JP3311050B2 - 制御実行プログラム生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、設計者によって与えら
れた入力情報からプログラマブルコントローラの制御実
行プログラムを自動生成する制御実行プログラム生成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種プラントを制御するプログラマブル
コントローラにあっては、これを有効に作動させるため
に制御実行プログラムを生成するようにしている。そこ
で、従来、このような制御実行プログラム生成には、制
御対象の動作およびその制御条件ならびに各動作のタイ
ミンクなどすべての条件を想定して手動によりプログラ
ミングするという作業が行なわれていた。

【０００３】ところが、これらすべての条件を考慮する
ことは制御対象が複雑になるにつれて困難になることか
ら、これらの条件を対象知識として知識データにまと
め、制御対象の動作を指定することにより、制御実行プ
ログラムを自動生成することが行なわれるようになって
きた。

【０００４】そして、このような制御実行プログラムを
自動生成するため、機器動作の概要を指定する制御仕様
を入力するのに、従来では、フローチャート形式で機器
の動作の流れを実行順に示す方式が一般的であり、例え
ば、制御仕様入力の際の、フローチャート形式の表現と
機器動作のイメージとを補間するために、対象機器や加
工材料をディスプレイ上に図形を用いて模式的に表し、
機器動作や加工材料の状態変化を、実行順序に従って、
その図形上で指定しながら入力する方式が提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来提案されている仕様入力方式にあっては、機器
動作や加工材料の状態変化を実行順序に従ってその図形
上で一つ一つ指定し入力しなければならず、また、図形
を用いて動作を指示して入力するのでは、一つの動作を
入力するのに、機械の選択、その機械の動作の選択、図
形の移動場所の選択、動作の終了条件など４回前後又は
それ以上の入力が必要となるなど、仕様入力の際に必要
な作業数が多くなり手間がかかるという問題点があっ
た。

【０００６】また、一つ一つの動作状態は、ある制御目
的を達成するための手順であるのに対して、設計者は、
制御仕様を設計する場合、仕様の入力にあたり目的から
手段への変換を行なっており、ここでのギャップによ
り、設計者にとって必ずしも使い易いものでなかった。

【０００７】また、これまでの仕様入力方式では、制御
仕様と同様に対象の状態を計測機器の状態の理論式で入
力しているため、特に経験の浅い設計者にとって非常に
分かり難く誤り易いものでもあった。

【０００８】また、従来の入力手法では異常な動作に関
するチェック機構が貧弱だったため、特に経験の少ない
設計者が誤った制御仕様を作成してもそれを自動で検査
することができなかった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、対象の動作を細かく指示しなくとも、簡単に制御仕
様を生成することができ、しかも誤った制御仕様の生成
を断つこともできる制御実行プログラム生成装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、対象世界にお
ける制御対象、その動作／状態ならびにこれら動作／状
態を制約する条件との関係を規約した対象知識を用い、
入力情報に基づいて制御対象を制御する制御実行プログ
ラムを生成する制御実行プログラム生成装置であって、
少なくとも状態構成知識、動作知識、副次的状態遷移
知識、運転知識を有する対象知識を用いて制御対象を含
む対象世界の状態空間を生成する状態空間生成手段を具
備するように構成されている。

【００１１】また、本発明は、対象知識が有する運転知
識を用いて対象世界状態が正常か異常かを判定する異常
状態検出手段を具備するように構成されている。

【００１２】また、本発明は、状態経路探索の探索を開
始する始めの対象世界状態が前記状態空間生成手段によ
り生成された状態空間のどの状態であるか、または状態
経路探索の探索の終点となる前記状態空間生成手段によ
り生成された状態空間の対象世界状態が満たすべき条件
である状態探索条件を、それぞれ図形上の指示により特
定するように構成されている。

【００１３】また、本発明は、対象知識が有するスコー
プ知識と状態探索条件を用いて状態遷移経路探索の探索
範囲を限定するスコープを作成する探索用スコープ作成
手段を具備するように構成されている。

【００１４】また、本発明は、状態空間生成手段により
生成された状態空間上で制御仕様をシミュレーションす
ることにより既存の制御仕様が検査可能に構成されてい
る。

【００１５】

【作用】この結果、本発明によれば、少なくとも対象世
界の副次的状態遷移知識、運転知識、状態構成知識、動
作知識を有する対象知識を用いて構造化された制御対象
を含む対象世界の状態空間を生成することができるの
で、対象知識の状態では分散していた知識が仕様獲得・
検査用に特化した形に変換され、制御対象を制御する制
御実行プログラムを生成するに際して良好な推論が適応
できる。

【００１６】また、状態空間の作成において運転知識を
用いて対象世界として正常・異常状態を判定して異常な
状態を残さないようにできるので、この状態空間を逸脱
しなければ正常な制御を保証することができる。

【００１７】状態経路探索の探索を開始する初期状態が
状態空間のどの状態であるかを特定するに当って、標準
的な対象世界状態を提示し、その状態から設計者が必要
な状態になるように図形上の指示により得られるので、
こと細かに指示しなくても設計者が意図する対象世界状
態を特定できる。また、状態経路探索の終点となる状態
空間の対象世界状態が満たすべき条件である状態探索条
件を特定するに当たって、図形上の指示により終点の状
態のキーになるところだけを指示し仮の対象世界状態を
作成し、初期状態と仮の対象世界状態との差分を抽出し
て状態探索条件を作成するようになるので、こと細かに
指示しなくても設計者が意図する状態探索条件を特定す
ることができる。

【００１８】探索用スコープの作成において、状態探索
条件に登録されている機械と対象知識に登録されている
（基本）スコープの知識とのマッチングを取り探索用ス
コープに含まれる基本スコープの集合を求め、更に、基
本スコープの集合に含まれる基本スコープが連結になる
ような基本スコープのネットワーク上の最小の部分ネッ
トワークを作成し探索用スコープとするようになるの
で、探索範囲を狭めつつ探索洩れを防ぐことができる。
また、状態経路抽出においては、探索用スコープで探索
範囲を洩れなく狭め、対象の動作コストの少ないものか
ら順に経路を伸ばして経路探索木を作成するようにでき
るので、推論効率を良好にすることができ、経路を対象
世界を模式的に表した図形で視覚的に提示し、その中か
ら設計者が自らの意図に合致したものを選択するので、
どのような制御手順を踏んで目標状態に達するのかが非
常に分かり易く、経験の少ない設計者の教育にも大いに
役立てることができる。

【００１９】既存の制御仕様の検査において、シミュレ
ーションを開始する時点の対象世界の状態が与えられた
後は、状態空間上の対象世界状態を次々に辿ってシミュ
レーションし、状態空間から逸脱しない仕様であるかど
うかを検査し、検査結果を提示するようにできるので、
異常が発見された仕様のどの部分が直接異常に結び付い
たかを分かり易くすることもできる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。

【００２１】図１は同実施例の制御実行プログラム生成
装置における制御仕様獲得部の概略構成を示している。

【００２２】この場合、バス１０１には、プログラム生
成手段を構成する中央制御装置、すなわちＣＰＵ１０
２、ＣＰＵ１０２で生成されたプログラムを記憶するプ
ログラム記憶装置１０３、あらかじめ制御対象に関する
知識を記憶している対象知識記憶装置１０４、対象知識
を用いて目的プログラムを生成する際に用いるプログラ
ム展開知識を記憶するプログラム展開知識記憶装置１０
５、対象世界状態ネットワークを生成する対象世界状態
ネットワーク生成装置１０６、生成された対象世界状態
ネットワークを記憶する対象世界状態ネットワーク記憶
装置１０７、制御仕様を生成する制御仕様生成装置１０
８、生成された制御仕様を記憶する制御仕様記憶装置１
０９、生成されたあるいは既存の制御仕様を検査するた
めの仕様検査装置１１０を接続し、さらに表示装置イン
タフェース１１１、入力装置インタフェース１１２、プ
ログラマブルコントローラインタフェース１１３を接続
している。

【００２３】対象知識記憶装置１０４は、物理構成知識
記憶装置１０４ａ、機器特性知識記憶装置１０４ｂ、状
態構成知識記憶装置１０４ｃ、副次的状態遷移知識記憶
装置１０４ｄ、動作知識記憶装置１０４ｅ、運転知識記
憶装置１０４ｆ、スコープ知識記憶装置１０４ｇ、図形
知識記憶装置１０４ｈ、対象状態・計測機器状態関係記
憶装置１０４ｉから構成している。

【００２４】また、対象世界状態ネットワーク生成装置
１０６は、対象状空間態生成装置１０６ａ、対象世界状
態空間生成装置１０６ｂ、異常状態検出装置１０６ｃか
ら構成し、前記対象状態空間生成装置１０６ａは、対象
状態生成装置１０６ｄ、対象状態空間内有効枝生成装置
１０６ｅより構成し、前記対象世界状態空間生成装置１
０６ｂは、対象世界状態生成装置１０６ｆ、対象世界状
態空間内有効枝生成装置１０６ｇより構成している。

【００２５】また、前記対象世界状態ネットワーク記憶
装置１０７は、対象状態空間記憶装置１０７ａ、対象世
界状態空間記憶装置１０７ｂより構成し、前記対象世界
状態空間記憶装置１０７ａは、対象状態記憶装置１０７
ｃ、対象状態空間内有効枝記憶装置１０７ｄより構成
し、対象世界状態空間記憶装置１０７ｂは、対象世界状
態記憶装置１０７ｅ、対象世界状態空間内有効枝記憶装
置１０７ｆより構成している。

【００２６】また、制御仕様生成装置１０８は、状態管
理知識記憶装置１０８ａ、経路の重み記憶装置１０８
ｂ、図形・対象世界状態変換装置１０８ｃ、経路探索装
置１０８ｄ、状態経路・制御仕様変換装置１０８ｅより
構成し、図形・対象世界状態変換装置１０８ｃは、図形
・始点状態変換装置１０８ｆ、図形・状態探索条件変換
装置１０８ｇより構成し、経路探索装置１０８ｄは、探
索用スコープ生成装置１０８ｈ、探索用スコープ記憶装
置１０８ｉ、状態探索木生成装置１０８ｊ、状態探索木
記憶装置１０８ｋ、状態経路抽出装置１０８ｌより構成
し、状態経路抽出装置１０８ｌは、状態経路生成装置１
０８ｍ、状態経路表示装置１０８ｎより構成している。

【００２７】仕様検査装置１１０は、シミュレーション
管理知識記憶装置１１０ａ、仕様検査実行装置１１０ｂ
より構成している。

【００２８】表示装置インタフェース１１１は、仕様入
力の基板となる機器や加工材料の模式図などを提示する
など設計者に情報を提示するための表示装置１１１ａを
接続し、入力装置インタフェース１１２は、設計者が仕
様を入力するなどシステムと対話するための入力装置１
１２ａを接続し、更にプログラマブルコントローライン
タフェース１１３は、プログラマブルコントローラ１１
３ａを接続し、このプログラマブルコントローラ１１３
ａは、生成されたプログラムに従って制御対象１１４を
制御するようになっている。なお、同図において、破線
で囲んで示す部分が制御実行プログラム生成装置１００
を構成している。

【００２９】次に、本発明で提案する状態有向グラフに
ついて説明する。

【００３０】図２は、能動的な対象の状態空間を表現す
るための状態−動作・副次的状態遷移有向グラフの一例
を表している。図において、２０１は状態空間で、この
状態空間２０１は、対象の取り得る状態を表すノード２
０２と、状態を遷移するための自己の動作の有向枝２０
３と、自己の動作または自己以外から受ける影響に対す
る副次的状態遷移の有向枝２０４により形成されてい
る。

【００３１】図３は、受動的な対象の状態空間を表現す
るための状態−副次的状態遷移有向グラフの一例を示し
ている。図において、３０１は状態空間で、この状態空
間３０１は、対象の状態を表すノード３０２と、自己以
外から受ける影響に対する副次的状態遷移の有向枝３０
３により形成されている。

【００３２】図４は、上述の図２および図３の中の状態
ノードを定義する枠組の一例を示している。この場合、
状態ノードを定義する項目４０１と、その項目に対応す
る値の種類４０２からなっている。

【００３３】図５は、前述の図２の自己の動作有向枝２
０３を定義するための枠組の一例を示している。この場
合、有向枝２０３を定義するための項目５０１と、その
項目に入るべき値の種類５０２からなっている。

【００３４】図６は、前述の図２の副次的状態遷移の有
向枝２０４と図３の副次的状態遷移の有向枝３０３を定
義するための枠組の一例を示している。この場合、副次
的状態遷移の有向枝２０４と副次的状態遷移の有向枝３
０３を定義するための項目６０１と、その項目に入るべ
き値の種類６０２からなっている。

【００３５】一方、対象世界の状態空間を表現する方法
として、図７に示すように対象世界の各状態を直接有向
枝で接続する方法が一般的であるが、対象世界の状態決
定要因の中から考慮する必要のあるものだけについて探
索を行い、状態空間上での探索を効率良く行うために、
図８に示すように、対象世界の各状態を対象世界の状態
を決定する個々の対象の状態空間を仲介して接続する方
法（以下、ハイパー状態空間グラフ）が有効である。こ
の方法は、状態世界の規模が大きく状態を決定する要因
が多い場合には、非常に有効であるが、状態を決定する
要因の数が少なければ、図７の方法で表現してもよい。

【００３６】図７は、対象世界の状態空間を表現するた
めの有向グラフの一例を示すもので、７０１は対象世界
の状態空間、７０２は対象世界の状態、７０３は対象世
界の中の対象が行う動作を表す有向枝、７０４は対象世
界の中のある対象が他の対象の状態変化にともない自己
の状態を変化させるための副次的状態遷移を表す有向枝
を表している。

【００３７】図１４３は、対象世界の状態空間を表現す
るためのハイパー状態空間グラフの一例を示している。
この場合、１４３０１は対象世界の状態集合、１４３０
２は対象世界の状態を決定する要因の一つである対象の
状態空間有向グラフ、１４３０３は対象世界の状態ノー
ド、１４３０４は対象の状態、１４３０５は対象の状態
空間有向グラフの中の動作を表す有向枝、１４３０６は
対象の状態空間有向グラフの中の副次的状態遷移を表す
有向枝、１４３０７は対象世界の状態と対象の状態とを
結び対象世界の状態間を対象の状態空間で仲介させるた
めの枝（以後、スコープ枝と称する。）、１４３０８は
対象世界の状態の中で、対象１の状態が状態ノードαに
よって表される状態にあるものの集合、１４３０９は対
象世界の状態の中で、対象１の状態が状態ノードβによ
って表される状態にあるものの集合、１４３１０は対象
世界の状態の中で、対象２の状態が状態ノードａによっ
て表される状態にあるものの集合を表している。

【００３８】次に、図９は、対象世界の状態空間を定義
する枠組の一例を示している。この場合、９０１は対象
世界の状態ノードを定義する枠組であり、属性項目（対
象世界状態ノード名と対象世界状態を決定する要因とな
る対象の状態へのポインタとからなる）９０２と、その
属性値９０３を有している。また、９０４は対象の状態
の枠組であり、属性項目（対象の状態ノード名と決定す
る項目と有向枝のハッシュ表名とからなる）９０５と、
その属性値９０６を有している。また、９０７は、９０
５で指定されたハッシュ表の辞書、９０８はバケットに
属する要素のであり、このバケットの要素は有向枝知識
へのポインタ９０９と、次のバケットの要素へのポイン
タ９１０で構成されている。また、９１１は、有向枝知
識の一つの例であり、属性項目（「有向枝名」と対象の
自己の「動作」と対象の自己以外の状態の変化に伴う
「副次的状態遷移」と、対象の自己の動作のうちで「正
常な動作のリスト」と「異常な動作のリスト」とからな
る）９１２と、その属性値９１３を有している。

【００３９】ここで、９０５に示す属性項目で、有向枝
名あるいは有向枝知識へのポインタを直接属性値として
取らずに、有向枝のハッシュ表名として間接的に有向枝
知識を指しているのは、対象世界の状態間を対象の状態
空間で仲介させるためであり、対象の一つの状態から出
る有向枝を対象世界の状態によって変化させることがで
きるようになっている。

【００４０】図１０は、対象世界の状態空間を表現する
ためのハイパー状態空間のグラフの一例で、図１４３か
らの抜粋であり、ハイパー状態空間グラフ上での状態遷
移のイメージを表す。図の中で、１００１は対象世界の
状態集合、１００２は対象１の状態空間を示し、ま
た、、１００３と１００４とは対象世界の状態ノード、
１００５と１００６とは対象１の状態ノード、１００７
は対象１の自己の動作の有向枝、１００８は対象世界の
状態ノード１と対象１の状態ノードαとを接続するスコ
ープ枝、１００９は対象世界の状態ノード２と対象１の
状態ノードβとを接続するスコープ枝を示している。そ
して、１０１０に対象世界が状態ノード１が示す状態か
ら、対象１の動作（１００７の有向枝が示す動作）によ
り、状態ノード２が示す状態に遷移する過程を示すよう
になる。

【００４１】図１１は、対象世界を部分世界に分割で
き、且つ、対象世界全体の状態を部分空間のマクロな状
態の組み合わせて表現できる場合の対象世界状態空間を
表現する為のハイパー状態空間グラフの一例を示してい
る。

【００４２】図の中で、１１０１で示す部分は、図１４
３で説明したハイパー状態空間グラフと同様の構造であ
る。ここで、１１０２は、１１０３が示す対象世界全体
の状態を表す状態ノードの集合の層であり、１１０４
は、１１０５が示す部分対象世界の状態を表す状態ノー
ドの集合と、その部分集合となる部分対象世界のマクロ
な状態を表す状態集合の層であり、１１０６は、１１０
７が示す対象の状態空間の層である。また、１１０２の
層の状態集合は対象世界に一つだけ存在し、１１０４の
層の状態集合は、部分対象世界の数だけ存在し、１１０
６の層の状態空間は、対象の数だけ存在する。

【００４３】そして、図の中で、１１０８は「１１０９
が示す部分対象世界のマクロな状態」の組合せで表現さ
れる対象世界全体の状態を表すノードであり、１１０９
は、１１１０が示す部分対象世界の状態を幾つかのマク
ロな状態に分類しているマクロ状態であり、１１１０は
１１１１の対象の状態の組合せで表現される部分対象世
界の状態を表すノードであり、１１１１は対象の状態を
表す状態項目の状態の組合せで表現される対象の状態を
表すノードである。また、１１１２は、対象の自己の動
作を表す有向枝、１１１３は対象の自己以外の状態の変
化にともなう副次的状態遷移を表す有向枝である。ま
た、１１１４は、１１１１のような対象の状態を表すノ
ードと１１１０のような部分対象世界の状態を表すノー
ドとを接続するスコープ枝、１１１５は部分対象世界感
の関係を失わない為のもので１１１０のような部分対象
世界の状態を表すノードと１１０８のような対象世界の
状態を表すノードとを接続する枝である。

【００４４】図１４３の構造とここで説明している構成
とを比較すると、図１４３では、全ての対象の正常な状
態の組合せから成る対象世界の状態の中で正常なもの
が、１４３０１の対象世界の状態集合を構成する。ここ
で説明している構成では、部分対象世界の状態を表す状
態の集合が、１４３０１の状態と同様に作成されるた
め、部分対象世界の状態数は１４３０１の状態数より
も、大幅に少なくなる。また、１１０２の対象世界層は
部分対象世界間の関係を保つためのものであるから、１
１０３のような対象世界全体の状態を、単純に、部分対
象世界の正常な状態の組合せで定義せずに、マクロな状
態を定義し、マクロ状態の組合せで、対象世界の状態を
定義することにより、対象世界全体の状態の数も大幅に
少なくすることができる。この状態空間の構成は、状態
空間の組合せ爆発を極力押える為に考案したものであ
る。部分対象世界間のマクロ状態の取り方として、例え
ばプタント制御の分野では、設備間に存在するインター
ロック関係等を用いるのも良い。また、部分空間の分割
は、物理構成や後述する「スコープ」の構成を基に行な
う。このハイパー状態空間上での状態探索は、部分対象
世界層で行ない、対象世界層の対象世界全体の状態は、
部分対象世界間の状態間での正常・異常のチェックに用
いる。

【００４５】次に、図１２以降において、対象世界とし
て、プラントの例を挙げ、これに関する対象知識につい
て説明する。

【００４６】図１２は、本実施例で用いるプラントの一
例を示したものである。同図において、１２０１は「テ
ンションリール」、１２０２はテンションリールの一部
分の「マンドレル」、１２０３はマンドレルの大きさを
計測するセンサ「マンドレル拡大限」、１２０４はこの
プランとが生成し運搬する加工材料の「コイル」、１２
０５は「スキッド１」、１２０６はスキッド１がコイル
を支持しているかどうかを計測するセンサの「スキッド
１コイル支持」、１２０７は「スキッド２」、１２０８
はスキッド２がコイルを支持しているかどうかを計測す
るセンサの「スキッド２コイル支持」、１２０９は「ス
キッド３」、１２１０はスキッド３がコイルを支持して
いるか同かを計測いるセンサの「スキッド３コイル支
持」である。また、１２１１、１２１２、１２１３、１
２１４は、それぞれコイルカーの一部で「コイルカー本
体」と「リフター」と「ラック」とコイルカーがコイル
を搭載しているかどかを計測するためのセンサの「コイ
ルカーコイル搭載」である。

【００４７】さらに、１２１５はコイルカーが走行する
ための「レール」、１２１６、１２１７、１２１８、１
２１９は、それぞれコイルカーの上下の位置を計測する
ためのセンサ、「上昇限」と「高さ１」と「高さ２」と
「下降限」である。

【００４８】そして、１２２０、１２２１、１２２３、
１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、
１２２９は、それぞれコイルカーの前後の位置を計測す
るためのセンサ「前進限」と「停止位置０」と「インラ
イン検出」と「減速検出１」と「停止位置１」と「減速
検出２」と「停止位置２」と「減速検出３」と「停止位
置３」と「後退限」である。

【００４９】図１３、図１４および図１５は、本実施例
で用いられるプラントに関する対象知識の一つ機器特性
知識となるプラント構成物の特性によるシソーラスを示
している。

【００５０】図１３では、「プラント構成物」に対して
加工を行なう「加工主体（機械）」とその加工状況を計
測する「加工状況計測主体（計測装置）」と加工される
対象となる「加工対象（加工材料）」を示し、加工対象
（加工材料）の中には「コイル」があることを示してい
る。ここで、プラントには本来、「アクチュエータ」も
あり、実際に機器を動作させるためには「アクチュエー
タ」に信号を送るが、ここに提案する仕様作成・検証手
法では、各機器動作に対応するアクチュエータがどれで
あるかの知識以外は必要としないため、機器動作の知識
に登録するだけにとどめ、アクチュエータに関してはこ
こでは扱わない。

【００５１】図１４では、「加工主体（機械）」は「状
態変化がある機械」と「状態変化が無い機械」からな
り、「状態変化がある機械」は「能動的な機械」と「受
動的な機械」からなり、「能動的な機械」は「加工材料
巻き取り機械」と「加工材料運搬機械」からなり、「受
動的な機械」は「加工材料支持機械」からなっているこ
とを示している。ここで、図１４において、１４０１は
「加工主体（機械）」に関する特性によるシソーラス、
１４０２は１４０１のシソーラスに分類される具体的な
機械である。

【００５２】図１５では、「加工状況計測主体（計測装
置）」は「接触を関知する装置」と「所定の位置に計測
対象がいるかどうかを計測する装置」と「所定の位置に
対し計測対象がどちら側にいるかを計測する装置」と
「所定の範囲の端に計測対象がいることを計測する装
置」からなり、「接触を関知する装置」は「圧力を関知
する装置」からなり、「所定の位置に計測対象がいるか
どうかを計測する装置」は、「上下の位置を計測する装
置」と「前後の位置を計測する装置」からなり、「所定
の位置に対し計測対象がどちら側にいるかを計測する装
置」は「上下の側を計測する装置」と「前後の側を計測
する装置」からなり、「所定の範囲の端に計測対象がい
ることを計測する装置」は「上下の端を計測する装置」
し「前後の端を計測する装置」と「太さの端を計測する
装置」からなることを示している。ここで、図１５にお
いて、１５０１は、「加工状況計測主体（計測装置）」
に関する特性によるシソーラス、１５０２は、１５０１
のシソーラスに分類される具体的な計測装置である。

【００５３】次に、図１６は、本実施例で用いるプラン
トに関する対象知識の一つである物理構成を示してい
る。

【００５４】図１６では、「プラント」は、「巻き取り
設備」と「運搬設備」から構成され、「巻き取り設備」
は、「テンションリール」により構成され、「運搬設
備」は、「レール」と「コイルカー」と「スキッド１」
と「スキッド２」と「スキッド３」とから構成されてお
り、さらに、「テンションリール」は「テンションリー
ル本体」と「マンドレル」から構成され、「コイルカ
ー」は「コイルカー本体」と「リフター」と「ラック」
から構成されている。

【００５５】ここで、本実施例で用いられる対象世界状
態空間は、対象世界状態として１６０１のプラントの状
態を用いており、さらに、対象世界状態を決定する要
因、すなわち、対象としては、１６０２の層の機械を用
いている。ここで、１６０３の層の機械の状態は、１６
０２の層の機械の状態に集約し、１６０３の層の機械に
関する対象知識は、図形上で上位の図形を選択した場合
のメニュー項目の選択を行うための知識にとどめてい
る。

【００５６】図１７は、このようなプラントに関する対
象知識の一記述例を示している。図の中で、「：」の左
辺１７０１は，物理構成、状態構成知識等に関する属性
項目で、「知識名」と、プラントが何によって構成され
ているかの情報を示す「被構成物」と、プラントの状態
を決定する要因となる機械を示す「状態を決定する要
因」とを含んでいる。また、「：」の右辺１７０２は、
属性値である。

【００５７】図１８は、運搬設備に関する対象知識の一
記述例を示している。図の中で、「：」の左辺１８０１
は、物理構成に関する属性項目で、「知識名」と、「被
構成物」と、運搬設備が何の構成要素であるかを表す
「構成物」を含んでいる。また、「：」の右辺１８０２
は、属性値である。

【００５８】図１９は、コイルカーに関する対象知識の
一記述例を示している。図の中で、「：」の左辺１９０
１は物理構成、機器特性、状態構成知識、動作、副次的
状態遷移、図形等に関する属性項目である。ま
た、「：」の右辺１９０２は、１９０１の属性項目の属
性値である。ここで、状態に関する属性項目の「上下の
位置」と「前後の位置」と「コイル搭載」と「動作の状
態」の属性値としては、コイルカーのその項目の状態と
してとり得る状態名が全て登録される。また、属性項目
「状態構成知識」と「動作知識」と「副次的状態遷移」
と「図形」と「スコープ」と「状態とセンサの関係」と
については、後で詳述する。

【００５９】図２０は、スキッド１に関する対象知識の
一記述例を示している。図の中で、「：」の左辺２００
１は、物理構成、機器特性、状態構成知識、副次的状態
遷移、図形等に関する属性項目である。また、「：」の
右辺２００２は属性値である。ここで、状態に関する項
目の「前後の位置」にはスキッド１が設置されている位
置が登録され、「コイル支持」にはＹｅｓとＮｏの状態
が取り得る状態として登録されている。

【００６０】図２１は、コイルカーを構成している機械
のリフターに関する対象知識の一記述例を示している。
「：」の左辺２１０１は物理構成と状態に関する属性項
目で、「知識名」と物理構成に関する項目「構成物」と
動作に関する項目「この機械が担う動作」と状態構成知
識に関する項目「この機械が担う状態」とがある。ま
た、「：」の右辺２１０２は属性値である。

【００６１】この場合、後に述べる図形情報を用いれ
ば、図形上でコイルカーが選択されるとコイルカーのど
の部分を選択したのかも同時に知ることができ、これに
加えて「この機械が担う動作」と「この機械が担う状
態」の項目に登録された属性値を用いれば、メニュー等
を表示する場合にメニューで表示する候補の選択あるい
は優先順位の決定などをユーザーの意思通りに行うこと
ができる。

【００６２】リフターを例に用いれば、ユーザーがコイ
ルカーに上昇あるいは下降の動作をさせたい場合にコイ
ルカーのリフターの部分を選択すると、リフターに関す
る対象知識の「この機械が担う動作」の項目を検索し、
そこから上昇と下降を得ることにより、上昇と下降の動
作が他の動作よりも優先させメニューのトップに並べる
ことができる。また、ユーザーがコイルカーの上下の位
置に関する状態選択を行いたい時に、コイルカーのリフ
ターの部分を選択すると、リフターに関する対象知識の
「この機械が担う状態」の項目を検索しリフターが上下
の位置を担っている機械であることを得る。そこで、コ
イルカーの対象知識の「上下の位置」を検索し、メニュ
ーに並べることができる。

【００６３】図２２は、（コイルカー）の動作に関する
対象知識（図１９の属性項目１９０１の「動作知識」に
登録される）の一記述例を示している。ここで、２２０
１は属性項目で、「知識名」とコイルカーが行うことの
できる動作を項目として持つ。２２０２は属性値で、コ
イルカーの動作項目の属性値としては、個々の動作知識
の格納されている知識がどれであるかを示している。

【００６４】図２３は、（コイルカーの）動作「コイル
カー上昇」に関する対象知識の一記述例を示している。
ここで、２３０１は属性項目、２３０２は属性値であ
る。ここで、属性項目「状態変化項目」と「変化」と
「重さ（コスト）」と「アクチュエータ」と「コメン
ト」は、それぞれこの動作にともなって変化するコイル
カーの状態項目とその変化の仕方、後で述べる経路探索
の時の動作の評価値とこの動作を行なうためにアクチュ
エータに送る信号名およびこの動作を説明する文を属性
値としている。

【００６５】また、属性項目「変化」の属性値の中で用
いられている「状態の数字」については、後で説明す
る。

【００６６】図２４は、（コイルカー）の副次的状態遷
移に関する対象知識（図１９の属性項目１９０１の「副
次的状態遷移」に登録される）の一記述例を示してい
る。ここで、２４０１は属性項目で、「知識名」とコイ
ルカーが行うことのできる動作を項目として持ってい
る。この例にはあげていないが、他の機械の動作による
影響でコイルカーの状態が変化することがある場合は、
他の機械の動作も項目として持っている。また、１９０
２は属性値で、コイルカー自身や他の機械の動作による
コイルカーの状態への副作用に関する知識が登録され
る。

【００６７】図２５は、（スキッド１）の副次的状態遷
移に関する対象知識（図２０の属性項目２００１の「副
次的状態遷移」に登録される）の一記述例を示してい
る。ここで、２５０１は属性項目で、「知識名」とコイ
ルカーが行うことのできる動作を項目として持つ。この
例にはあげていないが、他の機械の動作による影響でコ
イルカーの状態が変化することがある場合は、他の機械
の動作も項目として持つ。２５０２は属性値で、コイル
カーや他の機械の動作によるスキッド１の状態への副作
用に関する知識が登録される。

【００６８】図２６と図２７は、（コイルカー）の対象
知識の中の副次的状態遷移（図２４の２４０２の副次的
状態遷移に登録される）の一記述例を示している。各図
の中で、２６０１と２７０１は状態遷移が発生するかど
うかをチェックする処理にはいるかどうかの前提条件と
なる「前提条件」と、状態遷移が発生するかどうかをチ
ェックする「状態遷移チェック手順」と、状態遷移が発
生した場合の状態変化を表す「作用」等からなる属性項
目であり、２６０２と２７０２は、その属性値である。
ここで、図２６の対象知識は、「コイルを搭載していな
いコイルカーが下降限からコイル運搬高さまで前後の位
置ｘで上昇する時、前後の位置ｘが加工材料支持機械を
検索する。そして、それがあれば、その加工材料支持機
械がコイルを支持しているかどうかを検索する。ここ
で、加工材料を支持しているならばこの条件は「真」に
なり、コイルカーはコイルを搭載した状態に遷移す
る。」ということを表している。

【００６９】図２８と図２９は、（スキッド１の）対象
知識の中の副次的状態遷移（図２５の２５０２の副次的
状態遷移に登録される）の一記述例を示している。各図
の中で、２８０１と２９０１は状態遷移が発生するかど
うかをチェックする処理にはいるかどうかの前提条件と
なる「前提条件」と、状態遷移が発生するかどうかをチ
ェックする「状態遷移チェック手順」と、状態遷移が発
生した場合の状態変化を表す「作用」等からなる属性項
目であり、２８０２と２９０２は、その属性値である。
ここで、図２８の対象知識は、「スキッド１がコイルを
支持している時に、コイルカーが下降限からコイル運搬
高さまで停止位置１で上昇するならば、この条件は
「真」になり、スキッド１はコイルを支持しない状態に
遷移する。」ということを表している。

【００７０】図３０は、図１９や図２０の属性項目１９
０１や２００１の「状態とセンサの関係」に登録される
対象知識の一記述例を示している。図の中で、３００１
の属性項目には、機械の状態等があり、３００２の属性
値には、機械の状態に対応するセンサーの状態が登録さ
れる。状態遷移の経路から、フローチャート形式の仕様
を得るときにはこの知識を参照して仕様の遷移条件部を
作成する。

【００７１】図３１は、図形に関する対象知識の一記述
例を示し、図３２は、機械のある状態を表示した例を示
している。ここで、３１０１と３１０２と３１０３と３
１０４と３１０５は、図形情報に関する属性項目であ
る。そして、各属性項目の「：」に対して右辺に記述さ
れているのが属性値３１０６である。そして、３１０１
に対しては、対象知識を収める知識名が、３１０２に対
しては図形の表示されている位置（図３２の３２０２）
が、３１０３に対しては表示されている図形データ（図
３２の３２０３）が、３１０４に対しては図形上の各部
分の領域を表す３１０６のリストが、３１０５に対して
は、機械の状態により、３１０３と３１０４に入る属性
値を決定するための３１０７のリスト形式の情報が、３
１０８に対しては、機械の状態により、３１０２に入る
属性値を決定するための情報が、属性値として登録され
る。

【００７２】機械の各部分の図形上の領域は、３１０６
の形式のリストを用いて３１０２が示す図形位置から相
対的に表す。リストの形式では、図３２の画面に向かっ
て、３１０９が下端、３１１０が上端、３１１１が左
端、３１１２が右端を表している。また、３１０７のリ
ストは、機械の状態と図形情報のリスト３１１３のリス
トであり、３１１３のリストは、機械の状態３１１４
と、それに対応する図形データ名３１１５と、機械の部
分の領域の属性項目３１１７とその属性項目３１１８の
リスト３１１６から構成されている。

【００７３】３１０８の属性項目は、３１１９、３１２
０、３１２１、３１２２の属性項目からなる。３１１９
と３１２０には、図形位置（ｘ１，ｙ１）を決定する機
械の状態項目が登録される。３１２１と３１２２には機
器状態と図形位置の対応関係を表すリストが登録され
る。また、表示する機械について３１１９と３１２０に
登録された状態項目の状態を調べ、３１２１と３１２２
に登録されるリストで、機器状態に対応する図形位置を
検索することができる。

【００７４】３１２１と３１２２に登録される３１２３
と３１２４のリストは、機械の状態３１２５と図形位置
３１２６のリスト３１２７のリストである。

【００７５】図３２は、コイルカーの表示図形の一例で
あり、図において、３２０１は画面上の座標軸で、画面
下方向がｙ軸の正方向、画面右方向がｘ軸の正方向であ
ることを示している。

【００７６】また、３２０２は前記３１０２が示す図形
位置の例、３２０３は前記３１０３が示す図形データの
表示例、３２０４と３２０５と３２０６は前記３１０４
が示す機械の各部分のｙ軸方向の領域の例、３２０７と
３２０８は前記３１０４が示す機械の各部分のｘ軸方向
の領域の例を表している。

【００７７】図３３から図４０では、コイルカーを中心
に状態構成知識について述べる。

【００７８】本実施例では、状態を少なくともプリミテ
ィブ状態と機器状態とプラント（あるいは設備）状態に
分ける。コイルカーのプリミティブ状態は、図３３から
図３６に示す表に登録されており、機器の状態を表現す
るための最小単位である。プリミティブ状態は、図３３
から図３６の各表にあるような状態項目（前後の位置な
ど）で分類でき、機器状態は、各状態項目のとるプリミ
ティブ状態集合の直積の要素として表現する。そして、
プラント（あるいは設備）状態は、各機器状態の集合の
直積の要素として表現する。また、本実施例では、状態
や有向枝をハッシュ表を用いて管理する方法で述べてい
るが、状態や有向枝の管理に各種データベースを用いる
方法を採用することもできる。この場合は、データベー
スの問い合わせなどの機能を用いて状態や有向枝の検索
を行うことができる。

【００７９】図３３は、コイルカーの前後の位置の数字
化に用いる表を示している。図の中で、３３０１の項目
には、前後の位置としてコイルカーが取り得る状態が入
り、３３０２の項目には、それぞれの状態に対応した数
字が入る。また、この数字が持つ意味としては、それぞ
れの状態の順番を示しており、画面上では、数字の小さ
いものほど画面に向かって左側にあり、数字の大きいも
のほど、画面に向かって右側にあることを示す。

【００８０】図３４は、コイルカーの上下の位置の数字
化に用いる表を示している。図の中で、３４０１の項目
には、上下の位置としてコイルカーが取り得る状態が入
り、３４０２の項目には、それぞれの状態に対応した数
字が入る。また、この数字が持つ意味としては、それぞ
れの順番を示しており、画面上では、数字の小さいもの
ほど画面に向かって下側にあり、数字の大きいものほ
ど、画面に向かって上側にあることを示す。

【００８１】図３５は、コイルカーのコイル搭載状態の
位置の数字化に用いる表を示している。図の中で、３５
０１の項目には、コイル搭載状態としてコイルカーが取
り得る状態が入り、３５０２の項目には、それぞれの状
態に対応した数字が入る。

【００８２】図３６は、コイルカーの動作状態の数字化
に用いる表を示している。表の中で、３６０１の項目に
は、動作状態としてコイルカーが取り得る状態が入り、
３６０２の項目には、それぞれの状態に対応した数字が
入る。

【００８３】図３７は、コイルカーの状態を表す状態の
数字列を作成する方法の一例を示している。図の中で
は、図３３から図３６であげた、コイルカーの状態を表
す４種類の状態の数字を用いている。３７０１は、４桁
の数字列であり、コイルカーの状態を表す。この数字列
の、１桁目３７０５には、コイルカーの前後の位置の数
字が入り、２桁目の３７０４には、コイルカーの上下の
位置の数字が入り、３桁目の３７０３には、コイル搭載
状態の数字が入り、４桁目の３７０２には、コイルカー
の動作状態の数字が入る。

【００８４】コイルカーの状態を表す数字列の長さは、
コイルカーの状態を表す状態の種類の数や、それぞれの
種類の状態数によって適切な長さに変えても良い。ま
た、数字列の順番も必ずしもこの順番しなければならな
いとは限らない。そして、他の機械の状態を表現するた
めの数字列も同様に作成できる。

【００８５】図３８は、図３７の数字列をキーに用いて
コイルカーの状態知識を管理するハッシュ表を示してい
る。図の中で、３８０１はハッシュ表の辞書、３８０２
はバケットに属する要素を表している。このバケット
は、コイルカーの状態を表す数字列３８０３と、コイル
カーの状態が保持されている知識へのポインタ３８０４
と、バケットの次の要素へのポインタ３８０５とから構
成される要素のリストである。３８０６は、３８０４の
ポインタが指しているコイルカーの状態知識である。

【００８６】図３９は、プラントの状態を表す数字列の
作成方法の一例を示している。図の中では、プラントの
中の状態変化がある５つの機械の状態を表す数字列を用
いている。３９０１は、１０桁の数字列であり、プラン
トの状態を表す。この数字列は５つのブロックから構成
されている。この数字列の最も右から３桁のブロック３
９０６には、テンションリールの状態の数字列が入り、
その隣の４桁のブロック３９０５には、コイルカーの状
態の数字列が入り、また、その隣の１桁のブロック３９
０４には、スキッド３の状態の数字列が入り、また、そ
の隣の１桁のブロック３９０３には、スキッド２の状態
の数字列が入り、また、その隣の１桁のブロック３９０
２には、スキッド１の状態の数字列が入る。

【００８７】プラントの状態を表す数字列の長さと、ブ
ロックの数と、各ブロックの長さと、各ブロックの長さ
と、各ブロックの順番は、プラントを構成する機械の数
やそれぞれの機械の状態の数などにより適切に変えても
良い。

【００８８】図４０は、図３９の数字列をキーに用い
て、プラントの状態知識を管理するハッシュ表を示して
いる。

【００８９】図の中で、４００１はハッシュ表の辞書、
４００２はバケットに属する要素を表している。このバ
ケットは、プラントの状態を表す数字列４００３と、プ
ラントの状態が保持されている知識へのポインタ４００
４と、バケットの次の要素へのポインタ４００５とから
構成される要素のリストである。４００６は、４００４
のポインタが指しているプラントの状態知識である。

【００９０】図４１は、計測器に関する対象知識の一記
述例を示している。図の中で、４１０１は属性値であ
り、計測する対象や、計測器自身の機器特性や状態や図
形情報や計測器の状態を決定する条件等の項目を属性値
４１０２として持っている。

【００９１】図４２は、計測器の図形に関する対象知識
の一記述例を示している。図の中で、４２０１は、計測
器の図形データや表示位置や表示画面上での図形の範囲
や機器の状態と図形の状態の関係に関する属性項目であ
り、４２０２はその属性値である。また、４２０３は、
属性項目「機器状態と図形状態」の属性値となるリスト
であり、４２０４の形式のリストから構成される。４２
０４のリストは、機器の状態４２０５と、それに続く、
機器の状態の状態変化にともない変化する属性項目４２
０６とその属性値のリスト４２０７により構成される。

【００９２】図４３は、図４２の図形に関する対象知識
の表示例を示している。４３０１は表示画面上の座標軸
（画面右向きがｘ軸の正方向で画面下向きがｙ軸の正方
向）、４３０２は図形データの表示例、４３０３は位
置、４３０４は表示している図形のｙ軸方向の領域、４
３０５は表示している図形のｘ軸方向の領域を表す。こ
の知識を持つことにより、センサーの状態を決定しその
状態を表示でき、画面を見てプランとの状態を把握し易
くすることができる。

【００９３】図４４は、計測機器の決定に関する対象知
識の一記述例を示している。図の中で、４４０１は状態
を決定するための条件やその項目を登録する属性項目、
４４０２はその属性値である。この対象知識は、「測定
対象の前後の位置をｘ、この計測供給の前後の位置をｙ
とした時に、ｘがｙよりも小さい時に「真」となる。」
ということを表している。

【００９４】図４５は、加工材料に関する対象知識の一
記述例を示している。４５０１は加工材料の状態や図形
情報に関する属性項目、４５０２は属性値である。属性
項目「加工状態」には、加工される過程で加工材料がと
る特徴的な状態の名前が、属性項目「支持機械」には、
加工材料を加工や運搬する機械の名前が、属性項目「図
形」には、対応する図形情報の知識が、「機器特性」に
は上述した図１３のプラント構成物の特性によるシソー
ラスの知識が属性値として登録される。この知識は、プ
ラントの状態を指定する時に、後述の図４６で説明する
知識とともに必要に応じて作成される。作成された知識
の属性項目「加工状態」および「支持機械」には、その
時々のプラント状態における材料の加工状態および加工
材料を支持している機械が登録される。

【００９５】図４６は、加工材料の図形に関する対象知
識の一記述例を示している。図の中で、４６０１は図形
の位置や表示する図形データや画面上での図形の領域や
加工材料の加工状態や加工材料を支持している機械と図
形の状態との関係などを登録するための属性項目であ
り、４６０２は、その属性値である。

【００９６】ここで、図形の表示に関する処理は、属性
値「図形位置」は画面上で加工材料の図形を代表する位
置であるが、加工材料を支持する機械によって支持の仕
方が異なるため、機械が加工材料に作用する位置を示す
属性項目「作用位置」に登録されている知識を用いて座
標を決定する。

【００９７】また、属性項目「加工状態と図形状態」に
は、４６０３のリストのリストが属性値として登録され
る。４６０３のリストは、４６０４のリストにより形成
される。４６０４のリストは、加工状態４６０５と４６
０６の形式のリストにより構成される。４６０６は、加
工状態により変化する図形の属性項目４６０７とその属
性値４６０８のリストである。さらに、属性項目「支持
機械と作用位置」には、４６０９のリストのリストが属
性値として登録される。４６０９のリストは、４６１０
のリストにより形成される。４６１０のリストは、加工
材料を支持する機械４６１１と作用位置に関する知識の
リスト４６１２により構成される。

【００９８】図４７は、図４６の図形に関する対象知識
の表示例を示している。４７０１は画面上の座標軸を表
しており、画面右方向がｘ軸の正の方向、画面下方向が
ｙ軸の正の方向を示している。また、４７０２は図形を
代表する位置、４７０３は機械が加工機械に作用する位
置、４７０４は図形データの表示例、４７０５は図形領
域の上界までの幅、４７０６は図形領域の下界までの
幅、４７０７は図形領域の左界までの幅、４７０８は図
形領域の右界までの幅を表している。

【００９９】図４８は、運転知識に関する対象知識の構
成例を示している。図の中で、運転知識は、４８０１の
運転モード層で各運転モード毎に分類され、４８０２の
機械層で各機械毎に分類され、４８０３の機械状態項目
層では、機械状態項目毎に分類され、より下位の層にな
るほど分類が詳細になっている。また、４８０３の下位
状態項目層には、個々の機械単独での運転知識が格納さ
れ、４８０４の運転知識（非単独）層には、幾つかの機
械の状態の組合せによって決まる運転知識が格納され
る。４８０１の運転モード層では、プラント運転モード
の構成が示されており、４８０５のノードは、全ての運
転モードで共通の運転知識を導くノードであり、４８０
６のリンクは各運転モードのノードを接続しており、こ
れにより各運転モードの抽象度が示される。図上左側の
ノードが示す運転モードほど、より右側にあるノードの
示す運転モードよりも抽象的な運転モードを示す。

【０１００】４８０２の層では、４８０７は、一つの機
械が持つ状態項目４８０８の集合を示している。４８０
３の層では、４８０９は４８０４で示した状態項目に入
る状態４８１０の集合を示している。状態４８１０のノ
ードには、４８０４で示した状態項目が、４８１０の状
態の時に、４８０７の機械の他の状態項目の取り得る状
態が記述される。

【０１０１】４８０４の層では、４８１１は、幾つかの
機械の状態の組合せでインターロックの関係等によって
プラントの状態として異常となる状態４８１２の集合を
示している。

【０１０２】以下、図４９から図５４において、図４８
で説明した対象知識の構成に沿って運転知識に関する対
象知識の記述例について説明する。

【０１０３】図４９は、運転知識に関する対象知識の一
記述例を示している。「：」に対して左辺の４９０１
は、運転モードの構成や運転知識の階層に関する属性項
目、右辺の４９０２は、属性値である。この知識は、運
転モード層のノード「全運転モード」に関する知識を表
し、運転モード層内の構成では、下位のモードとして
「手動運転モード」や「自動運転モード」等があり、運
転知識の構成の階層に関する知識としは、機械層上にあ
るノード集合「コイルカー全モード」等があることを示
している。

【０１０４】図５０は、運転知識に関する対象知識の一
記述例を示している。「：」に対して左辺の５００１
は、運転モードの構成や運転知識の階層に関する属性項
目、右辺の５００２は、属性値である。この知識は、機
械層のノード集合「コイルカー全モード」に関する知識
を表し、運転知識の階層の上位の層のノードとして「全
モード」が、下位の層である機械状態項目層のノード集
合として上下の位置等があり、その集合を構成するノー
ドとして「コイルカー全モード下降限」などがあること
を示している。

【０１０５】図５１は、運転知識に関する対象知識の一
記述例を示している。「：」に対して左辺の５１０１
は、運転モードの構成や運転知識の階層に関する属性項
目、右辺の５１０２は、属性値である。この知識は、機
械状態項目層のノード「コイルカー全モード下降限」に
関する知識を表し、運転知識の階層の上位の層のノード
として「コイルカー全モード」があることを示し、コイ
ルカー単独での運転知識として、「全ての運転モード共
通で、コイルカーの状態項目「上下の位置」の状態が
「下降限」である場合に、コイルカーの他の状態項目の
とれる状態」（個々の表記方法として、状態名を表記す
る方法の他に、ａｌｌはその状態項目のとり得る値の全
てが可能であることを表し、（ｎｏｔ Ｙｅｓ）は、
「Ｙｅｓ以外」ということを表すものとする）や、「全
ての運転モード共通で、コイルカーの状態項目「上下の
位置」の状態が下降限である場合に、コイルカーが行な
える動作」を示している。

【０１０６】この例では、スキッドＬとコイルカーの状
態間の関係を示しているが、コイルカーのように複数の
状態項目がある機器においては、単一の機器の状態間の
関係、例えば「コイルカーのある状態項目の状態がＡで
他の状態項目の状態Ｂであるときに、さらに他の状態項
目がＣである場合は異常である」といった関係を示すの
にも用いることができる。

【０１０７】図５２は、運転知識に関する対象知識の一
記述例を示している。「：」に対して左辺の５２０１
は、運転モードの構成や運転知識の階層に関する属性項
目、右辺の５２０２は、属性値である。この知識は、機
械状態項目層のノード「コイルカー全モードコイル運搬
高さ」に関する知識を表し、運転知識の階層の上位の層
のノードとして「コイルカー全モード」があることを示
し、コイルカー単独での運転知識として、「全ての運転
モード共通で、コイルカーの状態項目「上下の位置」の
状態が「コイル運搬高さ」である場合に、コイルカーの
他の状態項目のとれる状態」や、「全ての運転モード共
通で、コイルカーの状態項目「上下の位置」の状態が
「コイル運搬高さ」である場合に、コイルカーが行なえ
る動作」を示し、運転知識の階層の下位の層のノードと
して「異常状態１」があることを示している。

【０１０８】図５３は、運転知識に関する対象知識の一
記述例を示している。「：」に対して左辺の５３０１
は、運転モードの構成や運転知識の階層に関する属性項
目、右辺の５３０２は、属性値である。この知識は、機
械状態項目層のノード「スキッド１全モードコイル支持
Ｙｅｓ」に関する知識を表し、運転知識の階層の上位の
層のノードとして「スキッド１全モード」があることを
示し、運転知識の階層の下位の層のノードとして「異常
状態１」があることを示している。

【０１０９】図５４は、運転知識に関する対象知識の一
記述例を示している。「：」に対して左辺の５４０１
は、運転モードの構成や運転知識の階層に関する属性項
目、右辺の５４０２は、属性値である。この知識は、運
転知識（非単独）層のノード「異常状態１」に関する知
識を表し、運転知識の階層の上位の層のノードとして機
械状態項目層のノード「コイルカー全モードコイル運搬
高さ」と「スキッド１全モードコイル支持Ｙｅｓ」があ
ることを示し、コイルカーとスキッド１の状態の組合せ
によって定まる運転知識（非単独）として、「全ての運
転モード共通で、コイルカーの状態項目「上下の位置」
と「前後の位置」と「コイル搭載」の状態がそれぞれ
「コイル運搬高さ」と「停止位置１」と「Ｙｅｓ」であ
り、且つ、スキッド１の状態項目「コイル支持」の状態
が「Ｙｅｓ」である」場合は、異常な状態であることを
示す。

【０１１０】図５５は、図５１の運転知識によって機械
（コイルカー）の状態空間から取り除かれる機械状態の
一例を示している。図の中で、加工材料（コイル）５５
０２を搭載したコイルカー５５０１が上下の位置が下降
限５５０３である状態を示している。しかし、図５１の
運転知識の属性項目「コイル搭載」の属性値は「Ｎｏ」
ｏｒ「（Ｎｏｔ Ｙｅｓ）」となっており、この状態は
容認されない。

【０１１１】図５６は、図５４の運転知識によってプラ
ントの状態空間から取り除かれるプラント状態の一例を
示している。図の中で、スキッド５６０１に加工材料５
６０２が支持されている時に、加工材料５６０５を搭載
したコイルカー５６０４が停止位置５６０３にいる状態
を示している。しかし、この状態は、図５４の運転知識
「異常状態１」の条件が成り立つので削除される。

【０１１２】図５７は、基本スコープに関する対象知識
の構成例を示している。図の中で、５７０１はスコープ
の平面である。また、５７０２は基本スコープである。
そして、５７０３のリンクは、各基本スコープ５７０２
を接続しており、これにより各基本スコープ５７０２の
抽象度が示される、図上左側のノードが示す基本スコー
プほど、より右側にあるノードの示す基本スコープより
も抽象的な基本スコープを示す。５７０４は、基本スコ
ープとそれに登録される機械とを結ぶリンクである。そ
して、５７０５と５７０６と５７０７は、基本スコープ
に登録された機械を示す。

【０１１３】図５８、図５９および図６０は、スコープ
に関する対象知識の一記述例を示している。それぞれの
図の中で、５８０１と５９０１と６００１は、基本スコ
ープの平面上での上位下位の関係やその基本スコープに
登録されている機械に関する属性項目、５８０２と５９
０２と６００２は、属性項目である。

【０１１４】図６１は、図５７で説明した基本スコープ
から状態空間上での状態探索に用いるスコープを決定す
る概念を示している。図の中で、６１０１はスコープの
平面、６１０２は基本スコープ、６１０３は基本スコー
プ間を接続するリンク、６１０４は基本スコープと機械
とを接続するリンク、６１０５と６１０６と６１０７は
基本スコープに登録されている機械、６１０８は状態探
索に用いるスコープを示す。状態探索に用いるスコープ
は状態変化のあった機械が属する基本スコープの集合、
あるいは、状態変化のあった機械が属する基本スコープ
とそれらの基本スコープから共通の上位の基本スコープ
との集合である。

【０１１５】次に、上述した図１２で説明したプラント
に関するハイパー状態空間グラフの一例について説明す
る。ここで、ハイパー状態空間グラフの構成としては、
図８で述べたタイプや図１１で述べたタイプがあるが、
ここでは、図８に示すタイプで作成したハイパー状態空
間グラフを用いることにする。また、ここでの説明の手
順として、図６２にハイパー状態空間グラフの構成、図
８にハイパー状態空間グラフ上での状態遷移の手続き、
図６３から図６５にプラント状態の表示例、図６６から
図６８にプラント状態の記述例、図６９から図７４に機
械状態の記述例、図７５から図８２に機械状態から出る
有効枝の記述例をそれぞれ示している。

【０１１６】まず、図６２は、図１２で説明したプラン
トに関するハイパー状態空間グラフの一例を示してい
る。図の中で、６２０１はプラントの状態集合、６２０
２と６２０３と６２０４はプラントの状態ノード、６２
０５は機械（コイルカー）の状態空間有効グラフ、６２
０６と６２０７と６２０８と６２０９と６２１０と６２
１１は機械の状態ノード、６２１２は機械（テンション
リール）の動作を表す有効枝、６２１３は、機械（スキ
ッド２）が他の機械の動作の影響により状態が変化する
時の副次的状態遷移を表す有効枝、６２１４は、機械
（スキッド２）の状態（６２１０）とプラント状態（６
２０３）とを結ぶスコープ枝である。

【０１１７】図８は、図６２で示したハイパー状態空間
グラフからの抜粋で、ハイパー状態空間グラフ上での状
態遷移の手続きを示している。

【０１１８】この場合、８０１は対象世界の状態集合、
８０２、８０３は対象世界の状態を決定する要因の一つ
である対象の状態空間有向グラフである。そして、これ
ら状態空間有向グラフ８０２、８０３は、それぞれ対象
の状態８０４、８０５を有し、これら対象の状態８０
４、８０５には、対象の状態空間有向グラフの中の動作
を表す有向枝８０６、対象の状態空間有向グラフの中の
副次的状態遷移を表す有向枝８０７を有している。

【０１１９】一方、対象世界の状態集合８０１は、複数
の対象世界の状態ノード８０８を有し、これら状態ノー
ド８０８は、状態空間有向グラフ８０２の対象の状態８
０４、８０５とスコープ枝８０９で結ばれている。この
場合、８１０は対象世界の状態の中で対象１の状態が状
態ノードαによって表される状態にあるものの集合、８
１１は対象世界の状態の中で対象１の状態が状態ノード
βによって表される状態にあるものの集合を表してい
る。

【０１２０】しかして、このように構成されたハイパー
状態空間グラフ上での状態遷移は、次のような手続きを
用いて行われる。ここでは、状態１で示す状態ノード８
０８から状態２で示す状態ノード８０８への遷移を例に
とり説明する。この場合、状態変化の要因となる状態ノ
ード８０８を選ぶ（ｂ１）。状態ノード８０８が状態１
であれば、状態ノードαに移る（ｂ２）。

【０１２１】次に、状態αから入力中の運転モードで行
える動作を選ぶ（ｂ３）。そして、動作に対応する有効
枝８０６を通って状態βに移る（ｂ４）。ここで状態β
に登録されている副次的状態遷移が成立するかチェック
し（ｂ５）、成立すれば副次的状態遷移に対応する有効
枝８０７により他の状態に移る（ｂ６）。また、他に関
連する副次的状態遷移の中に成立するものがあれば、こ
れを成立させ副次的状態遷移に対応する有効枝８０７を
通して状態を移す（ｂ７）。一方、成立しなかったり、
成立が終了したら、現在の状態から状態２で示す状態ノ
ード８０８のハッシュ表のキーを作成して対応する状態
を検索する。ここで、検索結果として、その状態が登録
されていれば次に進み、登録されていなければ状態遷移
を断念する。そして、状態２が入力中の運転モードにお
いて正常か異常かを運転知識の運転常識層の知識を用い
てチェックする（ｂ８）。そして、正常の場合、状態２
に遷移することになる（ｂ９）。

【０１２２】なお、上述では、ハイパー状態空間グラフ
全体を自動作成（知識のコンパイル）する場合を述べた
が、ハイパー状態空間グラフは事前に作成せず、必要に
応じて状態ノードを作成する方法、あるいは各機械の状
態空間有効グラフだけを自動生成（部分的に知識コンパ
イル）する方法を採用することもできる。

【０１２３】図６３は、プラント状態（図６２中の６２
０２）の一表示例を示している。図の中で、６３０１は
状態（α）のコイルカー、６３０２は状態（ａ）のテン
ションリール、６３０３は状態（有）のスキッド１、６
３０４は状態（無）のスキッド２、６３０５は状態
（無）のスキッド３である。

【０１２４】図６４は、プラント状態（図６２中の６２
０３）の一表示例を示している。図の中で、６４０１は
状態（α）のコイルカー、６４０２は状態（ａ）のテン
ションリール、６４０３は状態（有）のスキッド１、６
４０４は状態（無）のスキッド２、６４０５は状態
（無）のスキッド３である。

【０１２５】図６５は、プラント状態（図６２中の６２
０４）の一表示例を示している。図の中で、６５０１は
状態（α）のコイルカー、６５０２は状態（ａ）のテン
ションリール、６５０３は状態（有）のスキッド１、６
５０４は状態（無）のスキッド２、６５０５は状態
（無）のスキッド３である。

【０１２６】図６６は、プラント状態（図６２中の６２
０２）に関する対象知識の一記述例を示している。図の
中で、「：」の左辺６６０１はプラントの状態を決定す
る要因である各機械の状態に関する知識へのスコープ枝
等を示す属性項目、「：」の右辺６６０２は属性値であ
る。

【０１２７】図６７は、プラント状態（図６２中の６２
０３）に関する対象知識の一記述例を示している。図の
中で、「：」の左辺６７０１はプラントの状態を決定す
る要因である各機械の状態に関する知識へのスコープ枝
等を示す属性項目、「：」の右辺６７０２は属性値であ
る。

【０１２８】図６８は、プラント状態（図６２中の６２
０４）に関する対象知識の一記述例を示している。図の
中で、「：」の左辺６８０１はプラントの状態を決定す
る要因である各機械の状態に関する知識へのスコープ枝
等を示す属性項目、「：」の右辺＄６８０２は属性値で
ある。

【０１２９】図６９は、テンションリールの状態に関す
る対象知識の一記述例を示している。図の中で、「：」
左辺６９０１はテンションリールの状態項目やこの状態
から出る有効枝の知識を検索する為のハッシュ表に関す
る属性項目、「：」の右辺６９０２は属性値である。

【０１３０】図７０は、コイルカーの状態（α）に関す
る対象知識の一記述例を示している。図の中で、「：」
左辺７００１はコイルカーの状態項目やこの状態から出
る有効枝の知識を検索する為のハッシュ表に関する属性
項目、「：」の右辺７００２は属性値である。

【０１３１】図７１は、コイルカーの状態（β）に関す
る対象知識の一記述例を示している。図の中で、「：」
左辺７１０１はコイルカーの状態項目やこの状態から出
る有効枝の知識を検索する為のハッシュ表に関する属性
項目、「：」の右辺７１０２は属性値である。

【０１３２】図７２は、コイルカーの状態（δ）に関す
る対象知識の一記述例を示している。図の中で、「：」
左辺７２０１はコイルカーの状態項目やこの状態から出
る有効枝の知識を検索する為のハッシュ表に関する属性
項目、「：」の右辺７２０２は属性値である。

【０１３３】図７３は、スキッド２の状態（有）に関す
る対象知識の一記述例を示している。図の中で、「：」
左辺７３０１はスキッド２の状態項目やこの状態から出
る有効枝の知識を検索する為のハッシュ表に関する属性
項目、「：」の右辺７３０２は属性値である。

【０１３４】図７４は、スキッド２の状態（無）に関す
る対象知識の一記述例を示している。図の中で、「：」
左辺７４０１はスキッド２の状態項目やこの状態から出
る有効枝の知識を検索する為のハッシュ表に関する属性
項目、「：」の右辺７４０２は属性値である。

【０１３５】ところで、各機械の状態に関する対象知識
の属性項目「有効枝」には、その機械の状態空間内の機
械の状態ーの有効枝と、プラント状態へ直接接続する有
効枝がある。両者とも、自動生成することができるが、
前者は機械の状態空間を作成する時に作成され、後者
は、プラントの状態空間を作成する時に、前者の有効枝
を用いて図８で説明したプラント状態の状態遷移を前も
って学習した結果として作成される。後者の有効枝の知
識を持つことは、制御仕様を推論する時の状態空間の探
索の一部を前もって済ましていることにもなる。また、
各機械の状態と、有効枝を直接接続せずにハッシュ表を
介しているのは、プラントの運転モード、プラント状態
によって有効枝が幾つかのパターンに組換えることを容
易にするためである。

【０１３６】機械状態空間内の有効枝のハッシュ表での
検索は「運転モード」と「機械の状態数字」をキーに、
プラント状態への有効枝のハッシュ表での検索は、状態
遷移元の「プラント状態数字」と「運転モード」と「機
械の状態数字」をキーにして行なう。プラント状態への
有効枝は、上述したようにプラント状態空間を作成する
時に作成・記憶しても良いし、記憶せずに推論を行う毎
に一部あるいは全体を作成しても良い。プラントへの有
効枝を作成する処理は、後述の図１１３から図１１５で
説明するが、推論を行なう毎に作成する場合は、仕様獲
得の部分では図１２７のステップ１２７０６で有効枝を
読み込む代わりにそこで行ない、仕様検査の部分では、
図１４１のステップ１４１０８〜ステップ１４１１０で
の処理の代わりにそこで行なう。

【０１３７】図７５は、コイルカー状態（α）から出る
コイルカーの状態空間の有効枝に関する対象知識の一記
述例を示している。図の中で、「：」左辺７５０１は動
作と副次的状態遷移等に関する属性項目、「：」の右辺
７５０２は属性項目である。

【０１３８】図７６は、図７５の有効枝から生成される
コイルカーの状態（α）から出るプラント状態への有効
枝に関する対象知識の一記述例を示している。図の中
で、「：」左辺７６０１は動作等に関する属性項
目、「：」の右辺７６０２は属性項目である。

【０１３９】図７７は、コイルカー状態（β）から出る
コイルカーの状態空間の有効枝に関する対象知識の一記
述例を示している。図の中で、「：」左辺７７０１は動
作と副次的状態遷移等に関する属性項目、「：」の右辺
７７０２は属性項目である。

【０１４０】図７８は、図７７の有効枝から生成される
コイルカーの状態（β）から出るプラント状態への有効
枝に関する対象知識の一記述例を示している。図の中
で、「：」左辺７８０１は動作等に関する属性項
目、「：」の右辺７８０２は属性項目である。

【０１４１】図７９は、コイルカー状態（β）から出る
コイルカーの状態空間の有効枝に関する対象知識の一記
述例を示している。図の中で、「：」左辺７９０１は動
作と副次的状態遷移等に関する属性項目、「：」の右辺
７９０２は属性項目である。ここで、属性値項目「上
昇」の属性値は、コイルカー（α）」や「コイルカー
（κ）」等、複数になっているが、有効枝の先に継る状
態は、必ずしも一つとは限らない。また、副次的状態遷
移の「コイルカー副次的状態遷移２」の属性値は、コイ
ルカー状態（α）を指しているが、副次的状態遷移が成
り立つ場合は、成立する副次的状態遷移の属性値となっ
ている状態だけが状態遷移の対象となる、この場合「副
次的状態遷移２」が成立すると、「動作」の項目「上
昇」の属性値では、「コイルカー状態（α）」だけがコ
イルカーの動作「上昇」（と他の機械の状態）による状
態の遷移先として扱われる。次の図８０の属性項目「動
作」の項目「上昇」の属性値が「プラント状態（１）」
となっているのはこのためである。

【０１４２】図８０は、図７９の有効枝から生成される
コイルカーの状態（α）から出るプラント状態への有効
枝に関する対象知識の一記述例を示している。図の中
で、「：」左辺８００１は動作等に関する属性項
目、「：」の右辺８００２は属性項目である。

【０１４３】図８１は、スキッド２状態（有）から出る
スキッド２の状態空間の有効枝に関する対象知識の一記
述例を示している。図の中で、「：」左辺８１０１は副
次的状態遷移等に関する属性項目、「：」の右辺８１０
２は属性項目である。

【０１４４】図８２は、スキッド２状態（無）から出る
スキッド２の状態空間の有効枝に関する対象知識の一記
述例である。図の中で、「：」左辺８２０１は副次的状
態遷移等に関する属性項目、「：」の右辺８２０２は属
性項目である。

【０１４５】次に、状態の指示、状態空間上での状態経
路探索、状態経路からフロー形式の制御仕様への変換に
関する知識について説明する。

【０１４６】図８３は、状態経路探索において必要な情
報や、探索結果を管理する状態管理知識の枠組の一記述
例を示している。図の中で、８３０１は、状態探索の始
点や終点や始点と終点を結ぶ経路や仕様の運転モードや
スコープに関する属性項目、８３０２は、その属性値で
ある。また、属性項目「経路」の属性値としては、状態
遷移に寄与した機械８３０３とその機械の行なった動作
８３０４と遷移先のプラント状態８３０５からなるリス
ト８３０６およびこれらリスト８３０６からなるリスト
８３０７が入っている。ここで８３０６のリストは、一
回の状態遷移を表し、８３０７のリスト中の順番が状態
遷移の経路を表している。この場合、状態経路探索を行
なう為に必要な情報すなわち状態の指示で獲得する情報
は、属性項目の、「始点状態」と「運転モード」と「ス
コープ」であり、状態探索にとって得られる情報は、
「終点状態」と「経路」である。この後の状態経路探索
の手順では、この枠組を、状態探索経路の候補の数だけ
作成し、状態経路の決定に用いているが、状態経路の決
定には、「始点状態」と「終点状態」と「経路」の情報
だけを管理する枠組を作成し用いても良い。

【０１４７】図８４は、状態の指示によって得られる状
態探索条件の一記述例を示している。図の中で、８４０
１は、状態探索の条件となる機械の状態項目とその状態
に関する項目、８４０２は、状態探索の条件である。

【０１４８】この例では、「スキッド１がコイルを支持
している。」かつ「スキッド２がコイルを支持していな
い。」かつ「スキッド３がコイルを支持している。」か
つ「コイルカーがコイルを搭載している。」という条件
を満たす状態を探索することを意味する。

【０１４９】図８５は、図８３の枠組の属性項目「スコ
ープ」に登録される探索用スコープの一記述例を示して
いる。図の中で、８５０１は、スコープに登録される機
械等を表す属性項目、８５０２は、属性値である。探索
用スコープは、図８４の状態探索条件と、図５８の基本
スコープから図６１で説明した「探索用スコープを決定
する概念」に従い作成される。探索用スコープの決定方
法については、後に詳しく説明する。

【０１５０】図８６から図８８は、状態の指示方法の一
例を説明するためのものである。

【０１５１】図８６は、プラントのある正常な状態（こ
の状態を、仮に、プラント状態（６０）とする。）に対
して、状態指示操作をしている状態の一表示例を示して
いる。図の中で、８６０１は設計者が移動させようとす
るコイル（加工材料）、８６０２はコイルの移動によっ
て状態が変化（コイル支持：Ｙｅｓ→Ｎｏ）するスキッ
ド２、８６０３はコイルの移動により状態が変化（コイ
ル支持：Ｎｏ→Ｙｅｓ）するスキッド３、８６０４は設
計者が移動させようとする加工材料を指示している場面
のポインティングデバイスの指示カーソル、８６０５は
設計者が加工材料を移動させる先の機械を指示している
場面のポインティングデバイスの指示カーソルを表す図
形である。ただし、８６０４と８６０５の指示カーソル
はこの表示例のように双方同時に表示されるとは限らな
い。

【０１５２】図８７は、図８６で指示された状態を表示
し、次の状態指示操作を行なっている状態の一表示例を
示している。図の中で、８７０１は図８６の指示により
８７０２のスキッド２から８７０３のスキッド３へ移動
したコイル（加工材料）、８７０４は設計者が移動させ
ようとするコイル（加工材料）、８７０５はコイルの移
動によって状態が変化（コイル支持：Ｎｏ→Ｙｅｓ）す
るスキッド１、８７０６はコイルの移動により状態が変
化（コイル搭載：Ｙｅｓ→Ｎｏ）するコイルカー、８７
０７は設計者が移動させようとする加工材料を指示して
いる場面のポインティングデバイスの指示カーソル、８
７０８は設計者が加工材料を移動させる先の機械を指示
している場面のポインティングデバイスの指示カーソル
を表す図形である。ただし、８７０７と８７０８の指示
カーソルはこの表示例のように双方同時に表示されると
は限らない。

【０１５３】図８８は、図８７で指示された状態の一表
示例を示している。図の中で、８８０１は図８７の指示
により８８０２のコイルカーから８８０３のスキッド１
へ移動したコイル（加工材料）を表す図形である。

【０１５４】図８９と図９０は、状態遷移経路探索にお
いて作成する探索木のノードに関する知識の一記述例を
示している。

【０１５５】それぞれの図の中で、「：」の左辺８９０
１と９００１は、探索経路にあるプラント状態や探索木
の枝や探索木のルートまでの重みの合計等に関する属性
項目、「：」の右辺Ψ８９０２と９００２は、属性値で
ある。また、属性項目「ｃｈｉｌｄｒｅｎ」の属性値に
は、８９０３のようなリストが登録される。８９０３
は、８９０４のようなリストを要素とするリスト、８９
０４は、機械名８９０５と機械動作８９０６とこの状態
探索ノードの下に継るノード８９０７とからなるリスト
である。この例では、図９０の示す経路探索ノード（経
路探索ノード（１０））は、図８９の示す経路探索ノー
ド（経路探索ノード（１））の下に機械（コイルカー）
の動作（下降）により継っていることが表されている。

【０１５６】また、属性項目「ｐａｒｅｎｔ」に登録さ
れる属性値には９００３のように状態遷移経路探索木上
の上に継る経路探索ノードが登録されるが、ルートとな
る経路探索ノードだけは、８９０８のように「ｎｉｌ」
が登録される。また、属性項目「ルートまでの重みの合
計」には、この例では、８９０９の「０」や９００４の
「１」などの数字が入っているが、この数字は、機械動
作の重みの値のとり方によって他の値を用いても良い
し、重みの合計が正しく比較できるのであれば、関数や
記号等を用いて表してもよい。

【０１５７】図９１は、状態遷移の経路の一記述例であ
る経路リストを示している。図の中で、９１０１は経路
リスト、Ψ９１０２は一つの状態遷移を表すリストで、
９１０３の機械名、９１０４の機械の動作、９１０５の
プラント状態を要素に持つリストである。

【０１５８】図９２は、状態探索木の作成をルートから
の重みの合計を用いて制御するのに用いるルートからの
重みの合計と経路探索ノードのリストの表の一例を示し
ている。図の中で、９２０１と９２０２と９２０３は、
状態探索木のルートからの重みの合計を表す数字、９２
０４は同じ重みを持った経路探索ノードのリストであ
る。また、９２０１の「０」は、ルートが入る欄であ
り、９２０２の「ｎ」は、もっとも重みの少ない終点状
態のある重みを示し、９２０３は、この重みよりも大き
な重みのプラント状態までは探索しない「歯止め」の重
みを示す。ルートからの重みの合計は機械の動作の重み
の定め方により形を変えても良い。

【０１５９】図９３は、図９１の始点状態と状態遷移の
経路を図示（略図）したものである。図の中で、９３０
１は始点状態、９３０２は機械とその動作、９３０３〜
９３０８は、プラント状態から動作をする機械だけの状
態を抜き出したものである。

【０１６０】図９４から図１０１は、状態遷移経路を決
定する場合に状態経路の順にプラント状態の様子を次々
に表示させる時の一表示例を示している。

【０１６１】この例は、図９３で述べた始点状態と状態
遷移の経路と対応しており、それぞれ、図９４は図９３
の９３０１、図９５は図９３の９３０２、図９６は図９
３の９３０３、図９７は図９３の９３０４、図９８は図
９３の９３０５、図９９は図９３の９３０６、図１００
は図９３の９３０７、図１０１は図９３の９３０８に対
応している。ここで、図９４〜図１０１において、９４
０１〜１０１０１はスキッド、９４０２〜１０１０２は
加工材料、９４０３〜１０１０３はコイルカーを示して
いる。

【０１６２】図１０２は、フロー形式の制御仕様の一例
を示すもので、この例では、図９３の状態経路から得ら
れるフロー形式の制御仕様を示している。図の中で、１
０２０１と１０２０３は機器動作部、１０２０２は、１
０２０１の動作が終了し、１０２０３の動作を開始する
ための遷移条件部を示す。機器動作部は、機械名と動作
名を「／」で区切って記述し、遷移条件部は、機械名と
次の機器動作に遷移するための条件（例えば１０２０
４）を、「／」で区切って記述する。１０２０４のよう
な条件は、状態遷移経路のプラント状態の中の動作した
機械の状態項目の中で機械の動作によって変化した状態
を図３０で説明した「状態とセンサの関係」の知識を用
いて変換される。１０２０４の例の場合は、「コイル運
搬高さ」というコイルカーの状態から得られることにな
る。

【０１６３】図１０３から図１１６は、ハイパー状態空
間グラフを作成する処理を説明するためのものである。

【０１６４】図１０３は、ハイパー状態空間グラフを作
成する処理の手順を示している。この場合、ステップ１
０３０１で各機械毎に機械の状態遷移図である状態空間
有効グラフ（図６２の６２０５）を作成する処理を行な
う。次いで、ステップ１０３０２でプラント全体の状態
遷移図であるハイパー状態空間グラフ（図６２）を作成
する処理を行なう。

【０１６５】図１０４は、機械の状態空間有効グラフを
作成する処理の手順を示している。この場合、ステップ
１０４０１で状態遷移図である状態空間有効グラフを作
成する機械（例えばコイルカー）を決める。この機械に
は、図１４の「状態変化がある機械」の下に登録されて
いる機械全てが該当する。

【０１６６】ステップ１０４０２で決定した機械の状態
を表す要素（図１９の属性項目１９０１の「状態を決定
する項目」に登録された状態に関する項目、例えば「上
下の位置」）の持つ状態（例えば「下降限」）の組合せ
を取り、それぞれに対するその機械の状態知識（図７
０）を作り、その知識のリストを作る。

【０１６７】ステップ１０４０３によりステップ１０４
０１で決定した機械（例えばコイルカー）が、能動的な
機械かどうかをチェックする。チェックの仕方は、機械
の知識の属性項目「機器特性」に登録されている属性値
が、図１３乃至図１５のプラント構成物の特性によるシ
ソーラスの中で「能動的な機械」の下位概念となってい
るか同かを調べることによる。

【０１６８】ステップ１０４０４で、どの運転モードに
おいてもその機械の状態として異常となる状態（すなわ
ち、図４９の「全運転モード」で異常となる状態）を消
し、ステップ１０４０２で作成したリストからも削除す
る処理を行なう。

【０１６９】ステップ１０４０５でステップ１０４０４
の処理を経て残った機械状態知識とそのリストから、そ
の機械の状態知識のハッシュ表（図３８）を作成する。

【０１７０】ステップ１０４０６で各機械状態の知識に
（機械状態空間内の有効枝のハッシュ表を通して）継る
有効枝の知識をステップ１０４０５にて作成したハッシ
ュ表を用いて作成する処理を行なう。

【０１７１】図１０５は、図１０４のステップ１０４０
４で行なう異常な状態の削除の処理手順を示している。

【０１７２】ステップ１０５０１により対象となってい
る機械に関する運転知識の中の「全運転モード」に継る
もので、この機械単独で定まるもの（図４８の４８１０
なわち図５１のような知識）を読込む。あるいはリスト
アップする。

【０１７３】ステップ１０５０２でこの機械の状態のリ
ストを作業用リスト１にコピーする。 ステップ１０５
０３で作業用リスト１が空になるまで、ステップ１０５
０４からステップ１０５０８の処理を行なう。

【０１７４】ステップ１０５０４で作業用リストの先頭
要素にあたる機械状態の知識（図７０）を読み込む。

【０１７５】ステップ１０５０５で読み込んだ機械状態
に対して、ステップ１０５０１の運転知識の中で、抵触
するものがあるかどうかを探す。

【０１７６】ステップ１０５０６で抵触するものがあれ
ば、ステップ１０５０７に、無ければ、ステップ１０５
０８に処理を進める。

【０１７７】ステップ１−５０７では、この状態を機械
の状態リストから削除し、機械状態知識自体も削除す
る。また、ステップ１０５０８では、作業用リスト１か
ら先頭要素を削除する。

【０１７８】図１０６は、図１０４のステップ１０４０
６で行なう有効枝知識を作成する処理手順を示してい
る。

【０１７９】ステップ１０６０１で機械状態知識のリス
トを作業用リストにコピーする。

【０１８０】ステップ１０６０２で作業用リストが空に
なるまでステップ１０６０３からステップ１０６０７の
処理を行なう。

【０１８１】ステップ１０６０３では、作業用リストの
先頭要素を用いて機械状態知識（例えば図７０）を読み
込む。

【０１８２】ステップ１０６０４で、対象となっている
機械が能動的な機械であればステップ１０６０５へ、受
動的な機械であればステップ１０６０６へ処理を進め
る。

【０１８３】ステップ１０６０５では、能動的な機械
（例えばコイルカー）の有効枝知識作成処理を行なう。

【０１８４】ステップ１０６０６では、受動的な機械
（例えばスキッド１）の有効枝知識作成処理を行なう。

【０１８５】ステップ１０６０７で作業用リストの先頭
要素を作業用リストから削除し、ステップ１０６０２に
戻る。

【０１８６】図１０７は、図１０６のステップ１０６０
５で行なう能動的な機械の有効枝知識作成処理手順を示
している。

【０１８７】ステップ１０７０１で運転モード（図４８
の４８０５すなわち図４９のような知識）のリストを作
成する。

【０１８８】ステップ１０７０２で運転モードのリスト
が空になるまでステップ１０７０３からステップ１０７
０５の処理を行なう。

【０１８９】ステップ１０７０３で運転モードリストの
先頭要素に相当する運転モードの運転知識で、この機械
単独の状態で定まるものを読み込む。

【０１９０】ステップ１０７０４でこの機械（例えばコ
イルカー）のこの状態（例えば図７０の状態）における
この運転モード（例えば自動運転モード）での有効枝の
知識（例えば図７５）を作成する処理を行なう。

【０１９１】ステップ１０７０５で運転モードリストか
ら先頭要素を削除する。

【０１９２】図１０８は、図１０７のステップ１０７０
４で行なう処理手順（ある能動的な機械のある状態にお
けるある運転モードでの有効枝知識の作成処理）を示し
ている。

【０１９３】ステップ１０８０１で対象となる機械（例
えばコイルカー）の、対象となる機械状態（例えば図７
０の状態）の対象となる運転モード（例えば自動運転モ
ード）での有効枝知識（例えば、図７５）の領域を確保
し、この機械状態知識の機械状態空間内の有効枝のハッ
シュ表に登録する。このハッシュ表では、運転モードと
機械状態と機械が検索キーとなる。

【０１９４】ステップ１０８０２でこの機械（例えばコ
イルカー）が行なえる動作（例えば高速前進）のリスト
を作業用リスト１に作成する。

【０１９５】ステップ１０８０３で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０１９６】ステップ１０８０４で作業用リスト１の先
頭にある動作（例えば高速前進）を行なった場合に遷移
する状態（例えば、図７１）の状態数字（例えば、４１
１７）を求める。求め方は、図３４のような状態数字の
表を参照して、図２３のような動作の知識の属性項目
「変化」の指示に従って行なう。属性項目「変化」は、
オブジェクト指向的にシステムを構築する場合には、メ
ソッドの形で実現することもできる。動作によって遷移
した状態には、行なった動作を継続している状態と、そ
の動作が停止した状態とが常に存在し得るため、生成さ
れる状態の候補は必ずしも一つとは限らず、生成された
候補それぞれに対して、ステップ１０８０５からステッ
プ１０８１３の処理を行なう。結果として、有効枝知識
の動作や副次的状態遷移に関する属性項目の属性値も複
数ある場合（例えば、図７９の動作に関する属性項目
「上昇」）がある。

【０１９７】ステップ１０８０５で求めた状態数字（図
３７のような形式、例えば４１１７）をキーにして、こ
の機械の状態のハッシュ表（図３８）を検索する。

【０１９８】ステップ１０８０６で検索の結果、ステッ
プ１０８０４で求めた機械状態が登録されていた場合は
ステップ１０８０７０へ、登録されていなかった場合は
ステップ１０８１１へ処理を進める。

【０１９９】ステップ１０８０７で対象としている運転
モードにおいてこの状態が正常か異常かをチェックす
る。

【０２００】ステップ１０８０８で正常であれば、ステ
ップ１０８０９へ、異常であればステップ１０８１１へ
処理を進める。

【０２０１】ステップ１０８０９で検索された状態（例
えば、図７１）を有効枝知識（例えば、図７５の動作に
関する属性項目「高速前進」）に登録する。

【０２０２】ステップ１０８１０でこの動作を、正常動
作リスト（例えば、図７５の属性項目「正常動作リス
ト」）に加える。

【０２０３】ステップ１０８１１で有効枝知識（例え
ば、図７５の動作に関する属性項目「低速後退」）にｎ
ｉｌを登録する。

【０２０４】ステップ１０８１２でこの動作を、正常動
作リスト（例えば、図７５の属性項目「異常動作リス
ト」）に加える。

【０２０５】ステップ１０８１３で副次的状態遷移を表
す有効枝（例えば、図６２の６２１３すなわち、図２
８）を作成する処理を行なう。

【０２０６】ステップ１０８１４で作業用リスト１の先
頭要素を削除し、ステップ１０８０３に処理を進める。

【０２０７】図１０９は、図１０８のステップ１０８１
３で行なう副次的状態遷移を表す有効枝を作成する処理
手順を示している。

【０２０８】ステップ１０９０１で対象となる状態（例
えば、図７２）の対象となる機械（例えばコイルカー）
の副次的状態遷移の中で、対象となる動作（例えば、
「上昇」）に関するもの（例えば、図２８）のリストを
作業用リスト２に作成する。

【０２０９】ステップ１０９０２で作業用リスト２が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０２１０】ステップ１０９０３で作業用リスト２の先
頭要素にある副次的状態遷移（例えば、図２８）が成立
した場合に、遷移する状態（例えば、図７０）の状態数
字（例えば０１１６）を求める。

【０２１１】ここの処理においても、図１０８のステッ
プ１０８０４のように、生成される状態の候補は必ずし
も一つとは限らず、生成された候補それぞれに対して、
ステップ１０９０４からステップ１０９０９の処理を行
なう。

【０２１２】ステップ１０９０４で求めた数字をキー
（例えば０１１６）にして、この機械の状態のハッシュ
表を検索する。

【０２１３】ステップ１０９０５で検索の結果、その状
態が登録されてあればステップ１０９０６へ、なければ
ステップ１０９０９へ処理を進める。

【０２１４】ステップ１０９０６で検索された状態が、
この運転モードにおいて正常か異常かをチェックする。

【０２１５】ステップ１０９０７で正常な状態であれば
ステップ１０９０８へ、異常な状態であればステップ１
０９０９へ処理を進める。

【０２１６】ステップ１０９０８で、検索された状態を
有効枝知識の動作に関する属性項目と状態遷移条件に関
する属性項目との両方に登録する。

【０２１７】ステップ１０９０９で有効枝知識の対応す
る属性項目にｎｉｌを登録する。

【０２１８】ステップ１０９１０で作業用リスト２の先
頭要素を削除する。

【０２１９】図１１０は、図１０６のステップ１０６０
６で行なう受動的な機械（例えばスキッド２）の有効枝
知識作成の処理手順を示している。今回の説明では、受
動的な機械の有効枝知識作成では、図Ω５のような処理
をして、運転モード毎の有効枝知識を作成していない
が、能動的な機械と同様に運転モード毎に有効枝を作成
しても良い。

【０２２０】ステップ１１００１で対象となる機械（例
えばスキッド２）の対象となる状態（例えば図７３、図
７４）における有効枝知識（例えば、図８１、図８２）
の領域を確保し、対象となる機械状態知識の機械状態空
間内の有効枝のハッシュ表（例えば、図７３と図７４の
有効枝に関する属性項目「機械」に登録されているハッ
シュ表）に登録する。

【０２２１】ステップ１１００２で、この機械の副次的
状態遷移（例えば、機械がスキッド１であれば図２８、
図２９）のリストを作成する。

【０２２２】ステップ１１００３でリストが空になるま
で、以下の処理を行なう。

【０２２３】ステップ１１００４でリストの先頭にある
副次的状態遷移が成立した場合に遷移する状態数字を求
める。

【０２２４】ステップ１１００５で求めた数字をキーに
して、この機械の状態のハッシュ表を検索する。

【０２２５】ステップ１１００６で検索の結果、ハッシ
ュ表に登録されてていた場合はステップ１１００７に、
登録されていなかった場合はステップ１１００８に処理
を進める。

【０２２６】ステップ１１００７では検索された状態の
ポインタを有効枝知識に登録する。ステップ１１００８
では有効枝知識の対応する属性項目にｎｉｌを登録す
る。

【０２２７】そして、ステップ１１００９でステップ１
１００２で作成したリストの先頭要素を削除する。

【０２２８】図１１１は、図１０３のステップ１０３０
２で行なうハイパー状態空間グラフ（図６２）を作成す
る処理手順を示している。

【０２２９】ステップ１１１０１でプラントの状態を表
す要因となる機械（例えばコイルカー）の状態リストを
それぞれ読み込む。

【０２３０】ステップ１１１０２で各リストの要素の組
合せをとり、プラントの状態知識（例えば、図６６、図
６７、図６８）を作りそのリストを作る。

【０２３１】ステップ１１１０３で、どの運転モードに
おいても（すなわち「全モード」において）プラントの
状態として、異常となる状態を消し、リストからも削除
する。

【０２３２】ステップ１１１０４で、得られたリストか
らプラントの状態知識のハッシュ表（図４０の形式）を
作る。ハッシュ表のキーの形式は図３９で説明した。

【０２３３】ステップ１１１０５でプラントの各状態に
対応する各機械の有効枝知識（例えば、図７６、図７
８、図８０）をハッシュ表を用いて作成する。

【０２３４】ここで、ステップ１１１０２からステップ
１１１０５までの処理は、ステップ１１１０２の処理の
中に取り込んで、無駄にプラント状態知識を作成しない
で行なってもよい。ここでは、説明し易いようにそれぞ
れを取りだした形の例を示している。

【０２３５】図１１２は、図１１１のステップ１１１０
３で行なう全ての運転モードで異常となるプラント状態
の削除を行なう処理手順を示している。

【０２３６】ステップ１１２０１でプラント状態リスト
を作業用リスト１にコピーする。

【０２３７】ステップ１１２０２で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０２３８】ステップ１１２０３で作業用リスト１の先
頭要素を用いて対応するプラント状態知識を読み込む。

【０２３９】ステップ１１２０４で能動的な機械のリス
トを作業用リスト２に作成する。

【０２４０】ステップ１１２０５で作業用リスト２が空
になるまで、ステップ１１２０６からステップ１１２１
１の処理を行ない、作業用リスト２が空になったら、ス
テップ１１２１２に処理を進める。

【０２４１】ステップ１１２０６で作業用リスト２の先
頭にある機械に関する運転知識の中で、全ての運転モー
ド共通（すなわち「全モード」）のもので、他の機械の
状態を伴って定まる運転知識（例えば、図４８の４８１
２すなわち、図５４）を読み込む。

【０２４２】ステップ１１２０７で運転知識を検索し
て、このプラント状態が抵触するのを探す。

【０２４３】ステップ１１２０８で、抵触するものがあ
ればステップ１１２０９へ、なければステップ１１２１
１に処理を進める。

【０２４４】ステップ１１２０９では、このプラント状
態を削除し、プラント状態リストからも削除する。

【０２４５】ステップ１１２１０で作業用リスト２を空
にする。

【０２４６】ステップ１１２１１で作業用リスト２から
先頭要素を削除する。

【０２４７】そして、ステップ１１２１２で作業用リス
ト１から先頭要素を削除する。

【０２４８】図１１３は、図１１１のステップ１１１０
５で行なわれるプラント状態に対応する各機械の有効枝
知識を作成する処理手順を示している。

【０２４９】ステップ１１３０１でプラント状態リスト
を作業用リスト１にコピーする。

【０２５０】ステップ１１３０２で作業用リスト１が空
になるまで、以下の処理を行う。

【０２５１】ステップ１１３０３で作業用リスト１の先
頭要素を用いて対応するプラント状態知識（例えば、図
６６、図６７、図６８）を読み込む。

【０２５２】ステップ１１３０４で能動的な機械（例え
ばコイルカー）のリストを作業用リスト２に作成する。

【０２５３】ステップ１１３０５で作業用リスト２が空
になるまでステップ１１３０６からステップ１１３０８
の処理を行ない、作業用リスト２が空になったらステッ
プ１１３０９に処理を進める。

【０２５４】ステップ１１３０６で作業用リスト２の先
頭要素にあたる機械（例えばコイルカー）のこのプラン
ト状態（例えば、図６６）における状態の知識（例え
ば、図７０）を読み込む。

【０２５５】ステップ１１３０７で、この機械状態が持
つ機械状態空間内の有効枝知識（（例えば、図７５）を
もちいて、このプラント状態におけるこの機械のプラン
ト状態への有効枝知識（例えば、図７６）を運転モード
毎に作成する。

【０２５６】ステップ１１３０８で作業用リスト２から
先頭要素を削除する。そして、ステップ１１３０９で作
業用リスト１から先頭要素を削除する。

【０２５７】図１１４は、図１１３のステップ１１３０
７で行なう対象となる機械のプラント状態への有効枝知
識を運転モード毎に作成する処理手順を示している。

【０２５８】ステップ１１４０１で運転モードリストを
作成する。そして、ステップ１１４０２で運転モードリ
ストが空になるまで以下の処理を行なう。

【０２５９】ステップ１１４０３で運転モードリストの
先頭要素に相当する運転モード（例えば自動運転モー
ド）の運転知識（例えば、図４８の運転モード層４８０
１にある運転モードのノード「自動運転モード」に継る
下の層のノードが持つ知識）を読み込む（運転モードの
ノード「自動運転モード」だけでも良い）。

【０２６０】ステップ１１４０４で対象となる機械（例
えばコイルカー）の機械状態知識（例えば、図７０）が
持つ機械状態空間内の有効枝知識（例えば、図７５）を
用いて、対象となる運転モード（例えば自動運転モー
ド）の対象となるプラント状態（例えば、図６７）にお
けるこの機械のプラント状態への有効枝知識（例えば、
図７６）を作成する。

【０２６１】ここで用いる機械状態空間内の有効枝知識
は、対象となる機械の状態と対象となる運転モードをキ
ーにして、ハッシュ表から検索して得られる。

【０２６２】そして、ステップ１１４０５で運転モード
リストから先頭要素を削除する。

【０２６３】図１１５は、図１１４のステップ１１４０
４で行なうプラント状態への有効枝知識を作成する処理
手順を示している。

【０２６４】ステップ１１５０１で対象となる機械状態
知識（例えば、図７０）の対象となる運転モード（例え
ば、自動運転モード）の機械状態空間内の有効枝知識
（例えば、図７５）をハッシュ表で検索して読み込み、
これと同じ型の有効枝知識の領域を新しく確保する。

【０２６５】ステップ１１５０２で機械状態空間内の有
効枝知識にある属性項目「正常動作リスト」に登録され
ているリストを作業用リスト１にコピーする。

【０２６６】ステップ１１５０３で作業用リスト１が空
になるまでステップ１１５０４からステップ１１５１３
の処理を行ない、作業用リスト１が空になったらステッ
プ１１５１４に処理を進める。

【０２６７】ステップ１１５０４で作業用リスト１の先
頭要素にあたる動作（例えば、高速前進）に対応する属
性項目の値（例えば、コイルカー状態（β））を読み込
む。

【０２６８】ここで、コイルカーの状態知識の図７９の
属性項目「上昇」の属性値の様に、一つの動作にたいし
て、幾つかの機械状態が登録されている場合はそれぞれ
の機械状態について、以下のステップ１１５０５からス
テップ１１５１２までの処理を行なう。そして、その結
果として、プラント状態の図８０の属性項目「上昇」の
属性値のように、一つに絞られる場合もある。これは、
プラント全体の状態として、正常な状態か異常な状態か
のチェックを行なっているためである。

【０２６９】ステップ１１５０５で読み込んだ属性値
が、指す機械状態（例えば、図７１）にこの機械が遷移
した場合のプラント状態（例えば、図６７）の状態数字
（図３９の形式）を求める。

【０２７０】ステップ１１５０６で求めた状態数字をキ
ーにプラント状態のハッシュ表（図４０の形式）を検索
する。

【０２７１】ステップ１１５０７で検索の結果、対応す
るプラント状態が登録されていれば、ステップ１１５０
８へ、登録されていなければステップ１１５１１へ処理
を進める。

【０２７２】ステップ１１５０８で、この運転モードに
おいて、このプラント状態が正常か異常かをチェックす
る。

【０２７３】ステップ１１５１８でチェックの結果、こ
のプラント状態が正常状態であればステップ１１５０９
へ、異常状態であればステップ１１５１１へ処理を進め
る。

【０２７４】ステップ１１５０９で検索されたプラント
状態（例えば、図７１）をステップ１１５０１で作成し
た有機枝知識（例えば、図７６）の対象となる動作（例
えば高速前進）に対応する属性項目に登録する。

【０２７５】ステップ１１５１０で、この動作ステップ
１１５０１で作成した有効枝知識（例えば、図７６）の
属性項目「正常動作リスト」に加える。

【０２７６】ステップ１１５１１によりステップ１１５
０１で作成した有効枝知識（例えば、図７６）の対象と
なる動作（例えば、低速後退）に対応する属性項目にｎ
ｉｌを登録する。

【０２７７】ステップ１１５１２で、この動作をステッ
プ１１５０１で作成した有効枝知識の属性項目「異常動
作リスト」に加える。

【０２７８】ステップ１１５１３で作業用リスト１の先
頭要素を削除する。

【０２７９】ステップ１１５１４によりステップ１１５
０１で検索した機械状態空間内の有効枝知識（例えば、
７５）の属性項目「異常状態リスト」に登録されている
リストに登録されている動作（例えば低速後退）のそれ
ぞれに対して、ステップ１１５０１で作成したプラント
状態への有効枝知識（例えば、図７６）の、各動作（例
えば低速後退）に対応する属性項目にｎｉｌを登録し、
属性項目「異常動作リスト」のリストに各動作を加え
る。

【０２８０】そして、ステップ１１５１５でプラント状
態・運転モード・この機械の状態をキーにして、ここで
作成したプラント状態に対する有効枝知識（例えば、図
７６）をプラント状態に対する有効枝のハッシュ表に登
録する。

【０２８１】図１１６は、図１１５のステップ１１５０
８で行なうプラント状態が対象となる運転モードにおい
て正常か異常かをチェックする処理手順を示している。

【０２８２】ステップ１１６０１でハッシュ表から検索
されたプラント状態の知識を読み込む。

【０２８３】ステップ１１６０２で能動的な機械のリス
トを作業用リスト１に作成する。

【０２８４】そして、ステップ１１６０３で作業用リス
ト１が空になるまでステップ１１６０４からステップ１
１６０６の処理を行ない、作業用リスト１が空になった
ら、ステップ１１６０７に処理を進める。

【０２８５】ステップ１１６０４により図１１４のステ
ップ１１４０３で読み込んだ運転知識の中で、作業用リ
スト１の先頭要素にあたる機械に関するもの（図４８の
機械層４８０２にあるノードの下に継る知識で、他の機
械の状態によって定まるもの（図４８の運転知識（非単
独）層４８０４に位置する知識）を検索し、このプラン
トの状態が抵触するものを探す。

【０２８６】ステップ１１６０５で抵触するものがあれ
ばステップ１１６０７に処理を進め、無ければステップ
１１６０６に処理を進める。

【０２８７】ステップ１１６０６では、作業用リスト１
の先頭要素を削除する。

【０２８８】ステップ１１６０７では、「異常」を返
す。また、ステップ１１６０８で「正常」を返す。

【０２８９】次に、図１１７から図１３４は、ハイパー
状態空間グラフを用いた仕様獲得処理を説明するための
ものである。

【０２９０】この場合、図１１７は、ハイパー状態空間
グラフを用いた仕様獲得処理手順を示している。図にお
いて、ステップ１１７０１で作業用のプラント状態知識
の領域を確保する。

【０２９１】ステップ１１７０２でデフォルトのプラン
ト状態知識を作業用プラント状態知識にコピーする。こ
こで、デフォルトのプラント状態は、どの運転モードに
おいても正常状態となるプラント状態を適切に選んでお
けばよい。

【０２９２】ステップ１１７０３で作業用プラント状態
知識が示すプラント状態を表示する。次いで、ステップ
１１７０４で新しい状態管理知識（例えば、図８３）の
領域を確保する。

【０２９３】ステップ１１７０５で始点となるプラント
状態を設定する処理を行なう。

【０２９４】ステップ１１７０６で状態探索条件（例え
ば図８４）の作成とスコープ（例えば、図８５）の決定
の処理を行なう。

【０２９５】ステップ１１７０７で始点と終点を結ぶ状
態遷移の経路探索木（例えば、図８９、図９０）の作成
処理を行なう。

【０２９６】ステップ１１７−８で状態遷移経路（例え
ば、図９０）の抽出処理を行なう。

【０２９７】ステップ１１７０９で経路の決定と状態管
理知識（例えば、図８３）への登録処理を行なう。

【０２９８】ステップ１１７１０で状態経路の決定か成
功した場合はステップ１１７１２へ、失敗した場合はス
テップ１１７１３へ処理を進める。

【０２９９】ステップ１１７１２で状態管理知識の属性
項目「終点状態」に登録されたプラント状態を作業用プ
ラント状態知識にコピーする。

【０３００】ステップ１１７１３で入力を継続する場合
はステップ１１７０３に処理を進める。

【０３０１】図１１８は、図１１７のステップ１１７０
５で行なう始点となるプラント状態を設定する処理手順
を示している。

【０３０２】ステップ１１８０１で新たに始点状態設定
を行なう必要のない場合は、ステップ１１８０２へ、設
定を行なう場合はステップ１１８０３に処理を進める。
新たに始点状態設定を行なうかどうかは、ユーザに問い
合わせる。

【０３０３】ステップ１１８０２では、図１１７の処理
で１つ前の処理を作成した状態管理知識の属性項目「始
点状態」、「運転モード」を新しい状態管理知識にコピ
ーする。

【０３０４】ステップ１１８０３では、メニュー等を用
いて、運転モード（例えば自動運転モード）を選択す
る。

【０３０５】ステップ１１８０４で機械状態を設定する
処理を行なう。

【０３０６】ステップ１１８０５で作業用プラント状態
知識の状態数字（図３９の形式）をキーにプラント状態
のハッシュ表（図４０の形式）を検索する。

【０３０７】ステップ１１８０６で検索されたプラント
状態がこの運転モードで正常状態か異常状態かをチェッ
クする。このチェックは、図１１６で説明した処理と同
様の処理を行う。

【０３０８】ステップ１１８０７で正常状態であればス
テップ１１８１１へ、異常状態であればステップ１１８
０８へ処理を進める。

【０３０９】ステップ１１８０８によりステップ１１８
０６の処理でこの状態が抵触した運転知識（例えば図５
４）を提示する。

【０３１０】ステップ１１８０９で、どの処理（「運転
モード」か「機械状態設定」）からやり直すかをメニュ
ー等により選択する。

【０３１１】ステッ１１８０１０で運転モードを選択す
るとステップ１１８０３へ、機械状態を選択するとステ
ップ１１８０４へ処理を進める。

【０３１２】ステップ１１８１１で状態管理知識（例え
ば図８３）に運転モード（例えば自動運転モード）を登
録する。

【０３１３】そして、ステップ１１８１２で状態管理知
識の始点状態に、検索されたプラント状態知識を登録す
る。

【０３１４】図１１９は、図１１８のステップ１１８０
４で行なう機械状態の設定処理手順を示している。

【０３１５】ステップ１１９０１で状態設定処理を継続
する間以下の処理を行なう。

【０３１６】ステップ１１９０２で状態を設定する機械
の図形（例えば図６３の６３０１）をマウスなどのポイ
ンティング装置を用いて選択する。選択された機械（例
えばコイルカー）の知識（例えば図１９）の属性項目
「被構成物」に何らかの機械が登録されている。すなわ
ち、複合機械であった場合には、その機械（例えばコイ
ルカー）のどの機械（例えばリフター）を選択したのか
も図形知識（例えば図３１の属性項目「リフター領域上
下左右」）を用いて選択する。

【０３１７】ステップ１１９０３で選択された機械の状
態をメニュー等で選択し、作業用プラント状態知識を更
新する。複合機械の場合は、複合機械の中の選択された
機械の知識（例えば図２１）の属性項目「この機械が担
う状態」に登録されている状態項目の状態だけがメニュ
ーに表示される。

【０３１８】ステップ１１９０４で作業用プラント状態
プラント状態知識が示すプラント状態を画面に表示す
る。ここで、ステップ１１９０３で選択した状態で新た
に加工材料を表示する必要がある場合は、図４５と図４
６で説明した型の加工材料に関する知識を生成する。

【０３１９】図１２０は、図１１７のステップ１１７０
６で行なう状態探索条件の作成と探索用スコープの決定
処理を示している。

【０３２０】ステップ１２００１で状態探索条件（例え
ば図８４）を空にする。

【０３２１】ステップ１２００２で状態変化させたい機
械あるいは加工材料の図形（例えば図８６の８６０１）
をマウスなどのポインティング装置（マウスカーソルの
例は、図８６の８６０４）を用いて選択する。

【０３２２】ステップ１２００３で選択した図形が加工
材料の場合はステップ１２００４へ、機械の場合はステ
ップ１２００４へ処理を進める。

【０３２３】ステップ１２００４で移動先となる機械
（例えば、図８６の８６０３）の図形をマウスなどのポ
インティング装置（マウスカーソルの例は、図８６の８
６０５）を用いて選択する。

【０３２４】ステップ１２００５で作業用プラント状態
知識の状態を、加工材料が、選択された機械に移った状
態に変える処理を行なう。

【０３２５】ステップ１２００６で機械の状態選択と作
業用プラント状態知識を変更する処理を行なう。

【０３２６】ステップ１２００７で作業用プラント知識
が示すプラント状態を表示する。

【０３２７】ステップ１２００８で状態探索条件の指示
を継続する場合はステップ１２００２へ、終了する場合
はステップ１２００９へ処理を進める。

【０３２８】ステップ１２００９では、状態管理知識の
始点状態が示す状態と作業用プラント状態知識の異る部
分を抽出し、状態探索条件（例えば図８４）に登録す
る。

【０３２９】そして、ステップ１２０１０で探索用スコ
ープの作成処理を行なう。

【０３３０】図１２１は、図１２０のステップ１２００
５で行なう作業用プラント状態知識の状態を、加工材料
が、選択された機械に移った状態に変える処理手順を示
している。

【０３３１】ステップ１２１０１により図１２１のステ
ップ１２００２で選択した加工材料（例えば図８６の８
６０１）の状態知識（例えば、図４５の形式）の属性項
目「指示機械」に登録されている機械（例えば、図８６
の８６０２）の作業用プラント状態知識内での状態を読
み込む。

【０３３２】ステップ１２１０２で、この機械状態の加
工材料支持の属性項目を「Ｎｏ」にした状態をこの機械
の状態のハッシュ表から検索し、作業用プラント状態知
識に登録する。

【０３３３】ステップ１２１０３で図１２０のステップ
１２０４で選択した機械（例えば、図８６の８６０３）
の作業用プラント状態知識内での状態を読み込む。

【０３３４】ステップ１２１０４で、この機械状態の加
工材料支持の属性項目を「Ｙｅｓ」にした状態をこの機
械の状態のハッシュ表から検索し、作業用プラント状態
知識に登録する。

【０３３５】ステップ１２１０５により図１２０のステ
ップ１２００４で選択した機械を、図１２０の１２００
２で選択した加工材料の対象知識の属性項目「指示機
械」に上書きする。

【０３３６】図１２２は、図１２０のステップ１２００
４で行なう機械の状態選択と作業用プランと状態知識を
変更する処理手順を示している。

【０３３７】ステップ１２２０１で選択された機械の状
態を定める属性項目のメニューを表示する。ただし、複
合機械の場合は、図１１９のステップ１１９０３の処理
で行なったように、複合機械の中の選択された機械の知
識（例えば図２１）の属性項目「この機械が担う状態」
に登録されている状態項目の状態だけをメニュー表示し
ても良い。

【０３３８】ステップ１２２０２でメニューから変更し
たい項目を選択する。

【０３３９】ステップ１２２０３で、その項目に入る状
態のメニューを表示する。

【０３４０】ステップ１２２０４でメニューから状態を
選択をする。

【０３４１】ステップ１２２０５で作業用プラント状態
知識内のこの機械の状態を読み込む。

【０３４２】ステップ１２２０６で読み込んだ状態のス
テップ１２２０２で選択した属性項目をステップ１２２
０４で選択した状態にしたこの機械の状態の状態のハッ
シュ表で検索する。

【０３４３】ステップ１２２０７で検索した状態を作業
用プラント状態知識に登録する。

【０３４４】ここで、ステップ１２２０４で選択した状
態で新たに加工材料を表示する必要がある場合は、図４
５と図４６で説明した型の加工材料に関する知識を生成
する。

【０３４５】図１２３は、図１２０のステップ☆１２０
１０でおこなうスコープ作成処理手順を示している。

【０３４６】ステップ１２３０１で作業用リスト１の領
域を確保する。

【０３４７】ステップ１２３０２で状態探索条件（例え
ば、図８４）に登録された機械のリストを作成する。

【０３４８】ステップ１２３０３で基本スコープ（図５
７から図６１参照）のリストを作成する。

【０３４９】ステップ１２３０４で基本スコープのリス
トが空になるまでステップ１２３０５からステップ１２
３０８までの処理を行ない、基本スコープのリストが空
になったら、ステップ１２３０９に処理を進める。

【０３５０】ステップ１２３０５で基本スコープのリス
トの先頭要素にあたる基本スコープ（例えば図６０）に
登録されている機械のリストとステップ☆７−１５のリ
ストに登録されている機械のリストの論理積をとる。
（図６１参照）ステップ１２３０６で論理積が真となっ
た場合すなわち状態探索条件に含まれる機械がその基本
スコープに登録されていた場合はステップ１２３０７
へ、登録されていなかった場合はステップ１２３０８に
処理を進める。

【０３５１】ステップ１２３０７で作業用リスト１にこ
の基本スコープを登録する。

【０３５２】ステップ１２３０８で基本スコープのリス
トの先頭要素を削除する。

【０３５３】ステップ１２３０９で作業用リスト１に登
録された基本スコープを用いて状態管理知識に登録する
探索用のスコープ知識（例えば、図８５）を作成する処
理を行なう。

【０３５４】そして、ステップ１２３１０で状態管理知
識に作成した探索用スコープ知識を登録する。

【０３５５】図１２４は、図１２３のステップ１２３０
９で行なう探索用のスコープ知識（例えば、図８５）を
作成する処理手順を示している。

【０３５６】ステップ１２４０１で作業用リスト２の領
域を確保する。

【０３５７】ステップ１２４０２で状態管理知識に登録
する探索用スコープ知識（例えば図８５）の領域を確保
する。

【０３５８】ステップ１２４０３で図１２３のステップ
１２３０１で作成した作業用リスト１の先頭要素を作業
用リスト２に移す。

【０３５９】ステップ１２４０４で作業用リスト１が空
でなければステップ１２４０５へ、空ならばステップ１
２４０８へ処理を進める。

【０３６０】ステップ１２４０５で図１２３のステップ
１２３０１で作成した作業用リスト１の先頭要素にあた
る基本スコープが作業用リスト２に登録されている基本
スコープのどれかの下位スコープになっているかどうか
を検査する。

【０３６１】ステップ１２４０６で下位スコープになっ
ている場合はステップ１２４０３へ、そうでない場合は
ステップ１２４０７へ処理を進める。

【０３６２】ステップ１２４０７で探索用スコープの漏
れをなくすために作業用リスト２に登録されている基本
スコープが連結になるような、基本スコープのネットワ
ーク（ここでは木構造）上の最小の部分ネットワークを
作成する処理（スコープの融合処理）を行なう。

【０３６３】そして、ステップ１２４０８で作業用リス
ト２に登録されているすべての基本スコープに登録され
ている機械を１２４０２の探索用スコープ知識に登録す
る。

【０３６４】図１２５は、図１２４のステップ１２４０
７で行なうスコープの融合処理手順を示している。

【０３６５】ステップ１２５０１で作業用リスト１の先
頭要素にあたる基本スコープと作業用リスト２の要素の
基本スコープのどれかとの共通の状態スコープを捜す。

【０３６６】ステップ１２５０２で共通の上位スコープ
と作業用リスト１の先頭要素にあたる基本スコープとの
間に位置する基本スコープと共通スコープをすべて作業
用リスト２に登録する。

【０３６７】ステップ１２５０３で共通の上位スコープ
と、作業用リスト１の先頭要素にあたる基本スコープと
共通の基本スコープを持った作業用リスト２の要素の基
本スコープとの間に位置する基本スコープをすべて作業
用リスト２に登録する。

【０３６８】図１２６は、図１１７のステップ１１７０
７で行なう始点と終点を結ぶ状態遷移の経路探索木の作
成処理手順を示している。

【０３６９】ステップ１２６０１で終点にあたる経路探
索ノードのリストの領域を確保する。

【０３７０】ステップ１２６０２で経路探索木のｒｏｏ
ｔとなる経路探索ノード知識（例えば図８９）を作成す
る。具体的には、属性項目「プラント状態」に状態管理
知識の属性項目「始点」に登録されているプラント状態
を登録し、属性項目「ｐａｒｅｎｔ」にはｎｉｌを登録
し、属性項目「ルートまでの重みの合計」のは０を登録
する。

【０３７１】ステップ１２６０３でｒｏｏｔを経路の重
み表（例えば図９２）の重み０の所に登録する。

【０３７２】ステップ１２６０４で変数ｗに０を代入
し、変数ｎに前もって定めてある変数ｌａｓｔの値を代
入する。この変数ｌａｓｔは、経路探索において、ｒｏ
ｏｔからの重みの合計がある一定の値になったらそれよ
り先は探索しないために用いている。

【０３７３】ステップ１２６０５でｗ＝＜ｎの間以下の
処理を行なう。

【０３７４】ステップ１２６０６で経路の重み表で重み
ｗ（最初はｗ＝０）の所にある経路探索ノード（例えば
経路探索ノード（１））のリストを作成する。

【０３７５】ステップ１２６０７で経路探索ノードリス
トが空になるまでステップ１２６０８からステップ１２
６１０の処理を行ない、空になったらステップ１２６１
１に処理を進める。

【０３７６】ステップ１２６０８で経路探索ノードリス
トの先頭要素にあたる経路探索ノード（例えば図８９）
に継る経路探索ノード（例えば図９０）を作成する処理
を行う。

【０３７７】ステップ１２６０９で作成された経路探索
ノードを経路の重み表へ登録し、ｎの値を更新する処理
を行なう。

【０３７８】ステップ１２６１０で経路探索ノードリス
トの先頭要素を削除する。

【０３７９】そして、ステップ１２６１１でｗの値を１
増やす。

【０３８０】図１２７は、図１２６のステップ１２６０
８で行なう経路探索ノードリストの先頭要素にあたる経
路探索ノード（例えば図８９）に継る経路探索ノード
（例えば図９０）を作成する処理手順を示している。

【０３８１】ステップ１２７０１で新しく作成する経路
探索ノード知識のリストの領域を確保する。

【０３８２】ステップ１２７０２で探索用スコープ（例
えば図８５）を読み込む。

【０３８３】ステップ１２７０３で探索用スコープから
探索の対象となる機械（能動的な機械）のリストを作業
用リスト１に作成する。

【０３８４】ステップ１２７０４で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０３８５】ステップ１２７０５で作業用リスト１の先
頭要素にあたる機械（例えばコイルカー）の状態知識
（例えば図７０）を読み込む。

【０３８６】ステップ１２７０６でプラント状態と機械
状態と運転モードをキーに有効枝知識を検索する。

【０３８７】ステップ１２７０７で有効枝知識の正常動
作に登録されている動作についてそれぞれ探索ノードを
作成する処理を行なう。

【０３８８】そして、ステップ１２７０８で作業用リス
ト１の先頭要素を削除する。

【０３８９】図１２８は、図１２７のステップ１２７０
７で行なう有効枝知識の正常動作に登録されている動作
についてそれぞれ探索ノードを作成する処理手順を示し
ている。

【０３９０】ステップ１２８０１で有効枝知識（例えば
図７６と同様の形式）の属性項目「正常動作リスト」に
登録されている動作（例えば下降）のリストを作業用リ
スト１にコピーする。

【０３９１】ステップ１２８０２で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０３９２】ステップ１２８０３で新しく経路探索ノー
ド知識（例えば図８４）の領域を確保する。

【０３９３】ステップ１２８０４で作業用リスト１の先
頭要素にあたる動作の属性項目（例えば動作が「下降」
ならば動作に関する属性項目「下降」）に登録されてい
るプラント状態（ここではプラント状態（６３））を新
しい経路探索ノード知識に登録する。

【０３９４】ステップ１２８０５で新しい経路探索ノー
ド知識の属性項目「ｐａｒｅｎｔ」に元の経路探索ノー
ド知識（例えば図８９）を登録する。

【０３９５】ステップ１２８０６で元の経路探索ノード
知識（例えば図８９）の属性項目「ｃｈｉｌｄｒｅｎ」
（例えば図９１の９１０１のリストの形式）にこの機械
（例えばコイルカー）とこの動作（例えば下降）と新し
い経路探索ノード知識（例えば図９０）のリスト（図９
１の９１０２のリスト）を登録する。

【０３９６】ステップ１２８０７で元の経路探索ノード
知識の属性項目「ルートまでの重みの合計」の値（ここ
では０）とこの動作の重み（ここでは１）との和（ここ
では１）を、新しい経路探索ノード知識の属性項目「ル
ートまでの重みの合計」に登録する。

【０３９７】ステップ１２８０８で新しい経路探索ノー
ド知識を図☆のステップ☆１１−１０のリストに登録す
る。

【０３９８】そして、ステップ１２８０９で作業用リス
ト１の先頭要素を削除する。

【０３９９】図１２９は、図１２６のステップ１２６０
９で行なう作成した経路探索ノードの経路重み表への登
録と変数ｎの値の更新を行なう処理手順を示している。

【０４００】ステップ１２９０１で図１２７のステップ
１２７０１で作成した新しい経路探索ノード知識のリス
トを、作業用リスト１にコピーする。

【０４０１】ステップ１２９０２で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０４０２】ステップ１２９０３で作業用リスト１の先
頭要素にあたる経路探索ノード知識（例えば図９０）を
読み込む。

【０４０３】ステップ１２９０４で経路探索ノード知識
の属性項目「ルートまでの重みの合計」の値（ここでは
１）により経路の重み表（例えば図９２）の対応すると
ころ（「重み」が１のところ）にこの経路探索ノード知
識（経路探索ノード（１０））を登録する。

【０４０４】ステップ１２９０５で経路探索ノード知識
の属性項目「プラント状態」に登録されているプラント
状態と状態探索条件とを照合する。

【０４０５】ステップ１２９０６で照合の結果、最終状
態の条件を満たしている場合はステップ１２９０７へ、
そうでない場合はステップ１２９０２へ処理を進める。

【０４０６】ステップ１２９０７で図１２６のステップ
１２６０１の終点にあたる経路探索ノードのリストにこ
の経路探索ノード知識を登録する。

【０４０７】ステップ１２９０８で、この経路探索ノー
ド知識の属性項目「ルートまでの重み合計」に登録され
ている値が変数ｎよりも小さい場合はステップ１２９０
９へ、そうでない場合はステップ１２９０２へ処理を進
める。

【０４０８】ステップ１２９０９で、この経路探索ノー
ド知識の属性項目「ルートまでの重み合計」に登録され
ている値を変数ｎに代入する。

【０４０９】図１３０は、図１１７のステップ１１７０
８で行なう状態遷移経路の抽出の処理手順を示してい
る。

【０４１０】ステップ１３００１で状態遷移経路の幾つ
かの候補を格納するためにステップ１３００６で新しく
状態管理知識を作成するが、それを管理するためのリス
トの領域を確保する。

【０４１１】ステップ１３００２で経路の重み表重みｎ
のところに登録されている経路探索ノード知識のリスト
を作業用リスト１に作成する。

【０４１２】ステップ１３００３で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０４１３】ステップ１３００４で作業用リスト１の先
頭要素にあたる経路探索ノードが図１２６のステップ１
２６０１のリストに含まれているかをチェックする。

【０４１４】ステップ１３００５の判断で含まれている
場合はステップ１３００６へ、そうでない場合はステッ
プ１３０１２へ処理を進める。

【０４１５】ステップ１３００６で新しく状態管理知識
（図８３の形式）の領域を確保する。

【０４１６】ステップ１３００７により図１１７のステ
ップ１１７０４で作成した状態管理知識の終点状態と経
路以外の各属性項目を新しく作成した状態管理知識にコ
ピーする。

【０４１７】ステップ１３００８でステップ１３００４
の経路探索ノード知識に登録されているプラント状態を
新しい状態管理知識の属性項目「終点状態」にコピーす
る。

【０４１８】ステップ１３００９でｒｏｏｔからこの経
路探索ノードまでの経路を作成する処理を行なう。

【０４１９】ステップ１３０１０で、この経路を新しい
状態管理知識の属性項目「経路」に登録する。

【０４２０】ステップ１３０１１で新しい状態管理知識
をステップ１３００１のリストに登録する。

【０４２１】そして、ステップ１３０１２で作業用リス
ト１の先頭要素を削除する。

【０４２２】ここで、状態経路の抽出に、図１２６のス
テップ１２６０１のリストをそのまま用いなかったの
は、経路の重みがもっとも少ないものを候補として用い
ることにより競合を減少させるためである。図１１７の
ステップ１１７０９とステップ１１７１０の処理におい
て、ここで選出される候補が、設計者の意図に合致しな
い場合（経路の決定が失敗した場合）への対応として、
図１２６の１２６０１のリストから、まだ選出されてい
なかった候補を取り出して状態経路の抽出を行なう処理
を加えても良い。

【０４２３】図１３１は、図１３０のステップ１３００
９で行なうｒｏｏｔからこの経路探索ノードまでの経路
を作成する処理手順を示している。

【０４２４】ステップ１３１０１で状態管理知識の属性
項目「経路」に登録する状態経路リスト（図８３の８３
０７）の領域を確保する。

【０４２５】ステップ１３１０２で：図１３０のステッ
プ１３００９の経路探索ノード知識を読み込む。

【０４２６】ステップ１３１０３で読み込んだ経路探索
ノード知識を変数ｃｕｒｒｅｎｔ ｎｏｄｅに登録する。

【０４２７】ステップ１３１０４でｃｕｒｒｅｎｔ ｎ
ｏｄｅが示す状態経路知識の属性項目「ｐａｒｅｎｔ」
の値が示す経路探索ノード知識を読み込む。

【０４２８】ステップ１３１０５でステップ１３１０４
の経路探索ノード知識の属性項目「ｃｈｉｌｄｒｅｎ」
のリスト（図９１の形式）から、ｃｕｒｒｅｎｔ ｎｏ
ｄｅが示す知識が含まれている要素（例えば、図９１の
リストの要素である９１０２の形式のリスト）を検索す
る。

【０４２９】ステップ１３１０６で検索で得られたリス
トに登録されている機械（例えばコイルカー）とその動
作（例えば下降）の要素を読み込む。

【０４３０】ステップ１３１０７によりステップ１３１
０６で読み込んだ要素と、ｃｕｒｒｅｎｔ ｎｏｄｅが
示す経路探索ノード知識の属性項目「プラント状態」の
値のリスト（例えば図８３の８３０６のリスト形式）を
作成する。

【０４３１】ステップ１３１０８で作成したリストをス
テップ１３１０１の経路リスト先の先頭に挿入する。

【０４３２】ステップ１３１０９によりステップ１３１
０４で読み込んだ経路探索ノード知識をｃｕｒｒｅｎｔ
ｎｏｄｅに登録する。

【０４３３】ステップ１３１１０でｃｕｒｒｅｎｔ ｎ
ｏｄｅの示す経路探索ノード知識の属性項目「ｐａｒｅ
ｎｔ」の属性値がｎｉｌであれば（すなわちｃｕｒｒｅ
ｎｔ ｎｏｄｅがｒｏｏｔを示していれば）処理を終了
し、そうでなければステップ１３１０４に処理を進め
る。

【０４３４】ここの処理で、作成される状態経路を動作
した機械とその動作とその機械の状態を分かり易く図示
しすると図９３の様に表すことができる。ただし、機械
（コイルカー）の状態９３０１だけは始点状態における
機械状態である。

【０４３５】図１３２は、図１１７のステップ１１７０
９で行なう状態経路の決定と決定した状態経路を状態管
理知識に登録する処理手順を示している。

【０４３６】ステップ１３２０１で図１３０のステップ
１３００１の状態管理知識のリストを作業用リスト１に
コピーする。

【０４３７】ステップ１３２０２で作業用リスト１が空
であればステップ１３２１１へ、そうでなければステッ
プ１３２０２へ処理を進める。

【０４３８】ステップ１３２０２で作業用リスト１の先
頭要素にあたる状態管理知識を読み込む。

【０４３９】ステップ１３２０４で状態遷移経路を表示
する処理を行なう。

【０４４０】ステップ１３２０５でユーザにステップ１
３２０４で表示した状態経路で良いかを問い合わせる。

【０４４１】ステップ１３２０６でそれで良ければステ
ップ１３２０８へ、そうでなければステップ１３２０７
へ処理を進める。

【０４４２】ステップ１３２０７では、作業用リスト１
の先頭要素を削除する。

【０４４３】ステップ１３２０８では、作業用リスト１
の先頭要素の状態管理知識の終点状態と経路を図１１７
のステップ１１７０４の状態管理知識にコピーする。

【０４４４】ステップ１３２０９で経路探索の成功を表
示する。ステップ１３２１０で「成功」を返す。ステッ
プ１３２１１で経路探索の失敗を表示する。そして、ス
テップ１３２１２で「失敗」を返す。

【０４４５】図１３３は、図１３２のステップ１３２０
４で行なう状態遷移経路を表示する処理手順を示してい
る。

【０４４６】ステップ１３３０１で対象となる状態管理
知識の属性項目「始点状態」の登録されているプラント
状態を表示（例えば図９４）する。

【０４４７】ステップ１３３０２で対象となる状態管理
知識の属性項目「経路」に登録されているリストを作業
用リスト１にコピーする。

【０４４８】ステップ１３３０３で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０４４９】ステップ１３３０４で作業用リスト１の先
頭要素にあるリストに登録されている機械の図形を何回
か点滅させる。

【０４５０】ステップ１３３０５で作業用リスト１の先
頭要素にあるリストに登録されている機械とその動作の
名前を一定時間表示する。

【０４５１】ステップ１３３０６で作業用リスト１の先
頭要素にあるリストに登録されているプラント状態を表
示（例えば図９５〜図１０１）する。

【０４５２】ステップ１３３０７で作業用リスト１の先
頭要素を削除する。

【０４５３】ここでは、状態管理知識の属性項目「経
路」に登録されたプラント状態だけが表示されるが、途
中の状態あるいは状態間を補間して、アニメーションに
ように制御の経過を、表示しても良い。

【０４５４】図１３４は、図１１７のステップ１１７１
１で行なうステップ１１７０４の状態知識の属性項目
「経路」に登録されている状態経路リストを用いてフロ
ー形式の仕様（例えば図１０２）の生成を行なう処理手
順を示している。

【０４５５】ステップ１３４０１でフロー形式の仕様の
ための領域を確保し、その先端となるダミーの遷移条件
部を作成する。このダミーの遷移条件部は、最終的に接
続するフロー形式の仕様へ接続するまでの仮のものであ
るから、それに継る機器動作を検索できるだけの情報を
持っていれはそれで良い。

【０４５６】ステップ１３４０２によりステップ１３４
０１で作成したダミーの遷移条件部を変数ｌａｓｔに登
録する。

【０４５７】ステップ１３４０３で対象となる状態管理
知識の属性項目「経路」に登録されているリスト（例え
ば、図８３の８３０７の形式のリスト）を作業用リスト
１にコピーする。

【０４５８】ステップ１３４０４で作業用リスト１が空
になるまで以下の処理を行なう。

【０４５９】ステップ１３４０５で作業用リスト１の先
頭要素にあたる図８３の８３０６の形式のリストを作業
用リスト２にコピーする。

【０４６０】ステップ１３４０６で作業用リスト２の先
頭要素（機械、例えばコイルカー）と２つ目の要素（動
作、例えば下降）を図１０２の１０２０１のように
「／」を挾んで接続し機器動作部（例えば図１０２の１
０２０１）を作成する。

【０４６１】ステップ１３４０７で作業用リスト２の３
つ目の要素が指すプラント状態から作業用リスト２の先
頭要素が示す機械の状態（例えば図９３の９３０２から
９３０８）を読み込む。

【０４６２】ステップ１３４０８で遷移条件部を生成す
る処理を行なう。

【０４６３】ステップ１３４０９でｌａｓｔに登録され
ている遷移条件部に機器動作部を接続する。

【０４６４】ステップ１３４１０でステップ１３４０６
の機器動作部にステップ１３４０８で生成した遷移条件
部を接続する。

【０４６５】ステップ１３４１１によりステップ１３４
０８でで生成した遷移条件部を変数ｌａｓｔに登録す
る。

【０４６６】そして、ステップ１３４１２で作業用リス
ト１の先頭要素を削除する。

【０４６７】図１３５は、図１３４のステップ１３４０
８で行なう遷移条件部を生成する処理手順を示してい
る。

【０４６８】ステップ１３５０１で図１３４のステップ
１３４０５の作業用リスト２の２つ目の要素に登録され
ている動作（例えば上昇）の知識の属性項目「状態変化
項目」に登録されている、機械（例えばコイルカー）の
状態項目（例えば上下の位置）を読み込む。

【０４６９】ステップ１３５０２で図１３４のステップ
１３４０５の作業用リスト２の３つ目の要素に登録され
ているプラント状態のステップ１３５０１で読み込んだ
機械（例えば「コイルカー」）の状態項目（例えば「上
下の位置」）に登録されている状態（例えば「コイル運
搬高さ」）を読み込む。

【０４７０】ステップ１３５０４で図１３４のステップ
１３４０５の作業用リスト２の先頭要素が示す機械の知
識（例えば図１９）属性項目「状態センサの関係」に登
録されている知識（例えば図３０）からステップ１３５
０２で読み込んだ機械状態（例えば「コイル運搬高
さ」）に対応するセンサの状態（例えば「（高さ１（ｎ
ｏｔ高さ））」を読み込む。

【０４７１】ステップ１３４０４で図１３４のステップ
１３４０５の作業用リスト２の先頭要素が示す機械（例
えばコイルカー）の名前とステップ１３５０３で読み込
んだセンサの状態（例えば、「（高さ１（ｎｏｔ高さ
２））」とを「／」を挾んで接続して遷移条件部（例え
ば図１０２の１０２０４）を作成する。

【０４７２】図１３６から図１３９は、プラント状態を
画面に表示する処理を示し、このうちの図１３６は、プ
ラント状態を画面に表示する処理の場合の分けの処理手
順を示している。

【０４７３】ステップ１３６０１で対象知識に登録され
ている機器（センサや機械）や必要に応じて生成されて
いる加工材料の知識の複製（あるいはインスタンス）
を、作業用リスト１に作成する。

【０４７４】ステップ１３６０２でリスト１が空の場合
は処理を終了し、そううでない場合は以下の処理を行な
う。

【０４７５】ステップ１３６０３で作業用リスト１の先
頭要素にあたる表示対象の特性が、図１３から図１５の
機器特性によるシソーラスで「加工主体」の下位にある
場合はステップ１３６０４へ、「加工状況計測主体」の
下位にある場合はステップ１３６０５へ、「加工材料」
の下位にある場合はステップ１３６０６に処理を進め
る。

【０４７６】ステップ１３６０４で加工主体に属する表
示対象（例えばコイルカー）を表示する処理を行なう。

【０４７７】ステップ１３６０５で加工状況計測主体に
属する表示対象（例えばインライン検出）を表示する処
理を行なう。

【０４７８】ステップ１３６０６で加工主体に属する表
示対象（例えばコイル）を表示する処理を行なう。

【０４７９】そして、ステップ１３６０７で作業用リス
ト１の先頭要素を削除する。

【０４８０】図１３７は、加工主体に属する表示対象を
表示する処理手順を示している。

【０４８１】ステップ１３７０１で表示対象（例えばコ
イルカー）の特性（例えば、加工材料運搬機械）が、図
１３から図１５の機器特性によるシソーラスで「能動的
な機械」の下位にある場合は、ステップ１３７０２へ、
そうでない場合は、ステップ１３７０５へ処理を進め
る。

【０４８２】ステップ１３７０２で表示する機械（コイ
ルカー）の図形知識（図３１）を読み込む。

【０４８３】ステップ１３７０３で図形知識の属性項目
「機械状態と図形位置の関係」の「ｘ１を決定する機械
状態項目」に登録されている状態項目（前後の位置）及
び「ｙ１を決定する機械状態項目」に登録されている状
態項目（上下の位置）に対応する表示対象の状態（例え
ば、前後の位置が停止位置１、上下の位置がコイル運搬
高さ）を求め、これと、「機械状態とｘ１の対応関係」
及び「機械状態とｙ１の対応関係」を用いて、図形知識
の属性項目「図形位置（ｘ１，ｙ１）」の値（（１０
０，１５０））を求める。

【０４８４】ステップ１３７０４で図形知識の属性項目
「機械状態と図形状態」により、表示する機械（コイル
カー）の状態（例えば、上下の位置がコイル運搬高さ）
に対応する図形データ（コイルカー図形データ２）とラ
ック領域上下左右（（ｙ１，ｙ１＋２０，ｘ１−１５，
ｘ１＋１５））とリフターり領域上下左右（（ｙ１＋＋
２０，ｙ１−１００，ｘ１−１５，ｘ１＋１５））とコ
イルカー本体領域上下左右（（ｙ１＋６０，ｙ１＋８
０，ｘ１−３０，ｘ１＋３０））を求め、図形知識の
「図形データ」や各図形領域の属性項目に代入する。

【０４８５】ステップ１３７０５で属性項目「図形デー
タ」（コイルカー図形データ２）の示す図形（図１３
５）を属性項目「図形位置」の示す画面上の位置（１０
０，１５０）に表示する。

【０４８６】図１３８は、加工状況計測主体に属する表
示対象を表示する処理手順を示している。

【０４８７】ステップ１３８０１で表示対象（インライ
ン検出）の対象知識（図４１）の属性項目「状態決定条
件」に登録された知識（図４４：側を計測する装置ＯＮ
条件１）によりセンサの状態を決定する。図１３７の説
明で用いたコイルカーの状態（停止位置１）を例に用い
ると、「計測対象」に登録された機械（コイルカー）の
状態項目「前後の位置」の数字（ｘ４：図３３より）
と、計測機器（イラン検出）の「計測位置」の数字ｙ
（２）を比較し、ｘ，ｙならばＯＮであるから、この例
ではＯＦＦとなる。

【０４８８】ステップ１３８０２で決定されたセンサの
状態（ＯＦＦ）と図形知識（図４２）の属性項目「機器
状態と図形状態」より図形データ（インライン検出図形
データ青）を決定し、図形知識の属性項目「図形デー
タ」に登録する。

【０４８９】そして、ステップ１３８０３で図形知識
（図４２）の属性項目「位置」が示す画面上の位置（２
００，１０００）に属性項目「図形データ」の示す図形
データ（インライン検出図形データ青）を表示（図４
３）する。

【０４９０】図１３９は、加工材料に属する表示対象を
表示する処理手順を示している。

【０４９１】ステップ１３９０１で表示対象（コイルの
コピーあるいはインスタンス）の対象知識（図４５）の
属性項目「加工状態」に登録されている状態（例えば
「巻き取り完了」）と図形知識（図４６）の属性項目
「加工状態と図形状態」により、図形データ（コイル巻
き取り完了データ）と各図形領域の幅（図形領域の上界
までの幅２０、図形領域の下界までの幅２０、図形領域
の左界までの幅１０、図形領域の右界までの幅１０）を
求め、図形知識の対応する属性項目に登録する。

【０４９２】ステップ１３９０２で表示するコイル（加
工材料）の対象知識（図４５）の属性項目「支持機械」
に登録されている状態（例えばコイルカー）の図形知識
（図３１）を読み込む。

【０４９３】ステップ１３９０３で機械（コイルカー）
の図形知識の属性項目「図形位置」から機械の図形位置
（（１００，１５０））を読み込み、コイルの図形知識
（図４６）の属性項目「支持機器の作用位置」（（ｘ
０，ｙ０））に登録する。

【０４９４】ステップ１３９０４で「支持機械」に登録
された機械（コイルカー）と、コイルの図形知識の属性
項目「支持機械の作用位置と図形位置」より、「支持機
械の作用位置」の値（ｘ０，ｙ０）と「図形位置」の値
（ｘ１，ｙ１）との変換式（（ｘ１，ｙ１）＝（ｘ０，
ｙ０−図形領域の下界までの幅））を決定する。

【０４９５】ステップ☆２３−３０：変換式により、
「図形位置」（１００，１３０）を求める。

【０４９６】そして、ステップ１３９０６で図形知識の
属性項目「図形位置」の示す（１００，１３０）に「図
形データ」の示す図形データ（コイル巻き取り完了デー
タ）を表示（図４７）する。

【０４９７】次に、ハイパー状態空間グラフを用いてフ
ロー形式の仕様に従ってシミュレーションを行うことに
よる仕様検査の方法について説明する。

【０４９８】図１４０は、仕様検査を管理するための知
識（シミュレーション管理知識）の一記述例を示してい
る。図の中で、１４００１はフロー形式の仕様と、フロ
ー形式の仕様の中の検査中の部分と、その検査途中のプ
ラント状態と、運転モードと、検査結果等とに関する属
性項目、１４００２はその属性項目である。そして、１
４００２のの属性項目の中に、１４００３に示す検査結
果が「正常」あるいは、「異常」として登録される。

【０４９９】次に、図１４１は、仕様検査の処理手順を
示している。

【０５００】ステップ１４１０１で検査対象となるフロ
ー形式の仕様（例えば図１０２）を読み込む。

【０５０１】ステップ１４１０２でシミュレーション管
理知識（例えば図１４０の形式）の領域を確保する。

【０５０２】ステップ１４１０３でシミュレーション管
理知識の初期設定の処理を行なう。

【０５０３】ステップ１４１０４でシミュレーション管
理知識の終点状態が示すプラント状態が遷移条件を満た
しているか同かをチェックする。（つまり遷移条件の機
械とその機械の状態が終点状態に登録されたプラント状
態のその機械の状態とが一致するか同かをチェックす
る。）ステップ１４１０５で、満たしている場合はステ
ップ１４１０６へ、そうでない場合はステップ１４１１
５へ処理を進める。

【０５０４】ステップ１４１０６でフロー形式の仕様の
次の機器動作部（例えば図１０２の１０２０３）とそれ
に継る遷移条件部をシミュレーション管理知識に登録す
る。

【０５０５】ステップ１４１０７でシミュレーション管
理知識の終点状態を始点状態にコピーする。

【０５０６】ステップ１４１０８で登録されてた機器動
作が正常か同かをチェックする。（つまり、機器動作部
の機械の動作について、始点状態に登録されたプラント
状態のその機械の状態知識を検索し、その状態知識に継
る有効枝知識の属性項目「正常動作リスト」に機器動作
部の機械の動作が登録されているかどうかをチェックす
る。）ステップ１４１０９で正常ならばステップ１４１
１０へ、そうでなければステップ１４１１５へ処理を進
める。

【０５０７】ステップ１４１１０でシミュレーション管
理知識の終点状態に機器動作によって遷移する先のプラ
ント状態を登録する。（つまり、機器動作の機械の動作
について、始点状態に登録されたプラント状態のその機
械の状態知識を検索し、その状態知識に継る有効枝知識
の機器動作部の機械の動作に関する属性項目に登録され
ているプラント状態を登録する。）ステップ１４１１１
で終点状態が示すプラント状態が、遷移条件を満たすか
チェックする。（つまり、ステップ１４１０４と同じこ
とをする。）ステップ１４１１２でチェックの結果をみ
たしている場合はステップ１４１１３へ、そうでない場
合はステップ１４１０７へ処理を進める。

【０５０８】ステップ１４１１３でフロー形式の仕様が
まだ続くならばステップ１４１０６へ、そうでなければ
ステップ１４１１４へ処理を進める。

【０５０９】ステップ１４１１４で「正常」をシミュレ
ーション管理知識の属性項目「正常・異常」に登録す
る。また、ステップ１４１１５で「異常」をシミュレー
ション管理知識の属性項目「正常・異常」に登録する。

【０５１０】そして、ステップ１４１１６でシミュレー
ション管理知識を保存する。

【０５１１】ここで、ステップ１４１０１からステップ
１４１０３までは、処理をするための初期化の部分であ
り、ここでは、対話的に行なう方法を説明したが、幾つ
ものフロー形式の仕様を検査する場合、各仕様に対して
検査するためのシミュレーション管理知識を初期化する
ための情報を、あらかじめ、対話的入力やエディタなど
でのテキスト入力などで作成しておき、この情報を自動
で読み込んで検査用データ通りに幾つも処理するように
しても良い。

【０５１２】図１４２は、図１４１のステップ１４１０
３で行なう検査を管理する知識（例えば図１４０）の初
期化を行なう処理手順を示している。

【０５１３】ステップ１４２０１で図１４１のステップ
１４１０１で読み込んだフロー形式の仕様の名前を属性
項目「フロー形式の仕様」に登録する。

【０５１４】ステップ１４２０２でフローの何処から検
査を行なうかを属性項目「機器動作部」と「遷移条件
部」に登録する。

【０５１５】そして、ステップ１４２０３で図１１８で
行なった状態管理知識の属性項目「始点状態」の設定と
同様の処理を行い、検査を行なうためのプラント状態の
初期状態を属性項目「終点状態」に、運転モードを属性
項目「運転モード」に登録する。

【０５１６】なお、本発明は、上記実施例にのみ限定さ
れず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。

【０５１７】

【発明の効果】本発明によれば、少なくとも対象世界の
状態構成知識、動作知識、副次的状態遷移、運転知識を
有する対象知識を用いて構造化された制御対象を含む対
象世界の状態空間を生成することができるので、対象知
識の状態では分散していた知識が仕様獲得・検査用に特
化した形に変換され、制御対象を制御する制御実行プロ
グラムを生成するに際して良好な推論が適応できる。

【０５１８】また、状態空間の作成において運転知識を
用いて対象世界として正常・異常状態を判定して異常な
状態を残さないようにできるので、この状態空間を逸脱
しなければ正常な制御を保証することができる。

【０５１９】状態経路探索の探索を開始する初期状態が
状態空間のどの状態であるかを特定するに当って、標準
的な対象世界状態を提示し、その状態から設計者が必要
な状態になるように図形上の指示により得られるので、
こと細かに指示しなくても設計者が意図する対象世界状
態を特定できる。また、状態経路探索の終点となる状態
空間の対象世界状態が満たすべき条件である状態探索条
件を特定するに当たって、図形上の指示により終点の状
態のキーになるところだけを指示し仮の対象世界状態を
作成し、初期状態と仮の対象世界状態との差分を抽出し
て状態探索条件を作成するようになるので、こと細かに
指示しなくても設計者が意図する状態探索条件を特定す
ることができる。

【０５２０】探索用スコープの作成において、状態探索
条件に登録されている機械と対象知識に登録されている
（基本）スコープの知識とのマッチングを取り探索用ス
コープに含まれる基本スコープの集合を求め、更に、基
本スコープの集合に含まれる基本スコープのが連結にな
るような基本スコープのネットワーク上の最小の部分ネ
ットワークを作成し探索用スコープとするようになるの
で、探索範囲を狭めつつ探索洩れを防ぐことができる。
また、状態経路抽出においては、探索用スコープで探索
範囲を洩れなく狭め、対象の動作コストの少ないものか
ら順に経路を伸ばして経路探索木を作成するようにでき
るので、推論効率を良好にすることができ、経路を対象
世界を模式的に表した図形で視覚的に提示し、その中か
ら設計者が自らの意図に合致したものを選択するので、
どのような制御手順を踏んで目標状態に達するのかが非
常に分かり易く、経験の少ない設計者の教育にも大いに
役立てることができる。

【０５２１】既存の制御仕様の検査において、シミュレ
ーションを開始する時点の対象世界の状態が与えられた
後は、状態空間上の対象世界状態を次々に辿ってシミュ
レーションし、状態空間から逸脱しない仕様であるかど
うかを検査し、検査結果を提示するようにできるので、
異常が発見された仕様のどの部分が直接異常に結び付い
たかを分かり易くすることもできる。

【０５２２】この結果として、対象の動作を細かく指示
しなくてもよくなり、既存の入力方法に比べ飛躍的に容
易に制御仕様が得られることになる。また、動作や対象
の正常・異常の判別ができるため誤った制御仕様の生成
を断つことができる。更に、自動で仕様検査を行なうた
め、既存の制御仕様を再利用する場合に適・不適、修正
必要箇所等の判断を支援でき、制御仕様作成にかかる時
間を削減でき、制御実行プログラム開発に要する時間を
削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制御実行プログラム生成装
置における制御仕様獲得部のシステム構成を示す図。

【図２】能動的な対象の状態空間を表現するための状態
一動作・副次的状態遷移有向グラフを示す図。

【図３】受動的な対象の状態空間を表現するための状態
一副次的状態遷移有向グラフを示す図。

【図４】状態ノードを定義する枠組を示す図。

【図５】状態ノードを接続する動作有効枝の枠組を示す
図。

【図６】状態ノードを接続する副次的状態遷移有効枝の
枠組を示す図。

【図７】対象世界の状態空間を表現するための単純な有
向グラフを示す図。

【図８】対象世界の状態空間を表現するためのハイパー
状態空間グラフを示す図。

【図９】対象世界の状態空間を定義する枠組の一例を示
す図。

【図１０】対象世界の状態空間を表現するためのハイパ
ー状態空間のグラフの一例を示す図。

【図１１】対象世界の状態空間を表現するハイパー状態
空間グラフを示す図。

【図１２】本実施例に適用されるプラントを示す図。

【図１３】プラント構成物の特性によるシソーラスを示
す図。

【図１４】プラント構成物の特性によるシソーラスを示
す図。

【図１５】プラント構成物の特性によるシソーラスを表
す図。

【図１６】本実施例で用いるプラントの対象知識の一つ
である物理構成を示す図。

【図１７】プラントに関する対象知識の枠組を示す図。

【図１８】運搬設備に関する対象知識の枠組を示す図。

【図１９】コイルカーに関する対象知識の枠組を示す
図。

【図２０】スキッド１に関する対象知識の枠組を示す
図。

【図２１】リフターに関する対象知識の枠組を示す図。

【図２２】コイルカーの動作に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図２３】動作「コイルカー上昇」に関する対象知識の
枠組を示す図。

【図２４】コイルカーの副次的状態遷移に関する対象知
識の枠組を示す図。

【図２５】スキッド１の副次的状態遷移に関する対象知
識の枠組を示す図。

【図２６】コイルカーの副次的状態遷移「コイルカー副
次的状態遷移１」の枠組を示す図。

【図２７】コイルカーの副次的状態遷移「コイルカー副
次的状態遷移２」の枠組を示す図。

【図２８】コイルカーの副次的状態遷移「スキッド１副
次的状態遷移１」の枠組を示す図。

【図２９】スキッド１の副次的状態遷移「スキッド１副
次的状態遷移２」の枠組を示す図。

【図３０】状態とセンサの関係に関する対象知識の枠組
を示す図。

【図３１】図形に関する対象知識の枠組を示す図。

【図３２】コイルカーの図形に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図３３】コイルカーの前後の位置の数字化に用いる表
を示す図。

【図３４】コイルカーの上下の位置の数字化に用いる表
を示す図。

【図３５】コイルカーのコイル搭載状態の数字化に用い
る表を示す図。

【図３６】コイルカーの動作状態の数字化に用いる表を
示す図。

【図３７】コイルカーの状態を表す数字列を作成する方
法を示す図。

【図３８】コイルカーの状態知識を管理するハッシュ表
を示す図。

【図３９】プラントの状態を表す数字列の作成方法を示
す図。

【図４０】プラントの状態知識を管理するハッシュ表を
示す図。

【図４１】計測器に関する対象知識の枠組を表す図。

【図４２】計測器の図形に関する対象知識の枠組を示す
図。

【図４３】計測器の図形に関する対象知識の表示例を示
す図。

【図４４】計測機器の状態の決定に関する対象知識の枠
組を示す図。

【図４５】加工材料に関する対象知識の枠組を示す図。

【図４６】加工材料の図形に関する対象知識の枠組を示
す図。

【図４７】加工材料の図形に関する対象知識の表示例を
示す図。

【図４８】運転知識に関する対象知識の構成例を示す
図。

【図４９】運転モード層の運転知識に関する対象知識の
枠組を示す図。

【図５０】機械層の運転知識に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図５１】機械状態項目層の運転知識に関する対象知識
の枠組を示す図。

【図５２】機械状態項目層の運転知識に関する対象知識
の枠組を示す図。

【図５３】機械状態項目層の運転知識に関する対象知識
の枠組を示す図。

【図５４】運転知識（非単独）層の運転知識に関する対
象知識の枠組を示す図。

【図５５】異常な状態を表す図。

【図５６】異常な状態を表す図。

【図５７】基本スコープに関する対象知識の構成を示す
図。

【図５８】スコープに関する対象知識の枠組を示す図。

【図５９】スコープに関する対象知識の枠組を示す図。

【図６０】スコープに関する対象知識の枠組を示す図。

【図６１】基本スコープから状態空間上での状態探索に
用いるスコープを決定する概念を示す図。

【図６２】プラントに適用したハイパー状態空間グラフ
の構造を示す図。

【図６３】プラント状態の一表示例を示す図。

【図６４】プラント状態の一表示例を示す図。

【図６５】プラント状態の一表示例を示す図。

【図６６】プラントの状態に関する対象知識の枠組を示
す図。

【図６７】プラントの状態に関する対象知識の枠組を示
す図。

【図６８】プラントの状態に関する対象知識の枠組を示
す図。

【図６９】テンションリールの状態に関する対象知識の
枠組を示す図。

【図７０】コイルカーの状態に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図７１】コイルカーの状態に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図７２】コイルカーの状態に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図７３】スキッド２の状態に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図７４】スキッド２の状態に関する対象知識の枠組を
示す図。

【図７５】コイルカーの状態空間の有効枝に関する対象
知識の枠組を示す図。

【図７６】コイルカー状態から出るプラント状態への有
効枝に関する対象知識の枠組を示す図。

【図７７】コイルカーの状態空間の有効枝に関する対象
知識の枠組を示す図。

【図７８】コイルカー状態から出るプラント状態への有
効枝に関する対象知識の枠組を示す図。

【図７９】コイルカーの状態空間の有効枝に関する対象
知識の枠組を示す図。

【図８０】コイルカー状態から出るプラント状態への有
効枝に関する対象知識の枠組を示す図。

【図８１】スキッド２の状態空間の有効枝に関する対象
知識の枠組を示す図。

【図８２】スキッド２の状態空間の有効枝に関する対象
知識の枠組を示す図。

【図８３】状態管理知識の枠組を示す図。

【図８４】状態探索条件を示す図。

【図８５】探索用スコープの枠組を示す図。

【図８６】状態の指示方法の一例を説明するための図。

【図８７】状態の指示方法の一例を説明するための図。

【図８８】状態の指示方法の一例を説明するための図。

【図８９】経路探索ノードに関する知識の枠組を示す
図。

【図９０】経路探索ノードに関する知識の枠組を示す
図。

【図９１】状態遷移経路リストを示す図。

【図９２】ルートからの重みの合計と経路探索ノードの
リストの表を示す図。

【図９３】始点状態からの状態遷移の経路の略図を示す
図。

【図９４】プラント状態の一表示例を示す図。

【図９５】プラント状態の一表示例を示す図。

【図９６】プラント状態の一表示例を示す図。

【図９７】プラント状態の一表示例を示す図。

【図９８】プラント状態の一表示例を示す図。

【図９９】プラント状態の一表示例を示す図。

【図１００】プラント状態の一表示例を示す図。

【図１０１】プラント状態の一表示例を示す図。

【図１０２】フロー形式の制御仕様を示す図。

【図１０３】ハイパー状態空間グラフを作成する処理の
手順を示す図。

【図１０４】機械の状態空間有効グラフを作成する処理
の手順を示す図。

【図１０５】異常な状態の削除の処理手順を示す図。

【図１０６】有効枝知識を作成する処理を示す図。

【図１０７】能動的な機械の有効枝知識作成処理を示す
図。

【図１０８】能動的な機械の有効枝知識の作成処理を示
す図。

【図１０９】副次的状態遷移を表す有効枝を作成する処
理を示す図。

【図１１０】受動的な機械の有効枝知識作成の処理を示
す図。

【図１１１】ハイパー状態空間グラフを作成する処理を
示す図。

【図１１２】異常なプラント状態の削除を行なう処理を
示す図。

【図１１３】プラント状態に対応する各機械の有効枝知
識を作成する処理を示す図。

【図１１４】機械のプラント状態への有効枝知識を運転
モード毎に作成する処理を示す図。

【図１１５】プラント状態への有効枝知識を作成する処
理を示す図。

【図１１６】プラント状態がある運転モードにおいて正
常か異常かをチェックする処理を示す図。

【図１１７】ハイパー状態空間グラフを用いた仕様獲得
処理を示す図。

【図１１８】始点となるプラント状態を設定する処理を
示す図。

【図１１９】機械状態の設定処理を示す図。

【図１２０】状態探索条件の作成と探索用スコープの決
定処理を示す図。

【図１２１】作業用プラント状態知識の状態を、加工材
料が、選択された機械に移った状態に変える処理を示す
図。

【図１２２】機械の状態選択と作業用プラント状態知識
を変更する処理を示す図。

【図１２３】スコープ作成処理を示す図。

【図１２４】探索用のスコープ知識を作成する処理を示
す図。

【図１２５】スコープの融合処理を示す図。

【図１２６】始点と終点を結ぶ状態遷移の経路探索木の
作成処理を示す図。

【図１２７】経路探索ノードを作成する処理を示す図。

【図１２８】有効枝知識の正常動作に登録されている動
作についてそれぞれ探索ノードを作成する処理を示す
図。

【図１２９】作成した経路探索ノードの経路の重み表へ
の登録と変数ｎの値の更新を行なう処理を示す図。

【図１３０】状態遷移経路の抽出の処理を示す図。

【図１３１】ｒｏｏｔからこの経路探索ノードまでの経
路を作成する処理を示す図。

【図１３２】状態経路の決定と決定した状態経路を状態
管理知識に登録する処理を示す図。

【図１３３】状態遷移経路を表示する処理を示す図。

【図１３４】フロー形式の仕様の生成を行なう処理を示
す図。

【図１３５】遷移条件部を生成する処理を示す図。

【図１３６】プラント状態を画面に表示する処理の場合
分けの処理を示す図。

【図１３７】加工主体に属する表示対象を表示する処理
を示す図。

【図１３８】加工状況計測主体に属する表示対象を表示
する処理を示す図。

【図１３９】加工材料に属する表示対象を表示する処理
を示す図。

【図１４０】仕様検査を管理するための知識の枠組を示
す図。

【図１４１】仕様検査の処理を示す図。

【図１４２】検査を管理する知識の初期化を行なう処理
を示す図。

【図１４３】対象世界の空間状態を表現するためのハイ
パー状態空間グラフを示す図。

【符号の説明】

１０１…バス、１０２…ＣＰＵ、１０３…プログラム記
憶装置、１０４…対象知識記憶装置、１０４ａ…物理構
成知識記憶装置、１０４ｂ…機器特性知識記憶装置、１
０４ｃ…状態構成知識記憶装置、１０４ｄ…副次的状態
遷移知識記憶装置、１０４ｅ…動作知識記憶装置、１０
４ｆ…運転知識記憶装置、１０４ｇ…スコープ知識記憶
装置、１０４ｈ…図形知識記憶装置、１０４ｉ…対象状
態・計測機器状態関係記憶装置、１０５…プログラム展
開知識記憶装置、１０６…対象世界状態ネットワーク生
成装置、１０６ａ…対象状空間態生成装置、１０６ｂ…
対象世界状態空間生成装置、１０６ｃ…異常状態検出装
置、１０６ｄ…対象状態生成装置、１０６ｅ…対象状態
空間内有効枝生成装置、１０６ｆ…対象世界状態生成装
置、１０６ｇ…対象世界状態空間内有効枝生成装置、１
０７…対象世界状態ネットワーク記憶装置、１０７ａ…
対象状態空間記憶装置、１０７ｂ…対象世界状態空間記
憶装置、１０７ｃ…対象状態記憶装置、１０７ｄ…対象
状態空間内有効枝記憶装置、１０７ｅ…対象世界状態記
憶装置、１０７ｆ…対象世界状態空間内有効枝記憶装
置、１０８…制御仕様生成装置、１０８ａ…状態管理知
識記憶装置、１０８ｂ…経路の重み記憶装置、１０８ｃ
…図形・対象世界状態変換装置、１０８ｄ…経路探索装
置、１０８ｅ…状態経路・制御仕様変換装置、１０８ｆ
…図形・始点状態変換装置、１０８ｇ…図形・状態探索
条件変換装置、１０８ｈ…探索用スコープ生成装置、１
０８ｉ…探索用スコープ記憶装置、１０８ｊ…状態探索
木生成装置、１０８ｋ…状態探索木記憶装置、１０８ｌ
…状態経路抽出装置、１０８ｍ…状態経路生成装置、１
０８ｎ…状態経路表示装置、１０９…制御仕様記憶装
置、１１０…仕様検査装置、１１０ａ…シミュレーショ
ン管理知識記憶装置、１１０ｂ…仕様検査実行装置、１
１１…表示装置インタフェース、１１２…入力装置イン
タフェース、１１３…プログラマブルコントローライン
タフェース、１１４…制御対象。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−245305（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−236720（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−208171（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−1021（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167105（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−280834（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/05 B65H 19/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の対象世界における制御対象に対する
   制御仕様を獲得する制御仕様獲得手段と、獲得された制
   御仕様に基づいて前記制御対象を制御するための制御実
   行プログラムを生成する手段とを具備する制御実行プロ
   グラム生成装置において、 前記制御仕様獲得手段は、 前記対象世界及び前記対象物に関する対象知識を用いて
   前記対象世界の状態空間を生成する状態空間生成手段
   と、前記対象知識に含まれる基本スコープの知識及び状態探
   索条件に基づいて、前記状態空間上での状態遷移経路探
   索の探索範囲を限定する探索用スコープを作成する探索
   用スコープ作成手段と、 前記探索用スコープを用いて状態遷移経路を探索する探
   索手段と、 探索された前記状態遷移経路から 前記制御仕様を生成す
   る制御仕様生成手段とを有することを特徴とする制御実
   行プログラム生成装置。
2. 【請求項２】前記状態空間生成手段は、前記対象知識と
   して前記対象世界及び対象物の状態に関する「状態構成
   知識」、少なくとも前記対象物の動作に関する「動作知
   識」、少なくとも前記対象物の副次的な状態遷移に関す
   る「副次的状態遷移知識」、少なくとも前記対象物の運
   転状態に関する「運転知識」を用いることを特徴とする
   請求項１記載の制御実行プログラム生成装置。
3. 【請求項３】前記制御仕様獲得手段は、前記対象知識と
   して含まれる少なくとも前記対象物の運転状態に関する
   「運転知識」を用いて前記対象世界の状態が異常か否か
   を判定する異常状態検出手段を有することを特徴とする
   請求項１記載の制御実行プログラム生成装置。
4. 【請求項４】前記制御仕様獲得手段は、状態経路探索の
   開始点での前記対象世界の状態が前記状態空間生成手段
   により生成された状態空間においてどの状態であるかを
   図形上の指示により特定する手段を有することを特徴と
   する請求項１記載の制御実行プログラム生成装置。
5. 【請求項５】前記制御仕様獲得手段は、状態経路探索の
   終点となる前記状態空間生成手段により生成された状態
   空間における対象世界の状態が満たすべき前記状態探索
   条件を図形上の指示により特定する手段を有することを
   特徴とする請求項１記載の制御実行プログラム生成装
   置。
6. 【請求項６】前記状態空間生成手段により生成された状
   態空間上で前記制御仕様をシミュレーションすることに
   より既存の制御仕様を検査可能としたことを特徴とする
   請求項１記載の制御実行プログラム生成装置。