JP2889336B2 - ディスプレイ、エキスパート・アドバイス発生方法及び装置 - Google Patents

ディスプレイ、エキスパート・アドバイス発生方法及び装置

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JP2889336B2 JP2205303A JP20530390A JP2889336B2 JP 2889336 B2 JP2889336 B2 JP 2889336B2 JP 2205303 A JP2205303 A JP 2205303A JP 20530390 A JP20530390 A JP 20530390A JP 2889336 B2 JP2889336 B2 JP 2889336B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、ユーザにとって特に有用な形態でエキスパ
ートシステムによって発生されるアドバイスを提示する
ディスプレイ処理システムに関し、特に、エキスパート
・アドバイスの発生根拠となるプロセス制御データのグ
ラフ描画と調和するグラフィック形態でエキスパート・
アドバイスを提供するシステムに関するものである。
先行技術の説明 人工知能（AI）の分野においては、エキスパートシス
テム、特に規則準拠もしくはルールベースのエキスパー
トシステムが産業分野で益々多く使用される趨勢にあ
る。これ等のエキスパートシステムは、通常、特定の分
野において、特定の問題に関しエキスパート即ち専門家
（又は複数の専門家）の挙動をエミュレートもしくは模
倣するように構成されている。その意図するところは、
しばしば、「Ｘ氏をコンピュータ化した箱内に入れる」
ことの試みと記述されている。このようなシステムの多
くのものには、判断に到達するため、一連のルールを付
勢すべく、例えば、前向きの連鎖ルールベースシステム
を用いた幾つかの基本的な技術の内の１つが具現されて
いる。
エキスパートシステムは、種々の分野で開発されてき
たが、幾つかの極めて共通した特徴を共有する傾向が見
られる。一般に、エキスパートシステムでは、関連の分
野における専門家の推論をエミュレートするように選択
された推論法を用いて世界状態を表すデータに基づき理
由付けを行っている。これ等のシステムは、状態の知識
（知識ベース）と、この知識ベースで動作する問題解決
ルーチン（推論エンジン）とを分離するように意図的に
区画されている。その意図するところは、人間である専
門家の精度に近似した精度で問題に対する充適な解を得
んがためである。
エキスパートシステムのユーザ（利用者）は、AI（人
工知能）プログラム又はモジュールによって発生される
アドバイスに関して、該アドバイスを受け入れたがらな
いか或は該アドバイスを信頼し過ぎることが判明してい
る。また、ユーザは、与えられるアドバイスに対する根
拠を理解することができれば、このようなエキスパート
システムについて非常に大きな安心感を持つことが知ら
れている。実際、作業場所においてこのようなシステム
を受容するか否かは、アドバイスの根拠が与えられるか
否か及びその品質により決定される場合が多い。このこ
とは特に、エキスパートシステムがしばしば、「当てに
ならない」と言われる、即ちシステムの元の設計範囲を
越えるために極めて不適切になる蓋然性が高い該エキス
パートシステムの知識境界において明らかである。この
ようなエキスパートシステムがその動作限界に近い状態
にあることを検出することは従来困難であり、このよう
な時点における不満足なアドバイスがシステム全体の信
頼性を減少する傾向がある。人間／機械のインタラクシ
ョン即ち対話の品質を高めるためには、ユーザが、与え
られるアドバイスの健全性を判断できることが重要であ
る。
エキスパートシステムの出力を提示する現在用いられ
ている方法は、主に、アドバイスの文字による出力に関
心を置いている。このアドバイスは、一般に、ルール構
造内に入れられた所定のテキストであって、しばしば、
出力時に幾つかの変数が挿入される。ユーザが、この種
のシステムに対し、特定のアドバイスが提示された理由
に付いて質問すると、付加的なテキスト出力が提示され
る。アドバイスの説明、言い換えるならば、アドバイス
の根拠は、典型的に、下記の２つの仕方の内の１つで発
生されて提示されている。即ち、１）システムの開発者
が、説明情報もしくはテキストをエキスパートシステム
内にハードコード化しておく。このため説明が、本来的
に非常に局所的な性質となり、エキスパートシステムの
総合的状態の説明を提示せず、説明のために書き込まれ
た１つの特定のルールに関連した説明となっている。テ
キストの範囲が非常に包括的な場合には、“終点”説明
を、中間ルール説明を変更する都度変えなければならな
いので、システムを、モジュール形式でシステム拡張し
たり改善することが困難である。２）システムは、往々
にして逆の順序で、現在のアドバイスに達した推論チェ
ーンの履歴を示す。これは、当て嵌められたルールのチ
ェーン（連鎖）を辿るのに助けになり、用いられた新し
いルールを動的に反映することができるが、ユーザにと
ってはしばしば極めて不満足である一連の“何故？その
理由は、・・。何故？その理由は・・・。（以下、繰り
返し）”のような応答になる傾向がある。
発明の概要 本発明の目的は、或るエキスパートシステムルールが
何故付活されたかの理由に関するテキスト記述よりもユ
ーザにとって一層有用な形態でアドバイスを提示するこ
とにある。
本発明の他の目的は、監視中のプロセス・パラメータ
の提示と整合するフォーマットでエキスパート・アドバ
イスを提示することにある。
また、本発明の目的は、監視中のプロセスの状態の全
体像と関連してエキスパート・アドバイスを提示するこ
とにある。
本発明の更に他の目的は、グラフィック形態でエキス
パート・アドバイスを提示することにある。
本発明の更に他の目的は、グラフィックなエキスパー
ト・アドバイスを補強するために、グラフイックなアド
バイスと共に警報メッセージを提示することにある。
本発明の更に他の目的は、与えられているアドバイス
と関連する問題を如何にして解決するかに関するアドバ
イスを与えることにある。
本発明の付加的な目的は、グラフィックなエキスパー
ト・アドバイスと共に、履歴もしくは経歴的様相及び将
来のプロセス状態の予測を与えることである。
上の目的は、監視下のプロセスの安全又は効率的な運
転もしくは運行のためにパラメータを保持すべき範囲を
ユーザに対して指示するようなプロセスと関連するアド
バイスを与えるために、プロセスデータ表示上にオーバ
レイ表示されるグラフイック表示の形態で、エキスパー
ト・アドバイスを与えるシステムにより達成することが
できる。このように、エキスパート・アドバイスから上
記のような範囲を決定することが本発明の独特な考え方
である。従って、プロセスの各様相におけるエキスパー
トの操作上の経験が、最も関連のあるプロセス表示の箇
所に正確に描出される。アドバイスはまた、同時に、異
なった抽出レベルで発生し提示することもできる。ま
た、アドバイスは、同時に、プロセスの全範囲（及びそ
の機能上の目標）に亙って提示することができる。エキ
スパートシステムは、情況を分析して単一のメッセージ
にすることは要求されない。監視下のプロセスが、許容
し得ない、又は正常でない、又は効率の悪い状態に向か
って進行するに伴い、システムは、徐々に一層詳しくな
る警報メッセージでグラフィック・アドバイスを補強す
る。システム状態が一層許容できない状態になると、特
定の活動もしくはアクションに対する勧告も提示され
る。システムはまた、被監視プロセス・パラメータの履
歴もしくは経歴的様相を提示すると共に、プロセス状態
及びプロセス・パラメータの未来の状態の予測を与え
る。
上に述べた目的及び追って明らかになるであろう他の
目的や利点は、添付図面を参照しての本発明の好適な実
施例による構造及び動作に関する以下の詳細な説明から
明らかになるであろう。なお、図面中、同じ参照数字は
全図面を通して同じ部分を指すものとする。
好適な実施例の説明 本発明は、プロセス制御グラフィック上に直接、通常
のプロセスデータと正確に整合するフォマットで、しか
もアドバイスの直接的比較及び利用を支援するフォマッ
トでエキスパート・アドバイスを提示するものである。
アドバイス・グラフィック表示と関連のアウトライン或
は活動（アクション）の記述は、アドバイスの概要を提
示し、エキスパート・システムにより認識された問題を
解決するように企図されている操作の実行の時間的順序
を報知するのに用いられる。通常の状態からの変移に関
するエキスパート・アドバイス及び提示したエキスパー
ト・アドバイスから逸脱していることを想起させる情報
もまた、例えば、警報メッセージのような、各パラメー
タ表示に隣接する箇所でテキストの形態で提示される。
この警報種のエキスパート・アドバイスは、グラフィッ
クから明瞭に区別できるようにするために、文の形態で
提示されて、ユーザがアドバイスから離反する選択を行
ったこと、或はまた一般に、組み込まれているエキスパ
ートシステムによって不適当であると見做される領域に
プロセス状態を招来したことを“気付かせる”ために用
いられる。警報種のエキスパート・アドバイスは、プロ
セス・グラフィック／エキスパート・アドバイスグラフ
ィック表示内に既に目で見ることができるデータの解釈
である。アドバイスは一般に、通常もしくは定格条件下
での最小量の概括から、より大きな量（警報の言語表示
量及び活動記述量）での、より明瞭なアドバイスへと移
行する。アドバイスには、制限されたプロセス・パラメ
ータの集合に焦点をしぼるのではなく、プロセス系を並
列化するように組織化された表示ヒエラルキー全体に亙
る広がりを持たせ、当該レベルで適当であるエキスパー
ト・アドバイスを提供するようにすることができる。従
つて、ユーザが或る事象もしくは事柄に関しプロセス情
報にしろ或は関連のエキスパート・アドバイスにしろ、
一層詳細なデータを要求する場合には、これは、ヒエラ
ルキー（階層）における一層詳細な表示に移行すること
により対処することができる。これは、一連のルール起
動による質問／応答とは全く対照的である。従って、本
発明は、動的グラフィック表示のネットワーク／ヒエラ
ルキーの構築を許容する任意のエキスパート・システム
に与えられるデータのグラフィック表示に適用可能であ
る。
第１図は、本発明が適用される設備の構成及び本発明
に従い用いられるソフトウエア・モジュールの論理的構
成を示す図である。原子力発電所のようなプラント10
は、コンピュータ装置14（コンピュータ）にプロセス状
態信号を送る種々のセンサ12によって監視されている。
このコンピュータ装置14は、各種センサ信号を、監視中
のパラメータを表すディジタル信号に変換するための適
当なインターフェースを備えている。これ等の実際のプ
ロセス・パラメータから、推測もしくは仮想パラメータ
を決定することができる。
これ等の実際及び仮想プロセス・パラメータの値は、
監視中のプラント・プロセスの状態に関するエキスパー
トのアドバイス及び結論を発生するエキスパート・アド
バイスシステム（エキスパート・アドバイス手段）16の
ソフトウエア・モジュールに供給される。本発明で用い
ているエキスパート・アドバイスシステム16のエキスパ
ート・アドバイスもしくは出力は、監視中のパラメータ
をプロセスの正常又は安全な運転に対して維持すべき当
該パラメータの範囲である。本出願人から入手可能な手
動給水制御システム用のインテリジエントエキスパート
システム（Intelligent Manual Feedwater Control Sys
tem Expert System）は、このエキスパート・アドバイ
スシステム16により、監視中のパラメータに対し適当な
範囲出力を与える。また、エキスパートシステム設計分
野において通常の知識を有する者には、特定のエキスパ
ートシステムを、パラメータ値のアドバイス範囲の形態
で、プロセス制御に対するエキスパート・アドバイスを
出力するように変更することも可能であろう。
エキスパート・システム16はまた、センサ12によって
発生される実際のパラメータ値を、エキスパート・シス
テムによって発生されるアドバイス運転範囲と比較し
て、警報管理システム（警報管理手段）18に対し、当該
特定パラメータに対する範囲外警報メッセージを発生す
べきことを指示することができる。この警報管理システ
ム18は、上記異常指示を受け取り、適当な警報メッセー
ジを発生することができる。しかし、エキスパート・シ
ステム16により範囲値を警報管理システム18に与え、警
報管理システムが範囲外比較を行って適当なメッセージ
を発生するようにするのが好ましい。なお、適当な警報
管理システムとしては、米国特許第4,816,208号明細書
に開示されているものがある。尚、この米国特許明細書
の内容は参考までに本明細書において援用する。
また、エキスパート・アドバイス・システム16は、監
視中の特定のパラメータを定格の値又は一層効果的な値
に戻すために取ることができる適当な活動（アクショ
ン）をも決定する。これ等の活動指示データは、警報管
理システム18にも出力され、それにより適当に言語表現
された活動（アクション）メッセージを発生することも
可能である。しかし、エキスパート・システム自体が活
動文字メツセージを発生するようにするのが有利であ
る。
センサ12によって得られたパラメータ値は、また、プ
ロセスの未来の状態を予測するモデルを用いて、制御下
のプロセスを検討するプロセスモデル／予測システム20
（状態予測手段）のソフトウエア・モジュールにも供給
される。これ等の予測出力はまた、適当な警報メッセー
ジを発生する警報管理システム18にも供給される。予測
に関連するメッセージは、エキスパート・システム16に
よって発生されるパラメータに対して安全又は効果的な
範囲を、エキスパート・アドレス・システム16により発
生される予測値と比較し且つ予測値を原子炉のトリップ
のような事象に対する固定の閾値と比較することにより
発生される。プロセスモデル／予測システム20は、１つ
のエキスパート予測システムとしての機能を果たす。こ
のような予測システム20は、一般に市販品として入手可
能であり、原子炉発電プラントでの予測に適している予
測システム20は、本出願人から、商品名・コスモス（CO
SMOS）として入手することができる。
エキスパート表示処理システムソフトウエアモジュー
ル（表示処理手段）22は、実際及び仮想のパラメータ
値、範囲値、活動指示データ、活動メッセージ、警報メ
ッセージ及び予測データを受けて、表示装置24（表示処
理手段）に表示26（表示処理手段）を発生する。この表
示26は、警報メッセージ及び予測データの表示と共にグ
ラッフィクなエキスパート・アドバイス及び活動メッセ
ージを含む。表示26を観察しているオペレータ28は、そ
れにより、監視中の各種パラメータを変化させるプラン
ト10内の各種装置を、制御パネル30を介して操作するこ
とができる。オペレータには、エキスパート・アドバイ
スに従ったり或は該エキスパート・アドバイスを無視す
る機会が与えられ、アドバイスの背後にある理由を直ち
に理解したりアドバイスを無視することが可能である。
オペレータ28はまた、プラントのヒエラルキー（階層）
の各種レベルに対するエキスパート・アドバイスを表示
するようにエキスパート・アドバイス表示スクリーンを
切り換え、それによりオペレータ28が、始めに提示され
たエキスパート・アドバイスに対する根拠を探索するこ
とができる。エキスパート・アドバイスのグラフィック
表示は、第２図に示すように、通常のプロセス制御パラ
メータと共に提示される。
第２図は、監視下のプロセスが所望の領域内で満足に
働いている場合のシステムの定常状態を示す図である。
ディスプレイもしくは表示26は、幾つかの主要部分に分
割されている。第１の部分は、過去に生起したパラメー
タの値のグラフィック表示42を用いて、監視中のプロセ
ス制御パラメータの履歴を表示する履歴表示部40であ
る。この履歴表示部40の底部に目盛られている時間ベー
ス表示から見られるように、時間は、現在時刻（即ち時
刻０）から過去に向かって目盛られている。この表示部
40は、またプラントのトリップのような自動的活動或は
事象が生起する閾値44及び46と実際の値を表す線42との
間の関係をも示している。履歴表示部40に隣接して現在
値表示部60が設けられており、この現在値表示部は、監
視中のパラメータのうちの２つのパラメータの現在値、
この例においては、蒸気発生器レベル及び補償されたレ
ベルを指示するインジケータ62を有する。実際値インジ
ケータ62は、監視中のプロセス・パラメータの現在値を
指示する。実際値インジケータ62に隣接して、エキスパ
ート・アドバイス・システム16により与えられている範
囲型のエキスパート・アドバイスのグラフィック表示で
ある動的範囲インジケータ64が表示される。この実際値
インジケータ62と動的範囲インジケータ64との間の関係
における変化に応答して、オペレータ28は、実際値イン
ジケータ62をアドバイス範囲もしくはシステムの目標範
囲内に保持するようにプラント10内の制御可能な装置を
切り換える。ここに例示した情況においては、オペレー
タは主給水弁を開閉して適当な変化を生ぜしめる。オペ
レータ28によるこの活動は、ジョイスティック型の制御
機構を作動することにより運動している目標を遊戯者が
追跡する周知のビデオ・ゲームにおける活動に類似す
る。
実際値表示部60に隣接して、未来もしくは予測表示部
70（予測グラフィック表示）が発生され、この表示部70
は、監視中のパラメータの最も確度の高い未来の状態を
表示する期待予測プロット曲線72を含む。このプロット
曲線72のための予測値は、予測システム20によって発生
される。曲線72に隣接して、一対のインジケータ74が発
生される。図には、ただ１つのインジケータしか示され
ていないが、これ等一対のインジケータは、未来に向か
つての予測区間における最大及び最小の予測値を指示す
る。
最上位の表示部76は、監視中のシステムの目標に関連
する表示であり、他方、第２表示部78は、当該目標を達
成するために用いられる特定のプロセスに関連する表示
部である。プロセス制御システムを抽出レベルに機能的
に分割して、当該レベルに関連の情報を表示するための
目標、プロセス及び要件の方法論的考察に関しては、上
述の米国特許第4,816,208号明細書に詳細な論述が見ら
れる。
プロセス表示部78は、異なった値を有する２つの被監
視パラメータ、従って、異なった履歴線80及び82並びに
異なった実際値インジケータ84及び86を表示する。これ
等のパラメータの各々に対して作用範囲88及び90の形態
で与えられるグラフィツクなエキスパート・アドバイス
は、各パラメータの制御に関する個別のエキスパート・
アドバイスを指示するために個別に描画される。この表
示はまた、各被監視パラメータと関連して、最大／最小
インジケータ92、予測線94、最大／最小インジケータ96
及び予測線98をも示している。
ディスプレイ（表示）26はまた、実際値インジケータ
102及び平均温度を保持すべき範囲を指示するエキスパ
ート・アドバイス範囲グラフィックデータ104を用い
て、平均給水温度のようなパラメータを表示する表示ウ
インドウ100をも有している。この表示ウインドウ100は
当該特定プロセスの特殊な性質に起因し、平均温度と関
連しての履歴或は予測をは与えない（この履歴は当該プ
ロセスの制御に無関係であるからである）。ディスプレ
イ26はまた、目標警報表示部110及びプロセス警報表示
部112をも有している。これ等の表示部の各々は、メッ
セージ・スロット114〜128を有し、これ等のメッセージ
・スロット内には、監視下の機能或はプロセスと関連の
可変言語メッセージが表示される。前述の米国特許第4,
816,208号明細書に記述されている警報管理システム
が、これ等のスロット内に表示すべき適当なメッセージ
を発生する。
ディスプレイ26はまた、エキスパート・アドバイス・
システム16により活動指示として或は警報管理システム
18によりメッセージとして発生される取られるべき勧告
された活動を表示する活動文表示部130（活動勧告メッ
セージ）をも有する。この活動文は、操作する必要があ
る特定のパラメータに関する時間的なエキスパート・ア
ドバイスをオペレータに与える。この明示アドバイス
は、操作すべきパラメータの実体をグラフィック表示で
は明確に伝達し得ないところから与えられるものであ
る。この実施例においては、オペレータが正しいパラメ
ータを調整することを確保するために、特定の何らかを
行わせるべき命令は、明確な文で与えられる。
第３図は、第２図に示した被監視パラメータが変化し
た後の本発明による表示もしくはディスプレイを示す。
履歴表示部40には、２つの被監視パラメータが分離して
２つの個別の曲線142及び144を発生していることを示し
ている。実際値インジケータ146及び148も現在値に対し
て離間している。第２図及び第３図のエキスパート・ア
ドバイスのグラフィック表示64を比較すれば明らかなよ
うに、勧告された運転範囲は、オペレータをして、当該
範囲の値を、定格又は安全運転のためのより小さい運転
範囲内に維持することを要求するプラント10における変
動が原因で収縮している。この比較により明らかなよう
に、勧告された運転範囲の形態にあるエキスパート・ア
ドバイスは、動的な性質を有し、勧告運転範囲は、エキ
スパート・アドバイスの変化に伴って変化する。
表示部70における予測曲線72は、システム状態におけ
る未来の変化を指示するものであり、従って、最小及び
最大値インジケータ74は分離して２つのインジケータ15
0及び152を発生している。例として、エキスパート・シ
ステム16及び（又は）警報管理システム18が、蒸気発生
器においてスウェリングが進行中であることを認識した
ところから、目標警報表示部110は、最高位のスロット1
14に関連のメッセージを発生もしくは表示する。このス
ウェリングでは被監視プロセスに関する付加的な警報を
発生しないので、プロセス警報表示部112には警報メッ
セージは表示されない。
エキスパート・システムは、特定の活動もしくはアク
ションを取るべきことを勧告しないので、第３図の活動
文表示部130は活動勧告を発生しない。勧告の動的性質
が、表示もしくはディスプレイ26のプロセス監視部78に
描かれている範囲88及び90により示されている。図から
明らかなように、グラフィックなエキスパート・アドバ
イス範囲88及び90は、第２図に示したものに関して移動
しており大きさが変化している。これは、これ等のパラ
メータに対する新たな勧告値に関するエキスパート・シ
ステムのアドバイスをグラフ的に反映するからである。
オペレータは（アドバイスに従うのが望ましい場合）こ
れ等の新しい値に達するようにプロセスを操作する。実
際値インジケータ86は、図示のように、勧告範囲外にあ
り、オペレータに対して、例えば、給水又は蒸気流量を
減少すべきことを通報している。言い換えるならば、オ
ペレータは、実際値を勧告範囲内に移動し戻すような仕
方で制御可能なシステム・パラメータを変化するように
求められているのである。第２図及び第３図から明らか
なように、システムは、アドバイス・グラフィック表示
を介して、オペレータに、移動する目標を追跡するとい
う単純なゲームを行うことを求める。このようなグラフ
ィック・モードでアドバイスを提示し、オペレータに対
し、実際値インジケータを表示された範囲内に維持すべ
き命令を与えることにより、本発明は、電子的ビデオ・
ゲームに対する応答の場合と同様に、移動目標を予測し
追跡するという技術を利用しているのである。
第３図はまた、或るパラメータに対しエキスパート・
アドバイス又は実際値を与えることなく曲線154で示す
ように、経歴もしくは履歴に関し当該パラメータを追跡
できることを示している。プロセス表示部78に付加的な
パラメータ曲線を設けることにより、オペレータは、オ
ペレータに対しシステムの他の部分の状態を指示する付
加的なパラメータを追跡することが可能となる。その結
果として、オペレータは、特定のパラメータを監視つ
つ、システム全体の状態像を得ることができる。第３図
はまた、プロセス表示部78におけるプロセスと関連の予
測が、予測システム20によって行われていない場合の情
況をも示している。
第４図は、実際値インジケータ146及び148がエキスパ
ート・アドバイス範囲64外となるような被監視システム
における別の変化を例示する図である。この表示はま
た、予測表示部70において、予測曲線72が高レベルのト
リップ閾値の上方を通過していることにより、原子炉の
トリップが起こる蓋然性があることを示している。この
図から明らかなように、勧告されたアドバイス範囲64、
88及び90は位置及び大きさが変化しており、そして実際
パラメータ値146、148、84及び86の関係もグラフィック
・アドバイス範囲64、88及び90に関して変化している。
システムがより不安定もしくは危険な状態に進んでいる
ので、目標警報表示部110には、付加的な警報メッセー
ジが現れており、プロセス警報表示部112にもメッセー
ジが現れている。活動文表示部130にも活動文が発生し
ている。警報スロット114内の警報メッセージは、予測
システム20がトリップを予測し関連のメッセージを発生
した警報管理システム18に通報したところから、発生さ
れたものである。この目標警報表示部110はまた、警報
管理システム18が、警報を重要性もしくは優先順位に従
い分類していることを示している。範囲外状態を検出す
るシステム18によつて発生された警報メッセージが関連
のスロット122及び124内に現れている。この表示もま
た、問題を是正すべくオペレータが取るべき勧告活動を
活動文表示部130に発生する。活動文の発生は、エキス
パート・システム16がクリチカルな問題を回避或は是正
するのに特定の順序で特定の関与が必要となった段階に
プロセスが達したと判断していることを示す。この活動
文は、エキスパート・アドバイス・システム16によって
発生され、特定のシステム状態に従って動的に変化す
る。
第４図にはまた、エキスパート・システム16により提
示されるエキスパート・アドバイスの履歴もしくは経歴
をも、点線106及び162で示すように、ディスプレイ26上
に表示できることを示している。コンピュータ発生／オ
ペレータ作動インターフェースを有する或る種のシステ
ムにおいては、データが提示される端末或は表示スクリ
ーンは、被監視システムに対する制御点としての働きも
することができる。本発明のシステムは、実際値及びエ
キスパート・アドバイスの表示に直ぐ隣接して、監視下
のパラメータと関連する制御可能な装置をオペレータが
制御することを可能にするような制御表示部170を備え
ることができる。
第１図に示してあるエキスパート表示処理システム22
は、第５図に示してある処理を実行して第２図〜第４図
に示した表示を発生する。先ず、エキスパート表示処理
システム22は、検索により表示装置24上に、スクリーン
上に変化しない全ての情報を含む背景情報を表示する
（ステップ182）。背景情報表示が発生すると、システ
ムは３つの処理184〜188を実行し、その間システムはグ
ラッフイク・エキスパート・オーバレイを発生し（18
4）、実際値を表示し且つ履歴を更新し（186）、警報を
表示する（188）。
グラッフィクなエキスパート・アドバイス及び活動文
を発生するための処理は、範囲の上下限値の形態にある
エキスパート・システム出力及び取るべき活動のインジ
ケータ或はメッセージの検索から始まる（190）。範囲
値は、次いで、表示のための画素座標値に変換される
（192）。古いグラッフィック・アドバイス及び活動文
は消去し（194）、新しいグラッフィク・アドバイス及
び活動文が背景上にオーバーレイ表示される（196）。
実際値インジケータ及び履歴傾向を発生するために、
先ず、実際のプラントデータ或はパラメータ値を検索し
（198）、現在値インジケータの位置を表す画素座標値
に変換する（200）。次いで、古い現在値インジケータ
を消去し（202）、履歴情報を１時限ステップだけ左方
に遷移する（204）。次いで、現在値に対するインジケ
ータを背景上にオーバーレイ表示し、現在値を履歴曲線
の右縁に付ける（208）。
次ぎに、表示すべき警報メッセージを検索すること
（210）により警報メッセージ処理を行う。警報メッセ
ージは、ディスプレイ上のどのスロットに特定の警報メ
ッセージを書き込むかを指示するスロット番号を含む。
次いで古いメッセージを消去し（212）、それに続いて
背景上に現在警報メッセージをオーバーレイ表示する
（214）。
この表示サイクルが完了すると、システムはクロック
割込みを待ち（216）、その間、新しいプロセス・パラ
メータデータを収集し、予測及び警報のために分析す
る。
第１図に示したようなシステムによって発生され第２
図〜第４図に例示したディスプレイは、第６図に示すよ
うなシステムの機能線に沿いヒエラルキーもしくは階層
的に組織化すべきである。表示を機能的ヒエラルキーで
組織化することにより、オペレータは、従来において必
要とされていたような一連のルール当嵌め判断を行う代
わりに、問題領域の機能的動作を反映する機能的関係で
エキスパート・アドバイス表示を動かすことによりエキ
スパート・アドバイスの背後にある理由を探査すること
ができる。原子力発電プラントのための第２図〜第４図
に示した表示は、第６図のヒエラルキーにおいてループ
１概観220で表されている。このループ１概観表示は、
ループ１状態及びループ１のプロセス状態に関するアド
バイスを与える。表示の、目標、プロセス及び要件ヒエ
ラルキーに由り、オペレータは、原子力発電プラントの
蒸気発生器における各種ループの概要を与える概観表示
222に移ることができる。この概観表示は、総合目標達
成度、ループのバランス、ループ対ループ比較及びルー
プ間の問題に関するアドバイスを与える。オペレータは
また、表示220又は表示222から、全てのループに対して
共通である下位のプロセスに関するアドバイスを与える
共通支援プロセス表示224に移行することができる。オ
ペレータはまた、ループ１の非常に詳細なレベルおける
事項（要件）及び要素に関連のアドバイスを与える各種
ループ１詳細表示に移ることもできる。第６図に示した
機能的に関連のある階層表示間における移行を容易にす
るために、第４図に示してあるように、ディスプレイ26
の部分230にミニチュアサイズの組織表示を発生するこ
とが可能である。現在の表示は、ハイライトで示し、階
層的に隣接の表示も示すことができよう。かかる表示23
0において、隣接の表示の名称は、表示を表す箱もしく
はボックス内に設けるべきであり、光ペン或はマウス操
作のような方法を、表示の選択用に設けるべきである。
以上本発明を、前向き連鎖ルールに基づくエキスパー
ト・システムを用いる好適な実施例と関連して説明し
た。しかし、本発明は他の型式のエキスパート・システ
ムとともに使用することも可能であろう。既に述べたよ
うに、本発明による範囲のグラフィック・エキスパート
表示は活動文の時間的順序を表すものではない。即ち、
該範囲は、制御可能なパラメータの内どのパラメータを
最初に変えるべきかを指示するものではない。しかし、
変形例として、例えば、範囲グラフィック情報及びパラ
メータ値インジケータを点滅することにより、活動文の
第１の段階に従って最初に変更すべきパラメータを表示
することにより時間的順序を与えることも可能である。
本発明の数多の特徴及び利点は、上の詳細な説明から
明らかであり、本発明の精神及び範囲内に入るこのよう
な総ての特徴及び利点は本発明によつて包含されるもの
である。更に、数多の変更及び変形が当業者には容易に
想到し得るであろうから、本発明を、ここに図示し説明
した構造及び動作そのものに限定する意図はなく、この
ような全ての適当な変更及び均等物は、本発明の範囲か
ら逸脱することなく適宜採用することが可能であろうこ
とを付記する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の構成要素を示す簡略ブロック図、第
２図は、定常状態でプロセスが正常に動作している場合
に本発明に従って発生される表示を示す図、第３図は、
プロセスが正常状態から逸脱した場合における第２図に
示したプロセス表示の変化を示す図、第４図は、更に、
正常状態から逸脱した状態における第２図及び第３図の
プロセス表示の変化を示す図、第５図は、第２図〜第４
図に示した表示に対し第１図に示したエキスパート表示
処理システムにより実行される処理を示すフローチャー
ト図、第６図は、種々の階層レベル表示の詳細及びアド
バイスを与える複雑なシステムと関連し本発明を如何に
適用し得るかを示す階層ダイヤグラムである。 10……原子力発電プラント 14……コンピュータシステム（コンピュータ） 16……エキスパート・アドバイスシステム（エキスパー
ト・アドバイス手段） 18……警報管理システム（警報管理手段） 20……プロセスモデル／予測システム（状態予測手段） 22……エキスパート表示処理システム（表示処理手段） 24……表示装置（表示処理手段） 26……ディスプレイ（表示処理手段） 62……実際値インジケータ 64、88、90……エキスパート・アドバイスの動的範囲グ
ラフィック表示 70……予測表示部（予測グラフィック表示） 80、82……パラメータ履歴グラフィック表示 110……目標警報表示部（警報メッセージ） 130……活動文表示部（活動勧告メッセージ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・デフルノー・ウッズ アメリカ合衆国、ペンシルベニア州、マ リースビル、ホーソーン・コート 3215 (56)参考文献 特開 昭60−179806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−300307（ＪＰ，Ａ) 「三菱電機技報」Ｖｏｌ．63，Ｎｏ. ７（1989−７）ｐ．60−64 「東芝レビュー」Ｖｏｌ．42，Ｎｏ. ５（1987−５）ｐ．371−374 「電気学会原子力研究会資料」Ｖｏ ｌ．ＮＥ−88，Ｎｏ．１−４（1988) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06F 9/44

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンピュータにより発生される原子力発電
    プラント用ディスレイであって、 プロセスのパラメータに関するエキスパート・アドバイ
    スを表し該パラメータの実際値を示す動的範囲グラフィ
    ック表示と、 前記動的範囲グラフィック表示と組み合わせられた警報
    メッセージと、 前記パラメータの値に対する予測をグラフで描画する、
    前記実際値のインジケータに隣接する予測グラフィック
    表示と、 前記パラメータの履歴値をグラフで表す、前記動的範囲
    グラフィック表示に隣接のパラメータ履歴グラフィック
    表示と、 前記エキスパート・アドバイスを時間的に順序化する、
    前記動的範囲グラフィック表示と組み合わせられた活動
    勧告メッセージと、 を含むコンピュータにより発生される原子力発電プラン
    ト用ディスプレイ。
  2. 【請求項２】原子力発電プラントにおいてエキスパート
    ・アドバイスを発生するための装置であって、 プロセスのパラメータのための動的範囲値としてエキス
    パート・アドバイスを発生すると共にパラメータ値を変
    えるためにエキスパート・アドバイスの時間的順序を行
    う勧告活動を発生するエキスパート・アドバイス手段
    と、 前記パラメータの複数の未来値の予測を発生する状態予
    測手段と、 前記パラメータの実際値が前記動的範囲値の範囲外にあ
    る時に警報メッセージを発生し、前記未来値の１つが所
    定の閾値を何時越えるかに関する閾値予測メッセージを
    発生し、前記未来値の１つが前記範囲外になる範囲外予
    測値を発生する警報管理手段と、 前記動的範囲値を前記実際値に隣接して図式的に提示
    し、前記予測を図式的に提示し、前記実際値の履歴を図
    式的に提示し、前記警報メッセージ及び前記予測メッセ
    ージを提示する表示処理手段と、 を含む原子力発電プラントにおけるエキスパート・アド
    バイス発生装置。
  3. 【請求項３】原子力発電プラントのためのエキスパート
    ・アドバイス表示の発生方法であって、 （ａ）プロセスのパラメータに対する動作範囲を限定す
    る動作範囲値としてエキスパート・アドバイスを発生す
    ると共に、前記パラメータを変えるために前記エキスパ
    ート・アドバイスを時間的に順序化する活動勧告を発生
    し、 （ｂ）前記パラメータの実際値が前記動作範囲の外にあ
    る場合に警報メッセージを発生し、 （ｃ）前記パラメータの複数の未来値の予測を発生し、 （ｄ）前記予測値を閾値と比較して該予測値が該閾値を
    越える閾値交差予測メッセージを発生し、 （ｅ）前記予測値を前記範囲と対比して該予測値が該範
    囲の外にある場合には範囲外予測を発生し、 （ｆ）パラメータ値の履歴を発生し、 （ｇ）前記範囲、前記予測、前記履歴、警報及び予測メ
    ッセージ及び活動勧告を図式的に表示する、 諸ステップを含む原子力発電プラントのためのエキスパ
    ート・アドバイス表示発生方法。
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