JP2778309B2 - 知識ベースコンピュータシステム - Google Patents

知識ベースコンピュータシステム

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JP2778309B2
JP2778309B2 JP3270260A JP27026091A JP2778309B2 JP 2778309 B2 JP2778309 B2 JP 2778309B2 JP 3270260 A JP3270260 A JP 3270260A JP 27026091 A JP27026091 A JP 27026091A JP 2778309 B2 JP2778309 B2 JP 2778309B2
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則政 岸
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    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
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    • G06N5/02Knowledge representation; Symbolic representation
    • G06N5/027Frames

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  • Devices For Executing Special Programs (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、曖昧な適用条件をも
つ知識で構成されている設計、制御等の問題を解決する
知識ベースコンピュータシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種知識ベースコンピュータシ
ステムとしては、設計や制御の手順や解法の知識をフレ
ームのような単位情報として記憶させておき、これを用
いて柔軟な手順の実行を実現しようとするものがある。
その例としては、図4に示すような、入力部100、出
力部200、推論部300、知識ベース400から構成
されたものを用いる。知識ベース400では、図5に示
されるように、必要な情報Aとこれを2次情報とすれば
該2次情報を求めるために必要なデータ値B、C、D、
並びに関係式を含む1次の副情報とを持つ知識がフレー
ムという知識表現で複数蓄えられている。
【0003】このようなシステムでは、推論部300に
おいて、図6のフローに示すようなオブジェクト指向の
手法により、求めるべき出力情報の値を得ている。すな
わち、ステップ1000で先ず求めるべき出力情報Yを
指定すると、ステップ1100においてその指定された
出力情報に関係する入力情報Iを知識ベース400から
検索し、必要な入力情報を特定する。ステップ1200
では、特定された入力情報Iが未確定であるかどうかを
判断し、未確定のときはステップ1300へ進み、この
入力情報が確定するまで、当該未確定入力情報Iを新た
な2次情報としての出力情報として、これに必要な1次
情報を検索し、新たに同様フローを用いてその値を求め
る。
【0004】ステップ1400では、全ての入力情報I
が確定したか、すなわちデータであればその値が得られ
たかを判断する。全て確定している場合にはステップ1
500に進み、この検索した全ての入力情報(ならびに
この入力情報に含まれる関係式)に基づいて出力情報Y
の値を算出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の知識
ベースコンピュータシステムでは常に、知識は完全に適
用される条件を明確に記述していなければならないもの
とされていた。例えば、y=ax2 +bx+c なる2
次方程式の根は、b2 −4ac>=0 を満たすか否か
により、実数で求めたり、複素数で求めたりするという
ことを行っている。しかしながら、b2 −4ac>=0
のような判別のための条件が明確に表わされていない
ときは、解を求めることができないことになる。
【0006】このような例は、物の形状から判断して設
計制御するような場合とか、感覚的な判断で設計制御す
る場合に多く発生する。ある値を求める際に、異なる2
つの方法P1、P2があったときにそのP1、P2の適
用条件が明確に記述できない場合があり、従来の方法で
は解を求めることができない。
【0007】したがってこの発明は、このような従来の
問題点に着目し、適用条件の曖昧な知識が入力されてい
るときでも、実行結果を得ることができるようにした知
識ベースコンピュータシステムを提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、出力
情報と該出力情報を求めるために必要なデータ、並びに
関係式、または関係式および該関係式が適用できる条件
式を含む副情報とを知識表現として階層的に記憶する知
識ベースと、入力部と、出力部と、推論部とを備え、入
力部から指定される出力情報に対して該出力情報のデー
タ値を出力する知識ベースコンピュータシステムであっ
て、前記知識には複数の求解法を有するものを含むとと
もに、複数の求解法を有する知識には実行制御方法情報
が含まれており、前記推論部は前記入力部から指定され
た出力情報に対する知識を前記知識ベースから検索し、
前記知識を基に前記指定された出力情報に対応するデー
タ値を算出する検索推論手段と、複数の異なる求解法を
有する知識が検索されたときには、それぞれの求解法毎
に出力情報に対応する出力データ値の算出を順次実行
し、実行結果の状態を表す状態情報を生成する状態情報
生成手段と、前記実行制御方法情報に基づいて1の求解
法による前記状態情報に対応して、次の求解法を実行す
るかを判断する実行制御手段とを有するものとした。
【0009】
【作用】出力情報のデータ値算出に複数の求解法を含む
知識が検索されたときには、順次各求解法による出力情
報のデータ値算出を実行しながら、その実行結果の状
態、たとえば値が得られたこと、計算実行不能、あるい
は計算未実行などを示す状態情報を生成する。知識に
は、実行結果の状態に応じてその後の実行をどのように
進めるかの実行制御方法情報を含ませてあるから、その
実行制御方法に基づいて、実行結果の状態に応じて次の
求解法を継続するとかその他の結論を出す。これにより
知識ベースに適用条件の曖昧な知識が格納されていると
きでも、コンピュータが何の情報も与えないままに停止
することがなく、求解法毎に、データ値が得られたの
か、計算が不能に終わったのかあるいは計算待ちである
のかを容易に知ることができる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の実施例を示し、推論部50
0、知識ベース600を除いて他は図4と同じである。
入力部100は手順実行に関連するデータ、知識の入力
を司る。出力部200は、結果表示機能、手順表示機能
等の出力を司る。推論部500は、検索推論手段51
0、状態情報生成手段520および実行制御手段530
からなり、入力部100から指定される出力情報の値を
求める。
【0011】知識ベース600は、図2に例示するよう
に、ある情報Aに対してそれを求めるために必要なデー
タB、C、D、や関係式を含む手順、基準その他の関連
情報など、各種の副情報を含む単位知識フレーム61
0、620、…を多数集めた知識群と、複数の求解法が
存在するときの実行の制御方法情報650、…からな
り、階層的な知識表現として記憶されている。ある情報
Aを出力情報とするときデータB、C、Dなどを入力情
報と呼ぶ。そしてB、D、Dなどもその値を求めようと
するときには出力情報の位置づけとなる。ここである出
力情報に対して入力情報あるいは関係式の組み合わせ、
すなわちフレームが複数あるとき、複数の求解法が存在
することになる。
【0012】推論部500では、入力部100や出力部
200からの情報に基づいて、指定された出力情報の値
を求めるために、図3に示すフローによって推論実行が
行なわれる。ステップ2000において、入出力部10
0、200からの情報に基づき、出力情報が指定され
る。ステップ2100では、その出力情報に関する知識
を知識ベース600から検索する。このとき、検索され
る知識がないときはステップ3150に移り、この出力
情報は、まだ求めることができないとの判別結果Q=N
ILを出す。なお、このときには出力部200にこの情
報を出力し、入力部100からこの値を入力させるよう
にしてもよい。
【0013】そして検索知識がある場合は、ステップ2
200で、出力情報の値が既に求まっているか調べる。
例えば図2の例では、outputAの値a1、a2が
これに当たり、これがもし求まっていればステップ31
00へ進んで、その値を結果に加え、計算実行のための
状態情報として、Qi=TRUEを答として出力する。
出力情報の値が求まっていなければ、複数の求解法で値
を求めていくためまずステップ2300、2350で求
解法1から実行を始める。ステップ2400でその出力
情報のための入力情報が既に求まっているか調べる。図
2の例ではinputB、C、Dの順番にその値b、
c、dを求めていくことになるが、まずBの値が求まっ
ているかを調べる。入力情報の値が既に求まっていれ
ば、直接ステップ2700に進む。もし求まっていなけ
れば、ステップ2500へ移る。
【0014】ステップ2500では、未確定の入力情報
を新たに出力情報として、本フローを実行して値を求め
る。すなわち、各情報は階層的な知識表現として記憶さ
れているから、入力情報Bが未確定のときにはその値を
求めるため、Bを出力情報としてこれに必要な知識を検
索し、以下同様のフローが実行される。そしてステップ
2600ではその結果を判別し、ステップ2500の実
行結果Qとして入力情報の値が求められた場合は、ステ
ップ2700へ、計算実行不能の場合にはステップ30
00へ、未実行の場合はステップ3050へ進められ
る。
【0015】ステップ2700では、出力情報の全ての
入力情報を求めたかを調べ、まだのときは、残りの入力
情報を求めるため、ステップ2710を介してステップ
2400に戻す。この処理によりBの値が求められた後
は、Cの値を求めることになる。このようにして全ての
入力情報が求められた後、ステップ2800で関係式の
計算に移る。ここでは例えばa=b*c−dが実行され
ることになる。
【0016】以上、ステップ2100〜2800が検索
推論手段を構成している。このとき一般の関係式の計算
では、計算途中でオーバーフロー、あるいは0割りによ
り解を求めることができなくなったり、引き数の不整合
から解を求められない場合が発生する。ステップ280
0では、計算システム内で検出可能なこのような異常発
生情報を基に、実行を停止することなく、計算結果の一
部として次段へ実行を移す。すなわち、計算結果がある
場合はステップ2900へ進む一方、計算不能のときに
はステップ3000へ処理を移す。
【0017】次に、ステップ2900では求解法につい
てその計算結果の状態情報Qiに計算結果があることを
示すTRUEを代入し、ステップ3000では計算不能
を表すFALSEを代入して、それぞれステップ400
0へ進む。一方、ステップ3050では、Qiに計算未
実行を示すNILを代入して、ステップ3200へ移
る。ステップ2900、3000、3050が状態情報
生成手段をなしている。
【0018】ステップ4000では、計算結果及び計算
不能状態が知らされると、コントロールタグTを調べに
行く。ここでは便宜上T=0、T=1、T=2と場合分
けし、T=0では実行を全て継続するため、ステップ4
100で、求められた結果及びQの結果を答えとして出
力する。T=1では結果が得られたときだけ継続するた
め、ステップ4200で、求められた結果及びQの結果
を答えとして出力する。T=2では優先型実行とし、ス
テップ4300で、初めて解があったときのみ出力し次
の求解は行わないものとしてある。コントロールタグで
表される実行の制御方法としては、これらの他、任意に
設定され、複数の結果中から優先順位に基づいて選択す
るようにしてもよいし、評価関数に基づいて選択するよ
うにすることもできる。
【0019】上記の実行制御方法情報を基に、ステップ
3200では、次の求解を継続するかどうかを判断し、
実行を継続する場合であるときは、ステップ2320を
介して次の求解を行う。これにより新たな入力情報例え
ばE、Fを含む知識についての実行が行なわれることに
なる。また、実行しない場合は、上記のステップで求め
られた計算結果と状態情報Qを出力情報として返す。ス
テップ4000〜3200が実行制御手段を構成してい
る。
【0020】推論部500ではこのようなフローで実行
が進められるから、条件式が明確になっていない複数の
異なる求解に対しても結論を求めることができる。ま
た、計算不能のときも、状態情報QあるいはQiによ
り、その計算が不能になったことを知ることができる。
したがって通常のトレース機能を付加することにより、
計算不能場所を特定することも容易である。またこの情
報が解の条件定義をさらに明確化するのに役に立つこと
となる。
【0021】
【発明の効果】以上のとおり、この発明によれば、出力
情報のデータ値算出に複数の求解法を含む知識が検索さ
れたときには、それぞれの求解法毎に出力情報のデータ
値算出を順次実行しながらその実行結果の状態を現す状
態情報を生成するとともに、知識には実行制御方法情報
を含ませ、実行制御方法の指示に従って、実行結果の状
態に応じて次の求解法の実行を判断するようにしたか
ら、計算不能が発生してもそこで停止することなく状態
情報を出し、知識ベースに適用条件の曖昧な知識が格納
されているときでも、求解法毎に、データ値が得られた
のか、計算が不能に終わったのかあるいは計算未実行で
あるのかを容易に知ることができる。したがってその求
解法における適用条件が未だ曖昧であったことが判明
し、これをより一層明確に定義することができるように
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】実施例における知識表現例を示す図である。
【図3】実施例における推論実行の流れを示すフロー図
である。
【図4】従来例の構成を示すブロック図である。
【図5】知識表現例を示す図である。
【図6】従来例における推論実行の流れを示すフロー図
である。
【符号の説明】
100 入力部 200 出力部 500 推論部 510 検索推論手段 520 状態情報生成手段 530 実行制御手段 600 知識ベース 610、620 単位知識 650 実行制御方法情報
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−214939(JP,A) 特開 平3−88030(JP,A) 実開 平2−104444(JP,U) 「電子情報通信学会技術研究報告」 VOL.90,NO.265,P.35−40 (AI90−65) (1990−10−19) 「設計・製図」 VOL.26,NO. 7,(1991−7−5) P.361−367 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 9/44

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力情報と該出力情報を求めるために必
    要なデータ、並びに関係式、または関係式および該関係
    式が適用できる条件式を含む副情報とを知識表現として
    階層的に記憶する知識ベースと、入力部と、出力部と、
    推論部とを備え、入力部から指定される出力情報に対し
    て該出力情報のデータ値を出力する知識ベースコンピュ
    ータシステムであって、前記知識には複数の求解法を有
    するものを含むとともに、複数の求解法を有する知識に
    は実行制御方法情報が含まれており、前記推論部は前記
    入力部から指定された出力情報に対する知識を前記知識
    ベースから検索し、前記知識を基に前記指定された出力
    情報に対応するデータ値を算出する検索推論手段と、複
    数の異なる求解法を有する知識が検索されたときには、
    それぞれの求解法毎に出力情報に対応する出力データ値
    の算出を順次実行し、実行結果の状態を表す状態情報を
    生成する状態情報生成手段と、前記実行制御方法情報に
    基づいて1の求解法による前記状態情報に対応して、次
    の求解法を実行するかを判断する実行制御手段とを有す
    ることを特徴とする知識ベースコンピュータシステム。
JP3270260A 1991-09-21 1991-09-21 知識ベースコンピュータシステム Expired - Lifetime JP2778309B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3270260A JP2778309B2 (ja) 1991-09-21 1991-09-21 知識ベースコンピュータシステム
US07/947,815 US5394512A (en) 1991-09-21 1992-09-21 Knowledge-base computer system with state information indicative of ambiguous applied conditions

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JP3270260A JP2778309B2 (ja) 1991-09-21 1991-09-21 知識ベースコンピュータシステム

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JPH0581025A JPH0581025A (ja) 1993-04-02
JP2778309B2 true JP2778309B2 (ja) 1998-07-23

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JPH0581025A (ja) 1993-04-02
US5394512A (en) 1995-02-28

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Effective date: 19980407