JPH01206435A - ルール解析装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、知識工学応用システムのルール解析装置に関
し、特に大量のルールを効率的に管理するために好適な
解析袋はに関する。

従来の技術 知識工学応用システムにおいて大量の知識ベースを構築
・管理するには多くの時間と労力とが必’７にとなるの
で、これを軽減するだめの知識ベース管理機構が必要で
ある。知識表現として最も重要であるルールに関しては
、ルールを解析し首尾−１′ｊ性に欠ける箇所をユーザ
に警告する次の様なチエツク方法が提案されている（文
献〔１〕エム、７．ワ。

ニー、シー、スコツト、イー、エッチ、ショートリーフ
。

°゛アンアプローチ　トウ　ベリファイングコンブリ−
トネヌ　アンド　コンシスチンシイ　イン　ア　ルール
ベースド　イクスパートシステム”ザ　エイアイ　マガ
ジン。

１９８２　、ＰＰ、１６−２１　、（２）ティ　ニギュ
エン他。

”チェツキング　アン　イクヌパート　ンヌテムズ　ノ
ウレッジ　ベース　フォーコンシヌテンシイ　アンド　
コンブリートネヌ″インタナショナル　ジヨイント　コ
ンフエランス　オン　アーティフィシャル　インテリジ
ェンス。

１９８５　）。

■　互いの条件部が冗長なルール ■　互いに矛盾したルール （優　互いの条件部が包含関係にあるルール■　池のル
ールの条件部を嵩たすことのないルール ■　他のルールによって条件部が潟だされることのない
ルール しかし、これらのルールチェノフカ法では、ルールの相
互関係における誤りはチエツクできるが、ルールが参照
・操作する対象や操作内容に関するｌｊ！：りについて
はチエツクできないという欠点があった。

発明が解決しようとする課題 ルール型知識ベースシステムにおいては、推論結果や推
論途中経過などの情報を格納する作業記憶領域は、属性
及び属性値の組で表現さね１、ルール内の関数によって
それらの属性の属性値が参照さ力、たり操作されたりす
るのが一般的である３３例エバ、ルールベーヌシステム
トシて著名な０ＰＳ（Ｄ　考文献（３：）ブラウンスト
ン、カント、ファレル。

マーティン、′フログラミング　イクヌパートシステム
イン　オーピーエフ６″、アデイソンーウエヌレイ。

１９８５　）やＭＭＣＩＮ　　（参考文献〔４〕ビー、
シー。

ブッンヤナン、イー、エッチ、ショートリーフ（イーデ
、イーニス）、ルールベースド　イクスパー１−　シス
テムズ″゛。

アディソンーウエスレイ、　１９８４　）　　も作業記
↑は領域が属性及び属性値の組で表現されている。ルー
ルの記述内容が、作業記憶領域の属性に関係することが
多いが、従来技術では属性を含むルールの記述内容に関
するチエツクは行えなかった。従って、推論結果に大き
く影響するルールの記述内容に関する１ｙ（りを発見す
るには充分でないという問題点があった。

本発明は、以上の問題点を解決するだめに、ルールの記
述内容を解析するルール解析装置を提供することにより
、知識ベースの効率的な管理を実現することを目的とす
る。

課題を解決するだめの手段 本発明のルール解析装置は、分解処理部、属性データ領
域、分類処理部、構造表示部から構成されている。知識
ベースからＩＦ−ＴＨＥＮ型ルールの入力を行い、デイ
スプレィ等に解析結果を表示する。ＩＦ−ＴＨＥＮ型ル
ールは、ＩＦ（条件部＞ＴＨＥＮ＜実行部〉の形式を有
しており、条件部が満たされる時に実行部が実行される
。本発明のルールにおいては、条件部と実行部はそれぞ
れ条件式、実行式から構成されており（第１図参ｌｆ：
（）、条件式や実行式（以下、構成式と呼ぶ）は、作業
記憶領域の属性や属性ｎ宜の参！！ｒ（・操作を行う関
数を有する（第２図参照）。これらの１１１■提条件は
、○ｐｓやＭＭＣＩＮ等はとんどのＩＦ−ＴＨＥＮ型ル
ールについて成ケする。

分解処理部は、ルールの条件部、実行部をそれぞれの構
成要素である。合理結合で結合された条件式、実行式に
分解する。分解された構成式は、ルールと構成式との対
応テーブルであるルール・構成式テーブルに格納され、
それぞれの構成式のイ目互関係は、構逍テーブルに格納
される。又、それぞれの構成式とその構成式を有するル
ールとの関連が関連ルールテーブルに格納される。属性
データ領域は、ルールの構成式内の関数とその関数の作
用する属性との対応関係を記憶している領域である。万
頃処理部は、属性データ領域のデータと、分解処理によ
って作成されたルール・構成式テーブルを用いて、構成
式を属性によって分類した属性・構成式テーブルを作成
する機能を有する。構造表示部は、以上の処理部の処理
結果であるルール・＋：ｉ成式テーブル、＄４造テーブ
ル、関連ルールチーグツへ属性・構成式テーブルの表示
を行う機能を有する（第５図参照）。

作　　　用 ルールの構造、属性との関係、他ルールとの関連に関す
る解析結果によって、ルール内容のチエツクを容易に行
ない、効果的に知識ベースを管理することを可能にする
。

実施例 以下、図面に基づいて本発明の一実施例について史に詳
しく説明する。

第１図は、本発明が対象とするＩ　Ｆ−ＴＨＥＮ型ルー
ルの形成例を示す図である。このルールの条件部は論理
積や論理和等の論理結合で結合された条件式で構成され
、実行部は一つ以」二の実行式からｔＨり成される。

第２図は、典型的なルール型知識ベースシステムの構成
例を示す図である。このシステムは、推論結果や推論途
中経過などの情報を格納した作業記憶領域２０１、ＩＦ
−ＴＨＥＮ型ル−ルから構成されているルール型知識ベ
ース２０２、作業記憶領域とルール型知識ベースとによ
り推論を実行する推論部２０３から構成される。作業記
憶領域のデータ構造は属性と属性値の組（例えばバエ具
径パと”２０”）で表現され、ルール！ψノ知識べ一ヌ
内のルールの条件式や実行式（構成式）は属性・属性値
に対する参照・操作を行う関数を有している。この関数
が実行されることにより作業記憶領域の属性値の参照や
変更・追加が行われ、推論が進められていくのが通例で
ある。作業記憶領域が階層構造を成す場合でも、本発明
のルール解析装置は適応可能である。

第３図はルール記述例を示す図である。ここでの置体的
な例には、金型設計加工エキスパートシステムに関する
ルールを挙げである（文献〔６〕中野　他、”生産工程
設計エキスパートシステム。

”′１Ｅ気学会システム・制御研究会賃料、５Ｃ−８６
−１７，１９８６，）。それぞれのルールはＩＦ部とＴ
ＨＥＮ部から構成されており、ＩＦ部は＄ＡＮＤ（論理
積）や＄○Ｒ（論理和）で結ばれた条件式、ＴＨＥＮ部
は実行式の並びになっている。！レール１は、属性０加
工種類″がＡ、Ｔ、Ｈのいずれかであり（以下属性名を
“′“で示す）、かっ″工具ｉＹ“の値が３０以上であ
れば、゛サイド残り代パの値を１０にするというルール
である。ルール２は、”加工種類′°がＡ、Ｔ、Ｒのい
ずれかであり、かつ”工具径″の禎が３Ｑ未満ならば”
サイド残り代″のｆｉ’ｆを６にするというル−ルであ
る。ルール３ば、属性”加工種類）くＡかＴのいずれか
でしかも”特徴形状名”がストリソパーピーヌであるか
、または、１つなぎ加工”の鎮が存在するならば、“底
残り代”の値を○とし゛サイド残り代″の（直を３にす
るというルールである。

１Ｊｓ４図は本発明のルール解析装置の一実施例の全体
構成図を示す。知識ベース１は、複数のＩＦ−ＴＨＥＮ
型ル−ルから構成される。ルール解析装置２は、知識べ
〜ス１から複数のルールを入力し、解析結果をデイスプ
レィ３−１−に出力する。ルール解析装置２は、ルール
の条件部、実行部を構成式に分解する分解処理部４と、
属性データ領域のデータを用いて構成式のｌ）ｆｊｉｌ
’ｉを行う分類処理部６と、分１１′Ｉ処理部６の処理
結果を表示する構造表示処理部６と、関数と属性との関
係が格納された属性デーク舶域７から構成される。

第５図は、ルール解析装置の処理フローを示す図である
。知識ベース１からルールが読み込まれるとそれぞれの
ルールについて構成式への分解処理８が行われ、ルール
とそれを構成する構成式との対応テーブルであるＩレー
ル・構成式テーブル１１、同じルール内の構成式の結合
関係を格納する４’７４’造テーブル１２、ある構成式
を共通に持つルール名を格納する関連ルールテーブル１
３とを作成する。次に、ルール・構成式テーブル１１を
用いて属性による分類処理９を行い、属性・構成式テー
ブル１４を作成する。その時、予め属性データ領域に格
納されている構成式の関数と属性との対応関係である属
性データ領域７のデータを用いる。その後、構造表示処
理１０により一り記分解処理、分類処理の出力であるル
ール・構成式テープ）ｌ／１１、構造テーブル１２、関
連ルールテーブル１３、属性・構成式テーブル１４を用
いて、ルール解析結果であるルール構造の表示を行う。

このように（（゛ｑ造表示処理１０が、分解処理８及び
分類処理９の処理結果のテーブルを利用するので、８彎
：に応じて構造表示処理を変更したり、構造表示処理で
利用するテーブルを変更するだけで、ＩＩ的に合ったチ
エツクを行うことが可能である。

第６図は、ルール・構成式テーブルの例を示す図である
。各ルールの条件部、実行部のそれぞれについて構成式
に分解されている。構成式には、ルールごとにインデッ
クス（本例では、［１）　、　Ｃ２）　）を付けて構造
テーブル及び関連ルールテーブル内で構成式をｇ＋Ｖく
するのに用いている。

第７図は、構造テーブルの例を示す図である。

ルールの条件部が、△（論理１’ｊｉ　）や（論理和）
等の論理結合で、貼合された構成式で表現されてぃる。

このルール例では、実行部は論理結合で結合されていな
いので構成式のリストが格納されている。このテーブル
によって、各ルールの構成式による構造が容易に理解で
きる。

第８図は、関連ルールテーブルの例を示す図である。ル
ールの条件式、実行式それぞれについて、同じ式を持つ
ルール名が格納されている。存在しない場合には、゛な
し″が格納される。このテーブルによっである構成式と
関連するルールを容易に知ることができる。

第９図は、分類処理の実行時に、構成式内で用いている
関数名から作業記憶領域の属性名を知るだめのデータで
ある属性データの例を示す図である。この例の属性デー
タは、関数名と、属性名を指し示す属性指標とのテーブ
ル形式になっている。

例えば、関数＄ＰＵＴが作業記憶領域で操作を行う属性
名は、属性データの属性指標を参照することにより関数
の第１引数であることが分かるので、＄ＰＵＴの第１引
数を属性名とする（例えば第３図のルール１においては
、６サイド残り代”が属性名である）。関数によっては
、属性データの属性指標に関数の特徴等を示す文字列を
格納して、それを属性として用いることにより分３１′
１処理を行うことも可能である。例えば、”イベント発
生′”が関数＄ＥＶＥＮＴの分類処理実行時の属性とし
て用いられる。

第１０図は、分類処理結果である属性・構成式テーブル
の例を示す図である。′加工種類”や゛′工具径”等の
属性についてそれらの属性を有する構成式が格納されて
いる。このテーブルによって、作業記憶領域のある属性
に対して参照・操作を行うどのような構成式があるかを
容易に知ることができる。

次に、構造表示処理部の出力結果である構造表示例を２
例説明する。

第１１図は、構造表示例１を示す図である。こノ例テハ
、ルール・構成式テーブルと条件式の構造テーブルと関
連２レールテーブルとを用いて、ルールごとに条件部の
構造と同じ条件式を持つ！レール名を示している。この
ようにルールの構造や他のルールとの関連を整理して表
示すると、視覚的　・に分かりやすくなるのでルールの
チエツクの際に非常に有効である。

第１２図は、構造表示例２を示す図である。これは、属
性・構成式テーブルと関連ルールテーブルとを用いるこ
とによって、属性ごとに構成式を分類した例である。属
性に着目してルールのチエツクを行う場合などに有効で
ある。この表示例からは、属性１工具径“の値が３Ｑで
あるときに発火するルールが存在しないことや、属性６
サイド残り代′”に値を設定（＄ＰＵＴ）する構成式、
”サイド残り代″を”５”′にしているルールなどが容
易に分かる。

発明の効果 本発明による解析装置は以上のような構成よりなるもの
であり、ルールの構成式への分解と条件式や実行式の属
性によるルールの分類によって、ルールの記述内容に関
する解析を行う。このルール解析結果は、知識ベースの
作成・管理上での効率向上に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はＩ　Ｆ−ＴＨＥＮ型ルールの形式例を示す説明
図、第２図はルール型知識ベースシステムの例を示す説
明図、第３図はルール記述例を示す説明図、第４図は本
発明であるルール解析装置の一実施例の全体構成図、第
６図はルール解析装置の処理フロー図、第６図はルール
・構成式テーブル例を示す説明図、第７図は構造テーブ
ルの例を示す説明図、第８図は関連ルールテーブルの例
を示す説明図、第９図は属性データの例を示す説明図、
第１０図は属性・構成式テーブルの例を示す説明図、第
１１図は構造表示例１を示す説明図、第１２図は構造表
示例２を示す説明図である。 １・・・・・・知識ベース、２・・・・・・ルール解析
装置、３・・・・・・デイスプレィ、４・・・・・・分
解処理部、５・・・・・・分類処理部、６・・・・・・
構造表示処理部、７・・・・・・属性データ領域、８・
・・・・・分解処理、９・・・・・・分類処理、１ｏ・
・・・・・構造表示処理、１１・・・・・・ルール・構
成式テーブル、１２・・・・・・構造テーブル、１３・
・・・・・関連ルールテーブル、１４・・・・・・属性
・構成式テーブル、２０１・・・・・・作業記憶領域、
２０２・・・・・・ルール型知識ベース、２０３・・・
・・・推論部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 くルール名〉 １Ｆ＜、ｊミイｌト部〉 ＴＨＥＮ　　＜に打部〉 （く定行式−２〉） （く定行式−Ｎｉ１ 第２図 ？θ３ トド＜　　＾ −に くく 第４図 第５図 第８　［４ 第９図 第１　］図 ルール１ 条件部６　［ｔ］△［２Ｆ ［ｌ］ルール４ ルール？ 条件部；　【ｌ］△［２］ 条件式・　［１（＄ＭＥＭ８ＥＲ’加工徨童’（Ａ　ｙ
　　Ｒ１１［２１Ｉ＜　　’工具径　３ｏ） ルール３ 条イｒト部・（〔Ｉ］△［２］）■［３］［３］　　ル
−　２し７ 第１２２　　　二二３３ （＄ＭＥ−８丘Ｒ （ＳＭεＭ８２尺 ニス、径 （〉°　工具径　・ （＜゛工具径 サイド＾り代 ［＄ＰＩＪ丁　°プ ｆ＄ＰＵ７　　′　プ （＄ｌ’ＬＩＴ　　’　ブ ゛加工埋類’　　（Ａ　　Ｔ　　Ｆ？＋１　　ルールｔ
・ルールＺＩカΩ工ｉ＊’＋Ａ　丁））　λレーンレ３
３０）　ルールｊ・　ルール４ ３０）　ルール？ イド残りへ　１０１　　ルール１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ＩＦ−ＴＨＥＮ型ルールを処理するルール型知識ベー
   スシステムにおいて、各ルールの条件部や実行部をそれ
   ぞれの構成要素である条件式、実行式に分解しルール構
   造を解析する分解処理部と、条件式や実行式の関数とそ
   の関数が参照・操作を行う記憶領域内の属性との関係を
   格納した属性データ領域と、属性によるルールの条件式
   や実行式の分類を行う分類処理部と、上記分解処理部及
   び上記分類処理部の処理結果の表示を行う構造表示部と
   を有するルール解析装置。