is divided into a part that modifies the subject and the subject, and the predicate is divided into a part that modifies the predicate and the predicate. Further, the part that modifies the predicate is identified and arranged as information corresponding to 5W1H. This arrangement can be performed by analyzing the words included in the sentence and the attributes of the words. FIG. 2 shows an example of typical arrangement. FIG. 2 shows how the information included in the sentence is organized and recorded as a pattern in the pattern information recording unit.
Human thought is expressed in language, but the information expressed in this language is converted into what is called a pattern. When converted into a pattern, human thoughts can be expressed as individual patterns, and human thought transitions can be viewed as changes from pattern to pattern. Further, the pattern is not only a language expression, but can express image information, for example, and can process information. Further, it is a concept that has a very wide range that can be handled, for example, it is possible to generate a signal for driving the driving device to perform the operation.
If information is converted into such a pattern and human thought is regarded as a pattern, human thought can be expressed as a change from pattern to pattern. When we convert the language that expresses human thoughts into patterns and analyze the patterns and the relationships between patterns, the types of sentences (normal sentences, question sentences, imperative sentences, etc.) and features (truths, truths, facts, definitions, rules, Common sense, explanation, hypothesis, prediction, opinion, impression).
Sentence types can be trained by machines so that humans can identify the types and characteristics of sentences. The sentence type can be identified as a normal sentence, a question sentence, a command sentence, etc. by analyzing words included in the sentence. Among the features of the sentence, truth, truth, facts, definitions, rules, and common sense are taught by humans for each individual and learned by the machine. This can be done by identifying and recording each type of information (truth, truth, fact, definition, rule, common sense) as each information is entered into the machine. Identification of other types of information (explanation, hypothesis, prediction, opinion, impression) is that the sentence type is not recorded as (truth, truth, fact, definition, rule, common sense) and the word ( I think, think, think, etc.) can be implemented by analyzing.
If the language is converted into a pattern and expressed as a set of patterns corresponding to the words that make up the sentence, and the semantic relationship between the words is expressed by the connection relationship between the patterns, the semantic relationship of the sentence It can be expressed by the connection relation of the pattern.
In addition, this connection relationship can express various relationships such as logical relationship, definition, attribution relationship, similar relationship, relationship between action and result, inference development, inheritance of attributes, common features, etc. Inheritance and identification of individual features can be expressed flexibly.
The newly entered information can be checked against the already recorded knowledge system and evaluated for consistency and novelty. Information that is identified as truth, truth, facts, definitions, rules and common sense and is not consistent with the information recorded is likely to be incorrect. On the other hand, if it is not possible to judge whether the information is consistent or not, it is considered that knowledge sufficient to determine the information has not yet been stored, and therefore human judgment is required. If humans can judge that the information is correct, the result will be notified to the machine. The machine records the information as an explanation or hypothesis, and obtains other information in the future, so that it can be logically expanded with a combination of truth, truth, facts, definitions, rules and common sense as evaluated information. It shall be identified and recorded.
In this way, information is converted into patterns, information types and characteristics are identified, classified and recorded, and information-information relationships (logical relationships, similar relationships, reciprocal relationships, analogies, etc.) Information can be constructed as a knowledge system by expressing the connection relationship between patterns.
When information is constructed as a knowledge system in this way, problem solving methods can be learned and knowledge can be improved. First, analyze the problem, clarify the problem, and set a goal for problem solving. Next, a solution plan for solving the problem is extracted and applied. The situation after application is evaluated, and if the goal of problem solving is reached, the process is completed. If the problem-solving goal has not been reached, the above process is applied again to a new state, and the problem-solving goal is approached.
Problem analysis and problem clarification are implemented by learning a method of detecting and identifying the difference between the intermediate target set according to the target state or problem type and the current state. Moreover, the solution proposal corresponding to each problem is implemented by learning the corresponding processing.
The above is explained using patterns as follows.
Analyze problem patterns and identify what areas and what types of problems. In the early stages, humans are taught to let the machine learn about domain and problem type identification, and solutions corresponding to problem types. This is because when each problem pattern is input to the machine, it excites patterns related to words, word meanings, features, attributes, etc. that humans consider for problem identification, and then the fields and problem types identified by humans. And, by sequentially exciting patterns representing solutions corresponding to the problem types, connection relationships between patterns are generated from the problem patterns to the field, problem types and solution patterns. For a number of problems, we will learn such connection relationships between patterns and strengthen the connection between patterns. As learning progresses to some extent, when a problem pattern is input, the machine autonomously excites the corresponding field, problem type, and solution pattern. If the result is incorrect, the machine is notified that the person is wrong, and the connection with the incorrect pattern is weakened and the connection with the correct pattern is strengthened. Such learning allows machines to identify problem areas, problem types, and solutions.
When the pattern learning is completed, the process after the problem is input is learned. When a problem pattern is input, a pattern corresponding to a field, a problem type, and a pattern expressing a problem solving goal or an intermediate goal are excited to generate a connection relation. Next, the pattern of the field and problem type is applied to the problem pattern to excite the pattern representing the problem. (By defining the relationship between the patterns, it is possible to define the inter-pattern coupling so that the pattern representing the result of the action is excited by exciting a certain input pattern and the pattern representing the action.) Then, a pattern that associates the solution with the pattern that represents the problem is caused to act, and the pattern that represents the solution is excited. By applying the pattern representing the solution to the pattern representing the problem, the pattern representing the state after the solution is applied to the problem is excited. The pattern is changed by such an action between the patterns, and is brought closer to the problem solving pattern that satisfies the intermediate target and the target.
The state in which the solution is applied to the problem is generated by identifying the pattern of each element constituting the pattern of the problem and changing the pattern of each element in response to applying the solution.
Machine learning is performed by automatically recording a machine instruction by a human. In FIG. 1, when a pattern taught by a human is recorded and excited, a record of the excitation history is recorded in the pattern irradiator 7. When a person excites a pattern, the connection relationship between the patterns related to excitation is transferred or used by transferring or using the excitation history of the pattern excited before exciting the pattern in the connection relationship recording unit of the two pattern recording units. Strengthened. Thereby, when the history of the excitation pattern of the next pattern irradiator becomes the same form as this time, the correlation with this pattern is increased and excitation is automatically performed. Thus, the present invention can record and learn the process itself taught by a human. FIG. 3 shows a problem pattern, a field, a pattern of a problem type, a pattern that expresses a problem-solving target, a pattern that represents a problem, a pattern that represents a solution, and a pattern that represents a state after the solution is applied to the problem. Shows how the transitions.
It can be seen that by applying a pattern corresponding to an action to a certain pattern, another pattern is generated, and a pattern corresponding to the action is further applied to the pattern to bring it closer to the target pattern.
FIG. 4 is a generalization of the operation of FIG. FIG. 5 represents the operation of FIG. 4 in a block diagram.
There are two types of thought patterns when humans are trying to solve problems. One is a thought pattern corresponding to the problem itself, and the other is a thought pattern related to a procedure for solving the problem. When something goes wrong, humans examine the situation, analyze the situation, identify the cause of the problem, and think about ways to solve the cause of the problem. The thinking pattern of the procedure for solving the problem acts on the thinking pattern of the problem, and the thinking pattern is changed toward the problem solving. This process can be expressed using patterns as follows.
6). Define the problem Express the problem as a pattern (P (i))
7). Analyzing the problem Exciting the relevant pattern from the problem pattern and the pattern of the elements that make up the problem (if no difference from the state that should be the problem pattern alone is detected, an equivalent pattern, a logically derived pattern, (Exciting related patterns and revealing problematic patterns)
(Pdi)
8). Cause analysis Compare the pattern of the desired state and component with the above problem and the component of the problem, and identify the pattern corresponding to the different element (Ppi)
9. Selection of treatment Excites a pattern corresponding to the policy to eliminate the above-mentioned differences in question. (The policy to solve the problem is to change the pattern of the problem based on the procedure and rule of thumb for solving the problem. Generate the pattern to be used.)
(Pai)
10. Eliminate the cause of the problem. Apply the treatment pattern to the problem pattern. (By applying the treatment pattern, the pattern corresponding to the element in question is eliminated.)

発明の実施の形態2Embodiment 2 of the Invention

(請求項2に対応)(Corresponding to claim 2)

人間の指示および自律学習により数学および物理の数式処理および化学式処理を学習し、数学、物理および化学の問題に対し自律的に回答を生成する方法について説明する。
図1においてパターン変換器は情報をパターンに変換する。変換したパターンは分析され、数式および化学式の数字、定数、変数、符号、等号、不等号、関数、演算子(微分、積分)、原子記号、反応方向、分子、分子構造等が識別される。また、入力された文は主部と述部に分けられる。主部は主語と主語を修飾する部分に、述部も述語と述語を修飾する部分に分けて整理する。さらに述語を修飾する部分は5W1Hに対応した情報に識別し、整理する。
(文の処理については[0017]、[0018]にて説明しているので、以下では他の処理について説明する。
まず、数式処理の方法について説明する。
入力した数式を先頭から識別していき、数字、定数、変数、符号(±)、等号、不等号、関数、演算子(微分、積分)を識別するとともに、符号の直前毎にパターンのグループに区切っていく。このようなパターンのグループを生成し、左辺第1項のパターン、左辺第2項のパターン・・・と割り付けていく。等号または不等号のパターンを検出したら、その後のグループを右辺第1項、右辺第2項・・・とパターンのグループを生成する。
左辺第1項から等号または不等号の直前までのパターンをグループにし、左辺のパターンとする。等号または不等号以降の右辺第1項、右辺第2項・・・のパターンをグループにし、右辺のグループとする。このような割り付けにより、左辺第i項、右辺第j項、左辺、右辺と指定することにより対応するパターンが呼び出すことが可能となる。
図6に数式をパターン記録器の記録モジュールに記録している様子を示す。
次に各項の並び順に関し、符号、数字、変数、関数の順に並び替えて整理する。演算子については対象の範囲を識別し、演算子の対象と対象外に対し、それぞれ並び順を整理する。
整理した各項について、項を構成する要素(数字、定数(a,b,c,・・)、変数(x,y,z,・・)、
演算により簡略化する。
これらの処理はパターンを処理していくことにより実施することができる。
パターンの処理を一般的に表現すると下記のようになる。
入力パターン:Pin
作用のパターン:Pf
出力のパターン:Pout
Pin + Pf ⇒ Pout
(PinにPfを作用することによりPoutが生成することを意味する。)
PinのパターンおよびPfのパターンを色々と組み合わせることにより、対応するPoutを得ることができる。次にパターンを分析するパターンおよび分析の結果、問題点を抽出するパターンを定義する。
分析のパターン:Pd
分析の結果、抽出された問題点を示すパターン:Pp
さらに、問題点に対する解決策のパターンを定義する。
問題点に対する解決策のパターン:Pa
以上のようにパターンを定義し、数式に対応するパターンに作用させていく。
数式に対応するパターンをPmat(i)とすると。処理は下記のようになる。
上記の処理を問題点が解決するまで継続する。
一例として図7に数式を整理する処理の例を示す。図8は図7の処理に対応したパターンの変化を遷移図で示したものである。
同様に、数式の処理の例として2次方程式を本方式で解くプロセスを図9に示す。
図10および図11は数式の処理に関し、関数、演算子および方程式の解(微分方程式)の例について示したものである。これらは、数式のパターンを検出することにより、そのパターンと結びつきの強いパターン(等価型、解等)を励起することにより数式処理の知識をパターンからパターンへの変化で表現することができる。
図12は数式処理の例として物理(力学)問題の解法例について示したものでる。
問題としては、質量Mがばねに固定されており、さらに相対速度に比例した減衰を与える減衰器につながれている系を考える。このような系において質量Mの運動を解くことである。
このような問題に対して、解法の例を図13〜図17に示す。
入力条件パターンとして問題文を対応付け、この問題文を分析、目標および中間目標(解の型)との相違を問題点として検出し、その問題点に対し対応する解決策のパターンを作用させることにより状態を変化させていく。入力条件から問題抽出するパターンおよび問題抽出パターンから解決策に対応する作用パターンは力学問題の解き方として人間が事前に教示したものである。これらのパターンを事前に登録しておくことにより、各状態に対し問題抽出パターン、作用パターンが逐次、励起していき、あるべき状態(解)へのパターンが遷移していく。
力学の問題に関しての目標および中間目標は力の関係、運動方程式、運動方程式の解
(x=f(t) の型)のパターンに近づけることである。
図18は物理(力学問題)解法の例に対応したパターンの遷移の様子について示している。図19は本パターンの遷移について構成図を使用して示している。
図20は化学関連の問題を扱う場合の例である。原子・分子式に対応するパターンが記録モジュールに記録されている様子を示す。
図21は化学式の処理例として、金属イオンの系統的分離について示したものである。入力パターンに作用パターンを作用させることにより逐次、金属イオンが分離されていく様子を示している。図22は図21の系統的分離をパターンの遷移で表現したものである。図23は化学式の処理例として、有機化合物であるフェノールの製造について示したものである。図ではベンゼンとプロペンから処理をへてフェノールとアセトンが生成せれることを示している。図24は、この生成の過程をパターンの遷移で示したものである。
図25では、このパターンの遷移過程をについて構成図を使って示している。
図26は化学反応式、特徴等の定義をパターンの遷移図を使って表現している。図からわかるように、化学反応式の定義、各物質およびグループの特徴、グループと要素、包摂関係等の表現が可能である。パターン間の関係は図27〜図29に示すように様々な関係を定義することができる。図27では論理関係、定義、帰属の関係、類似の関係を示している。図28では属性の継承、作用と結果の関係について示している。図29では推論の展開、共通的特徴の継承と個々の特徴の識別について示している。
図30は図26の関係について構成図を使用して示したものである。このように、化学式、化学反応式、物質の特徴、物質とグループの関係、グループとグループ等の関係についてパターンおよびパターン間の接続関係で表現することができる。個々の情報は単独ではなく、関連する情報との間で関連付けて記録されている。このように情報を知識体系として構築でききるため、様々な分析、解析、推論等が可能となる。
Learn how to learn mathematical and physics mathematical processing and chemical formula processing by human instruction and autonomous learning and generate answers autonomously for mathematical, physical and chemical problems.
In FIG. 1, the pattern converter converts information into a pattern. The converted pattern is analyzed, and numbers, constants, variables, signs, equal signs, inequality signs, functions, operators (differentiation, integration), atomic symbols, reaction directions, molecules, molecular structures, etc. are identified. The input sentence is divided into a main part and a predicate. The main part is divided into a part that modifies the subject and the subject, and the predicate is divided into a part that modifies the predicate and the predicate. Further, the part that modifies the predicate is identified and arranged as information corresponding to 5W1H.
(Since sentence processing is described in [0017] and [0018], other processes will be described below.
First, the formula processing method will be described.
The input formula is identified from the beginning, numbers, constants, variables, signs (±), equal signs, inequality signs, functions, operators (differentiation, integration) are identified, and patterns are grouped immediately before the sign. Separate them. Such a group of patterns is generated and assigned to the pattern of the first term on the left side, the pattern of the second term on the left side, and so on. When an equal sign or inequality sign pattern is detected, a group of patterns is generated as the first group on the right side, the second term on the right side, and so on.
Patterns from the first term on the left side up to immediately before the equal sign or inequality sign are grouped into a left side pattern. Patterns of the first term on the right side, the second term on the right side,... By such assignment, the corresponding pattern can be called by designating the i-th term on the left side, the j-th term on the right side, the left side, and the right side.
FIG. 6 shows a state where mathematical expressions are recorded in the recording module of the pattern recorder.
Next, regarding the arrangement order of each item, it is rearranged and arranged in the order of symbols, numbers, variables, and functions. For the operators, the range of the object is identified, and the order of arrangement is arranged for the object and the object of the operator.
For each item, the elements that make up the item (numbers, constants (a, b, c,...), Variables (x, y, z,...),
Simplify by calculation.
These processes can be performed by processing the pattern.
The pattern processing is generally expressed as follows.
Input pattern: Pin
Action pattern: Pf
Output pattern: Pout
Pin + Pf ⇒ Pout
(It means that Pout is generated by acting Pf on Pin.)
Corresponding Pout can be obtained by variously combining the Pin pattern and the Pf pattern. Next, a pattern for analyzing a pattern and a pattern for extracting a problem as a result of the analysis are defined.
Analysis pattern: Pd
As a result of analysis, a pattern indicating the extracted problem: Pp
In addition, a solution pattern for the problem is defined.
Solution pattern for the problem: Pa
As described above, the pattern is defined and applied to the pattern corresponding to the mathematical expression.
If the pattern corresponding to the mathematical expression is Pmat (i). Processing is as follows.
The above processing is continued until the problem is solved.
As an example, FIG. 7 shows an example of processing for organizing mathematical expressions. FIG. 8 is a transition diagram showing pattern changes corresponding to the processing of FIG.
Similarly, FIG. 9 shows a process for solving a quadratic equation by this method as an example of mathematical expression processing.
FIG. 10 and FIG. 11 relate to processing of mathematical expressions, and show examples of functions, operators, and solutions of equations (differential equations). In these methods, by detecting a pattern of a mathematical formula and exciting a pattern (equivalent type, solution, etc.) that is strongly associated with the pattern, the knowledge of mathematical formula processing can be expressed by a change from pattern to pattern.
FIG. 12 shows an example of solving a physical (dynamic) problem as an example of mathematical expression processing.
As a problem, consider a system in which the mass M is fixed to a spring and is connected to an attenuator that provides an attenuation proportional to the relative velocity. In such a system, the motion of the mass M is solved.
Examples of solutions to such problems are shown in FIGS.
Associating a problem sentence as an input condition pattern, analyzing this problem sentence, detecting a difference from the target and intermediate target (solution type) as a problem, and applying the corresponding solution pattern to the problem To change the state. A pattern for extracting a problem from input conditions and an action pattern corresponding to a solution from the problem extraction pattern are taught in advance by a human as a method of solving a dynamic problem. By registering these patterns in advance, the problem extraction pattern and the action pattern are sequentially excited for each state, and the pattern to a desired state (solution) is changed.
The goal and intermediate goal for dynamical problems is to approximate the pattern of force relationships, equations of motion, solutions to equations of motion (x = f (t) type).
FIG. 18 shows a pattern transition corresponding to an example of a physics (dynamic problem) solution. FIG. 19 shows the transition of this pattern using a configuration diagram.
FIG. 20 shows an example in the case of dealing with a chemical related problem. The pattern corresponding to the atomic / molecular formula is recorded in the recording module.
FIG. 21 shows systematic separation of metal ions as an example of chemical formula treatment. It shows how metal ions are sequentially separated by applying an action pattern to an input pattern. FIG. 22 represents the systematic separation of FIG. 21 by pattern transition. FIG. 23 shows the production of phenol, which is an organic compound, as a chemical formula treatment example. The figure shows that phenol and acetone can be produced by treatment from benzene and propene. FIG. 24 shows this generation process by pattern transition.
In FIG. 25, the transition process of this pattern is shown using a block diagram.
FIG. 26 expresses definitions of chemical reaction formulas, features, and the like using pattern transition diagrams. As can be seen from the figure, it is possible to express chemical reaction formula definitions, characteristics of each substance and group, groups and elements, inclusion relations, and the like. As the relationship between patterns, various relationships can be defined as shown in FIGS. FIG. 27 shows logical relationships, definitions, attribution relationships, and similar relationships. FIG. 28 shows the relationship between attribute inheritance, action, and result. FIG. 29 shows inference development, common feature inheritance, and individual feature identification.
FIG. 30 shows the relationship of FIG. 26 using a configuration diagram. As described above, the chemical formula, the chemical reaction formula, the feature of the substance, the relation between the substance and the group, and the relation between the group and the group can be expressed by the pattern and the connection relation between the patterns. Individual information is recorded in association with related information, not individually. Since information can be constructed as a knowledge system in this way, various analysis, analysis, inference, etc. are possible.

発明の実施の形態3Embodiment 3 of the Invention

(請求項3に対応)(Corresponding to claim 3)

人間の指示および自律学習により他言語への翻訳方法を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成する方法について説明する。
図31は言語を主部、述部、主語、述語、修飾語に整理し、パターン記録器の記録モジュールに記録されている様子を示したものである。翻訳先の言語に関しても、同様に主部、述部に整理し、記録する。このように整理すると、文に含まれている情報の種類について明確になり、また文の構造も明確になるため、言語間の翻訳等を実施する場合に有益である。
図32および図33は他言語へ翻訳する場合の処理の概要について示したものである。
文に対応する単語列から単語の属性、特徴等を使用して、主語、述語、修飾語の識別、単語間の関係(修飾の関係等)および文の種類(平常文、疑問文、命令文、感嘆文等)の分析等を逐次、実施する。
他言語への翻訳に関しては、入力された文が慣用句か慣用句以外かの識別を実施する。翻訳にあたり慣用句では文法に従った変換ではなく、固有の翻訳文との対応付けで扱うのが妥当である。慣用句以外の文では、文の種類、文法等に従った変換を逐次、実施することにより処理を進めていく。
図34〜図37は他言語への翻訳処理について詳細例を示したものである。入力文を分析し、主語、述語、修飾語および単語間の関係を識別しつつ、文の構造を明確にしていっている。文の構造を識別した段階で、単語間の変換および単語の配置を実施する。単語間の変換は各単語に対する翻訳先の単語のパターン、属性、性質、使用方法を示すパターンを格納した記録領域から検索する。(上記の記録領域は単語辞書に相当する単語から翻訳先の単語の情報へのパターンからパターンへの接続を生成することで構築できる。)
単語の配置に関しては文の構造および文法を使用して処理を進める。文の種類および文の構成要素が識別されているので、翻訳先の言語の文法に従って、典型的なパターンからパターンへの変換が可能である。典型的な変換が困難な場合は、個別に変換例を用意し、現言語から翻訳先の言語へのパターン間の変換を行う。
さらに変換後の翻訳文(ドラフト)の分析を実施し、文法に従った翻訳文になっているかの確認を単語および単語の属性を示すパターンを使用して実施し、要すればパターン間変換処理による修正を行う。
他言語への翻訳の方法に関しても、機械に学習させることにより実施する。
初期段階では人間が文の種類および翻訳先の言語の配置の仕方について教示して機械に学習させる。翻訳元の言語の配置のパターンを検出すると、翻訳先の言語の配置に対応するパターンを励起する。次に、このパターンは翻訳語のパターンを所定の位置に配置する処理を行い、翻訳語の文に対応するパターンを生成する。
単語によっては文単独では翻訳語の単語の対応付けが困難な場合が考えらえるが、これに関しては、文単独の処理では無く、文脈(コンテキスト)を考慮することにより対応する。機械への学習は入力パターンを提示し、対応する出力パターンを指定してパターン間の接続を強化することにより実施している。参照するパターンの履歴を設定した過去まで含めて、パターン間の学習をすることにより、単独の文の対応づけではなく、文脈を顧慮したパターン間の接続が学習できることになる。
文脈(コンテキスト)に関する情報は図1において、記録モジュールの接続関係記録部に記録されている。これは各記録モジュールが励起する毎に、7のパターン照射器に記録されている励起パターンの履歴が、本記録モジュールが励起する時点から過去に向かって設定した期間までの励起パターンの履歴を転写または使用することにより、本記録モジュールの励起に関連するパターンとの接続関係が強化される。このことは本記録モジュールの励起に過去の文脈(コンテキスト)を考慮していることに対応する。
以上の処理は図4に示したパターン遷移を用いた処理で実施することが可能である。
A method for learning a translation method into another language by human instruction and autonomous learning and generating a translation into another language autonomously will be described.
FIG. 31 shows a state in which languages are organized into a main part, a predicate, a subject, a predicate, and a modifier and recorded in the recording module of the pattern recorder. Similarly, the language of the translation destination is organized and recorded in the main part and predicate. Arranging in this way clarifies the type of information contained in the sentence, and also clarifies the structure of the sentence, which is useful when translating between languages.
FIG. 32 and FIG. 33 show an outline of processing when translating to another language.
Using word attributes, features, etc. from the word sequence corresponding to the sentence, subject, predicate, modifier identification, relation between words (modification relation, etc.) and sentence type (normal sentence, question sentence, imperative sentence) , Exclamation, etc.) will be conducted sequentially.
For translation into other languages, identification is made as to whether the input sentence is an idiom or non-idiom. When translating, it is appropriate to use idioms in correspondence with specific translations rather than conversion according to grammar. For sentences other than idioms, processing proceeds by sequentially performing conversions according to sentence types, grammar, and the like.
34 to 37 show detailed examples of the translation processing into other languages. The sentence structure is clarified while analyzing the input sentence and identifying the subject, predicate, modifier and relationship between words. When the sentence structure is identified, conversion between words and word placement are performed. For conversion between words, search is performed from a recording area storing patterns indicating patterns, attributes, properties, and usage methods of words to be translated for each word. (The above-mentioned recording area can be constructed by generating a pattern-to-pattern connection from the word corresponding to the word dictionary to the information of the translated word.)
The word arrangement is processed using the sentence structure and grammar. Since the type of sentence and the constituent elements of the sentence are identified, a typical pattern can be converted into a pattern according to the grammar of the language to be translated. When typical conversion is difficult, a conversion example is prepared separately, and conversion between patterns from the current language to the translation destination language is performed.
Furthermore, analysis of the translated text (draft) after conversion is performed, and it is confirmed whether the translation text conforms to the grammar using the pattern indicating the word and the attribute of the word. Make corrections.
The method of translation into other languages is also implemented by having the machine learn.
In the initial stage, a human teaches the machine to learn about the types of sentences and the arrangement of the translation target languages. When the pattern of the arrangement of the translation source language is detected, the pattern corresponding to the arrangement of the translation destination language is excited. Next, this pattern performs a process of arranging the translated word pattern at a predetermined position, and generates a pattern corresponding to the translated word sentence.
Depending on the word, it may be difficult to associate the words of the translated word with a sentence alone, but this is handled by considering the context (context) rather than processing the sentence alone. Learning to the machine is performed by presenting input patterns and specifying the corresponding output patterns to strengthen the connection between the patterns. By learning between patterns including the past of the history of patterns to be referred to, it is possible to learn connection between patterns in consideration of context, not associating single sentences.
Information on the context (context) is recorded in the connection relation recording unit of the recording module in FIG. Each time each recording module is excited, the excitation pattern history recorded in the pattern irradiator 7 is transferred from the excitation time of this recording module to the past set period. Alternatively, the connection relationship with the pattern related to excitation of the recording module is strengthened by using the recording module. This corresponds to considering the past context in the excitation of the recording module.
The above processing can be performed by processing using the pattern transition shown in FIG.

発明の実施の形態4Embodiment 4 of the Invention

(請求項4に対応)(Corresponding to claim 4)

入力した情報を逐次記録するとともに、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、状況の分析、問題点の抽出、問題点の解決策案の生成、解決策案の評価および解決策の選択を実施し、類似の問題に対し自律的に解決策を生成する手段について説明する。
機械に問題を分析し問題点を抽出する方法、問題解決の目標を設定する方法について学習させる。さらに問題点を解消または改善する問題解決方法および解決方法を適用したときの効果の評価の方法について学習させる。問題解決方法が複数あり、その中から解決方法を選択する必要がある場合は、適用した時の効果を比較し、最良のものを選択する方法を学習させる。問題を解決するにあたり、情報が必要であれば外部に対し必要な情報を要求し、情報を入手することにより処理をさらに進めていく。
以上についてパターンを使って説明すると、次のようになる。
問題のパターンを分析し、どのような分野の、どのような問題の型かを識別する。分野および問題の型の識別、そして問題の型に対応する解決策に関して、初期段階では人間が教示して機械に学習させる。これは各問題のパターンを機械に入力する際に、問題に含まれる単語、単語の意味、特徴、属性等に関するパターンを励起し、その後に人間が識別した分野、問題の型および問題の型に対応する解決策を表現するパターンを逐次、励起することにより、問題のパターンから分野、問題の型および解決策のパターンに向けてパターン間の接続関係が生成される。数々の問題に対し、このようなパターン間の接続関係を学習させ、パターン間の結合を強化していく。ある程度、学習が進むと機械は問題のパターンが入力されると、対応する分野、問題の型および解決策のパターンを自律的に励起するようになる。この結果が、誤っていれば、人間が誤っている旨、機械に通知し、誤ったパターンとの接続を弱め、正しいパターンとの接続を強化する修正を行う。このような学習により、機械は問題の分野、問題の型および解決方法について識別できるようになる。
パターンの学習が完了すると、問題が入力された後の処理の学習を行っていく。問題のパターンが入力されると、分野、問題の型に対応するパターンおよび問題解決の目標を表現するパターンを励起し、接続関係を生成する。次に、分野および問題の型のパターンを問題のパターンに作用させ問題点を表すパターンを励起させる。(パターン間に関係性を定義することにより、ある入力パターンと作用を表すパターンとを励起することにより、作用の結果を表すパターンが励起するようにパターン間結合を定義することができる。)引き続き、問題点を表すパターンに解決策を対応づけするパターンを作用させ、解決策を表すパターンを励起する。問題点を表すパターンに対し、この解決策を表すパターンを作用させることにより、問題点に解決策を施した後の状態を表すパターンを励起する。このようなパターン間の作用によりパターンを遷移させ、問題解決のパターンへ近づけていく。問題点に解決策を施した状態の生成は問題点のパターンを構成する各要素のパターンを識別し、解決策を施すことに対応して各要素のパターンを変更することにより生成する。
問題を解決するにあたり、機械内部の情報だけでは対応が困難な場合は、追加で必要とする情報のパターンを励起させる。これは、個々の問題の解決するプロセスに応じどのような情報(内部情報か?外部情報か?)が必要かを学習させることにより実施できる。
このように、処理を進めていく途中で外部からの情報が必要な場合は、追加の情報要求を出し、必要な情報が追加入力されると、その情報を使って処理を進めることが可能となる。個々の解決策案に関し、複数の案があり、いずれかを選択する必要がある場合は、各解決策を実施した場合の影響(メリット、デメリット)を評価し、選択する。各解決策案に関し、さらに複数の選択肢が枝分かれしている場合は、次の段階を実施した場合の影響を考慮して、選択する。枝分かれしている選択肢の影響を判断できるまで考慮して、全体として適切な案を選択するようにする。また、解決策に関し、どのような案があり、各案の評価結果および選択した案の理由に関し、人間に通知するようにする。
図38は問題を処理するにあたり、内部情報だけを使った処理では困難であり、外部情報が必要な場合の処理例を示したものである。図において問題点に対応する解決策のパターンが励起された時に、このパターンは外部に対し必要な情報要求を実施している。外部より情報が提供されると、このパターンは処理内容を決定し、その処理を作用パターンとして問題パターンに作用させる。このように、必要に応じて外部に情報提供を要求しつつ処理を進めていくことができる。
図39は図38のパターン遷移に関して構成図を使用して表現したものである。図においてパターンA1が励起すると、情報要求を出す。4のパターン制御器の処理モジュールは情報要求を検出し、外部に対しての情報要求を生成する。情報要求は5のパターン逆変換器によりパターンから情報(言語)に変換される。要求された情報を1のパターン変換器から入力すると、処理モジュールは情報を格納するとともに、その情報パターンを2のパターン記録器に照射する。情報要求を出したパターンA1は照射された情報により、処理を決定し、作用パターンとして作用させる。(パターンA1は細部のパターンから構成されており、照射された情報に応じて内部パターンが励起し、それにより選択する処理が決定するように構成されている。)
In addition to sequentially recording the input information, learn the problem solving method by human instruction and autonomous learning, analyze the situation, extract the problem, generate the solution of the problem, evaluate the solution and evaluate the solution A means for making selections and generating solutions autonomously for similar problems is described.
Have the machine learn how to analyze problems and extract problems, and how to set problem-solving goals. Further, a problem solving method for solving or improving the problem and a method for evaluating the effect when the solution is applied are learned. When there are a plurality of problem solving methods and it is necessary to select a solution from among them, the effect when applied is compared, and a method for selecting the best one is learned. In solving the problem, if information is necessary, the information is requested from the outside, and the process is further advanced by obtaining the information.
The above is explained using patterns as follows.
Analyze problem patterns and identify what areas and what types of problems. In the early stages, humans are taught to let the machine learn about domain and problem type identification, and solutions corresponding to problem types. This is because when each problem pattern is input to the machine, it excites patterns related to the words, word meanings, features, attributes, etc. included in the problem, and then into the fields, problem types and problem types identified by humans. By sequentially exciting the patterns representing the corresponding solutions, connection relationships between the patterns are generated from the problem pattern to the field, the problem type and the solution pattern. For a number of problems, we will learn such connection relationships between patterns and strengthen the connection between patterns. As learning progresses to some extent, when a problem pattern is input, the machine autonomously excites the corresponding field, problem type, and solution pattern. If the result is incorrect, the machine is notified that the person is wrong, and the connection with the incorrect pattern is weakened and the connection with the correct pattern is strengthened. Such learning allows machines to identify problem areas, problem types, and solutions.
When the pattern learning is completed, the process after the problem is input is learned. When a problem pattern is input, a pattern corresponding to a field, a problem type, and a pattern expressing a problem solving target are excited to generate a connection relationship. Next, the pattern of the field and problem type is applied to the problem pattern to excite the pattern representing the problem. (By defining the relationship between the patterns, it is possible to define the inter-pattern coupling so that the pattern representing the result of the action is excited by exciting a certain input pattern and the pattern representing the action.) Then, a pattern that associates the solution with the pattern that represents the problem is caused to act, and the pattern that represents the solution is excited. By applying the pattern representing the solution to the pattern representing the problem, the pattern representing the state after the solution is applied to the problem is excited. Patterns are transitioned by such an action between patterns, and are brought closer to a problem solving pattern. The state in which the solution is applied to the problem is generated by identifying the pattern of each element constituting the pattern of the problem and changing the pattern of each element in response to applying the solution.
In solving the problem, if it is difficult to cope with only the information inside the machine, an additional required information pattern is excited. This can be done by learning what kind of information (internal information or external information?) Is necessary according to the process of solving each problem.
In this way, if information from the outside is required during the process, an additional information request is issued, and if necessary information is additionally input, the process can be performed using that information. Become. When there are multiple proposals for each solution proposal and it is necessary to select one of them, the impact (advantage, disadvantage) of implementing each solution is evaluated and selected. If more than one option is branched for each proposed solution, select the solution considering the impact of implementing the next step. Considering until the influence of the branching options can be judged, select an appropriate plan as a whole. In addition, there are proposals regarding solutions, and humans are notified of the evaluation results of each proposal and the reason for the selected proposal.
FIG. 38 shows an example of processing when it is difficult to process only the internal information when processing the problem, and external information is required. When a solution pattern corresponding to the problem is excited in the figure, this pattern makes a necessary information request to the outside. When information is provided from the outside, this pattern determines the contents of the process, and the process is applied to the problem pattern as an action pattern. In this way, it is possible to proceed with processing while requesting external information provision as necessary.
FIG. 39 shows the pattern transition of FIG. 38 using a configuration diagram. In the figure, when the pattern A1 is excited, an information request is issued. The processing module of the pattern controller 4 detects the information request and generates an information request to the outside. The information request is converted from a pattern to information (language) by a pattern inverse converter 5. When the requested information is input from one pattern converter, the processing module stores the information and irradiates the second pattern recorder with the information pattern. The pattern A1 that issued the information request determines the processing based on the irradiated information and acts as an action pattern. (Pattern A1 is composed of a detailed pattern, and the internal pattern is excited in accordance with the irradiated information, and the process to be selected is thereby determined.)

発明の効果1Effect 1 of the Invention

(請求項1に対応)(Corresponding to claim 1)

第1の発明によれば、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、類似の問題に対し自律的に回答を生成することができる。
従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また問題解決方法を学習し、類似も問題に対して自律的に回答を生成することは困難であった。
本発明によれば情報の処理に関してプログラム等を設計して実施する必要は無いので大幅に開発の労力を低減することができる。
According to the first invention, it is possible to learn a problem solving method by human instruction and autonomous learning, and autonomously generate an answer to a similar problem.
Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. Also, it was difficult to learn how to solve problems and generate answers autonomously for similar problems.
According to the present invention, it is not necessary to design and implement a program or the like for information processing, so that development effort can be greatly reduced.

発明の効果2Effect 2 of the invention

(請求項2に対応)(Corresponding to claim 2)

第2の発明によれば、人間の指示および自律学習により数学および物理の数式処理および化学式処理を学習し、数学、物理および化学の問題に対し自律的に回答を生成することができる。
従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また数学および物理の数式処理および化学式処理を学習し、数学、物理および化学の問題に対し自律的に回答を生成することは困難であった。
本発明によれば情報の処理に関してプログラム等を設計して実施する必要は無いので大幅に開発の労力を低減することができる。
According to the second aspect of the present invention, mathematics and physics formula processing and chemical formula processing can be learned by human instruction and autonomous learning, and answers can be autonomously generated for mathematics, physics and chemistry problems.
Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. In addition, it has been difficult to learn mathematical and physical formula processing and chemical formula processing and autonomously generate answers to mathematical, physical and chemical problems.
According to the present invention, it is not necessary to design and implement a program or the like for information processing, so that development effort can be greatly reduced.

発明の効果3Effect 3 of the invention

(請求項3に対応)(Corresponding to claim 3)

第3の発明によれば、他言語への翻訳方法を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成することができる。
従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また他言語への翻訳方法を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成することは困難であった。
本発明によれば情報の処理に関してプログラム等を設計して実施する必要は無いので大幅に開発の労力を低減することができる。
According to the third invention, it is possible to learn a translation method into another language and autonomously generate a translation into another language.
Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. In addition, it was difficult to learn how to translate into other languages and autonomously generate translations into other languages.
According to the present invention, it is not necessary to design and implement a program or the like for information processing, so that development effort can be greatly reduced.

発明の効果4Advantage 4 of the Invention

(請求項4に対応)(Corresponding to claim 4)

第4の発明によれば、問題解決方法を学習し、状況の分析、問題点の抽出、問題点の解決策案の生成、解決策案の評価および解決策の選択を実施し、類似の問題に対し自律的に解決策を生成することができる。
従来は機械に入力情報の処理等を行わせる場合、計算機にあらかじめプログラムを設定する必要があった。入力した情報から状況を判断するプログラム、個々の条件に応じ機械に動作させるプログラムを作成し、機械に搭載した計算機にインストールし実行する必要があった。プログラムは専用のプログラム言語により作成する必要があり、開発に多大な時間を要する等のデメリットがあった。条件の検出および対応する動作が適切でなければ、計算機にインストールしたプログラムを人間が修正する必要があり、修正に多大な時間を要する等のデメリットがあった。また他言語への翻訳方法を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成することは困難であった。また問題解決方法を学習し、状況の分析、問題点の抽出、問題点の解決策案の生成、解決策案の評価および解決策の選択を実施し、類似の問題に対し自律的に解決策を生成することは困難であった。
本発明によれば情報の処理に関してプログラム等を設計して実施する必要は無いので大幅に開発の労力を低減することができる。
According to the fourth invention, a problem solving method is learned, a situation analysis, a problem extraction, a problem solution proposal generation, a solution proposal evaluation and a solution selection are performed, and similar problems are analyzed. Solution can be generated autonomously.
Conventionally, when a machine performs processing of input information, etc., it has been necessary to set a program in the computer in advance. It was necessary to create a program for judging the situation from the input information and a program for causing the machine to operate according to individual conditions, and to install and execute it on a computer mounted on the machine. The program had to be created in a dedicated programming language, and there was a demerit that it took a lot of time for development. If the detection of the condition and the corresponding operation are not appropriate, there is a demerit that it is necessary for a person to correct the program installed in the computer, and it takes a long time for the correction. In addition, it was difficult to learn how to translate into other languages and autonomously generate translations into other languages. It also learns how to solve problems, analyzes the situation, extracts problems, generates solutions for problems, evaluates solutions, and selects solutions, and solves similar problems autonomously. It was difficult to produce.
According to the present invention, it is not necessary to design and implement a program or the like for information processing, so that development effort can be greatly reduced.

自律型知能生成機の構成例Configuration example of autonomous intelligence generator 情報が整理されパターンとして記録している様子Information is organized and recorded as a pattern 問題解決に向けパターンが遷移する様子(パターンの遷移で表現)Pattern transition for problem solving (expressed as pattern transition) 問題解決に向けパターンが遷移する様子(パターン遷移を一般化して表現)Pattern transition toward problem solving (Pattern transition is generalized) 問題解決に向けパターンが遷移する様子(構成図で表現)Pattern transition toward problem solving (expressed in configuration diagram) 数式をパターンとして記録している様子Recording mathematical expressions as patterns 数式を整理する処理の例Example of processing to organize mathematical formulas 数式を整理する処理の例(パターンの遷移で表現)Example of processing to organize mathematical expressions (expressed by pattern transition) 数式(2次方程式)を解く処理の例Example of processing to solve mathematical formula (secondary equation) 数式の処理例(関数、演算子)Formula processing example (function, operator) 数式の処理例(微分方程式)Formula processing example (differential equation) 物理(力学)問題Physics (dynamics) problems 物理(力学)問題の解法例(1/5)Solving examples of physics (dynamics) problems (1/5) 物理(力学)問題の解法例(2/5)Solving examples of physics (dynamics) problems (2/5) 物理(力学)問題の解法例(2/5)Solving examples of physics (dynamics) problems (2/5) 物理(力学)問題の解法例(2/5)Solving examples of physics (dynamics) problems (2/5) 物理(力学)問題の解法例(2/5)Solving examples of physics (dynamics) problems (2/5) 物理(力学)問題の解法例(パターンの遷移で表現)Solving examples of physics (dynamics) problems (represented by pattern transitions) 物理(力学)問題の解法例(構成図で表現)Example of solving a physics (dynamics) problem (represented in a block diagram) 化学式をパターンとして記録している様子Recording chemical formula as a pattern 金属イオンの系統的分離の例Example of systematic separation of metal ions 金属イオンの系統的分離の例(パターンの遷移で表現)Example of systematic separation of metal ions (expressed by pattern transition) 有機化合物(フェノール)製造の例Example of organic compound (phenol) production 有機化合物(フェノール)製造の例(パターンの遷移で表現)Example of organic compound (phenol) production (expressed by pattern transition) 有機化合物(フェノール)製造の例(構成図で表現)Example of organic compound (phenol) production (expressed in configuration diagram) 化学反応式・特徴等の定義(パターンの遷移で表現)Definition of chemical reaction formulas and features (represented by pattern transitions) パターン間の関係(論理関係、定義、帰属の関係、類似の関係)Relationships between patterns (logical relationships, definitions, attribution relationships, similar relationships) パターン間の関係(属性の継承、作用と結果の関係)Relationship between patterns (attribute inheritance, relationship between action and result) パターン間の関係(推論の展開、共通的特徴の継承と個々の特徴の識別)Relationships between patterns (development of inference, inheritance of common features and identification of individual features) 化学反応式・特徴等の定義(構成図で表現)Definition of chemical reaction formulas, features, etc. (expressed in a configuration diagram) 情報が整理されパターンとして記録している様子(日本後、他言語)Information is organized and recorded as a pattern (after Japan, other languages) 他言語への翻訳の処理例(概要)(1/2)Example of translation into other languages (outline) (1/2) 他言語への翻訳の処理例(概要)(2/2)Example of translation into another language (outline) (2/2) 他言語への翻訳の処理例(詳細)(1/4)Example of translation into other languages (details) (1/4) 他言語への翻訳の処理例(詳細)(2/4)Example of translation into another language (details) (2/4) 他言語への翻訳の処理例(詳細)(3/4)Example of translation into another language (details) (3/4) 他言語への翻訳の処理例(詳細)(4/4)Example of translation into another language (details) (4/4) 外部情報が必要な問題解決の処理例(パターンの遷移で表現)Example of problem solving that requires external information (expressed by pattern transition) 外部情報が必要な問題解決の処理例(構成図で表現)Example of problem solving that requires external information (expressed in the configuration diagram)

1 パターン変換器
2 パターン記録器
3 パターン登録器
4 パターン制御器
5 パターン逆変換器
6 パターン分析器
7 パターン照射器
1 Pattern Converter 2 Pattern Recorder 3 Pattern Register 4 Pattern Controller 5 Pattern Inverse Converter 6 Pattern Analyzer 7 Pattern Irradiator

Claims (4)

情報をパターンに変換するパターン変換器と、パターン、パターン間の接続関係およびパターン間の関係を記録する記録モジュールから構成されたパターン記録器と、パターンおよびパターン間の接続関係を人間の指示または自律的に登録および変更するパターン登録器と、パターンの処理を制御するパターン制御器と、パターンの励起の履歴を記録し、パターンが励起した時に、それ以前に励起したパターンの履歴を転写・蓄積または使用することにより励起に関連したパターン間の接続関係を生成し記録モジュール内の部位に記録したデータと励起パターンの最新の履歴から設定した過去までの履歴のデータとを照合し、相関が大きい記録モジュールを励起するパターン照射器と、パターンを情報に変換するパターン逆変換器と、パターンおよびパターン間の関係を分析するパターン分析器を備え、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、類似の問題に対し自律的に回答を生成する人工知能およびソフトウェア。  A pattern converter that converts information into a pattern, a pattern recorder composed of a pattern, a connection between patterns, and a recording module that records the relationship between patterns, and a pattern or a connection between patterns. Pattern registerer to register and change automatically, pattern controller to control pattern processing, record pattern excitation history, and when pattern is excited, transfer / accumulate the history of previously excited pattern Use to create a connection relationship between patterns related to excitation and collate the data recorded in the part in the recording module with the latest history of the excitation pattern and the history data set up to the past, and record with high correlation A pattern irradiator that excites the module, a pattern inverse converter that converts the pattern into information, and a pattern And includes a pattern analyzer for analyzing the relationship between the patterns, the human instruction and autonomous learning learns problem solving method, artificial intelligence and software to generate autonomously respond to similar problems. 情報をパターンに変換するパターン変換器と、パターン、パターン間の接続関係およびパターン間の関係を記録する記録モジュールから構成されたパターン記録器と、パターンおよびパターン間の接続関係を人間の指示または自律的に登録および変更するパターン登録器と、パターンの処理を制御するパターン制御器と、パターンの励起の履歴を記録し、パターンが励起した時に、それ以前に励起したパターンの履歴を転写・蓄積または使用することにより励起に関連したパターン間の接続関係を生成し記録モジュール内の部位に記録したデータと励起パターンの最新の履歴から設定した過去までの履歴のデータとを照合し、相関が大きい記録モジュールを励起するパターン照射器と、パターンを情報に変換するパターン逆変換器と、パターンおよびパターン間の関係を分析するパターン分析器を備え、人間の指示および自律学習により数学および物理の数式処理および化学式処理を学習し、数学、物理および化学の問題に対し自律的に回答を生成する人工知能およびソフトウェア。  A pattern converter that converts information into a pattern, a pattern recorder composed of a pattern, a connection between patterns, and a recording module that records the relationship between patterns, and a pattern or a connection between patterns. Pattern registerer to register and change automatically, pattern controller to control pattern processing, record pattern excitation history, and when pattern is excited, transfer / accumulate the history of previously excited pattern Use to create a connection relationship between patterns related to excitation and collate the data recorded in the part in the recording module with the latest history of the excitation pattern and the history data set up to the past, and record with high correlation A pattern irradiator that excites the module, a pattern inverse converter that converts the pattern into information, and a pattern And a pattern analyzer that analyzes the relationship between patterns, learns mathematical and physical formula processing and chemical formula processing by human instruction and autonomous learning, and generates answers autonomously for mathematical, physical and chemical problems Artificial intelligence and software. 情報をパターンに変換するパターン変換器と、パターン、パターン間の接続関係およびパターン間の関係を記録する記録モジュールから構成されたパターン記録器と、パターンおよびパターン間の接続関係を人間の指示または自律的に登録および変更するパターン登録器と、パターンの処理を制御するパターン制御器と、パターンの励起の履歴を記録し、パターンが励起した時に、それ以前に励起したパターンの履歴を転写・蓄積または使用することにより励起に関連したパターン間の接続関係を生成し記録モジュール内の部位に記録したデータと励起パターンの最新の履歴から設定した過去までの履歴のデータとを照合し、相関が大きい記録モジュールを励起するパターン照射器と、パターンを情報に変換するパターン逆変換器と、パターンおよびパターン間の関係を分析するパターン分析器を備え、人間の指示および自律学習により他言語への翻訳方法を学習し、他言語への翻訳を自律的に生成する人工知能およびソフトウェア。  A pattern converter that converts information into a pattern, a pattern recorder composed of a pattern, a connection between patterns, and a recording module that records the relationship between patterns, and a pattern or a connection between patterns. Pattern registerer to register and change automatically, pattern controller to control pattern processing, record pattern excitation history, and when pattern is excited, transfer / accumulate the history of previously excited pattern Use to create a connection relationship between patterns related to excitation and collate the data recorded in the part in the recording module with the latest history of the excitation pattern and the history data set up to the past, and record with high correlation A pattern irradiator that excites the module, a pattern inverse converter that converts the pattern into information, and a pattern And it includes a pattern analyzer for analyzing the relationship between the patterns, human instruction and by autonomous learning to learn how to translate into other languages, autonomously generate artificial intelligence and software translation into another language. 情報をパターンに変換するパターン変換器と、パターン、パターン間の接続関係およびパターン間の関係を記録する記録モジュールから構成されたパターン記録器と、パターンおよびパターン間の接続関係を人間の指示または自律的に登録および変更するパターン登録器と、パターンの処理を制御するパターン制御器と、パターンの励起の履歴を記録し、パターンが励起した時に、それ以前に励起したパターンの履歴を転写・蓄積または使用することにより励起に関連したパターン間の接続関係を生成し記録モジュール内の部位に記録したデータと励起パターンの最新の履歴から設定した過去までの履歴のデータとを照合し、相関が大きい記録モジュールを励起するパターン照射器と、パターンを情報に変換するパターン逆変換器と、パターンおよびパターン間の関係を分析するパターン分析器を備え、人間の指示および自律学習により問題解決方法を学習し、状況の分析、問題点の抽出、問題点の解決策案の生成、解決策案の評価および解決策の選択を実施し、類似の問題に対し自律的に解決策を生成する人工知能およびソフトウェア。  A pattern converter that converts information into a pattern, a pattern recorder composed of a pattern, a connection between patterns, and a recording module that records the relationship between patterns, and a pattern or a connection between patterns. Pattern registerer to register and change automatically, pattern controller to control pattern processing, record pattern excitation history, and when pattern is excited, transfer / accumulate the history of previously excited pattern Use to create a connection relationship between patterns related to excitation and collate the data recorded in the part in the recording module with the latest history of the excitation pattern and the history data set up to the past, and record with high correlation A pattern irradiator that excites the module, a pattern inverse converter that converts the pattern into information, and a pattern And a pattern analyzer that analyzes the relationship between patterns, learns problem solving methods by human instruction and autonomous learning, analyzes the situation, extracts problems, generates problem solutions, Artificial intelligence and software that performs evaluation and solution selection and autonomously generates solutions to similar problems.
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