JPH0258131A - 設計エキスパートシステム構築方式 - Google Patents

設計エキスパートシステム構築方式

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JPH0258131A
JPH0258131A JP63208200A JP20820088A JPH0258131A JP H0258131 A JPH0258131 A JP H0258131A JP 63208200 A JP63208200 A JP 63208200A JP 20820088 A JP20820088 A JP 20820088A JP H0258131 A JPH0258131 A JP H0258131A
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JP
Japan
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design
node
designing
rule
input
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JP63208200A
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English (en)
Inventor
Masanobu Watanabe
正信 渡辺
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NEC Corp
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NEC Corp
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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、回路設計やソフトウェア設計等で代表される
設計問題を解決するエキスパートシステムを、設計モジ
ュールの表現言語と、モジュール変換用ルール言語を提
供することで、効率良く構築する設計エキスパートシス
テム構築方式に関する。
〔従来の技術〕
ルールベース方式に基づく設計エキスパートシステムを
開発する場合、その開発工数を削除し生産性を向上し、
システムのメンテナンス、拡張を容易にすることは、実
用上非常に重要な課題である。従来、設計エキスパート
システムは、汎用の知識表現、ルール表現言語で構築さ
れていたため、その開発では、各設計領域毎にモジュー
ル表現やモジュール変換ルールを構築するか、または、
汎用の表現言語や手続き言語で表現し開発していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の方式では、設計領域が少し異なるだけで、はとん
どすべてのプログラムを書き直すことになり、多大な工
数を必要とする。また、変換ルールを従来の手続き言語
で書いた場合は、作成されたエキスパートシステムの機
能拡張、メンテナンスが非常に困難になる。
本発明の目的は、設計オブジェクトや設計ルールの表現
用言語を提供することで、設計エキスパートシステムの
開発工数、メンテナンス、機能拡張工数を大幅に削減し
、上記の問題を解決するエキスパートシステム構築方式
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の設計エキスパートシステム構築方式は、入力さ
れた設計要求仕様のモジュールや、設計詳細化途中の中
間モジュールや、設計結果からなるモジュールを、ノー
ドとパスから構成されるネットワークで表現・保持・管
理する設計オブジェクト部と、 前記ノードとパスで構成されるネットワークを機能的に
等価変換して所与の目的レベルの構造に段階的に順次変
換する設計ルールを保持・管理する設計ルールベース部
と、 前記設計ルールの適用戦略を保持・管理する設計戦略部
と、 前記ノードとパスで構成されるネットワークで表現され
た設計要求仕様を入力し、設計結果を出力し、かつ、前
記設計ルールや前記設計戦略を入力する入出力部と、 前記設計オブジェクト部、設計ルールベース部。
設計戦略部、入出力部で実現される前記設計要求仕様を
、前記所与の目的レベルの構造へ前記設計ルールを適用
しながら設計合成する制御部とを備えることを特徴とし
ている。
〔作用〕
本発明の設計エキスパートシステム構築方式は、設計の
入力要求仕様、設計の中間状態モジュール表現、設計結
果のモジュール表現を、ノードとパスで構成されるネッ
トワークで表現する専用言語と、そのモジュールネット
ワークを機能的に等価変換するためのルール表現言語を
提供することで、開発者が短期間で設計エキスパートシ
ステムを構築することを可能にする。
ここで、モジュールネットワークでのノードには、入力
情報(in) 、内部状態(internal) + 
出力情Flip (out)、ステータス(statu
s)等が記述される。特に、出力情報は、入力情報と内
部状態の関数で、そのノードモジュールの機能を記述す
る。
またパスには、ノード間の接続情報(connect)
 +ステータス(status)等が記述される。接読
情報は、ノード間の接続情報を記述する。但し、出力情
報の詳細記述等は、各分野固有の形式をとることができ
る。つまり、モジュールネットワークの基本的記述形式
の枠組みが提供される。
一方、設計ルール記述用言語では、モジュールネットワ
ークの構造変換処理を行うための高機能関数(モジュー
ル分解、モジュールマージ等で、以後グラフ操作関数と
呼ぶ)が提供される。このグラフ操作関数は、各応用分
野毎にユーザがカスタマライズ化して利用できるので汎
用性がある。
つまり、ノード・パス記述の中でユーザ定義部(出力情
報の機能記述部等)に関する基本操作関数をユーザが定
義することにより、グラフ操作関数が起動すると、それ
に関連するユーザ定義部が必要に応じて変更される。
〔実施例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
図において、本発明の設計エキスパートシステム構築方
式1と中央処理部7とを示しており、設計エキスパート
システム構築方式1は、入力された設計要求仕様のモジ
ュールや、設計詳細化途中の中間モジュールや、設計結
果からなるモジュールを、ノードとパスから構成される
ネットワークで表現・保持・管理する設計オブジェクト
部6と、前記ノードとパスで構成されるネットワークを
機能的に等価変換して所与の目的レベルの構造に段階的
に順次変換する設計ルールを保持・管理する設計ルール
ベース部5と、前記設計ルールの適用戦略を保持・管理
する設計戦略部4と、前記ノードとパスで構成されるネ
ットワークで表現された設計要求仕様を入力し、設計結
果を出力し、かつ、前記設計ルールや前記設計戦略を入
力する入出力部3と、前記設計オブジェクト部6゜設計
ルールベース部5.設計戦略部4.入出力部3で実現さ
れる前記設計要求仕様を、前記所与の目的レベルの構造
へ前記設計ルールを適用しながら設計合成する制御部2
とを備えている。
設計エキスパートシステム構築部1を実現する各部は、
中央処理部7との間にデータおよび制御情報等を転送す
る外部インタフェースとして中央制御インタフェース2
7と中央入出力インタフェース37を有し、また各部の
相互間に、データおよび制御情報等を相互に転送する内
部インタフェースとし、制御入出力インタフェース23
.制御戦略インタフェース249戦略ルールインタフェ
ース45ルールオブジェクトインタフェース561戦略
入出力インタフェース34.ルール入出力インタフェー
ス35.オブジェクト入出力インタフェース36をそれ
ぞれ有している。
以下、これら外部インタフェースと内部インクフェース
をインタフェースと称する。
次に、本実施例の動作を、第2図から第4図を参照しな
がら説明する。なお、第2図から第4図は、第1図に示
された実施例の動作を示す図である。
まず、中央処理部7から、制御部2に対してインタフェ
ース27を通して設計エキスパートシステム構築要求情
報が転送される。制御部2は、構築指示をインタフェー
ス23を通して入出力部3に出す。入出力部3は、中央
処理部7からインタフェース37を通して構築情報を受
は取り、その情報の内容に従って、設計戦略情報はイン
タフェース34を通して設計戦略部4に、設計ルール情
報はインタフェース35を通して設計ルールベース部5
に、設計オブジェクト(設計要求仕様)はインタフェー
ス36を通して設計オブジェクト部6にそれぞれ渡され
る。
この後、設計問題解決の実行は、中央処理部7から、制
御部2に実行命令が渡された後、制御部2からインタフ
ェース24を介して設計戦略部4の指定された設計戦略
が起動される。この起動された設計戦略は、必要な設計
ルールの起動をインタフェース45を通して設計ルール
ベース部5に命令する。設計ルールベース部5は、指定
された設計ルールをインタフェース56を通して、前記
設計ルールが適用できるモジュールオブジェクトへの適
用を設計オブジェクト部6に依願する。設計オブジェク
ト部6は、前記設計ルールのモジュールオブジェクトへ
の適用を試み、適用可能であればルールを実行し、適用
不可能であれば適用せず、その結果をインタフェース5
6を通して設計ルールベース部5に知らせる。
以上の手順をくりかえし、指定された設計戦略(設計ル
ールの適用手順)が終了したとき、設計問題解決が終了
し、インタフェース24を介して制御部2に知らされ、
制御部2はインタフェース27を介して中央処理部7に
終了通知を行う。その後、中央処理部7から結果出力要
求が出されると、制御部2はインタフェース23を介し
て入出力部3に設計結果の出力を命しる。
以下、設計オブジェクトの表現例、設計ルールによるモ
ジュールの変換合成例、および、合成関数の実現例に関
して詳述する。
まず、第2図において、第3図と第4図に示す設計ルー
ルの実行部で使われるグラフ操作関数の役割を説明し、
その後、そのグラフ操作関数の実現例を述べる。
第2図では、ノード、パスで表現された設計オブジェク
トノード(node−1)がまず分解(decompo
se)されてnode−3が生成された後、2つの設計
オブジェクトノード(node−2とnode−3)が
マージ(merge)され、最後に2つの設計オブジェ
クトノード(node−1とnode−4)が生成され
ることを示している。この一連の処理は、設計オブジェ
クト部6で、設計ルールが設計オブジェクトに適用され
るときに実行され゛る。
次に、第2図、第3図において、モジュールの分解(d
ecompose)手順を説明する。第2図のnode
l (201)の分解操作(decompose no
de−1(八(8:1)。
AND、B(8:1) combinational)
は、第3図の処理フローに従って実現される。つまり、
node−1で部分スペック(A(8:1)、八ND、
B(8:1))をもつ部分を切り出し、combina
tional のインスタンスとして分解する。これは
第3図で、分解処理がスタートしくステップ301)、
まず、第2図のnode−1(201)が第4図の40
2のnodeに代入され、node−1の1npath
入力パス(B(8:1)、 A(8:1)、 F(0:
8))がold−inpathに代入される。また、n
ode−1のou tpa th出力パス(G(0:8
))がold−outpathに代入され、combi
nationalがclassに代入され、combi
nationalの新しいインスタンスがnewに代入
され、新しいパス(tl(0:1))が生成されnew
pathに代入される(ステップ302)。
次に、node−1のサブスペック (subspec
:ここでは(A(8:1)、AND、B(8:1))を
新しく生成したノードnew  (第2図のnode−
3(204) )の出力スペックとして、node−1
とnode−3の間を新しいパス(II (0: 1)
)’で接続し、node−1の新しい出力スペック(I
F H(0:1) THEN F(0:8) ELSE
 N0CIIANGE)として、node−3の出力ス
ペックを(A(8:1)、AND、B(8:1))  
とする(ステップ303)。
次に、分解前のnode−1(201)の入力パス(B
(8:1)、A(8:1)、F(0:8))と、分解後
のnode−1(203)とnode−3(204)の
両方の入力パス(A、B、F)との間での接続変更を行
う (ステップ304)。つまり、分解前はパスAとB
はnode−1に接続していたが、分解後はnode−
3に入力パスとして接続される。ただし、入力パスFは
分解前と同様にnode−1に接続されたままである。
最後に、node−1の出力パスの調整を行う (ステ
ップ305)。第2図の例ではnode−1の出力パス
G(0:8)は、分解前後では変化しない。
次に、第2図、第4図において、node−3(204
)とnode−2(205)をマージして、一つの設計
オブジェクh node−4(207)にするマージ操
作について、その処理手順を説明する。実行される設計
ルールが、上記のnode−3(204)とnode−
2(205) とのマージ処理を要求する(merge
node−3node−2combinational
)とき、マージ操作がスタートする(ステップ401)
。つまり、node−3とnode−2をマージし、新
しいノードをcombinational のインスタ
ンスノードとする。まず、node−3(204)  
とnode−2(205) の入力パスの和集合(A、
R,C)をold−inpathに代入し、node−
3(204)  とnode−2(205)の出力パス
の和集合(F、H)をold−outpathに代入し
、クラスcombinat。
1onal の新しいインスタンスnode−4(20
7) Gnewに代入する(ステップ402)。
次に、node−3とnode−2の2つの出力スペッ
クをマージし、新しいスペックをnew 5pecに代
入し、neWノード(node−4(207))の出力
スペックとする(ステップ403)。
次に、node−3(204)とnode−2(205
)との入力パスの和集合と、node−4(207)の
入力パスとの調整を行い、入力パスの整合性をとり、同
様に、node−4(207)の出力パスの調整を行う
(ステップ404)。
最後に、node−3(204)  とnode−2(
205)は不要となったので、活性から非活性にして、
合成設計の対象からはずす(ステップ405)。
以上でマージ処理を終了する(ステップ406)。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、設計オブジェクトをノー
ドとパスから構成されるネットワークで表現し、設計オ
ブジェクトの合成操作をノードとパス上での機能等価変
換するグラフ操作関数を提供することで、設計ルールの
記述が容易となり、また、設計エキスパートシステムの
機能拡張、メンテナンスに必要な工数を大幅に削減でき
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は、ノードとパスからなるネットワーク上のグラフ操作
関数例(分解とマージ)を説明する図、 第3図は、分解操作関数の処理フローを示す図、第4図
は、 図である。 1・・ 2・・ 3・・ 4・・ 5・・ 6・・ 7・ 23、24゜ マージ操作関数の処理フロ゛−を示す ・・設計エキスパートシステム部 ・・制御部 ・・入出力部 ・・設計戦略部 ・・設計ルールベース部 ・・設計オブジェクト部 ・中央処理部 27、34.35 4546・・・・・インタフェース

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力された設計要求仕様のモジュールや、設計詳
    細化途中の中間モジュールや、設計結果からなるモジュ
    ールを、ノードとパスから構成されるネットワークで表
    現・保持・管理する設計オブジェクト部と、 前記ノードとパスで構成されるネットワークを機能的に
    等価変換して所与の目的レベルの構造に段階的に順次変
    換する設計ルールを保持・管理する設計ルールベース部
    と、 前記設計ルールの適用戦略を保持・管理する設計戦略部
    と、 前記ノードとパスで構成されるネットワークで表現され
    た設計要求仕様を入力し、設計結果を出力し、かつ、前
    記設計ルールや前記設計戦略を入力する入出力部と、 前記設計オブジェクト部、設計ルールベース部、設計戦
    略部、入出力部で実現される前記設計要求仕様を、前記
    所与の目的レベルの構造へ前記設計ルールを適用しなが
    ら設計合成する制御部とを備えることを特徴とする設計
    エキスパートシステム構築方式。
JP63208200A 1988-08-24 1988-08-24 設計エキスパートシステム構築方式 Pending JPH0258131A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11403270B2 (en) 2018-06-22 2022-08-02 Nec Corporation System configuration derivation device, method, and program
US11561770B2 (en) 2018-05-07 2023-01-24 Nec Corporation System configuration derivation device and system configuration derivation method

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US11561770B2 (en) 2018-05-07 2023-01-24 Nec Corporation System configuration derivation device and system configuration derivation method
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