JPH02130675A - ツリー構造知識入力方式 - 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、診断を目的としたツリー構造知識の入力方式
に係り、１ｆ−ｔｈｅｎ型のルールで記述される様な、
複雑に分岐するツリー構造をなす診断型知識の入力方式
、特に、定型的情報（記号や定型句文章）からなる文字
列により表現される知識の入力方式に関する。

〔従来の技術〕

本発明の関連文献として以下を挙げることができる。

（１ン石川他１名：プロログ（Ｐｒｏｌ、ｏｇ）による
診断知識ベースシステム構築ツール：情報処理学会第３
３回（昭和６１年後期）全国大会 （２）辻他３名：エキスパートシステム構築ツールＥＳ
／９０　（５）ニー知識獲得機能：情報処理学会第３３
回（昭和６１年後期）全国大会上記従来技＃　（１）で
は、あるキーワードに関連の強い文章を検索する検索用
の知識を作成する場合、文献に示される表形式で、キー
ワードを関連性の高い用語を知識をまとめ、入力者は、
関連キーワードを入力することにより、知識を蓄積して
いくものである。

また、上記従来技術（２）では、入力知識をテンプレー
トと呼ぶ知識表現の型を定義し、このテンプレートの空
白部分に従って知識を記述することにより知識入力を行
なっている。

〔発明が解決しようとする８１題） 上記従来例では、表形式または、定型的な型で表現でき
る知識を対象に論じられているが、ｌＡ識工学における
１ｆ−ｔｈｅｎ型のルールで記述される、複雑に分岐し
、ツリー構造をなす診断型知識の入力に関する議論はさ
れていない。

本発明の目的は、複雑に分岐する、ツリー構造をなす診
断型の知識をフローチャートを作成することにより、容
易に入力する方法を提供することにある。

また、本発明は、入力知識を限定することにより、操作
を簡略化することを目的にしており、さらに、入力ミス
を防ぐ入力法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

複雑に分岐するツリー構造をなす診断型の知識を、ツリ
ー構造の情報を保ったまま入力を可能にするために、フ
ローチャートの図形パターンを編集する機能と１図形パ
ターンの内部に記す定形的情報（記号や定形句文章）か
らなる文字列を編集する機能と、作成された画面上のフ
ローチャートの図形パターンと文字列を関連付ける機能
を設けた。

また、操作を簡単にし、操作ミスをなくすために、フロ
ーチャートを作成する際には、図形パターンのメニュー
を提示し、入力者が任意図形を選択する機能と、文字列
編集には、定形的情報（記号や定形句文章）から構成さ
れる文字列の構成要素をメニューで提示し、入力者が選
択することにより知識入力を行なう機能を設けた。同時
に、装直向に、入力手順を制限する入力禁止手順知識と
、入力者が入力した文字列や、図形パターンの入力順序
を蓄積する、入力履歴情報蓄積機能を設けた。

また、操作性を向上させるため、文字列編集時、及び、
フローチャートを編集時の入力禁止手順を自由に書き換
えられる機能を設け、フローチャートを修正する場合、
例えば、フローチャートの１図形パターンの削除指示を
行なうと９前後の関連のある図形パターンも同時に削除
を行なう機能を設けた。

さらに５種々の汎用エキスパートシステムに適用させる
ために、入力した知識をルールや、フレーム等の任意の
形式に変換する機能を設けた。

さらに、フローチャート作成時１画面を見やすくするた
めに、自動的に画面上の最も適した位置にフローチャー
トの図形パターンを表示する機能を設け、また、編集さ
れた文字列が長い場合、文字列の１部分のみ表示する機
能を設けた。

〔作用〕

本発明において、デイスプレー上でフローチャートを作
成することにより、ツリー構造知識を入力する作用を、
第２図〜第９図を用いて説明する。

例として、第２図に示すような、ツリー構造をなす知識
を入力する場合を説明する。これは、数値Ａ、Ｂ、Ｃの
値を判定することにより結果「０ＯＯ４，「ＸＸ×」、
「ΔΔΔ」を導きだす診断型の知識である。

（１）フローチャートの作成 まず、画面上に、第３図（ａ）に示すように、フローチ
ャート図形パターンと、第３図（ｂ）に示すように、文
字列パターンをメニューとして表示する。

パターン３１は、′準備″を意味し、計算式や状態等、
前提条件の情報を記述可能である。パターン３２は、゛
判定条件″を意味し１判定式や基準等の情報を記述可能
である。パターン３３は、パ処理″を意味し、最終処理
や結果の情報を記述可能である。このパターン３１，３
２．３３は。

それぞれ、計算機内部では、図形記号ａ　ｙ　ｂ　）　
Ｑで武１、し、入力履歴情報を蓄積する場合には、ａ。

ｂ＋ｃを記述するものとする。

第３図（ｂ）のメニューは、第３図（ａ）のパターンに
対して入力可能な文字列を表わし、入力者が自由に選択
し、入力を行なう。

まず、第２図に示すフローチャートの図形パターンを入
力する動作を説明する。

第３図（ａ）のパターン３１を選択し、次に、パターン
３２．パターン３３を選択する。以上の、選択されたパ
ターン情報は、入力された順番と共に、計算機内部に −ａ −ｂ −ｃ のように蓄積される。（ここで、記号ａ、ｂ、ｃは、前
記のように、図形パターンを表わす。）次に、第２図に
示すフローチャートに示す文字列情報を入力する動作を
説明する。つまり、上記で選択した図形パターンに対し
、文字列情報を対応させていく。

マ、パターン３１に対し、第３図（ｂ）のメニューより
、ＩＩ　Ｘ　ＩＩ　　　ｕ　　ＩＩ　　　１１　Ａ　７
７　　　′１　＋　１１１１　Ｂ　ＩＩを選択し、”Ｘ
＝Ａ＋Ｂ”を入力する６同様にして、パターン３２に対
し、”　Ｘ　＞　１０　”を入力し、パターン３３に対
し、”　ｏ　ｏ　ｏ　”を入力する。

これらの情報は、画面上には、第４図（ａ）のように表
示される。内部では、第４図（ｂ）、（ｃ）に示すテー
ブルに展開される。第４図（ｂ）は、図形パターンと、
文字列パターンを対応付け、同時に、入力順序の履歴を
蓄積したテーブルを表わす。第４図（ｃ）は、入カバタ
ーンのツリー構造を表現するテーブルである。

以上のような手順で、第２図に示すような、ツリー構造
をなす知識を入力する場合、第５図（ａ）に示すフロー
チャートを作成する。このフローチャートから、第５図
（ｂ）に示す、図形パターンと１文字列パターンを対応
付け、同時に、入力順序の履歴を蓄積したテーブル（ｃ
）が作成される。

これらのテーブル情報が、診断を目的としたツリー構造
型知識を表わすものである。

以上が、フローチャート作成による、ツリー構造型知識
を入力する作用である。

（２）入力禁止手順知識による入力制限入力を制御する
方法を、第６図（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

入力禁止手順知識により、入力を制限するには、入カバ
ターンを判定用に蓄積しておく判定用テーブル（第６図
（ｂ））と、入力を禁止する知識が記述しである入力禁
止手順テーブル（第６図（ａ））、を設ける。

具体的には、入力禁止手順知識６１，６２゜６３．６４
のような、入力禁止手順パターンを用意する９例えば、
入力禁止手順知識６１は５図形記号ａの後には、図形記
号Ｃの図形パターンを選択してはいけないことを意味し
、入力禁止手順知識６２は、図形記号Ｃの後には図形記
号ａの図形パターンを選択してはいけないことを意味す
る。

例として１図形記号ｂ　−ａ　−ｃを選択し、誤入力で
あることを知らせる作用を説明する。

邊形記号５・図形記号°”゛−″０順序１選択２ｔ′る
と１判定用テーブル６５のように入力図形記号が蓄積さ
れる。ここで、入力禁止テーブルと比較し、この入力手
順が間違っていないことを確認する。

次に、最初に入力された図形記号すを削除しく判定用テ
ーブル６６）、図形記号ａを、左にシフトする（判定用
テーブル６７）。そして、図形記号Ｃが選択されると１
判定用テーブル６８に示したように蓄積される。ここで
、再度入力禁止テーブルと比較し、この入力が、入力票
１ヒ手順６１と同じことを確認し、ブザーや、画面の点
滅などで入力者に誤入力を知らせる。

文字列入力の入力禁止手順確認作用についても、入力禁
止手順を作成し、同様の動作を行なう。

（３）図形パターン表示位置自動計算方式第７図、第８
図を用いて、図形パターン表示位置自動計算方式につい
て説明する。

フローチャートは図形パターン入力に従い、第７図（ａ
）〜（ｓ）に示すような動作をする。二銭は１画面レイ
アウトの動作を示すもので、第７図（ａ）では、単純に
、３つのパターンを縦方行に均等に配置しており、（ｂ
）〜（ｅ）では、横カ行への配置も考慮にしながら位置
を決めていく様子を示す。

まず最初に、縦、すなわちＸ方向の位置ぎめの方法を説
明する０例として、第８図（、）に示す、値Ｈ，Ｘ、Ｘ
ｌｌ　ｘｚｅ　Ｘａ、Ｘ４＃　Ｘｓを用いて計算を行な
う。計算式は。

Ｈ＝（Ｘ　−（ｘｚ＋１４））÷（深さ＋１）である。

ここで、深さとは、Ｘ方向のパターン数を表し、この例
では、２である。

そして、 ｚｌ＝１３＝１３＝）（ として、位置を決定する。

次に、横、すなわちＹ方向の位置ぎめの方法を説明する
。例として、第８図（ｂ）に示す、値Ｗ。

ＹＩｙ１１ｙｚ９ｙ８Ｉｙ４ツｙ６を用いて計算を行な
う。

計算式は、 である。ここで、分岐数とは、Ｙ方向のパターンの数を
表し、この例では、２である。

そして、 ｙｌ”　ｙ３”　ｙｆｉミＷ として、位置を決定する。

以上の方法で、フローチャートの図形パターンの位置を
計算する。

（４）フローチャートパターン削除方法フローチャート
の一部を削除する場合、フローに矛盾が生じないように
、選択されたパターンを含むグループをまとめて削除す
る。ここで、第５図（Ｑ）に示されている５つのテーブ
ルのそれぞれを１グループとし、あるパターンを削除す
る場合１選択されたパターンを含むグループをまとめて
削除する６ 具体的には、第５図（ａ）のパターン５８を削除すると
、パターン５９も削除される。また、パターン５５を削
除指定をすれば、パターン５５゜５６．５７，５８，５
９及び、５４が削除される人う４°ｔ６・ （５）任意仕様に展開する方法 第９図（ａ）は、パターンａとパターンｂの情報から、
ルールのイブ（ｉｆ）部を作成し、パターンＣから、ル
ールゼン（ｔｈｅｎ　）部の作成を行なう規則を表現し
たものである。この規則に則り、第９図（ｂ）に示すル
ール型知識に変換する。

このとき、変換規則を書き換える機能を設け、任意の変
換規則を記述することにより、たとえば、フレーム型の
知識に変換することも可能となる。

〔実施例〕

以下、第１図、第１０図〜第１３図を用いて、本発明の
実施例を示す。

本実施例は、医療における臨床検査分野での生化学検査
自動分析装置から出力される、大量の血液検査データ同
志の、演算結果や、比などを基準にして、データの信頼
性を検証する論理を入力するものである。

本発明のシステム構成図を第１図に示す。

本システムは１図形・文字列表示装置１の上で、図形編
集ルーチン２、文字列編集ルーチン３により、フローチ
ャートを入力し、知識データベース内に、ツリー構造知
識６を作成する。このとき、入力禁止テーブル４、修正
情報５により、入力の操作性を上げる。また、任意フォ
ーマット変換ルーチン７により、任意の変換知！！！！
８を作成する。

さらに、入力禁止テーブルを変更する機能９と。

任意フォーマットを変更する機能１０により、あらゆる
知識に対応可能となっている５ まず、第１０図に示す検査実施項目γＧＴＰ。

Ａｔ−ｐ、ＬＡＰの値の比から疾患を想定する知識を入
力する。

本発明により、作成したフローチャートを第１１図（ａ
）に示す。また、知識データベースに蓄積された知識テ
ーブルを、第１１図（ｂ）、（０）に示す。

次の実施例は、医用画像を観察しながら画像診断を行な
うシステムにおける、医用診断知識を人力する場合であ
る。

例として、画像中病変部の画ａ′ａ度を観察し。

病名を診断する知識の入力について説明する。

まず、入力知識として、第１２図に示す知識を想定する
。ここでは、病変部の画像濃度が、病的石灰化であり、
限局性で血管性である場合は、血管腫が疑われる。また
、病変部の画像濃度が、病的石灰化であり、限局性で腫
瘍性である場合は、髄膜腫が疑われる。また、病変部の
画像濃度が、病的石灰化であり、限局性で炎症性である
場合は、腫瘍皮膜が疑われる、という知識を入力する。

本発明により１作成したフローチャートを第１３図（ａ
）に示す。また、知識データベースに蓄積された知識テ
ーブルを、第１３図（ｂ）、（ｃ）に示す。

以上のように、医用診断の分野でも、診断知識は、複雑
なツリー構造を成すものが多く、本発明は有効である。

さらに、エンジンがかからないという故障から、原因を
つきとめ、対策を示唆する、車の故障診断知識を入力す
る実施例を説明する。

まず、入力知識として、第１４図に示す知識を想定する
。ここでは、エンジンがかからない原因をつきとめるた
めに、エンジンのクランクの回転が空回りする場合は、
スターターモーターのリングギヤを交換する。また、エ
ンジンのクランクが回転しない場合、バッテリーを点検
する。もし、バッテリーが不良であったら、バッテリー
交換または、再充電する。もし、バッテリーが良であり
、スタータモータのスイッチ音がしなかったら、始動回
路の結線接続を確認する、という知識である。

本発明で作成したフローチャートを第１５図（ａ）に示
す。また、知識データベースに蓄積された知識テーブル
を、第１５図（ｂ）、（ｃ）に示す。

以上のように、車等の、故障診断の分野でも、複雑なツ
リー構造を成すものが多く、本発明は有効である。

〔発明の効果〕

本発明によれば１画面上でフローチャートを作成するこ
とにより、複雑に分岐するツリー構造をなす診断型の知
識入力が容易となる効果がある。

また２フローチヤートを作成する際には１図形パターン
として、準備２判定、処理、の少なくとも、３種のメニ
ューを表示し、入力者が任意図形を選択する機能と、文
字列編集には、定形的情報（記号や定形句文章）から構
成される文字列の構成要素をメニューで提示し、入力者
が選択することにより知識入力を行なう機能を設け、同
時に、装置内に、入力時の禁止手順知識と、入力履歴情
報を蓄積する機能を設けたことにより、操作を簡単にし
、操作ミスをなくす効果がある。

さらに、文字列編集時、及び、フローチャートを共編時
の入力禁止手順を自由に書き換えられる機能を設け、フ
ローチャートを修正する場合、１図形パターンを削除指
示するのみで、ツリー構造に矛盾が生じないように、関
連のある図形パターンも同時に削除を行なう機能を設け
たことにより、操作性が向上する効果がある。

また、入力した知識を任意の形式に変換する機能を設け
たことにより、種々の汎用エキスパートシステムに適用
し、活用できる効果がある。

さらに、自動的に画面上の最も適した位置にフローチャ
ートの図形パターンを表示する機能を設け、また、編集
された文字列が長い場合、文字列の１部分のみ表示する
機能を設けたことにより、フローチャート作成時、画面
を見やすくさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のシステム構成図を表わす
ブロック図、第２図は、ツリー構造をなす知識のモデル
を表わす図。第３図（ａ）は、フローチャート図形パタ
ーンのメニュー、（ｂ）は、文字列パターンのメニュー
の説明図、第４図（ａ）は１作成されたフローチャート
の画面例、（ｂ）は、図形パターンと、文字列パターン
を対応付け、同時に、入力順序の履歴を蓄積したテーブ
ル、（ｃ）は、入カバターンのツリー構造を表現するテ
ーブルを表わす図である。第５図（ａ）は作成されたフ
ローチャートの画面例、（ｂ）は、図形パターンと、文
字列パターンを対応付け、同時に、入力順序の履歴を蓄
積したテーブル、（Ｃ）は。 入カバターンのツリー構造を表現するテーブルを表ねす
図である。第６図（ａ）は、入カバターンを判定用に蓄
積しておく判定用テーブルを表わす図、（ｂ）は、入力
を禁止する知識が記述しである入力禁止手順テーブルを
表わす図。第７図（ａ）〜（ｅ）は、画面レイアウトの
動作を示す説明図、第８図（ａ）、（ｂ）は、図形パタ
ーンの位置ぎめの様子を表わす説明図、第９図（ａ）は
、入力されたフローチャートから任意形式の知識へ変換
する規則例、（ｂ）は、規則に従って変換された知識を
表わす説明図である。第１０図は、生化学検査自動分析
装置から出力されるデータの信頼性を検証する論理を表
わす説明図、第１１図（ａ）は、本発明の実施例により
作成されたフローチャート、（ｂ）、（ｃ）は、知識デ
ータベースに蓄積された知識テーブルを表わす説明図、
第１２図は１画像中病変部の画像濃度から、病名を診断
する知識を表わすブロック図、第１３図（ａ）は、本発
明の実施例により作成されたフローチャート、（ｂ）、
（Ｑ）は、知識データベースに蓄積された知識テーブル
を表わす説明図、第１４図は、車の故障診断知識を表わ
す説明図、第１５図（ａ）は、本発明の実施例により作
成されたフローチャート、（ｂ）、（Ｃ）は、知識デー
タベースに蓄積された知識テーブルを表わす説明図であ
る。 体） ドブ 尤 図 （ｂ） （α） 系 ■ 図 （ｂ） 箒 図 （１ｍ） 図口し１ 「■ト２ 四】Ｆｚｓ 口正乙Ｚ （幻 ｉ７（σ ヅパ ｂ） （ｂ） １．４　　（Ａ十Ｔ３）＞／θ 妄　○００ （Ａ＋８　≦ｌρ （Ｉｔ　十Ｃ）＞　（Ａ＋Ｂ） 媒へ　ＸＸＸ ３．４　　　（Ａ十Ｆ３）≦／θ （Ａ　十〇≦（Ａ＋Ｂ） ○Ｏ○ （ｂ） 第　／ｌ　図 （久） ＹＩ／３　　口 （（Ｌ） （り 遁 ／４ 図 閉 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、知識データベースを有し、図形や文字列の表示が可
   能なディスプレイ装置を有する処理装置上で、診断を主
   目的としたツリー構造知識を知識データベースに入力す
   る際、 ディスプレイ上でフローチャートの図形パターンを編集
   する機能と、同画面上で定形的情報（記号や定形句文章
   ）からなる文字列を編集する機能と、作成された画面上
   のフローチャートの図形パターンと文字列を対応付ける
   機能を設け、入力されたフローチャートの情報を知識デ
   ータベースに蓄積することを特徴とする、ツリー構造知
   識入力方式。 ２、画面上で、フローチャートを作成すると、作成され
   た図形パターンの情報と入力された文字列情報を収納し
   、それぞれを対応付けるテーブルと、ツリー構造を表現
   するテーブルにより、装置内部に診断を目的としたツリ
   ー構造知識のデータベースを作成することを特徴とする
   、ツリー構造知識入力方式。 ３、フローチャートを作成する場合、図形パターンとし
   て、準備、判定、処理の少なくとも、３種のパターンの
   メニューを表示し、入力者が任意図形を選択する機能を
   設けたことを特徴とする、請求項第１項記載のツリー構
   造知識入力方式。 ４、文字列編集は、定形的情報（記号や定形句文章）か
   ら構成される文字列の要成要素をメニューで提示し、入
   力者が選択することにより知識入力を行なう機能を設け
   たことを特徴とする、請求項第１項記載のツリー構造知
   識入力方式。 ５、フローチャートを作成、及び、文字列編集を行なう
   場合、装置内に、入力者が入力した文字列や、図形パタ
   ーンの入力順序を蓄積する入力履歴情報蓄積機能と、入
   力手順を制限する入力禁止手順知識を設けたことを特徴
   とする、請求項第１項記載のツリー構造知識入力方式。 ６、フローチャートを作成する場合、自動的に画面上の
   最も適した位置にフローチャートの図形パターンを表示
   する機能を設けたことを特徴とする、請求項第１項記載
   のツリー構造知識入力方式。 ７、フローチャートを作成、及び、文字列編集は、誤入
   力された場合に入力者に対して誤入力であることを知ら
   せる手段を設けたことを特徴とする、請求項第１項記載
   のツリー構造知識入力方式。 ８、フローチャートを修正する場合、フローチャートの
   １図形パターンの削除指示を行なうと、前後の関連のあ
   る図形パターンも同時に削除を行なう機能を設けたこと
   を特徴とした、請求項第１項記載のツリー構造知識入力
   方式。 ９、文列編集時、及び、フローチャート編集時に入力禁
   止手順を自由に書き換えられる機能を設けたことを特徴
   とする、請求項第１項記載のツリー構造知識入力方式。 １０、蓄付されたフローチャートの情報を、知識として
   任意の形式に変換する機能を設けたことを特徴とする、
   請求項第１項記載のツリー構造知識入力方式。