JPH01159735A - 知識ベース更新型推論装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、推論対象の動作状態に応じて新しい知識ベー
スに自動的に更新する知識ベース更新型推論装置に関す
る。

（従来の技術） 近年、あらゆる産業分野において高付加価値商品の開発
、多品種少量生産に対処すべ〈産業構造の転換が図られ
つつ有り、それに伴って各種プラントでもフレキシブル
な生産システムの構築が必須の条件となっている。この
場合、知識ベースルールはそのフレキシブルな要請に応
じて逐次更新していく必要がある。

ところで、この種の知識ベースの構築ないしはその構築
ベースの実行はプラントから収集したデータやオペレー
タ自身の過去の経験等に基づいて電子計算機を用いてオ
フラインで所要とするデータ解析を行いながら知識ベー
スルールを作成し、このとき既に登録済の知識ベースが
あれば同様にオペレータの判断のもとに更新を行ってい
る。そして、その更新された知識ベースに基づいて推論
を実行する。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、従来は、オンラインでデータを収集しながら自
動的に知識ベースを更新する装置がなく、その結果、プ
ラントの運転状況が変りたり、新しい現象が発生した場
合でも迅速に追加、削除等を行った新規の知識ベースを
作成できない。このことはプラントの運用上フレキシビ
リティに欠け、所要とする品質の商品を生産できない問
題がある。

本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、推論対象の動作状態に応じて知識ベースを自動
的かつ即時に更新し、フレキシビリティなプラントの運
用を確保し得る知識ベース更新型推論装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明による知識ベース型推論装置は、第１図に示すよ
うにプラント１等の推論対象の動作状態信号およびその
動作状態信号に対する異常有無判定信号を用いて所定の
テーブルデータを編集するデータ編集装置２と、このデ
ータ編集装置から出力されたテーブルデータに基づいて
新規ルールを作成するルールジェネレータ３と、このル
ールジェネレータからの新規ルールの真偽を判断し、か
つ、知識ベース記憶手段４に既登録中の知識ベースルー
ルがあればそのルールと比較しながら新規ルールの更新
を判断する知識ベース更新手段５と、この知識ベース更
新手段により更新された新規の知識ベースルールまたは
既登録中の知識ベースルールに基づいて推論を実行する
推論手段６とを備えたものである。

（作用） 従って、本発明は、以上のような手段とすることにより
、プラント等の推論対象の動作状態信号およびその動作
状態信号の異常有無判定信号を用いてデータテーブルを
作成した後、このテーブルデータからルールジェネレー
タによって新規ルールを作成する。しかる後、知識ベー
ス更新手段は、その新規ルールの真偽を判断するととも
に登録中の知識ベースルールと比較しながら更新の有無
を判断し、更新の必要性があれば登録中の知識ベースル
ールに変えて新規ルールを知識ベースとして記憶し、そ
の知識ベースルールを用いて推論を実行する。

（実施例） 以下、本発明装置の一実施例として例えばプラントの直
流モータ故障診断装置に適用した例について第２図を参
照して説明する。同図において１０は直流モータ（図示
せず）等の設備機器を備えたプラントであって、このプ
ラント内には直流モータの稼働状態を観測するために所
要とする箇所に電流センサ１１．音センサ１２．温度セ
ンサ１３および火花センサ１４等が設置され、その他に
専門家が前記センサ群の観測結果に基づいて適切な判断
結果を入力するマンマシン入力装置１５が設けられてい
る。

２０はプラント１０から送られてくる各種信号、に基づ
いて必要なときに知識ベースを自動的に更新する知識ベ
ース更新型推論装置である。この推論装置２０は、具体
的にはプラント１０の各センサ１１〜１４等から観測値
を収集し、かつ、専門家によるマンマシン入力装置１５
からの判定結果に基づいて加工編集して所定のデータテ
ーブルを作成するデータ編集装置２１、このデータ編集
装置２１で編集されたデータテーブルを下にＩＦ（条件
部）−ＴＨＥＮ　（処理部）ルール（新規ルール）を作
成し出力するルールジェネレータ２２のほか、基本ルー
ル記憶手段２３、知識ベース更新手段２４、知識ベース
記憶手段２５および知識ベースを用いて推論を実行する
推論手段２６等によって構成されている。

前記基本ルール記憶手段２３は、プラント１０の運用上
当然予想される必要最少限の基本的な条件および処理等
をルール化して記憶する部分である。従って、新規ルー
ルは基本ルールの条件および処理と相反するルールであ
れば新規に登録されることはない。

前記知識ベース更新手段２４は、ルールジェネレータ２
２で作成された新規ルールについて基本ルールと比較し
ながらその真偽を判断し、その結果、その新規ルールが
正しいものと判断すれば、前記知識ベース記憶手段２５
に既に登録中の知識ベースルールと比較し更新すべきか
否かを判断する機能を持っている。

次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。

データ編集装置２１は一定周期ごとにプラント１０に設
置した電流センサ１１．音センサ１２、温度センサ１３
および火花センサ１４等から電流値、Ｔ￥量、温度、火
花号数等の各データをサンプリングし、さらに、サンプ
リングデータをもとに専門家が下した異常の有無等の判
定信号をマンマシン入力装置１５から受けると、各周期
ごとのセンサデータとマンマシン入力データを用いて下
表に示すサンプルテーブルを編集すると共に当該サンプ
ルテーブルをルールジェネレータ２２へ転送する。

二こで、サンプルジェネレータ２２では、データ編集装
置２１からサンプルテーブルを受取ると、各サンプルの
組について異常判定内容ごとにグループ分けする。つま
り、「正常」、「整流子異常」、「冷却水オーバヒート
」、「負荷過大」等に分類すると共にそれらの異常判定
内容を持つ組がどのような値のときに発生しているかを
調べ、Ｉ　Ｆ−ＴＨＥＮルール（新規ルール）を生成す
る。

すなわち、ルールジェネレータ２−２は異常判定内容と
それらの電流値、音、温度、火花との因果関係を調べ、
関係がある項目だけを条件部（ＩＦ部）として採用する
。

因みに、上記異常判定内容のうち整流子異常については
、 １Ｆ　　　　（電流値＜２７００）、（火花≧７）ＴＨ
ＥＮ　　（整流子異常） なるＩＦ−ＴＨＥ’Ｎルールを作成でき、また冷却水オ
ーバーヒートについては、 １Ｆ　　　　（温度≧６・０） ＴＨＥＮ　　（冷却水オーバーヒート）なるＩ　Ｆ−Ｔ
ＨＥＮルールを作成できる。

以上のようにしてＩＰ−ＴＨＥＮルールを作成したなら
ば、この新規ルールに基づいて知識ベース更新手段２３
がその新規ルールの真偽について判断する。すなわち、
基本ルール記憶手段２３から基本ルールを読み出した後
、新規ルールが基本ルールと矛盾がないか否かをチエツ
クする。例えば整流子異常について過去の経験およびデ
ータ等から必要最小限、ｒＩＦ　　火花≧６．ＴＨＥＮ
異常」を基本ルールとする。

以上のようにしてチエツクした後、矛盾有りと判断した
ときにはその新規ルールを更新用として使用せず、矛盾
がないと判断したときには今度は知識ベース記憶手段２
５に既に登録されている知識ベースルールがあればその
ルールを読出し、新規ルールとの適正化を判断する。例
えば異常判定内容ごとにサンプル数の多い場合、あるい
は専門家の判断を仰いでメツセージを受けた場合等に知
識ベース記憶手段２５に新規ルールを新たな知識ベース
ルールとして記憶し、あるいは更新せずに既に登録中の
知識ベースルールをそのまま使用する。従って、推論手
段２６はその最新の知識ベースルールを用いて常に前向
きに推論しながら直流モータの故障診断を行うことがで
き、ひいてはプラントの安定な操業を確保できる。

従って、以上のような実施例の構成によれば、常に直流
モータの最新の動作信号を収集し、あるいは新たな事象
が発生したときにはその信号のもとに逐次新規な知識ベ
ースルールを作成し、それに応じて既登録の知識ベース
ルール等比較しながら知識ベースルールの更新をおこな
うので、専門家が最新の知識ベースの内容を特に意識す
ることなく最新の知識ベースに基づいて推論することが
でき、新しい事象の発生に充分対処できる。また、直流
モータに限らずプラントの稼働状態を必要に応じて変え
る場合でも容易に新しい知識ベースを構築でき、ひいて
はフレキシビリティをもったプラントを構築することが
できる。

なお、上記実施例では推論対象として直流モータの故障
診断について述べたが、推論対象については特に限定す
るものではない。要はオンラインでデータを収集可能で
あり、かつ、収集データ間に因果関係のある対象のすべ
てに適用できるものである。。また、新規ルールに更新
するか否かの判断は、サンプル回数等に限らず、例えば
プラントの状況に応じてセンサ数が増減したり、あるい
はプラントの運用が変更されたとき等に優先的に更新さ
せる構成でもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、プラント等の推論
対象の状況変化に応じて知識ベースを自動的かつ即時に
更新でき、フレキシビリティなプラントの運用を実現可
能な知識ベース更新型推論装置を提供できる。

４、発明の詳細な説明 第１図は本発明装置の機能ブロック図、第２図は本発明
に係わる知識ベース更新型推論装置の一実施例を示す構
成図である。

１０・・・プラント、１１・・・電流センサ、１２・・
・音センサ、１３・・・温度センサ、１４・・・火花セ
ンサ、１５・・・マンマシン入力装置゛、２０・・・知
識ベース更新型推論装置、２１・・・データ編集装置、
２２・・・ルールジェネレータ、２３・・・基本ルール
記憶手段、２４・・・知識ベース更新手段、２５・・・
知識ベース記憶手段、２６・・・推論手段。

出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 推論対象の動作状態信号およびその動作状態信号に対す
   る異常有無判定信号を用いて所定のテーブルデータを編
   集するデータ編集装置と、このデータ編集装置から出力
   されたテーブルデータに基づいて新規ルールを作成する
   ルールジェネレータと、このルールジェネレータからの
   新規ルールの真偽を判断し、かつ、既登録中の知識ベー
   スルールがあればそのルールと比較しながら新規ルール
   の更新を判断する知識ベース更新手段と、この知識ベー
   ス更新手段により更新された新規の知識ベースルールま
   たは既登録中の知識ベースルールに基づいて推論を実行
   する推論手段とを備えたことを特徴とする知識ベース更
   新型推論装置。