JPH02151973A - 高速条件照合方法 - 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、値の集合と条件の集合とから、満たされる条
件を高速に探す高速条件照合方法及びプロダクションシ
ステ１１に係り、特に作業記憶要素とルール集合を照合
し推論を行うプロダクションシステムに好適な条件照合
方法に関する。

〔従来の技術〕

プロダクションシステムや、条件文（ｉｆ　　条件式　
Ｔ　ＨＥ　Ｎ　　実行文）の条件式（例、　ａ＝＝ｂ十
１、変数ａの値が変数すに定値１を加えたものと等しい
）が満足されるか否かの判定を行う条件判定を含む言語
処理系では、複数の条件文のうちから条件式が満たされ
る条件文を探す条件照合を高速に処理することが要求さ
れる。

変数と定値に関する条件判定を記述した条ヂ１式％式％
） 一変数に関する複数の条件文に対する条件照合において
は、従来技術として次のようなものがある。

ソフトウニアープラクチス　アンド　エクスビアレンス
、ヴオリューム１１　（１，９８１，）第５〕２９頁か
ら第９４２頁（ＳＯＦＴＷＡｒｌＥ−ＰＲＡＣＴＩＣＦ
、　ＡＮＤＥＸＰＥＲＩＥＮＣＥ、　Ｖｏ　１．１１　
（１９Ｂ　、１．）、　ＰＴ’９２９−９４２）に示さ
れるように、条件文の数を１１個としたとき、条件文を
順番に逐次比較し条ヂ１照合を平均ｎ　／　２回の条件
判定で行う逐次比較方７７（、及び各条件文内の定値を
抽出し、それをソー１−シて並べ、二分探索方法髪用い
て、逐次方法より１１“１１速に平均（ｌ　ｏ　ｇ２ｎ
）回の条件照合を行う見分探索方法が提案されている。

また、プロダクションシステムの条件照合に関しては、
情報価１１１学会論文誌、ヴオリュー１１２８、ナンバ
７（，１９８７）第７６８頁から第７７５　’ｔｆに、
条件が排他関係にある条件を排他リンクで結合し、その
中の］−）の条件が満たされたときは、他の条件比較は
行オ）ないことで、条件の比較回数を減らず排他リンク
方法が提案されている。

しかし、ＪニーＭｊ５のいずれの従来技術においても、
各条件文の条件式の条件が互いに排他的なとき、すなわ
ち、条件式が満足されるための変数の値の範囲が、他の
条件式が満足されるための変数の値の範囲にｒ＋＜なら
ないときを前提にするものであった。

〔発明が解決しようとする＃題〕

」−記従来技術では、各条件文の条件式の条件が互いに
排他的でない場合、すなわち、変数の値によって、条件
か満足される条件文が複数存在する場合、上記の見分探
索方法や排他リング方法などの適用は検討されていない
。したがって、プロダクションシステムや条件照合を含
む言語処理系などでは、条件照合を処理が遅い逐次比較
方法で、すべての条件を比較しなくてはならないという
問題があった。

本発明の計１的は、各条件文の条件式が排他的でない場
合でも、各条件文の条件を排他的な新条件に変換するこ
とで、高速な条件照合を可能にずろ条件照合方法を提供
することにある。

本発明の他の目的は、上記の条件照合方法を用いた高速
なプロダクションシステ１１を提供づることにある。

〔課題を解決するための手段〕

ｉ記目的は、条件が排他的でない場合に、各条件文の条
件式に含まれる定値を基準にして、条件各条作文との関
係を解析し、各条件文の条件を排他的な新条件に変換し
、新条件が満たされたとき、その新条件に対応するもと
の条件文が満たされろと判定することにより達成される
。

〔作用〕

本発明によれば、条件照合のための定値と変数に関しノ
同−変数からなる条件文集合の各条件が排他的でない場
合に、各条件文の条件を排他的な新条件に変換すること
ができ、見分探索方法などを用いた高速な条件照合が可
能になる。またそれに伴い、高速なプロダクションシス
テムが実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第２図は、本実施例のシステム構成図である。

第２図のシステムは、条件の成立、不成）Ｚの判定を行
い、成立する条件の集合を求める条件照合処理を実行す
る８１算機１と１条件の成立、不成立の様子を表示する
モニタ装置及び条件とデータを入力する人力装置を備え
た端末装置２９条件やデータを記憶する記憶装「ｔ３．
外部データをケーブルを通して収集場、る外部データ読
み取り装置４より成る。第」ト１は、第２図のシステム
の処理フローである。第３図は、照合対象の条件の談合
１０であり、条件の集合１０は複数の条件１４から成り
、また条件１４は条件の集合１０内で同一な変数１１と
、演算子１２．定値１３より成る。以下、第１図の処理
フローを、第３図から第９図を用いて詳Ｍｌ＋に説明す
る。

まず、各機器、プログラムのデータ領域等の初期化を行
い（ステップ１００）、条件の照合を行う対象の条件の
集合１０（条件集合と呼ぶ）な記憶装置３より読み込む
（ステップ１０１）。

次に、読み込んだ条件集合１０髪互いに排他的（条件が
満足される変数の値の領域が、他の条件が満足されるた
めの変数の値の領域に東ならないこと）な新条件集合に
変数するために、条件集合１０内の変数１１の値＋５ｉ
２１（第４図参照）を、条件集合１０内の各定値１３を
１（甲に、第４図の様に互いに排他的な分割領域２２に
分割しくステップ１０２）、分割した各分割領域２２を
もとに。

新条件の集合２５（第５１Ｙ１参照。新条件集合を１ト
１ｒぶ。）を作成する（ステップ１０３　）。

次に、変換前の条件１４（旧条件と呼ぶ）と、変換後の
新条件２６の間の関係を解析し記憶しておくために、変
数１１の値が各分割領域２２にある場合の条件の真偽を
各条件ごとに判定し排他領域条件真偽表３０（第６図参
照）を作成する（ステップ１０４）。この排他領域条件
１″を為表；３０を用いて、変数１１の値が各分割領域
２２にあるとき満たされる条件の集合４１を各分割領域
ごとに求め新条件間条件変換表４０（第７図参照）を作
成する（ステップ１０５）。

以上のステップ１０１，１０２，１．０３，１０４゜１
０５により、互いに排他的な新条件集合２５（第５図）
と新条件間条件変換表４０（第７図）が得られる。以下
の処理では、得られた新条件集合２５と新条件間条件変
換表４０を用いて、条件照合を行う。

変数１１の値を記憶装置３または外部データ読み取り装
置４または端末装置２より読み込む（ステップ１０６）
。この変数１］の値をもとに、二分探索法を用いて新条
件集合２５を照合し新条件の成立判定を行う（ステップ
１０７）。次に、新条件間条件変換表４０を用いて成立
して新条件に対する旧条件集合を求める（ステップ１０
８）。

次に、成立した旧条件の有無を判定しくステップ１０９
）、１つも無ければ処理を終了する。１つでもあれば、
成立する１１１条件に対応する実行部の処理を行い（ス
テップ１１０）、ステップ１０６に戻り処理を繰り返す
。

本システムの特徴は、条件集合をそのまま照合するので
はなく、高速照合が可能な別の新たな条件に１度変換し
て、その新条件集合で照合処理を行い、新条件と変換前
の旧条件の関係を解析し記憶しておくことで、成立した
新条件から成立する旧条件集合を得る照合方法である点
にある。

以下、新条件の集合に対する高速な照合処理として、二
分探索法を用いた照合方法を、第８図。

第９図を用いて説明する。

第８図は、二分探索法による高速な条件照合を行うため
の定価表５０である。定価表５０は、１から値定表のサ
イズまでの配列番号５１と１条件の集合１０内の定値１
３の集合の要素を一１１昇順に配列番号５１の偶数番号
の位置に配置し奇数番号は未定義とした配列要：Ａ５２
と、第５図の新条件の集合２５に徒って配置した新条件
欄５３から成る。第９図は、定価表５Ｃ１用いて照合処
理を行う二分探索法を用いて照合処理フローである。以
下、第８図の定値衣５０を用いた第９図の処理フローを
詳Ｊｉｌ＋に説明する。

まず、照合処理を始めるにあたり、条件集合内の変数］
１である変数ａの値を変数Ｖに代入する（ステップ２０
１）。つぎに、定値衣５０を変数相 ■の値で見分探索するために、始期値として変数１にＯ
を変数丁・に定値衣サイズ−１を代入しくステップ２．
０２）、最終的に成立する新条件の定値衣５０上での位
置を与える変数９］をＯに初期設定する（ステップ２０
３）。

以下、定値衣５０上で変数ａの値が見つかるか（ステッ
プ２０９の判定がＮｏのとき）、定値衣５０に変数ａの
（ｔｉが無いことが分かる（ステップ２０４でＹｅｓの
とき）まで、二分探索法による定値衣５０の探索を行う
（ステップ２０４からステップ２１０）。

定値衣５０上で変数ａの値が見つかった場合（ステップ
２０９でＮｏのとき）、変数ｍに成Ｓ′ｌした新条件が
人っている定値衣５０の配列番号５１が設定されている
ので、変数ｍの値で定値衣５０を引けば成立した新条件
を得ろことができろ（ステップ２　１、　５．２１．６
）。

定値衣に変数ａの値が無かった場合（ステップ２０４で
Ｙｅｓのとき）、変数Ｃに、最終に比較した定植衣５０
の配列ｅ素５２と変数ａの伯の間の大小関係が記憶され
ているので、変数Ｃの１１：負を判定すれば、（ステッ
プ２１３，２Ｊ：ｌ）、変数ａの値に対するポ値表５０
の配列番号５１かｔ（ヲられ（変数ｍの値＋１か一１番
１１の配列番号かが分かる）（ステップ２１．２　、２
１．　／１　、２．１．５　）、成立した新条件を得る
ことができろ（ステップ２１．６）。

以上、ステップ２０１からステップ２１６により、変数
ａの値がＪｊえられたとき、成）“ノする新条件を高速
に得ることができろ。成＼°ｆした新条件が分かれば、
成立する旧条件の集合は、新条件＋１’１条件変換表４
０によりすぐ判明する。

第９図の二分探索法を用いて照合方法により、条件集合
に条件比較の個数を（α＋β）個とした場合（αは等号
比較の個数、γはその他比較の個数）、従来の逐次比較
方法では条件比較が（α＋β）回、従来の互いに排他的
である等号比較のみを見分探索する等号見分探索方法で
は、（ｌ　ｏ　ｇｘ　（α）＋β）回必要であく）が、
本実施例の方法では、約（１、ｏｆ（ｚ（α＋β））以
下回（条件内の定値に等しいものが有れば比較回数は減
る）で済む。例えば、α＝３２．β＝３２の場合、逐次
方式では６４回、等号比較のみの見分検察方法では３７
回の比較が必要であったのに対し、本実施例の方式では
約６以下回の比較で行える。

次に、他の実施例に−）いて説明する。

上記の実施例では、新条件集合に対する照合処理に、定
４Ｈｆ４．表５０に対する二分探索法を用いた。

これに対し、第１０図、第１１−図に示す２つの実施例
ば、共に計算機言語の条件判定命令をベースとした条件
照合を行うプログラムを生成し、この条件判定命令から
なるプロゲラ１１またはブロクラムより変換した中間コ
ードをインタプリティブに実行するか、コンパイルして
その実行コードをハードウェアで直接実行することで条
件照合を行う（＋　３　） ものである。

まず、第１０図の実施例では、互いに排他的である新条
件を、見分探索のアルゴリスムに従って、条件判定命令
を用いて見分木構造に配置し、プログラム化したもので
ある。第１．０図では、Ｘ’ｌｉ　Ｒｌｉｌ算機言語の
条件判定命令を用いた実施例であるが、アセンブリ言語
や、マシン語、マイクロプロゲラ１１言語等の計算機上
で処理される条件判定命令を用いても同様に行える。

第１０図のプロゲラｌ＼を実行することで、（１、ｏｇ
２（α＋β））以下回（条件の定値に等しいものが有れ
ば比較回数は減る）の比較で条件照合が行える。例えば
、α＝　３２　、β＝３２の場合、６以下回の比較で条
件照合が行える。

第１１図の実施例は、変数ａがある値（ここでは、３．
０　を仮定）を中心に変動することが前もって分かつて
いる場合に有効な実施例であり、条件比較の成功確率が
高いと考えられる新条件から、条件判定命令を用いて順
次配置し、プロゲラ１１化したものである。各新条件は
互いに排他的である（Ｉ４） ので、ｉ　、１’−１−、ｌ＋　ｅｎ−ｅＪ−ｓ　ｅ−
構文でプロクラ１１化でき、条件判定命令を逐次比較し
、ある条件が真と成った時点で照合処理は終了できる。

残りの条件比較は行わすにすむ。

第１１図のプロタラ１１を実行することで、変数ａの値
がある値を中心に少量変動する場合、」見開のいずれの
実施例よりも少ない比較回数で照合処理を実現できる。

新条件の集合に対する照合処理方法として、ジャンプテ
ーブルを用いる方法を、第２２図、第２ニーＬ図を用い
て説明する。第２２図は、条件の集合８５である。但し
１条件の集合８５の内の変数ξ ８６は、値域と・して小さな自然数←←ることが萌もっ
て分かつているとする。本実施例の変数Ｐは、１以上５
以下の自然数をとるものとする。この場合、第２３図の
ジャンプテーブル８７を用いた照合処理が行える。ジャ
ンプテーブル８　’７は、変数８６の値域に対１．？；
　した配列番号８８と、変数８６が配列７１９号８８と
宿・しい値をとったとき満たされる条件の集合８９から
成る。ジャンプテーブル８９を用いた照合処理は、変数
８６の値でジャンプテーブル８９を引き、対し？、；す
る満たされる条件の集合８９を参照することのみで行え
る。即ち、本実施例の方式では、比較回数は０回である
。

さて、これまでの実施例では、条件文の条件の定値が数
字の場合を考えていたが、定値が文字または文字列のと
き殺実施例を説明する。定値がゾ字または文字列の場合
は１文字や文字を数字に１対Ｆに対応付ける表を設ける
。例えば、定値が文字のみのときは、文字をコード表の
コートに対Ｊ、？、；付けたり、文字列のときは、型、
ねれる文字列を辞書順に入れ、その表の内での位置（配
列番号やアドレス等）と対応付ける。これにより、定値
が数字に置き換えられ、上記した実施例の方法を適用で
きる。

次に、条件が自然語で書かれている場合の′火施例を、
第１２図、第１３図を用いて説明する。条件が自然語で
書かれている場合は、その各条件の意味を解析して、意
味的に排他的な新たな条件に変換する。第１２図は、条
件が自然語で舛かれた条件の集合である。第１２図の条
件の集合は、例えば、”ｘ君の年齢″を”　Ｘ、　　８
ｇ４ｋ　”、“１０才″を１′１０”に、“以上″す“
〉＝２″と解釈することで上記実施例の条件の集合と等
しくなる。

即ち、自然語の条件に意味を与えた条件が得られる。第
１２図の条件の集合を、上記実施例に従うように変換し
た条件の集合が第１３図である。第１３図の条件の集合
は、先に述べた実施例に従って、排他的な新たな条件に
変換でき、高速なアルゴリズムによる高速な条件照合が
行える。

次に、条件の内に論理和または論理積がある場合につい
て説明する。第１４図は、条件の内に論考 理和または論理積がある条件の隼精である。この場合で
も、条件集合内の各定値を基準に変数の領域を互いに排
他的な分割領域に分割し、各分割領域ごとに各条件の真
鶴を判定すれば、第１５図の排他領域条件真偽表を作成
できる。第１５図の排他領域条件真偽表があれば、第１
６図の新条件旧条件変換表を作成できる。後の照合処理
は、上記実施例と同じである。

次に、条件集合に複数個の変数が含まれてい？）場合に
付いて第１７図、第１８図、第１９図、第２０図、第２
１図を用いて説明する。

第１７図は、複数の変数から成る条件の集合９１である
。本例では、変数Ａと変数Ｂに関する比較から条件は構
成されている。まず、異なる変数に関する比較間を全て
論理積のみにするために、異なる変数に関する比較の間
が論理和で連結されている場合（例えば、第１７図の条
件ＩＩ　）は、変数ごとに新たな条件（中間条件と呼ぶ
）に分け、その他の条件はそのままとした第１８図の中
間条件の集合９２を作成する。中間条件と元の条件（旧
条件）との関係は、第１９図の中間条件１１１条件変換
表９３で与える。中間条件の集合９２内の各中間条件は
、異なる変数に関する比較間を全て論理積のみで連結さ
れている。次に、各変数に対して、その変数に関する比
較のみに着目した新条件旧条件変換表を作成する。本例
では、第２０図。

第２１図の新条件旧条件変換表９３．９４がそれに対応
する。

この表を用いた条件照合処理は、まず、Ｉｊ、えられた
各変数の値に対して、各対応する新条件１１１条件変換
表を用いた上記各実施例に従った照合を行い、続いて、
これにより得られた各条件の集合に・共通に表れる条件
を、各条件の集合間のインタセクション演算（集合間の
共通要素を得る演算）により得ることで行える。

一ヒ記方法により、条件が複数の変数から成る場合にお
いても、高速な条件照合処理が行える。

なお、上記のいずれの実施例も１条件が排他的でない場
合を想定したものだが、条件が既に互いに排他的な条件
集合と成っている場合にも、本高速条件照合方法に従っ
て、照合処理を行うことで、高速な照合処理が行える。

本発明の高速条件照合方法は、比較対象データに対し、
複数の条件の中でいずれの条件が満たされるかを条件照
合する一般の計算機言語処理系の実現手段として適用可
能である。例えば、プロダクションシステムの照合処理
に適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、条件照合のための各条件がｔｌいに排
他的でない場合にも、条件照合の処０１！性能を向上で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、高速条件照合システムの処理フローである。 第２図は高速条件照合システムである。 第３図は、条件の集合である。 第４図は、分割領域を示す。 第５図は、新条件の集合である。 第６図は、排他領域条件真偽素である。 第７図は、新条件旧条件変換表である。 第８図は、定値衣である。 第９図は、見分探索法を用いた照合処理フローである。 第１０図は、見分木方式条件照合用ブロクラムである。 第１１図は、確立方式条件照合用プロゲラ１１である。 第１２図は、自然語で書かれている条件の集合である。 第１３図は、第１２図の条件の集合を本実施例用に変換
した条件の集合である。 第１４図は、条件内に論理積または論理和が含まれてい
る条件集合である。 第１５図は、第１４図の条件集合に対する排他領域条件
真偽表である。 第１６図は、第１４図の条件集合に対する新条件旧条件
変換表である。 第１７図は、論理積、論理和を含む条件の集合である。 第１８図は、第１７図の条件の集合の各条件な中間条件
に変換した中間条件の集合である。 第１９図は、中間条件Ｉ目条件変換表である。 第２０図は、新条件旧条件変換表である。 第２１図は、新条件旧条件変換表である。 第２２図は、条件の集合である。 第２３図は、ジャンプチーフルである。 Ｊ・・・条件の成立、不成立の判定を行い成立した条件
の集合を求める条件照合を行うｄＦ算機、２・・・条件
の成立、不成立の様子を表示するモニタ装置及び条件と
データを入力する入力装置を備えた端末装置、３・・・
条件やデータを記憶する記憶装置、４・・・外部データ
をケーブルを通して収集する外部データ読み取り装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変数と定値に関する条件からなる同一変数の条件集
   合に対する条件照合において、前記条件集合の各条件を
   、前記各条件の各定値を基準にして、互いに排他的な新
   条件からなる新条件集合に変換し、変換前の前記各条件
   と変換後の前記新条件の対応関係を求め、前記新条件を
   用いて条件照合し、照合できた新条件を前記対応関係を
   用いて、変換前の前記各条件にもどすことを特徴とする
   高速条件照合方法。 ２、変数と定値に関する条件からなる同一変数の条件集
   合に対する条件照合において、前記条件集合の各条件を
   互いに排他的な新条件からなる新条件集合に変換し、変
   換前の前記各条件と変換後の前記新条件の対応関係を求
   め、前記新条件を用いて条件照合し、照合できた新条件
   を前記対応関係を用いて、変換前の前記各条件にもどす
   ことを特徴とする高速条件照合方法。 ３、条件が自然語で書かれた条件集合に対する条件照合
   において、前記各条件の意味を解析し、その解析結果に
   基づいて前記条件集合の各条件を互いに排他的な新条件
   からなる新条件集合に変換し、変換前の前記各条件と変
   換後の前記新条件の関係を求め前記新条件を用いて条件
   照合し、照合できた新条件を前記対応関係を用いて変換
   前の前記条件に戻すことを特徴とする高速条件照合方法
   。 ４、条件が等号または不等号または否定からなる条件集
   合を、互いに排他的な新条件からなる新条件集合に変換
   し、変換前の前記各条件と変換後の前記新条件の関係を
   求め、前記新条件を用いて条件照合し、照合できた新条
   件を前記対応関係を用いて、変換前の前記条件にもどす
   ことを特徴とする高速条件照合方法。 ５、前記対応関係を計算機言語の条件判定命令を、二分
   木構造に配置することにより記憶することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項の高速
   条件照合方法。 ６、前記計算機言語の条件判定命令を、条件判定命令の
   うち条件が成立する確率が高いものから実行されるよう
   に順次配置することを特徴とする第５項記載の高速条件
   照合方法。