JPH02146629A - Trouble diagnostic device and inference device - Google Patents

Trouble diagnostic device and inference device

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Publication number
JPH02146629A
JPH02146629A JP63301163A JP30116388A JPH02146629A JP H02146629 A JPH02146629 A JP H02146629A JP 63301163 A JP63301163 A JP 63301163A JP 30116388 A JP30116388 A JP 30116388A JP H02146629 A JPH02146629 A JP H02146629A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inference
section
unit
node
logical structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63301163A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Chikamura
近村 敏
Hisakazu Kobayashi
久和 小林
Etsuji Nishino
西野 悦二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63301163A priority Critical patent/JPH02146629A/en
Publication of JPH02146629A publication Critical patent/JPH02146629A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To facilitate the description of a deep knowledge which is difficult to describe and to facilitate the production and the maintenance of a knowledge base by using a mechanism which sorts finely the functions and structures of a diagnostic object to changing these sorted functions and structures into the hierarchies based on the including relation and also inferring the state of the diagnostic object based on the data on the hierarchies. CONSTITUTION:A logical structure memory part 16 sorts finely the functions and structures of a diagnostic object to change these functions and structures into the hierarchies based on the including relation and holds the data on these hierarchies. A logical structure operating part 15 estimate the detailed states of the functions and structures of the diagnostic object, i.e., the node of the lowest rank node of the data structure based on the node state of the data structure held by the part 16 as well as the data structure. Thus it is possible to diagnose such troubles that so far could not diagnosed by the experiential knowledge only. Then the description of knowledges can be facilitated and at the same time the number of rules can be decreased. Thus the diagnostic ability is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、機能や構造を細かく分類し、それらを包含関
係によって階層化できる機器や装置の故障診断を対象と
した、故障診断装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a failure diagnosis device for diagnosing failures of equipment and devices that can finely classify functions and structures and hierarchize them based on inclusion relationships. .

従来の技術 近年、計算機を使った故障診断システムの開発が盛んに
行なわれている。このようなシステムでは、熟練技術者
の持つ専門知識を「もし 0.。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, failure diagnosis systems using computers have been actively developed. In such a system, the specialized knowledge of a skilled engineer can be reduced to ``if 0.''.

ならば 09.である。」といったプロダクションルー
ルの形で表現することが多く、知識ベースはプロダクシ
ョンルールの集合となる。
Then 09. It is. It is often expressed in the form of production rules such as '', and the knowledge base is a collection of production rules.

プロダクションルールによる前向き推論の場合、まず診
断対象に関する情報を問い合わせる質問を行ない、その
質問に対する答えが事実として作業領域に格納される。
In the case of forward inference using production rules, a question is first asked to obtain information about the diagnosis target, and the answer to the question is stored as a fact in the work area.

そして、その事実によって条件部が満足されるルールが
選択され、選択されたルールの結論部が新たな事実とし
て作業領域につけ加えられる。以後、この作業領域内の
事実によって条件部が満足されるルールが順次実行され
、実行できるルールがなくなるまで繰り返される。
Then, a rule whose condition part is satisfied by that fact is selected, and the conclusion part of the selected rule is added to the work area as a new fact. Thereafter, rules whose condition parts are satisfied by the facts in this work area are sequentially executed, and the process is repeated until there are no more executable rules.

故障診断ては後向き推論が用いられることも多い。故障
診断の場合、結論となる故障箇所が限られているために
、故障箇所に関する仮説を立て、それを証明する過程を
後向き推論によって行うことによって故障診断を行なう
ものである。この証明の過程において、故障診断システ
ムの使用者に対して診断対象に関する質問を随時行う。
Backward reasoning is often used in fault diagnosis. In the case of fault diagnosis, since the number of fault locations that can be concluded is limited, fault diagnosis is performed by forming a hypothesis regarding the fault location and performing the process of proving it by backward reasoning. During this certification process, the user of the failure diagnosis system is asked questions regarding the diagnosis target at any time.

また、前向き推論によって導き出された結論を仮説とし
て、後向き推論を行なう双方向推論によって故障診断を
行う場合もある。
Furthermore, failure diagnosis may be performed by bidirectional reasoning in which backward reasoning is performed using a conclusion drawn by forward reasoning as a hypothesis.

その他プロダクションルール以外の知識表現としては、
フレーム表現がよく使われる。
Other knowledge expressions other than production rules include:
Frame representation is often used.

発明が解決しようとする課題 TVやVTRなどの電子機器において、故障修理の専門
家が持つ知識を考えた場合、経験的に得た知識と、診断
対象に関する知識(例えば、電子機器の機器構成と機能
の関係や、信号の流れなどの知識)に分かれている。し
かし普通、計算機によって故障診断を行う場合、故障修
理の専門家の経験的知識(浅い知識)をプロダクション
ルールの形で表わすか、診断対象の構造などをフレーム
として表現している。このため、次のような問題があっ
た。
Problems to be Solved by the Invention When considering the knowledge possessed by experts in troubleshooting electronic equipment such as TVs and VTRs, it is important to understand that the knowledge acquired through experience and the knowledge of the subject of diagnosis (for example, the equipment configuration of electronic equipment) knowledge of functional relationships and signal flows). However, when fault diagnosis is performed using a computer, the empirical knowledge (shallow knowledge) of fault repair experts is usually expressed in the form of production rules, or the structure of the target to be diagnosed is expressed as a frame. For this reason, the following problems occurred.

プロダクションルールで知識を表現した場合、知識が平
面的になるため知識ベースは非常に複雑で巨大なものと
なり、保守も困難であった。なぜならば、プロダクショ
ンシステムでは、ルールとして記述されていない故障に
は全く対処できないため、診断能力を」二げるためには
登録ルール数を増加させるしかないためである。また故
障診断を行う場合、推論時に診断対象に関する情報を修
理者に対して質問する必要がある。しかし、プロダクシ
ョンシステムでは、質問に関する枠組みを持っていない
ため、質問をするためのルールを記述する必要があり、
ルール数を増やす原因となっている。
When knowledge is expressed using production rules, the knowledge becomes flat and the knowledge base becomes extremely complex and huge, making maintenance difficult. This is because production systems cannot deal with failures that are not described as rules at all, so the only way to improve diagnostic ability is to increase the number of registered rules. Furthermore, when performing failure diagnosis, it is necessary to ask the repair person about information regarding the diagnosis target at the time of inference. However, the production system does not have a framework for asking questions, so it is necessary to write rules for asking questions.
This causes the number of rules to increase.

一方、電子機器の構造をフレームで表現することにより
経験的な知識(浅い知識)だけではなく、深い知識を使
って故障箇所を推論する方法もある。
On the other hand, there is a method that uses not only empirical knowledge (shallow knowledge) but also deep knowledge to infer the failure location by expressing the structure of electronic equipment in a frame.

しかし、フレームの場合、その記述が複雑で、知識工学
及び計算機に関する専門家、いわゆるKEでないとうま
く知識の記述ができない。
However, in the case of frames, the description is complex, and only knowledge engineering and computer experts, so-called KEs, can describe the knowledge well.

このように、従来の技術では、知識の表現方法が複雑で
あり、また電子機器の故障修理の専門家の持つ知識の形
態と合わなかったために、知識ベースの作成、保守が困
難であった。
As described above, in the conventional technology, the method of expressing knowledge is complicated and does not match the form of knowledge possessed by experts in the repair of electronic equipment, making it difficult to create and maintain a knowledge base.

本発明は、上記問題点に鑑み、故障修理の専門家の持つ
知識の形態に合った知識表現を提供し、かつそれぞれの
知識表現に適した推論機構を備えた故障診断装置を提供
するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a failure diagnosis device that provides knowledge expressions that suit the form of knowledge possessed by failure repair experts and is equipped with an inference mechanism suitable for each knowledge expression. be.

課題を解決するための手段 上記問題を解決するために、請求項1記載の発明は、診
断対象の持つ機能や構造を細かく分類し、それらを包含
関係によって階層化したデータを保持する論理構造記憶
部と、論理構造記憶部に保持されたデータ構造のノード
の状態を入力とし、論理構造記憶部に保持されたデータ
構造を使って、その構造の最下層のノードである診断対
象の詳細な機能や構造の状態を推定する論理構造操作部
を有する推論装置である。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides a logical structure memory that holds data that finely categorizes the functions and structures of a diagnostic target and hierarchizes them based on inclusion relationships. section and the state of the node of the data structure held in the logical structure storage section as input, and using the data structure held in the logical structure storage section, determine the detailed function of the diagnosis target, which is the node at the lowest layer of the structure. This is an inference device that has a logical structure operation unit that estimates the state of the structure.

また請求項2記載の発明は、診断対象に関する症状や観
測値等の情報を入力する入力部と、診断対象の症状や観
測値等の情報と故障機能や故障範囲との因果関係を記憶
するルール記憶部と、前記入力部によって入力された情
報を元にルール記憶部の因果関係を使って故障機能や故
障範囲を推定する前向き推論部と、前向き推論部で推定
された故障機能や故障範囲を入力として、診断対象の機
能や構造を階層化したデータを使って診断対象の詳細な
機能や構造の状態を推定する前記推論装置を備えた故障
診断装置である。
The invention according to claim 2 also provides an input section for inputting information such as symptoms and observed values related to a diagnosis target, and a rule for storing causal relationships between information such as symptoms and observed values of the diagnosis target and a failure function and a failure range. a storage unit, a forward inference unit that estimates a failure function and a failure range using the causal relationships in the rule storage unit based on the information input by the input unit; The present invention is a fault diagnosis device equipped with the above-mentioned inference device that estimates the state of detailed functions and structures of a diagnosis target using data in which the functions and structures of the diagnosis target are hierarchized as input.

さらに、前記推論装置によって導出された詳細機能や構
造をゴールとして推論を行なう後向き推論部と、後向き
推論部による推論時に必要となる診断対象に関する情報
を問い合わせる質問部と前記質問部によって新たに入力
された診断対象に関する情報を元に再び前向き推論を行
えるようにするための全体制御部を付加してもよい。
Furthermore, a backward inference unit performs inference with the detailed functions and structures derived by the inference device as a goal, an interrogation unit inquires about information related to the diagnosis target that is necessary when inference is made by the backward inference unit, and the inquiry unit newly inputs information. An overall control unit may be added to enable forward inference to be made again based on the information regarding the diagnostic target.

別の解決法として、診断対象に関する状態を修理者に質
問するための質問項目を関連する項目毎に分類し保持し
た質問カード記憶部と、この質問カード記憶部に記憶さ
れたデータを使って診断対象に関する状態を入力する質
問カード制御部と診断対象の症状や観測値などの情報と
故障機能や故障範囲との因果関係を記憶するルール記憶
部と前向き推論部を有する故障診断装置も考えられる。
Another solution is to use a question card storage section that stores question items for asking the repairer about the condition related to the diagnosis object, categorized into related items, and the data stored in this question card storage section. A fault diagnosis device can also be considered that includes a question card control unit for inputting the state related to the object, a rule storage unit for storing causal relationships between information such as symptoms and observed values of the diagnosis target, and the failure function and failure range, and a forward reasoning unit.

さらに、この故障診断装置に前記論理構造記憶部と論理
構造操作部を有する推論機構を備えてもよい。
Furthermore, this fault diagnosis device may include an inference mechanism having the logical structure storage section and the logical structure operation section.

そして、前記質問カード記憶部と質問カード操作部を仔
する入力部と、入力部からの情報と前記ルール記憶部に
保持された因果関係を使って対象の状態を推定する前向
き推論部と前向き推論に置けるルールの結論部を入力と
して、前記論理構造記憶部に保持されているデータを元
に診断対象の詳細な機能や構造の状態を推定する論理構
造操作部と論理構造操作部によって推定された結果をゴ
ールとして推論を行う後向き推論部を有する診断装置と
することにより、寄り大きな効果が得られる。
and an input section that includes the question card storage section and the question card operation section, a forward inference section that estimates the state of the object using the information from the input section and the causal relationship held in the rule storage section, and a forward inference section. The logical structure operation unit and the logical structure operation unit estimate the detailed function and structure state of the diagnosis target based on the data held in the logical structure storage unit, using the conclusion part of the rule in the logical structure storage unit as input. By using a diagnostic device having a backward inference section that performs inference with the result as a goal, even greater effects can be obtained.

作   用 本発明は上記した構成によって、電子機器の故障診断に
必要な知識をその形態に合った形で計算機上に構築でき
るようにしたちのである。まず、診断対象の機能や構成
を細かく分類し、それらを包含関係によって階層化する
ことにより、フレームのような複雑な知識表現ではなく
簡単に修理の専門家の持つ深い知識を計算機上に構築で
きる。
Operation The present invention enables the knowledge necessary for fault diagnosis of electronic equipment to be constructed on a computer in a form suitable for the form thereof, by virtue of the above-described configuration. First, by finely classifying the functions and configurations to be diagnosed and layering them using inclusion relationships, it is possible to easily build the deep knowledge of repair experts on a computer, rather than using complex knowledge expressions such as frames. .

そしてこの知識を使って診断対象のより詳細な機能や構
造の状態を推定する機能を持つことにより、深い知識を
使った推論を可能にしている。これによって、従来経験
的な知識からだけでは、診断てきなかった故障について
も診断可能となる。
This knowledge is then used to estimate more detailed functional and structural conditions of the diagnostic target, making it possible to make inferences based on deep knowledge. This makes it possible to diagnose faults that could not previously be diagnosed using only empirical knowledge.

また、」上記の知識表現および推論装置を従来のプロダ
クションシステムにおける前向き推論や後向き推論と組
み合わせることにより、知識の記述が容易になるととも
にルールの数を減少させ、診断能力も向」ニさせること
ができる。
Furthermore, by combining the above knowledge representation and inference devices with forward reasoning and backward reasoning in conventional production systems, it is possible to easily describe knowledge, reduce the number of rules, and improve diagnostic ability. can.

さらに、質問項目を関連する項目毎に分類し、質問カー
ドという形でまとめ、その質問カードを制御する機構を
設けることにより、プロダクションルールのうちの質問
に関するルールを取り除くことができ、ルールの数を減
らすことができる。
Furthermore, by classifying question items into related items, organizing them in the form of question cards, and providing a mechanism to control the question cards, rules related to questions can be removed from the production rules, and the number of rules can be reduced. can be reduced.

また、質問カードという形て一度に複数の質問ができる
ために、一つの質問毎に推論が停止するわずられしさが
解消される。
Furthermore, since multiple questions can be asked at once in the form of question cards, the hassle of stopping reasoning after each question is eliminated.

プロダクションシステムにおいて、ルールの数が減ると
いうことは、知識ベースの記述が容易になり、保守も簡
単になるということである。
In a production system, fewer rules means that the knowledge base is easier to write and maintain.

実施例 以下、本発明の請求項1における一実施例を第2図によ
り説明する。第2図は本発明の請求項1の一実施例にお
ける推論装置の構成を示す図てあり る。第2図において21は論理構造操作部、22は論理
構造記憶部である。論理構造記憶部22には、診断対象
の機能や構造をその包含関係によって階層化したデータ
が保持されている。VTRにおけるこのデータ構造の一
部を第3図に示す。第3図において、それぞれの矩形を
ノードと呼び、矩形とうしをつなぐ矢印は包含関係を表
わす。つまりVTRにおける信号回路は録画信号回路と
再生信号回路とE−E信号回路から成っており、録画信
号回路は録画映像信号回路と録画音声信号回路と録画色
信号回路から成っているというものである。
EXAMPLE Hereinafter, an example of claim 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an inference device according to an embodiment of claim 1 of the present invention. In FIG. 2, 21 is a logical structure operation section, and 22 is a logical structure storage section. The logical structure storage unit 22 holds data in which functions and structures to be diagnosed are hierarchically classified according to their inclusion relationships. A part of this data structure in a VTR is shown in FIG. In FIG. 3, each rectangle is called a node, and the arrow connecting the rectangles represents an inclusion relationship. In other words, the signal circuit in a VTR consists of a recording signal circuit, a playback signal circuit, and an E-E signal circuit, and a recording signal circuit consists of a recording video signal circuit, a recording audio signal circuit, and a recording color signal circuit. .

第3図におけるノードのうち、輝度信号回路や映像ヘッ
ドなどの最下層にあるノードを終端ノードと呼び、診断
対象の詳細機能や構造を表わす。このように、ノード間
の関係を表わすデータ構造は必すしも木構造をしている
必要はなく、網構造をしていてもよい。論理構造操作部
2Iはこの終端ノードの状態を推論するものである。
Among the nodes in FIG. 3, the lowest layer nodes such as the luminance signal circuit and the video head are called terminal nodes, and represent the detailed functions and structure of the object to be diagnosed. In this way, the data structure representing the relationship between nodes does not necessarily have to be a tree structure, but may be a network structure. The logical structure operation section 2I infers the state of this terminal node.

第4図、第5図に論理構造操作部2Iの一実施例におけ
るアルゴリズムを示す。論理構造操作部は入力として、
任意のノードの状態を受は取る。ノードの状態としては
そのノードが”正常”か”異常”かのとちらかである。
FIGS. 4 and 5 show an algorithm in one embodiment of the logical structure operation section 2I. The logical structure operation section has as input,
Takes the state of any node. The status of a node is either "normal" or "abnormal."

ノードの状態が′″正常だった場合、そのノードの既存
の状態を調べ、それが゛正常”だった場合は何もしない
。既存の状態が未定だった場合はそのノードの状態を゛
正常゛に設定し、子供のノードの状態が”正常”である
ということを入力として再帰実行が行われる。ノードの
既存の状態が″″異常゛だった場合、そのノードの状態
を”正常パに変更し、そのノードを以前に゛′異常゛と
いう状態に設定した親のノードに対して、状態が変わっ
たこきを知らせる。そして、子供のノードの状態が“正
常゛であるということを入力として再帰実行が行われる
。これが、終端ノードに達するまで繰り返される。
If the node's state is 'normal', check the existing state of that node; if it is 'normal', do nothing. If the existing state is undetermined, the state of that node is set to ``normal,'' and recursive execution is performed using as input that the state of the child node is ``normal.'' If the existing state of a node was ``Abnormal'', change the state of that node to ``Normal'' and change the state to the parent node that previously set the node to ``Abnormal''. Then, recursive execution is performed using the input that the state of the child node is "normal". This is repeated until the terminal node is reached.

入力におけるノードの状態が”異常”だった場合、第5
図のアルゴリズムにしたがって状態の推定が行われる。
If the state of the node in the input is "abnormal", the fifth
The state is estimated according to the algorithm shown in the figure.

まず、そのノードの既存の状態を調べ、それが”正常”
だった場合は何もしない。
First, check the existing state of the node and check if it is "normal".
If so, do nothing.

既存の状態が”異常”または未定だった場合はそのノー
ドの状態を“′異常゛″に設定し、子供のノードの状態
が”異常”であるということを入力として再帰実行が行
われる。この時子供のノードの状態が一つも”異常”と
いう状態にならなければ、そのノード自身も”異常”で
はないとし、ノードの状態を”正常”に再設定しなおし
、親のノードに状態が変わったことを知らせる。これが
、終端ノードに達するまで繰り返される。さらに、再帰
実行することによって”異常”と推定された終端ノード
の集合と論理構造操作部が動作する前にすでに”異常゛
となっていた終端ノードの集合を比較し、その差集合に
含まれる終端ノードの状態を”正常゛に変更し、親のノ
ードに対して状態が変わったことを知らせる。
If the existing state is "abnormal" or undetermined, the state of that node is set to "abnormal", and recursive execution is performed using the input that the state of the child node is "abnormal". At this time, if the status of none of the child nodes becomes ``abnormal'', it is assumed that the node itself is not ``abnormal'', and the status of the node is reset to ``normal'', and the status of the parent node is changed. Let me know what has changed. This is repeated until the terminal node is reached. Furthermore, the set of terminal nodes estimated to be "abnormal" by recursive execution is compared with the set of terminal nodes that were already "abnormal" before the logical structure operation unit operates, and the difference set includes the Change the state of the terminal node to "normal" and notify the parent node that the state has changed.

例えば第6図のような状態だった場合に、ノード3が”
異常”という入力があったとき、最初”異常゛という状
態を持った終端ノードの集合は(ノード4、ノード5)
であり、入力によって異常となった終端ノードの集合は
(ノード5、ノード8)であるので、その差集合である
(ノード4、ノード8)は”正常”という状態に変更さ
れる。
For example, if the situation is as shown in Figure 6, node 3 is “
When there is an input “abnormal”, the set of terminal nodes that initially have the status “abnormal” is (node 4, node 5)
Since the set of terminal nodes that have become abnormal due to the input is (node 5, node 8), the difference set (node 4, node 8) is changed to the "normal" state.

子供のノードから状態の変更を伝えられた親のノードで
は、すべての子供のノードの状態が”正常”という状態
に変更されたならば、自分自身の状態を゛正常゛に変更
し、さらに親のノードに対して状態が変わったことを知
らせる。
A parent node that is notified of a state change from a child node changes its own state to "normal" once the state of all child nodes has been changed to "normal", and then changes the state of the parent node to "normal". Notify the node that the state has changed.

このように診断対象の機能や構造を使って診断対象の状
態を推定することにより、経験的な知識(浅い知識)だ
けでは診断てきなかった故障に対しても診断が可能にな
る。また、論理構造操作部のアルゴリズムを変更するこ
とにより、様々なタイプの診断を行うことができる。
By estimating the state of the diagnostic target using the functions and structures of the diagnostic target in this way, it becomes possible to diagnose faults that could not be diagnosed using only empirical knowledge (shallow knowledge). Furthermore, by changing the algorithm of the logical structure operation section, various types of diagnosis can be performed.

第1図に請求項1記載の推論装置を組み込んだ診断装置
の一実施例における構成を示す。第1図において11は
全体制御部、12は前向き推論部、13は後向き推論部
、14はルール記憶部、15は論理構造操作部、16は
論理構造記憶部、17は質問カード制御部、I8は質問
カード記憶部である。故障診断が開始されると、全体制
御部11はまず質問カード制御部17を呼び出す。質問
カード制御部17は質問カード記憶部I8に保持された
データを検索し、連の質問を表示し、ユーザからの入力
を受は付ける。質問に対するユーザの入力が終了すると
次に全体制御部11は前向き推論部12を呼び出し、前
向き推論が行われる。前向き推論において、発火したル
ールの結論部に論理構造のノード名とその状態が書かれ
ていた場合、それを入力として、論理構造操作部15が
呼び出される。論理構造操作部I5では、前述のアルゴ
リズムを使って論理構造記憶部16のデータを変更する
。このサイクルが表示すべき質問カード及び発火できる
ルールがなくなるまで繰り返される。この時点て、診断
対象の故障箇所は、論理構造記憶部16のデータの終端
ノードの状態という形て、ある程度絞り込まれている。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a diagnostic device incorporating an inference device according to claim 1. In FIG. 1, 11 is an overall control section, 12 is a forward reasoning section, 13 is a backward reasoning section, 14 is a rule storage section, 15 is a logical structure operation section, 16 is a logical structure storage section, 17 is a question card control section, and I8 is a question card storage section. When the failure diagnosis is started, the overall control section 11 first calls the question card control section 17. The question card control section 17 searches the data held in the question card storage section I8, displays a series of questions, and accepts input from the user. When the user's input to the question is completed, the overall control unit 11 then calls the forward inference unit 12, and forward inference is performed. In forward inference, if the node name of the logical structure and its state are written in the conclusion section of the fired rule, the logical structure operation section 15 is called using the node name and its state as input. The logical structure operation section I5 changes the data in the logical structure storage section 16 using the above-mentioned algorithm. This cycle is repeated until there are no more question cards to display and no more rules to fire. At this point, the failure location to be diagnosed has been narrowed down to some extent in the form of the state of the terminal node of the data in the logical structure storage unit 16.

さらに推定故障箇所を絞り込むために、全体制御部は推
定故障箇所の一部の状態が”′正常゛であるという仮説
をゴールとして、後向き推論部I3を呼び出す。後向き
推論部13ではルール記憶部14に保持されたに発火の
ルールのうち、その結論部にゴ−ルを持つルールを検索
し、その条件部が成立するかどうかを調べる。ルールの
条件部に質問項目がある場合、その質問項目を引き数と
して質問カード制御部17を呼び出す。質問カード制御
部I7は質問カード記憶部18を検索し、引き数として
与えられた質問項目を含む一連の質問を表示し、ユーザ
からの入力を受は付ける。ルールの条件部が質問項目で
ない場合は、その項目をサブゴールとして、後向き推論
を続ける。こうして診断対象に関する新たな情報が得ら
れた場合、全体制御部は再び前向き推論部12を呼び出
し、初期の推論サイクルに戻る。このアルゴリズムを第
7図に示す。
In order to further narrow down the estimated failure locations, the overall control unit calls the backward reasoning unit I3 with the hypothesis that the state of some of the estimated failure locations is “normal”.The backward reasoning unit 13 calls the rule storage unit 14. Search for a rule that has a goal in its conclusion part among the firing rules held in , and check whether the condition part holds true.If there is a question item in the condition part of the rule, check that question item. is used as an argument to call the question card control unit 17.The question card control unit I7 searches the question card storage unit 18, displays a series of questions including the question item given as an argument, and receives input from the user. If the condition part of the rule is not a question item, backward reasoning continues with that item as a subgoal.If new information regarding the diagnosis target is obtained in this way, the overall control unit calls the forward reasoning unit 12 again, Returning to the initial inference cycle, this algorithm is illustrated in FIG.

質問カード記憶部に保持される一連の質問項目には、そ
の一連の質問項目を表示するかどうかの条件を付加して
もよい。
A condition for whether or not to display the series of question items may be added to the series of question items held in the question card storage section.

発明の効果 以」二のように本発明は、診断対象の持つ機能や構造を
細かく分類し、それらを包含関係によって階層化し、ま
たそのデータを使って診断対象の状態を推論する機構を
設けることによって次のような効果が得られる。
Effects of the Invention As described in 2., the present invention provides a mechanism for finely classifying the functions and structures of a diagnostic target, hierarchizing them based on inclusion relationships, and inferring the state of the diagnostic target using the data. The following effects can be obtained.

(1)診断対象の機能や構造といった今まで知識ベース
として記述がむずかしかった深い知識を容易に記述でき
るとともに、知識ベースの作成や保守が容易になる。
(1) In-depth knowledge, which has been difficult to describe in a knowledge base until now, such as the function and structure of a diagnostic target, can be easily described, and the creation and maintenance of the knowledge base becomes easier.

(2)診断対象の機能や構造といった深い知識を使って
診断対象の状態を推定するため、経験的な知識(浅い知
識)では診断できなかった故障まで診断できるようにな
る。
(2) Since the state of the diagnostic target is estimated using deep knowledge such as the function and structure of the diagnostic target, it becomes possible to diagnose even failures that could not be diagnosed with empirical knowledge (shallow knowledge).

また、上記の推論機構を前向き推論や後向き推論と組み
合わせることにより、次のような効果が得られる。
Furthermore, by combining the above inference mechanism with forward inference and backward inference, the following effects can be obtained.

(3)診断対象の機能や構造をプロダクションルールと
して記述する必要がなくなるためにプロダクションルー
ルとして記述される知識の種類が統一され、知識の見通
しが良くなる。
(3) Since it is no longer necessary to describe the functions and structures of the diagnostic target as production rules, the types of knowledge described as production rules are unified, and the knowledge outlook is improved.

(4)ルールの数を減らすことができ、プロダクション
ルールで記述された知識ベースの作成や保守が容易にな
る。
(4) The number of rules can be reduced, making it easier to create and maintain a knowledge base written in production rules.

さらに、診断対象に関する情報を入力するための質問を
関連する項目ごとに分類して保持し、それを制御する機
構を備えることによる、次のような効果が得られる。
Furthermore, the following effects can be obtained by providing a mechanism for classifying and retaining questions for inputting information regarding a diagnosis target by related items and controlling the questions.

(5)質問をするためのルールを記述する必要がなくな
るため、プロダクションルールとして記述される知識の
種類が統一され、知識の見通しが良くなる (8)−度に複数の質問を行えるため、ユーザへの質問
回数が減る。
(5) Since it is no longer necessary to write rules for asking questions, the types of knowledge described as production rules are unified, and the visibility of knowledge is improved. (8) - Since users can ask multiple questions at once, users The number of questions asked will decrease.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における故障診断装置の構成
図、第2図は本発明の一実施例における推論装置の構成
図、第3図は前記推論装置の実施ける論理構造操作部で
の推論の手順を示すフローチャート、第6図は診断途中
の状態の論理構造記憶部のデータ構造例を示す図、第7
図は本発明の一実施例である故障診断装置における診断
手順のフローチャー1・である。 11・・・全体制御部、12・・・前向き推論部、13
・・・後向き推論部、14・・・ルール記憶部、15・
・・論理構造操作部、!6・・・論理構造記憶部、17
・・・質問カード制御部、I8・・・質問カード記憶部
、2I・・・論理構造操作部、22・・・論理構造記憶
部。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第 図 第 図
FIG. 1 is a block diagram of a fault diagnosis device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an inference device according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the inference procedure; FIG.
The figure is a flowchart 1 of a diagnostic procedure in a failure diagnostic device according to an embodiment of the present invention. 11... Overall control unit, 12... Forward reasoning unit, 13
... backward reasoning section, 14... rule storage section, 15.
...Logical structure operation section! 6...Logical structure storage section, 17
...Question card control unit, I8...Question card storage unit, 2I...Logical structure operation unit, 22...Logical structure storage unit. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1) 診断対象の持つ機能や構造を分類し、それらを
包含関係によって階層化したデータを保持する論理構造
記憶部と、この論理構造記憶部に保持されたデータ構造
のノードの状態を入力とし、論理構造記憶部に保持され
たデータ構造を使って、その構造の最下層のノードであ
る診断対象の機能や構造の状態を推定する論理構造操作
部を有する推論装置。 (2) 診断対象に関する症状や観測値等の情報を入力
する入力部と、診断対象の症状や観測値等の情報と故障
機能や故障範囲との因果関係を記憶するルール記憶部と
、前記入力部によって入力された情報を元にルール記憶
部の因果関係を使って故障機能や故障範囲を推定する前
向き推論部と、請求項1記載の論理構造記憶部と、前記
前向き推論部で推定された故障機能や故障範囲を入力と
した請求項1記載の論理構造操作部を有する故障診断装
置。 (3) 前記論理構造操作部によって導出された詳細機
能や構造の状態をゴールとして推論を行なう後向き推論
部と、後向き推論部による推論時に必要となる診断対象
に関する情報を問い合わせる質問部と前記質問部によっ
て新たに入力された診断対象に関する情報を元に再び前
向き推論を行えるようにするための全体制御部を有する
請求項2記載の故障診断装置。 (4) 診断対象に関する症状や観測値などの情報を修
理者に質問するための質問項目を関連する項目毎に分類
し保持した質問カード記憶部と、この質問カード記憶部
に記憶されたデータを使って診断対象に関する症状や観
測値などの情報を入力する質問カード制御部と請求項2
記載のルール記憶部と請求項2記載の前向き推論部を有
する故障診断装置。 (5) 請求項4記載の質問カード記憶部と質問カード
制御部を入力部とする請求項2記載の故障診断装置。 (8) 請求項4記載の質問カード記憶部と質問カード
制御部を前向き推論時の入力部および、後向き推論時に
必要となる情報を問い合わせる質問部とした請求項3記
載の故障診断装置。
[Scope of Claims] (1) A logical structure storage section that classifies the functions and structures of a diagnostic target and holds data in which they are hierarchically organized based on inclusion relationships, and a data structure held in this logical structure storage section. An inference device that includes a logical structure operation section that takes the state of a node as input and uses a data structure held in a logical structure storage section to estimate the state of a function or structure to be diagnosed, which is a node at the lowest layer of the structure. (2) an input unit for inputting information such as symptoms and observed values related to a diagnosis target; a rule storage unit for storing causal relationships between information such as symptoms and observed values for the diagnosis target and a failure function and failure range; a forward inference section that estimates a failure function or a failure range based on the information input by the forward inference section and using the causal relationship in the rule storage section; a logical structure storage section according to claim 1; 2. A fault diagnosis device having a logic structure operation section according to claim 1, wherein the fault function and fault range are input. (3) a backward inference unit that performs inference with the detailed functions and state of the structure derived by the logical structure operation unit as a goal; an interrogation unit that inquires about information regarding the diagnosis target that is necessary when inference is made by the backward inference unit; and the interrogation unit. 3. The failure diagnosis apparatus according to claim 2, further comprising an overall control section for enabling forward inference to be made again based on information regarding the diagnosis target newly inputted by. (4) A question card storage section that stores and stores question items for asking the repair person about information such as symptoms and observed values related to the diagnosis target, categorized into related items, and the data stored in this question card storage section. Claim 2: A question card control unit for inputting information such as symptoms and observed values related to a diagnosis target using the control unit.
3. A fault diagnosis device comprising the rule storage unit as described above and the forward inference unit as claimed in claim 2. (5) The failure diagnosis device according to claim 2, wherein the question card storage section and the question card control section according to claim 4 are used as input sections. (8) The fault diagnosis device according to claim 3, wherein the question card storage section and the question card control section according to claim 4 are used as an input section for forward inference and an interrogation section for inquiring information necessary for backward inference.
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JPH05250378A (en) * 1992-03-05 1993-09-28 Toshiba Corp Unified control method for plant preventive maintenance information
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