JPH03110631A - 知識ベースシステム - 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、知識ベースシステムに関し、特に、専門家の
知識を所定の形式で表現して知識ベースに格納し、格納
された知識を用いて推論を行なうことにより専門家に代
わって問題解決を行なう知識ベースシステムにおいて、
推論処理を行う条件項目の条件値の取得を適切に行い得
るようにした知識ベースシステムに関するものである。

〔従来の技術〕

専門家の知識を知識ベースに格納し、格納された知識を
用いて推論を行なうことにより専門家に代わって問題解
決を行なう知識ベースシステムが開発されている。この
ような知識ベースシステムにおいては、専門家の知識は
、所定の形式で表現して入力され、編集して格納される
。格納された所定の形式の知識を用いて、結論を導出す
る推論を行う。

知識データシステムにおいて、知識を入力し、編集する
方式としては、例えば、表の行と列のそれぞれに条件項
目と結論項目を対応させ、各結論項目に対応する各条件
項目の条件の値を表の要素として表現して入力し、表形
式表現で知識を編集する表形式知識エディタが用いられ
る。このような表形式知識エディタでは、表形式の画面
を設けて、表形式の表現で知識を入力し１編集を行なう
。

例えば、第５図に示すような決定表の形で知識が表現さ
れ入力される。

第５図に示す知識表現の決定表１５において、決定表１
５の行方向の５１ａ、５１ｂ＝・・・、５１ｎは推論の
答えとなるべき結論項目を表わし、決定表１５の列方向
の５２ａ　、　５２ｂ　、・・・、５２ｍは結論の成立
を判断するための条件項目を表わしている。また、決定
表１５の行列の要素５３では、結論が成立するための条
件値を指定する０例えば、第５図の決定表１５において
、結論３に対しては、条件Ａの値がａ２、条件Ｂの値が
ｂｌ、条件Ｃの値が０１となっており、これらの条件（
ａ２．ｂｌ、ｃｌ）が同時に成立したときに結論３が成
立することを示している。また、表の要素における空欄
は、その結論に関して該当している条件の値は何でもよ
いことを示している。条件の値を無指定とする知識表現
が空欄では、他の意味での空欄と混同する可能性がある
場合には、空欄の代わりに特定の記号または文字列（例
えば“＊”）を指定するようにもできる。また、第５図
の決定表１５において１行方向の条件項目と列方向の結
論項目は入れ替わっていてもよい。

知識表現は、第５図の決定表のように表現されるが、こ
の決定表からは、結論を得る推論処理を速くは行えない
ので、第５図の決定表の知識表現からは１例えば、第６
図に示すような決定木が生成される。第６図において、
２１．２２．２３は条件判定ノードを示し、各々の条件
判定ノード２１．２２゜２３の下に付加されたブロック
の値は条件判定に対する条件値（判定値）を示している
。この決定木における知識表現は、例えば、条件判定ノ
ード２１の条件Ａに対して判定値が８１の場合は、決定
木を下にたどり、次に条件判定ノード２２の条件Ｂの判
定を行なうことを示している。そして、更に下にたどり
、条件判定ノード２３の条件Ｃの判定を行う、このよう
にして、決定木の知識表現からは、決定木を順次に下に
たどり、結論を導出する。なお、決定木における各々の
条件判定の順序は必ずしも決定表における条件の記述順
序と一致していなくてもよい。

第５図の決定表の表形式の表現で入力され知識を編集し
て、第６図に示すような決定木を生成し。

生成された決定木をたどることにより、当該知識を用い
た推論実行がおこなわれることになる。

（発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したように、知識ベースシステムにおい
ては１表形式知識エディタによって知識を所定の形式で
表現して入力し、編集を行うことが容易にできる。しか
しながら、各々の条件項目に対する値（条件値）をどの
ように入手するかを指定する記述手段がないため、推論
機構が推論実行時において条件値を入手（取得）する方
法は。

システムであらかじめ用意された方法で行なうしかなか
った。

しかし、推論実行時において、各々の条件値の取得可能
な時期や取得方法は、各々の条件項目毎に異なっている
のが一般的であるため、システムで用意された一律の方
法により各々の条件値を取得するだけでは、個々の条件
項目に対応しての処理が不可能であるという問題があっ
た。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、表形式知識エディタを備える知識ベー
スシステムにおいて、表現形式で表現した知識の各々の
条件項目対応に条件値の取得方法を指定可能とした知識
ベースシステムを提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の知識ベースシステ
ムは、表の行と列のそれぞれに条件項目と結論項目を対
応させ、各結論項目に対応する各条件項目の条件の値を
表の要素として指定し、各条件項目の条件値から結論を
導出する決定木を生成する表形式知識エディタと、決定
木を格納する知識ベースと、決定木により推論を行う推
論機構とを有する知識ベースシステムにおいて、決定木
の各条件項目に対して条件値を取得するデータ入手方法
を指定したデータ入力方法定義テーブルを設け、推論機
構により決定木に基づく推論処理を実行し、結論を導出
する各条件項目の条件値が必要になった時、データ入力
方法定義テーブルで指定したデータ入手方法により必要
なデータを取得して条件値を決定し、推論処理を実行す
ることを特徴とする。

〔作用〕

前述の手段によれば、知識ベースシステムにおいて、知
識表現の決定表から生成した決定木の各条件項目に対し
て条件値を取得するデータ入手方法を指定したデータ入
力方法定義テーブルが設けられる。そして、推論機構が
決定木に基づき推論処理を実行する際に、′結論を導出
する各条件項目の条件値が必要になった時、データ入力
方法定義テーブルで指定したデータ入手方法により必要
なデータを取得して条件値を決定し、推論処理を実行す
る。

このように、知識表現の各条件項目に対応して、データ
入手方法を定義するデータ入力方法定義テーブルが設け
られ、データ入力方法定義テーブルにより、条件値の入
力方法が多様に任意に指定できるので、個々の条件項目
に対応して適切な処理が可能となる。

データ入力方法定義テーブルは、表形式知識エディタと
は別に設けたデータ入手方法定義プロセスにより作成す
ることにより、知識ベースシステムにおける条件データ
取得方法の自由度を高めることができる。

これにより、各条件項目によって異なる時期、方法によ
り条件値となるデータを入手することができ、知識ベー
スシステムにおける条件データ取得方法の自由度を高め
ることができる。

（実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例にかかる知識ベースシステ
ムの構成要部を示すブロック図である。

第１図において、１は知識ベースシステム、２は知識ベ
ース、３は表形式知識エディタ、４はデータ入力方法定
義プロセス、５は推論機構、６は条件データ入力方法実
行プロセス、７は診断対象装置である６表形式知識エデ
ィタ３は、専問家８からの知識入力を表形式の画面で受
は付けて、表形式で知識を表現した決定表ＩＳを生成す
る。決定表１５は、表の行と列のそれぞれに条件項目と
結論項目を対応させ、各結論項目に対応する各条件項目
の条件の値を表の要素として指定して生成した表であり
、知識表現を所定形式の表形式で統一して取り扱えるよ
うにし、容易に知識を表現して入力可能としたものであ
る（第５図）。また、表形式知識エディタ３は、生成し
た決定表１５から各条件項目の条件値から結論を導出す
る決定木１εを生成し、生成した決定木１”６を知識ベ
ース２に格納して推論処理で参照できるようにする０例
えば、今、利用者１１が知識ベースシステム１に対して
質問を入力すると、推論機構５が上述のように生成した
決定木１６に基づいて、推論処理を行い、結論を導出す
る。この場合、すなわち、推論機構５により推論処理を
行い結論を導出する場合、推論機構５では、知識表現の
決定木！６の各々の条件項目に対する条件値が取得され
なければならない。この条件項目に対する条件値の取得
を、どのような入手方法で入手するか定義するために、
ここではデータ入力方法定義テーブル１２が設けられる
。このデータ入力方法定義テ、−プル１２は、システム
開発者９がデータ入力方法定義プロセス４を起動して作
成するものであり、推論機構６では、データ入力方法定
義テーブル１２により規定された条件データ入力方法に
より条件値を入力し、推論処理を実行する。

第２図は、条件項目に対して条件値の入手方法を定義し
たデータ入力方法定義テーブルの一例を示す図である。

第２図に示すように、データ入力方法定義テーブル１２
には、条件名のａ３１９条件の取り得る値の［３２，値
の数のｌ５３３．および条件値の入手方法の欄３４が設
けられ、各々の条件項目の各条件に対して、条件値を定
める各パラメータが指定される。すなわち、条件名（条
件Ａ２条件Ｂ。

および条件Ｃ）に対応して１条件値の入手方法がテーブ
ルの各々の欄で指定される。条件の取り得る値のｌ１３
２では、各条件に対して取り得る値を列挙し、値の数の
欄３３では、条件値として取り得る値の数を示し、また
、条件値の入手方法の欄３４では、各々の条件値の入手
方法を定義している０例えば１診断対象装置の故障診断
を行なう知識ベースシステムの場合、条件値の入手方法
としては、■診断対象装置に接続されたセンサからデー
タを収集する方法、■診断対象の装置の状況を装置のオ
ペレータに問い合わせて入手する方法、■診断対象の装
置の過去の稼働状況から現在の状況を推定して入手する
方法などがあり、これらの入手方法を実行するための入
力プログラムのプログラム名などが設定される“。例え
ば、第２図の例では、■診断対象の装置の状況を装置の
オペレータに問い合わせて入手するプロセスを実行する
プログラム名としてｒ　ＩＮＰＵＴ−ＢＹ−ＭＥＮＵＪ
が指定され、また、■診断対象装置に接続されたセンサ
からデータを収集するプロセスを実行するプログラム名
としてｒ　ＳＥＮＳＥ−ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　Ｊが指定
される。このようなプログラム名で指定される各々のプ
ロセスは、例えば１条件データ入力法案行プロセス（６
；第１図）として、知識ベースシステムに予め備えられ
ているものである。

次に、このように構成された知識ベースシステムにおけ
る推論機構の推論処理の処理プロセスを説明する。

第３図は、推論処理を行う場合に条件項目に対応する条
件値を格納した条件値格納テーブル１３の一例を示す図
である。また、第４図は、推論機構が行う推論実行の処
理を説明するためのフローチャートである。

第４図のフローチャートの推論処理では、例えば、第５
図に示す知識表現の決定表１５から作成された第６図に
示す決定木１６に基づき、第２図に示すデータ入力方法
定義テーブル１２と、第３図の条件値格納テーブル１３
を用いて推論を実行する。

第４図を参照して説明する。推論実行処理では、まず、
ステップ４１において決定木（第６図）を参照して次に
判断すべき条件名を取得し、次のステップ４２で条件値
格納テーブル（第３図）を参照する６次に、ステップ４
３において１条件値格納テーブルに既に条件名に対応す
る条件値が格納されているかを判定し、条件値が格納済
みであれば、ステップ４５に進む０条件値格納テーブル
に条件値が格納済みである場合は、推論開始時に既に条
件値が格納されているか、あるいは推論実行中に他の条
件値を入手する際に同時に該当する条件値が入手され格
納されていることを意味する。ステップ４３の判定にお
いて、条件値格納テーブルに値が格納されていないと判
定されれば、次に、ステップ４４に進む、ステップ４４
においては、データ入手方法定義テーブル（第２図）を
参照し１条件名に対応するデータ入手法を実行し条件値
を得る。このようなデータ入手方法定義テーブルで定義
したデータ入手方法の実行により、条件値格納テーブル
に条件値が格納される。そして、次のステップ４５にお
いて、取得した条件値に従って決定木を１段下にたどり
、ステップ４６で結論に達したが否かの判断を行う。結
論に達した場合は推論の実行を終了する。結論に達して
いない場合は、ステップ４１に戻り、同様な処理を進め
て１次の条件項目に対応する処理を継続して行う。

以上本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが１本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を、逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

【発明の効果〕

以上、説明したように、本発明の知識ベースシステムに
よれば、知識表現の各条件項目に対応して、データ入手
方法を定義するデータ入方方法定義テーブルが設けられ
、データ入力方法定義テーブルにより、条件値の入力方
法が多様に任意に指定できるので、個々の条件項目に対
応して適切な処理が可能となる。

また、各条件項目によって異なる時期、方法により条件
値となるデータを入手することができ、知識ベースシス
テムにおける条件データ取得方法の自由度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかる知識ベースシステ
ムの構成要部を示すブロック図、第２図は、条件項目に
対して条件値の入手方法を定義したデータ入力方法定義
テーブルの一例を示す図、 第Ｓ＠は、推論処理を行う場合に条件項目に対応する条
件値を格納した条件値格納テーブルの一例を示す図、 第４図は、推論機構が行う推論実行の処理を説明するた
めのフローチャート。 第５図は１表形式による知識表現の一例の決定表を示す
図、 第６図は、第５図の知識表現の決定表から生成される決
定木の一例を示す図である。 図中、１・・・知識ベースシステム、２・・・知識ベー
ス、３・・・表形式知識エディタ、４・・・データ入力
方法定義プロセス、５・・・推論機構、６・・・条件デ
ータ入力方法実行プロセス、７・・・診断対象装置、８
・・・専問家、９・・・システム開発者、！１・・・利
用者、！２・−・データ入力方法定義テーブル、１３・
・・条件値格納テーブル、１５・・・決定表、１６・・
・決定木、２１．２２．２３・・・条件判定ノード。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表の行と列のそれぞれに条件項目と結論項目を対
   応させ、各結論項目に対応する各条件項目の条件の値を
   表の要素として指定し、各条件項目の条件値から結論を
   導出する決定木を生成する表形式知識エディタと、決定
   木を格納する知識ベースと、決定木により推論を行う推
   論機構とを有する知識ベースシステムにおいて、決定木
   の各条件項目に対して条件値を取得するデータ入手方法
   を指定したデータ入力方法定義テーブルを設け、推論機
   構により決定木に基づく推論処理を実行し、結論を導出
   する各条件項目の条件値が必要になった時、データ入力
   方法定義テーブルで指定したデータ入手方法により必要
   なデータを取得して条件値を決定し、推論処理を実行す
   ることを特徴とする知識ベースシステム。
2. （２）データ入力方法定義テーブルは、表形式知識エデ
   ィタとは別に設けたデータ入手方法定義プロセスにより
   作成することを特徴とする請求項１に記載の知識ベース
   システム。