JPH01229331A - 知識形情報処理装置 - 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】 （産業上の利用分与） 本発明は（リアルタイム）知識形情報処理装置に関し、
特に知識形情報処理装置に含まれる知識ベースの知識デ
バッグを容易かつ確実にするために、知識ベースに蓄積
されたルール相互間の因果関係をツリーまたは階層構造
でグラフィックに表示する機能を付加された知識形情報
処理装置に関する。

（従来の技術） 当該分野の専門家の知識、経験を集積、分類、整理して
得られる知識ベースを利用して、各種プラント等の対り
機器の異常原因を推論または同定することが、例えば特
開昭６０−１４３０３号公報に開示されている。

この例では、知ぷベースとして原因・結果ルール群、結
果・原因ルール群、および原因推定ルール群を／＄備し
ておき、収集されたプラント情報の中に異常徴候が検出
されたときは、前記のルール１；Ｔに基づいて各種プラ
ント等の異常原因を推論または同定するようにしている
。

知識ベースは、前述のように、その分野における専門家
の知識や経験的なノーハウ（Ｋｎｏｗ−Ｈｏｗ）に基づ
いて、知識処理のための手順や手法をソフトウェアで表
現したものである。

換言すれば、この知識ベースは、その専門家の過去にお
ける経験を通して得られた異常の予測・検知や異常処置
方法等についての知識を、Ｉｆ・・・。

ｔｈｅｎ・・・・・・の型式により整理し、ルールとし
て登録すると共に、また、そのルールが必要とするデー
タをフレームという形で登録したものである。

そして、推論機能は、前記の知識ベースに基づいて異常
徴候に対する原因や対応策の推論を行なうものである。

推論結果は、オペレータへのＣＲＴ出力やタイプライタ
等への印字出力として＋１用されたり、またはデータと
して他システムへ転送されたりする等、様々な利用法が
考えられる。いずれにしても、推論機能によって得られ
た結果は、他のシステム、もしくは人間が情報として取
扱う事ができるものである。

この様な知識ベースおよび推論機能を備えた知識処理シ
ステムを、オンライン制御に利用する場合には、つぎの
ような構成もしくは方式が考えられる。

すなわち、プラントのプロセス入出力装置もしくは他シ
ステムの制御装置から得られるデータを知識処理システ
ム内に取込み、知識ベース内のルールによって記述され
ていた知識によって、プラントの異常または異常徴候を
検知する。

そして異常または異常徴候が検知されたならば、その異
常または異常徴候に対してどのように対処すべきかの推
論を、知識ベース内のルールとフレームに基づいて実行
する推論機能を起動する。

推論機能によって得られた結論は、オペレータへの指示
として表示するか、あるいはそのまま前記手続型プログ
ラミング制御システムやその他の制御システムへ伝送し
、オンライン自動制御の指令として利用する。

このような知識形情報処理装置の概要を、さきに本発明
者が提案した特願昭６２−１０９１７６号を参照して筒
中に説明する。第１１図はその概略ブロック図である。

この知識形情報処理装置は、従来の手続型プログラミン
グシステムによるプラント制御システム部１０と知識処
理システム部２０とよりなる。

従来型手続きによるプラント制御部１０は、通常端末３
６を介する利用者（オペレータ）への情報提供を司どる
マン・マシン機能部１１、プロセス入出力装置３２を介
して対象プラント３４からの情報を収集するデータ収集
・処理部１２、収集したデータを格納するプラント・デ
ータ・ベース１３、前記プラント・データ・ベース１３
に格納されるデータを整理１編集するプラント・データ
・ベース作成部１４およびこれら各部の制御を司どるＳ
ＣＣ（スーパーバイザリ・コンピュータ・コントロール
）を有している。

さらにプラント制御部１０は監視機能部１７を含んでい
る。

監視機能部１７は、当該対象プラントにおける専門家の
知識や経験的に得られたノーハウに基づいて、プラント
の異常が起りうる徴候に関する知識、異常状態を判断す
る知識や手順などを手続型プログラムに書換えて記憶し
ておき、データ収集・処理部１２に得られるプラントデ
ータに基づいて、プラントの異常または異常徴候の発生
を検知するものである。

一方、知忠処理システム部２０は、加工すなわち、前述
のルールおよびフレームを貯える知識ベース２１と、前
記知慮を用いてプラント異常を回避または回復する対策
または手段を推論する推論機能部２２、および推論結果
またはそれに関係する情報を、高機能端末３８を介して
利用者へ提供するマン・マシン機能部２３より成る。

次に情報の流れを追いながら、各部の機能、動作の概要
について説明する。

対象プラント３４の情報は、プロセス入出力装置３２に
よってデータ化され、データ収集・処理部１２に記憶さ
れて管理される。具体的には、プラントのアナログ情報
やデジタル情報は、プロセス入出力装置３２内で数値化
され、データ収集・処理部１２内で、−時的に管理され
る。

一部の情報は、マン・マシン機能部１１によって、利用
者へ提供される。この場合の提供形態は様々であるが、
代表的なものは、通常端末３６に配置されたＣＲＴに表
示したりタイプライタ等で印字出力したりすることであ
る。

また、一部の情報はプラント・データ・ベース１３へ保
存される。保存データの加工はプラント・データ・ベー
ス作成部１４によって行なわれ、ヒストリカルデータ等
として補助メモリ（固定ディスクなど）に貯えられる。

さらにまた、一部の情報はプラント制御用データとして
用いられ、５ＣＣ１５のコントローラを介して、プロセ
ス入出力装置３２へと出力され、対象プラント３４の制
御を行なう。

次に監視機能部１７は、予めそこに記憶されているプラ
ントの異常または異常＠候の発生を判断する知識や手順
（ルール）に、データ収集・処理部１２に集められたプ
ラントデータ（フレーム）を当てはめて、プラントの異
常または異常徴候の発生を検知する。

例えば、異常の徴候を表わす加工が、ｒＮｏ。

１ポンプのｕ数が３６０Ｏｒｐｍ以上であるならば、プ
ラントに悪影響をもたらす可能性が大きい」という場合
、Ｎ０１１ポンプの回転数に関する最新情報を周期的に
データ収集・処理部１２内の管理テーブル（図示せず）
より読み出し、そのデータが３６０Ｏｒｐｍ以上かどう
かチエツクする。

そして、もし、Ｎ０９１ポンプの回転数が、予め定めら
れた（規定）時間より長い間、３６００ｒｐｍ以上を示
していた場合には、監視機能部１７は「回転数異常」の
検知信号すなわちイベントを発行する。

ｒＮｏ、１ポンプの回転数異常であること」を知らせる
前記イベントは、知識処理システム部２０の推論機能部
２２に供給される。前記推論機能部２２は、このイベン
トに応じて、ＮＯ，１ポンプの回転数に関する知識（ル
ール）を選択し、それらについての推論を実行する。

この推論によって得られた結果は、オペレータへのオペ
レーション・ガイダンスとしてマン・マシン機能部２３
を介して高機能端末３８上に表示（ＣＲＴ表示やタイプ
ライタ印字）されたり、あるいは対象プラント３４への
制御出力としてデータ収集・処理部１２へ供給されたり
する。

」−記の具体例では、推論の結果は、ｒＮｏ、　　１ポ
ンプの運転を停止せよ」、および「同時にＮ００２ポン
プで対応せよ」である。

これにより、ルールの記述方法に応じて、プラント制御
部１０に対してＮｏ、１ポンプの運転を停止Ｉ〕する出
力信号の出力が指示され、同時にＮＯ。

２ポンプを起動させる出力信号の出力が指示される。

なお、ルールの記述方法により、前記推論結果をオペレ
ータへのガイダンスにすることも可能であり、その両者
を同時に行なうことも可能である。

上述した知慮形情報処理装置の知ぷベース、特にその中
のルールに関するマン会マシン機能は、ルール名称ＹＬ
及びルールのソースリストの出力にとどまっている。そ
の１例を第１０図に示す。

同図から分るよるに、この場合の出力順番は、各ルール
を知識ベースへ登録した順番程度であり、知識処理シス
テムにおける推論過程や推論結果とは何ら関係のないも
のである。

（発明が解決しようとする課題） 従来の知識形情報処理装置のシステム構築ツールには、
当該知識処理システムの構築者に対して、知識ベースに
蓄積されたルール同士の間の相互関係や因果関係に関す
る情報を提供するマン・マシン機能が不足している。

すなわち、従来技術に於いては、ルールに関する情報提
供は、第１０図にその１例を示したように、ルール名称
及びルールに記述したソースリストを入力順に出力する
程度の機能にとどまっており、知識ベースにルールを登
録した時点に於ける情報のみである。

なお、図において、マーク＠は、それがスロット名称で
あることを示している。

知識処理システムに携される人、特にシステム構築者が
最も必要としている情報は、「何がルールとして登録さ
れているか」よりは、むしろ「このルールは、この知識
処理システムの推論に於いて、どのような位置付けにな
っているか」とか、「このルールが知識処理システムに
悪影響をもたらさないか」とか「ルールの正当性がある
か」等である。

後口すれば、「推論の結果が、人手で処理した場合と同
じになるかどうか」、「そのルールがあるために、結論
の導出が妨げられたり、誤った結論が出されたりしてい
ないか」などの情報の収集が、システムの構築の際に最
も重用なポイントとなるはずである。

これらの情報は、知識処理システムを完成させる際の知
識デバッグに於いて、有用かつ不可欠の情報である。

知識処理システムの一般的事例として、エキスパートシ
ステム（以下、ＥＳという）があげられるが、このＥＳ
の構築にあたっては、エキスパートと呼ばれる専門家や
熟練者の過去の経験によって蓄えられた知識を活用し、
その知識をＩｆ・・・ｔｈｅｎ・・・形式のルールとし
て、知識ベースに登録していく。

ここで問題となるのは、この専門家の持つ知識の正当性
である。ＥＳの知識収集源となる知識提供者は、経験を
通してその知識を得たものが多く、その中には常識の範
囲を越えたもの、または、常識に当てはまらないもの、
あるいは相互に脈絡のないもの（特に、知識提供者が異
なる場合）等の様々なものが含まれている。

これらの知識を用いてＥＳを構築する場合、知識の整理
を行ない、知識ベースに登録していくが、この方法で、
常に正当な推論結果が得られるようにシステムを構築す
るためには、莫大な時間と労力、熟練を必要とする。

なぜなら、知識の整理段階に於いて、推論過程を十分に
考慮しなければならないが、知識処理システムでは、前
述のように多種多様の情報（知識）や断片的な知識を扱
うことが多く、そのまま推論を実行しても、推論の連続
性が欠けて最終結論が得られないことが多いからである
。

また、蓄積された知識ベースに基づいて推論を実行し、
ある結論が得られたとしても、その結論が知識提供者の
予想するものとは、異なっている（すなわち、正当性が
ない）事がある。

この様な問題は、その知ぷ処理システムが大きくなる程
、顕著に現われてくる。

この様な状態の知識処理システムを、本来のあるべき姿
に修正して行くのが、知識デバッグという作業である。

現在、知識処理システムで、このデバッグ作業を効率良
〈実施させるための知識デバッグ機能として様々な機能
が考えられているが、ルールに関するデバッグ機能が少
ない。

その１つとして、例えば、ある推論動作をした場合に、
どのルールがどの順序で推論に寄与したかを、ルール名
称で表示することがあげられる。

しかし、この場合にも、ルール間の因果関係を知るため
には、それぞれのルール名称に基づいてＩｆ・・・、ｔ
ｈｅｎ・・・の各内容を検索し、追跡捜索をする必要が
あるので、依然として多くの労力と時間を必要とする。

したがって、ユーザが、このルールのデバッグに必要と
しているものとして、ルール相互間の因果関係を示す為
のマン・マシン機能があげられる。

本発明の目的は、知慮デバッグの際に、ルール相互間の
因果関係を階層構造またはツリー構造で可視表示する機
能を備えた加工形情報処理装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 知識処理システムに於いて用いられるルールは、前述の
ようにＩｆ・・・、ｔｈｅｎ・・・形式で記述される。

そしてそのＩｆ部は、知識ベースの他のルール（のフレ
ーム）にデータとして記述されているか、あるいは推論
実行中の仮説や中間結論を覚えておくための一時作業記
憶エリアに記憶されているかしなければならない。

例えば、「もしポンプの回転数が異常になったら、・・
・」という知識（ルール）が存在する場合、知識ベース
には、ポンプというフレーム名称で、回転数という属性
名称を持ち、かつ異常という属性または状態（データ）
が、他のルールのフレームか、または作業記憶エリアに
記述されていなければならない。

また、ｔｈｅｎ部には、知識ベースに記述されているデ
ータの変更や、−時作業記憶エリアへのキ作（記憶、追
加、削除）の記述が許されている。

この様な観点から、ルールを眺めると、ルールのＩｆ部
は人力部、ｔ　ｈｅｎ部は出力部という様に、それぞれ
のルールは人力部と出力部を持つモジュールであると考
えることができる。

例えば第１２図に示したように、推論の実行順序が（１
）ルールＡ、　（２）ルールＤ、　（３）ルールＢ。

（４）ルールＣという場合、第１３図に示したようにル
ールＡの出力データとルールＤの出力データが、ルール
Ｂの入力データとなり、更にルールＢの出力データがル
ールＣの入力データとなると考えることができる。

この様に考える事により、様々な因果関係を持つ複数の
ルールを相互に結び付けることが可能となる。

本発明では、知識ベースに格納された個々の知識相互間
の因果関係を構築する因果関係構成部と、得られた因果
関係を可視的に出力表示する因果関係出力部とが設けら
れ、前記因果関係構成部は、人力された結論をそのｔｈ
ｅｎ部に有するルールを探索する第１の手段と、探索さ
れたルールのＩｆ部の内容をそのｔｈｅｎ部に有するル
ールを探索する第２の手段とよりなっている。

（作用） 本発明の因果関係構成部は、知識ベースに格納された個
々の知識（ルール）相互間の因果関係を構築するための
一定の手法（アルゴリズム）、さらに具体的に言えば、
「入力された結論をそのｔｈｅｎ部に有するルールを探
索し、さらに、この探索によって得られたルールのＩｆ
部の内容をそのｔｈｅｎ部に有するルールをつぎつぎに
探索する」という手法を与えるので、前記因果関係の構
築を、特別の知識や経験を必要とせず極めて容易に、し
かも自動的に行なうことができる。そして、前記因果関
係は、因果関係管理テーブル（ルールテーブルや結論イ
ンデックス管理テーブル）に記憶しておき、必要に応じ
て読出し表示することができる。

（実施例） 本発明の一実施例について、以下に図面を参照して説明
する。ここで対象とする知識形情報処理装置は、知識処
理構築ツール（日立製作所：ＥＵＲＥＫＡ−ＩＩ）によ
って構築された化学プラントに於ける異常診断システム
であると仮定する。

このシステムは、プラントの機器の状態が異常になるか
、あるいは異常になる傾向にあるがした場合には、オペ
レータへ、異常箇所を指示したり、その対策（回避策）
を指示したりするものである。

本発明に於ける、ルールに関する情報提供は、第２図に
その表示出力の１例を示すように、ソースリストの入力
順（第１０図のような）ではなく、ルール名称レベル（
ベース）で、かつ因果関係にしたがって行なわれる。

この例では、因果関係のポイントとなる結論が、左端に
表示される。すなわち、「排出管閉塞」。

ｒＸ−２２−２ドレン抜出ライン閉塞」、およびｒＧ−
２２−２液面、ｌ：昇による頭頂清液シール」などが結
論である。

この図は、例えば「排出管閉塞」という結論は、調査ル
ール１とメツセージルール１に関係を持ち、調査ルール
１は更に変換ルール１〜４に深い関係を持っているとい
う因果関係を示している。他の結論についても同様であ
る。

なお本発明において、調査ルールは、そのＩｆ部に状態
表現または変数を含み、ｔｈｅｎ部に結論を含むもので
あり、状態表現から結論を導出するものであり、変換ル
ールは、そのＩｆ部にセンサ検知信号（生データ）を含
み、ｔ　ｈｅｎ部に状態表現または変数を含むものであ
り、センサ検知信号を状態表現または変数に置換するも
のである。

また、メツセージルールは、マン・マシン機能の１つと
して、推論結果に応じて作業指示、報告、警告などを発
生するものである。

本発明にしたがって、グラフィック画面に表示出力され
たルール相互間の因果関係図の他の例を第３図および第
４図に示し、本発明の１実施例の要部構造のブロック図
を第１図に示す。なお、第１図において第１１図と同一
の符号は同一または同等の部分を表している。

第１図の装置によって、第３．４図のようなルール間因
果関係のグラフィック画面を表示出力する手順の概要は
つぎのとおりである。

（１）結論となる文字列ｒＧ−２２−３閉塞」をキーボ
ード３０より入力する。

（２）因果関係構成部２７は、入力された結論を基準と
して、これに関係する（この結論をｔｈｅｎ部に有する
）ルールを知識ベース２１の中から検索し、因果関係出
力部２８およびマン・マシン機能部２３を介して、その
ルール名称を、端末（例えば、ＣＲＴ）３８上に一画面
分表示する。

さらに具体的にＧえば、Ｉｆ・・・、ｔｈｅｎ・・・形
式のルールのうち、ｔｈｅＨの部分に前記結論が含まれ
ているものを探索し、得られたルール名称（この例では
、「調査ルール６」）を、前記結論に関連づけて、第３
図のように、その下位側に表示出力する。

つづいて、先に得られた「調査ルール６」についての同
様の操作、または、当該調査ルール６のＩｆ部の内容に
関連する内容をｔｈｅｎ部に持ったルールの探索を行な
い、探索されたルール名称（この例では「調査ルール５
」）を、さらに下位側に表示出力する。

以上の操作を、適合するルールが無くなるまで繰返す。

なおこの場合、一画面に収まらない表示出力部分は次頁
（Ｎｅｘｔ　　Ｐａｇｅ）処理により次々に表示するこ
とができる。

（３）一方、Ｉｆ・・・、ｔｈｅｎ・・・形式のルール
のうち、Ｉｆの部分に前記結論が含まれているものを探
索し、得られたルール名称（この例では、「メツセージ
ルール５」）を、前記結論に関連づけて、その下位側に
表示出力する。以上の操作によって、第３図の表示画面
が得られる。

（４）更に、第３図に表示したルール名称のボックスを
、ポインティング装置であるマウスまたはタッチパネル
などで指定する。これにより、その指定したボックスの
近傍、またはこれに重ねて新たなウィンドウが作られ、
そこに当該ルールの具体的な内容が表示出力される。

第４図はこの状態を示している。第３，４図から明らか
なように、全体的に見れば、この因果関係図はツリー（
Ｔ　ｒ　ｅ　ｅ）構造になっている。

前述のような操作、処理によって画面表示される各ルー
ルの内容を、他の例について、第５図を参照してさらに
具体的に説明する。

まず因果関係について知りたい部分を指定するが、本発
明では、前述のように結論を指定する。

指定方法は、結論部（文字列）をキーボード３０から人
力する。第５図では、ＡのｒＧ−２２−２液面上昇によ
る頭頂前液シール」が結論部に当たる。

結論部Ａを入力すると、第２，３図に関して前述したよ
うにして（なお、図示は省略しているが入「調査ルール
３」、「変換ルール７」、「変換ルール６」、および「
メツセージルール３」などのルール名称が、結論部Ａに
関連付けて前記表示画面上にツリー構造で表示される。

このツリー構造から、結論部Ａに関連するルールは調査
ルール３とメツセージルール３であり、また調査ルール
３は変換ルール７と６とによって影響されると言う因果
関係にあることが分る。

なお、第５図中の「ルール名称指定」、「前ページ」、
「次ページ」などのブロックは、後で述べるような画面
操作の指示を入力するためのものである。

結論とルール名称のツリー構造的表示が終了すると、表
示された各ルールの具体的内容の参照が可能となる。こ
のためのルール指定はポインティング装置によって行な
うことができる。

ここでは、グラフィックＣＲＴの型式にもよるが、タッ
チパネルまたはマウスで行なうものとする。これらのポ
インティング装置により、ＣＲＴ画面上のルール名称表
示部またはブロック（第２゜３図参照）を指定または手
で触れると、表示画面は下記の様に展開される。

例えば「調査ルール３」というルール名称表示部（ブロ
ック）をマウスによりビックすると、新たなウィンドウ
がマウスのビック部分の近傍に（または、これに重ねて
）作られ、その新しいウィンドウ内に「調査ルール３」
のルール内容が、第５図示のように表示される。

同様にして、残りの変換ルール６．７、メツセージルー
ル３も、第５図示のように各ルールの内容を表示させる
ことが可能である。なお、このようなブロック指定およ
び画面展開のための具体的手段は、当業者には周知のも
のであるので、その具体的な説明は省略する。

また、−両面内に表示できない場合は、ページ処理によ
り、画面からはみ出した部分を見ることが可能である。

ページ処理は、第５図のように、画面下部に表示されて
いる「ルール名称指定」。

「前ページ」、「次ページ」というファンクションによ
り実行される。

「ルール名称指定」をビックした後に、キーボードによ
ってルール名称を入力すると、指定されたルール名称を
中心として表現されているページの画面を表示する。す
なわち、「ルール名称指定」は、指定されたルールが登
録されているページの内容を、ページ管理Ｎｏ、単位で
画面表示する機能である。

「次ページ」は、現在表示されている画面の次のページ
を表示する機能である。

例えば第６図のように、１つの因果関係図の中に多数の
ルールが含まれ、これらのルールが複数ページ（画面）
に分けて管理されている場合、結論の入力に応じてはペ
ージ管理Ｎｏ、１の画面（結論、およびルール１〜５，
１１．１２を含む）のみが表示される。

次ページ操作によって、ページ管理Ｎｏ、２の画面（ル
ール３．　６．　７．　９．　１０を含む）が表示され
る。さらに、次ページ操作の繰返しにより、ページ管理
Ｎｏがつぎつぎに更新されていく。

「前ページ」の操作は、前述とは逆の順序でページ管理
ＮＯを更新する機能を有する。

なおページ管理は、−画面上に一時に表示されるルール
内容の理解を容品にすることを考慮し、１つのルールが
現数の画面に含まれるようにすることができる。また１
ページに含まれる最大ルール数を一定数以下に制限する
こともできる。

次に、ルール間に於ける因果関係のひも付け（関連づけ
）を行なうための内部処理について、第５図を参照して
説明する。

第５図に於いて、調査ルール３は、そのＩｆ部の記述か
ら分るように、 （ａ）Ｇ−２２−２というフレームの「液面」というス
ロットの条件と、 （ｂ）同じ＜Ｇ−２２−２というフレームの「抜出量」
というスロットの条件と、 （ｅ）Ｐ−２２−３というフレームの「状態」というス
ロット条件 との、３条件のＡＮＤ論理によって成立するルールであ
る。因果関係は、このルールのＩｆ部にもつ条件（ａ）
〜（Ｃ）のそれぞれについてひも付けを行なうことによ
って構築される。

ひも付けの相手は、条件（ａ）の場合、フレームＧ−２
２−２の液面というスロットを操作する（すなわち、ｔ
ｈｅｎ部に持つ）ルールを捜索することによって見出さ
れる。

この様に１つのルールのひも付けを行なう場合、そのル
ールに記述されている条件項（Ｉｆ部）を操作する実行
文が、そのｔｈｅｎ部に記述されているルールを、残ら
ず捜索することができれば、前記ルールに関する因果関
係を完全に決定することができる。

ところが第５図を検討すると、調査ルール３に関しては
、前記の条件（ｃ）すなわちＰ−２２−３の状態を操作
するルールが知識ベースに登録されておらず、不足であ
ることが明確に判明する。

すなわち、この例の場合には、Ｐ−２２−３の状態を操
作する（ｔｈｅｎ部に有する）ルールを追加するか、ま
たはそのデータが初期値として登録されるかしなければ
、実際に推論を実行しても、この結論ｒＧ−２２−２液
面上昇による頭頂骨液シール」を導びき出すことはでき
ないことが分る。

本発明は、知識ベースのトランスレート時、すなわち、
Ｉｆ・・・、ｔｈｅｎ・・・形式で記述されている日本
語風知識、つまりソース・ルールを意味ネットワークに
展開し、実行可能モジュールを作成する時に、第７，８
図に関して後述するルール因果関係管理テーブルにも展
開し、記憶しておくことにより、有効に実施することが
できる。

このルール因果関係管理テーブルは、デバッガ使用時な
どに読出して使用することができる。つまり、オフライ
ンでの知識処理システム構築時及びシステム拡張のため
の知識入力時などにおいて、推論過程検証のために用い
ることができる。

また、オフライン時だけではなく、推論実行後の説明、
検証機能の一つとして用いることも考えられる。

例えば、あるｔｆｌ論の結果が（結論Ａ）であった場合
に、その推論において「何故結論Ｂが導びき出されなか
ったか」という疑問が生じたならば、結論Ｂ（または／
および結論Ａ）に関するルール因果関係図を表示し、関
連図内にあるルール中の条件不成立で実行されなかった
ルール（第５図の例では、調査ルール３）を示したり、
更には、不成立ルールの条件項の状態やスロット値を表
示することにより、その原因を詳細に分析、説明するこ
とができる。

第５図の例で言えば、調査ルール３の条件不成立の原因
は、条件（ｃ）であるｒＰ−２２−３の状態を操作する
ルール」が登録されていないことにあることが分る。

第７図は、知識ベースのトランスレート時に因果関係管
理テーブル（第８図）への展開を行なうための手順を示
すフローチャートである。

まず、ステップＳ１で、知識ベースに登録されている全
結論（最終結論、中間結論、中間仮説等が該当する）を
対象として結論の検索を行ない（ステップＳ１）、結論
があれば、第８図（Ａ）の結論インデックス管理テーブ
ルへ登録する（ステップＳ２）。

ここでは、第８図（＾）に示すように、ＡからＺまでの
結論が検索され、登録されたものとする。

ステップＳ３で、結論Ａに対して、結論Ａをｔｈｅｎ部
に持つルールを、知識ベースの全登録ルールＮｏ、１〜
ｎの中から捜がす。

捜し出されたルールは、ステップＳ４で、第８図（Ｂ）
のルールテーブル（結論Ａ）のネスト１の欄にフラグ（
同図中の＊印）を立てて登録する。

第８図の例では、Ｎｏ、２．８．ｎ−１のルールがこれ
にあたる。

次に、ルールテーブル（結論Ａ）のネスト１の欄にフラ
グが立ったルールのすべてについて、この該当ルールの
Ｉｆ部の条件項を操作するルール（換言すれば、Ｉｆ部
のフレームをｔ　ｈｅｎ部に持つルール）をＮ０１１〜
ｎのルールの中から捜しくステップＳ６）、捜し出され
たルールのルールＮｏ、に対応するテーブルのネスト２
の欄に当該ルールＮｏ、を書き込んでいく（ステップ８
５〜７）。

第８図の例では、Ｎｏ、２のルールに対してはＮｏ。

３．６のルールが該当するので、ネスト２の欄のルール
Ｎｏ、　　３および６の対応箇所にルールＮｏ。

「２」を登録する。

同様に、ホスト１欄に登録された残りのルールＮｏ、　
　８、ｎ−１に対しては、Ｎｏ、　　５．１１およびＮ
ｏ、　　６．９のルールがそれぞれ該当するので、ネス
ト２の欄のそれぞれのルールＮｏ、の対応箇所にＮｏ、
ｒ８Ｊ、ｒｎ−ＩＪを登録する。

つぎに、前述のようにしてネスト２の欄に登録がなされ
たルールＮｏ、のちのに付いて、前述と同様に、該当ル
ールの１ｆ部の条件類を操作するルールを捜し出し、捜
し出されたルールＮｏ、を該当するネスト欄につぎつぎ
に登録し、同様の処理を最終ネストｍの欄か終オ〕るま
で繰返す（ステップＳ８．９）。

第８図の例では、ネスト２の欄に登録されたＮｏ。

３のルールについてはＮｏ、　　１およびＮ０９７のル
ールが該当するので、ネスト３の欄のそれぞれのルール
Ｎｏ、の対応箇所すなわち１および７の箇所にＮｏ、ｒ
３Ｊを登録する。

またネスト２の欄に登録された他のＮｏ、　　５．９．
１１のルールについても、同様の検索を行なってそれぞ
れルールＮｏ、１２．１０，４の箇所に登録する。

なおこの場合、Ｎｏ、６のルールについては、該当する
ものがないのでネスト２についての処理を終了し、ネス
ト３の登録ルールに関して同様の検索処理を繰返す。

以」二の操作手順によって、第８図に示したような、結
論Ａに関するネスト構造のテーブルが形成される。

さらに、前記８３〜Ｓ９の検索および登録手順を、ステ
ップＳ２で登録した結論Ｂ−Ｚのすべてについて反復実
行すれば（ステップ５１０）、これらの結論Ｂ−Ｚのす
べてについてのネスト構造を形成し、第８図の因果関係
管理テーブルを得ることができる。

そして、前記因果関係管理テーブルから、第９図に示す
ようなツリー構造の因果関係図表を必要に応じて（例え
ばＣＲＴ上に）出力表示することができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、知識
処理システムに於いて下記の様な効果を達成することが
できる。

（１）知識ベースに蓄積された知識の因果関係（ソース
・ルールの因果関係）を出力表示することにより、知識
提供者の原始知識と比較、対照し、結果が合致している
か否かを検証することが可能となる。

（２）ルールの因果関係図が途中で途切れている場合、
データや知識が欠如し、不完全であることを認識するこ
とが可能となる。

（３）ルールの因果関係図に表示されないルールは、推
論に寄与していないルール（知識）であるが、推論には
必要ないものであるとして排除するか、または何らかの
ひも付けによって推論に寄与する有効なものにすること
ができる。

（４）推論時に於ける異常な動きを、オフライン・デバ
ッグ時に摘出することが可能となる。

（５）知識提供者の知識と知慮処理システムに登録しで
ある知識の比較、および結論Ａの因果関係と結論Ｂの因
果関係との比較などが可能な為、知識の矛盾の摘出に効
果的に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の要部を示すブロック図であ
る。第２図は本発明によるルール相互間因果関係の表示
出力の１例を示す図である。第３〜５図は本発明による
ルール相互間因果関係の表示出力の他の例を示す図であ
る。第６図は因果関係のページ管理の１例を示す図であ
る。第７図は因果関係管理テーブルを作るための手順を
示したフローチャートである。第８図は因果関係管理テ
ーブルの１例を示す図である。第９図は本発明によるル
ール相互間因果関係の表示出力のさらに他の例を示す図
である。第１０図は従来のルール（ソースリスト）出力
例を示す図である。第１１図は知識形情報処理装置の一
般的な概略構造を示すブロック図である。第１２図は従
来の推論過程におけるルールトレース表示の１例を示す
図である。第１３図は第１２図の推論過程の概念図であ
る。 １０・・・プラント制御部、１１．２３・・・マンやマ
シン機能部、１２・・・データ収集・処理部、１３・・
・プラントデータベース、１４・・・プラントデータベ
ース作成部、１５・・・ＳＣＣ，２０・・・知識処理シ
ステム部、２１・・・知識ベース、２２・・・推論機能
部、２４・・・知識ベース自動生成機能部、２５・・・
異常検知プロセス診断部、２７・・・因果関係構成部、
２８・・・因果関係出力部、３ｏ・・・キーボード、３
２・・・プロセス入出力装置、３４・・・対象プラント
、３６・・・通常端末、３８・・・高機能端末 代理人　弁理士　　平　木　道　人 第　　　１　　　図 第　　　９　　　図 第　　　２　　　図 第３図 第　　　１０　　　図 ４１＝（データ変換） 第　　１２　　図 ルールＡ→ルールＤ→ルールＢ→ルールＣセンサー２　
が　ＯＦＦ　　である） ＨＥＮ （タンク下限レベル　異常） センサー４　が　ＯＮ　　である） ＨＥＮ （ヘッダーバルブ　０ＰＥＮ） （ヘッダーバルブ　０ＰＥＮ　　である）ＨＥＮ 仕込停止 ＨＥＮ オペレーター報告。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視／制御対象機器に関する知識を格納した知識
   ベースと、前記知識ベースに格納された知識を用いて、
   前記対象機器の検知された状態に対する対策を推論し、
   その推論結果を端末に出力する推論機能部とを含む知識
   形情報処理装置であって、 前記知識ベースに格納された個々の知識相互間の因果関
   係を構築する因果関係構成部と、得られた因果関係を出
   力表示する因果関係出力部とを具備したことを特徴とす
   る知識形情報処理装置。
2. （２）知識ベースに格納された知識は、Ｉｆ・・・、ｔ
   ｈｅｎ・・・の形式で記述されたルールおよび、前記ル
   ールに適用するデータを記憶するフレームよりなること
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の知識形情
   報処理装置。
3. （３）知識相互間の因果関係は、ツリー構造または階層
   構造で出力表示されることを特徴とする前記特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の知識形情報処理装置。
4. （４）因果関係構成部は、入力された結論をそのｔｈｅ
   ｎ部に有するルールを探索する手段と、探索されたルー
   ルのＩｆ部の内容をそのｔｈｅｎ部に有するルールを探
   索する手段とよりなることを特徴とする前記特許請求の
   範囲第２項または第３項記載の知識形情報処理装置。
5. （５）知識相互間の因果関係は、マン・マシン機能部を
   介して端末に可視表示されることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項または第４項記載の知識形情報処理装置。