JPH03135626A - エキスパートシステム - 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、エキスパートシステムにおいて知識ベースの
内容を使用者にとって理解しやすい形で表示する機能に
関する。

〔従来の技術〕

エキスパートシステムにおいて、そのシステムの利用者
は出力された推論結果を検討したり、より適切な推論結
果を得る目的で知識ベースの内容を参照したり、その保
守点検を行う必要がある。

しかしながら、知識ベースはそのシステム設計者がその
知識ベースを構築するために都合のよいプログラム言語
例えばＬＩＳＰやＰＲＯＬＯＧやＣなどで作られている
ため、それらの言語に習熟していない利用者が知識ベー
スの内容を見ることは非常に困難であった。

また、ルール毎に対応する説明文を予め格納しておき、
ルールの表示要求に応じてその説明文を表示させるもの
があるが、この場合ルールの数だけそのルールの説明文
が必要であり、ルール数が大きくなるとその作成及び管
理に大きな労力を必要とする。さらにシステム稼働後に
ルールが追加された場合説明文も同様に追加しな（では
ならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、上記実状に鑑みシステムに対して大き
な負担を与えずにシステム利用者が容易に知識ベースの
内容を理解できるエキスパートシステムを提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、本発明によれば、以下の構成、つまり １）プログラム言語で書かれたルールを収納した知識ベ
ースと、 ２）前記知識ベースを利用して推論実行する推論機構と
、 ３）プログラム言語と自然言語の対比辞書を収納してい
る辞書ファイルと、 ４）この辞書ファイルを用いてプログラム言語で書かれ
た知識ベースの内容を自然言語で変換する変換部と、 を備えたエキスパートシステムによって解決される。

〔作　用〕 この構成によれば、利用者が知識ベースの内容、例工ば
あるルールを見る際は、自動的に自然言語に翻訳されて
出力されるのでプログラム言語ニ習熟していなくても容
易に理解することができる。例えばこの知識ベースがＬ
ＩＳＰで書かれていたとして、ルール内に（＄ソウサニ
ンチゴミギレ）と言うＬＩＳＰの言語の表現があるとこ
れは辞書ファイルを参照することによって自然言語に変
換されて“ゴミギレの操作を認知しました”と出力され
る。

〔効　果〕

本発明によるエキスパートシステムでは、プログラミン
グ言語で書かれた知識ベースの内容が自然言語で出力さ
れるのでプログラム言語に習熟していない者でもその知
識ベースの保守・点検が容易に行うことができる。

〔その他の特徴〕

本発明の好ましい実施態様において、前記辞書ファイル
にルールを構成するプログラム言語、例えばＬＩＳＰに
よる関数表現とこれに対応する自然言語表現を少なくと
も収納しておき、前記変換部がＬＩＳＰによる関数表現
に基づいて辞書ファイルの自然言語表現を取り出すとと
もに関数に用いられた変数にはルール内の対応する値を
代入して前記出力部に送り出すものがある。この構成に
よれば、ルールに用いられているＬＩＳＰ関数をインデ
ックスとして辞書ファイルが作られており、これを参照
しながら自然言語に変換し、さらにその関数に使われて
いる変数値もそのルールでの値が代入される。特に大き
な利点は、ＬＩＳＰ関数をインデックスとして辞書ファ
イルを作成しているため、多くのルールで共通に使われ
ているＬＩＳＰ関数は大変多いことを考えると、そのル
ール数が大きくなっても、辞書の容量はそれほど大きく
ならないことである。もし、システム稼働後にルールが
追加されるようなことがあっても、そのルールがすでに
辞書に登録されている関数で構成されているなら、辞書
に追加登録する必要もない。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図のおいて、焼却炉１には複数種類のセンサ２が設
けられており、各センサ２は計装盤３に接続されている
。また、焼却炉ｌ内には工業用テレビカメラ４が配置さ
れており、この工業用テレビカメラ４が第１信号ライン
５を介してデータ処理用コンピュータ６に接続されると
ともに、計装盤３が第２信号ライン７を介してデータ処
理用コンピュータ６に接続されている。

そして、このデータ処理用コンピュータ６は第３信号ラ
イン８を介して推論用コンピュータ９に接続されている
。また、この推論用コンピュータ９はキーボード１０お
よび出力装置としてのモニター装置１１と音声出力装置
１２とプリンタ１３が接続されている。

第２図に示すように推論用コンピュータ９は、データ処
理用コンピュータと接続されているデータ用インターフ
ェイス８０と、Ｌｉ５ｐ言語で書かれたルールからなる
知識ベース５ｏと、推論機構６０と、自然言語変換機構
７ｏと、そして外部の入出力装置１Ｏ１１１１２，１３
との接続調整を行うＩ１０インターフェース９０とを備
えている。

知識ベースには焼却炉ｌの運転技術に関する専門家の経
験則が複数のプロダクション・ルールとして格納されて
いる。このプロダクション・ルールは経験則を条件部と
動作部の形式で規定したものであり、たとえば条件部に
焼却炉ｌの設定温度を規定し、焼却炉１の現在の温度が
設定温度以上になれば動作部に規定した「温度が高い」
という判定値を結論とするものである。

また、プロダクション・ルールはルールクラスごとに階
層的に分類されており、ルールクラスは各タスクごとに
設けられている。このタスクとは焼却炉ｌを運転するた
めの制御手段の操作、および操作動作を行うために必要
とするサブタスクとしての操作量の算定などである。し
たがって、知識ベースはタスクごとに関係するプロダク
ション・ルールを集めてルールクラスとして分類すると
ともに、各ルールクラスに分類したプロダクション・ル
ールを、各タスクを形成するサブタスクごとに下位のル
ールクラスとして分類し、各下位のルールクラスに分類
されたプロダクション・ルールをさらに下位のルールク
ラスに階層的に順次分類したものである。

第３ａ図〜第３ｃ図は、焼却炉１の運転技術に関して構
築された知識ベースの具体的内容を示すものである。こ
の図では、理解しやすいように自然言語で示しているが
、もちろん実際の知識ベースでは、プログラミング言語
、ここではＬＩＳＰで書かれている。そして、第３ａ図
に示すように、知識ベースはセンサ値のチエツク、燃焼
データ個別判断の各ルールクラスで構成され、各ルール
クラス、たとえば「燃焼データの個別判断」は、「蒸気
Ｊ　　ｒＮＯｘＪなどの下位の複数のルールクラスで構
成されている。

また、下位のルールクラス、たとえば「運転操作判断」
は、［ごみ切れ兆候監視時操作Ｊ　「ごみ切れ兆候監視
時操作」などのさらに下位の複数のルールクラスで構成
されている。

そして、第３ｂ図〜第３ｃ図に示すように最下位のルー
ルクラス、たとえば「異常燃焼認知パターン」は、「ご
み切れ兆候認知」　「ごみ切れ認知」などの複数のプロ
ダクション・ルールで構成されている。

以下、上記構成における作用について説明する。

焼却炉ｌの燃焼状態を示す指標として温度、圧力などを
各センサ２で検出し、検出された計測値を計装盤３にお
いて所定のデータ形式の計測値データ処理用コンピュー
タ６に送信する。

また、工業用テレビカメラで焼却炉ｌの内部を撮像し、
撮像された画像の画像信号を第２信号ライン５を介して
データ処理用コンピュータ６に送信する。そして、処理
用コンピュータ６においては、入力された種々の計測値
データから蒸気量などを算出するとともに、画像から炎
の状態やごみ量などを算出し、センサ２で直接検出する
ことができなかった計測値データを収集する。そして、
収集された計測値データを第３信号ライン８を介して推
論用コンピュータ９に送信し、推論用コンピュータ９に
おいて焼却炉１の現在の焼却状態を判定するとともに、
将来の燃焼状態を推論し、推論された燃焼状態に対して
対応すべき焼却炉ｌの操作方法を推論結果としてモニタ
ー装置１１や音声出力装置１２およびプリンタ１３に出
力する。

このようにして出力された推論結果に基づいて焼却炉が
制御されるわけであるが、このシステムの構築時に知識
ベースに専門家の知識が完全にそして論理的に収納され
ることは難しいし、また現状のエキスパートシステムで
は人間のような学習能力を持っていないので、必ずしも
最適の結果を得られるとは限らず、エンドユーザとして
の使用者による知識ベースの内容の保守・点検が必要と
なる。この発明によるシステムでは、プログラミング言
語で書かれた知識ベースの内容が自然言語変換機構７０
の働きで自然言語で出力される。

次にこの自然言語変換機構７０について述べる； 第２図に示すように自然言語変換機構７０は辞書ファイ
ル７１と変換部７２から構成されている。

辞書ファイル７１は、第４図に示すように、知識ベース
つまりルールベースに使われている全てのＬＩＳＰ関数
がそのＬＩＳＰ関数名、自然言語名、ＬＩＳＰ表現、自
然言語表現、引数の個数をともなって登録されている。

例えば、ソウサニンチのところでは、ＬＩＳＰ関数名と
して”＄ソウサニンチ”、自然言語名として”操作認知
有無”、ＬＩＳＰ表現として”　（＄ソウサニンチ　Ｘ
ｉ）”、自然言語表現として”（ＸＩ　　の操作を認知
しました）”、引数の個数として”　１″が登録されて
いる。

変換部７２は、知識ベース５０の内容の出力を命令され
ると知識ベース５０と辞書ファイル７１にアクセスして
、ＬＩＳＰ言語で記載された知識ベースの主体であるＬ
ＩＳＰ関数を自然言語に変換して、Ｉ１０インタフェー
スを介して外部出力手段に送り出す。このＬＩＳＰ関数
から自然言語への変換は次のようなステップで行われる
； ステップＯ：出力すべきルールの決定、ステップ１：ル
ール内のＬＩＳＰ関数の検索、ステップ２：見つけ出さ
れたＬＩＳＰ関数に基づいて辞書ファイルの検索、 ステップ３：ルール内と辞書ファイルの該当部分のＬＩ
ＳＰ表現のパターンマツチングの実行 ステップ４：辞書ファイルでのＬＩＳＰ表現で使われて
いる引数へのルール内の対応する値の代入、 ステップ５：辞書ファイルの自然言語表現で使われてい
る変数へのステップ４で代入されたＬＩＳＰ表現の対応
する引数の代入、 ステップ６：ステップ５で確定された自然言語表現の出
力。

以下出力すべきルール内のＬＩＳＰ関数がなくなるまで
ステップｌからステップ６までを繰り返す。

例えば、ステップ１でＬＩＳＰ関数（＄ソウサニンチ　
ゴミギレ）が検索されたとすると；ステップ２で辞書フ
ァイル７１のソウサニンチのところが検索され、ステッ
プ３でルール内のＬＩＳＰ関数（＄ソウサニンチ　ゴミ
ギレ）と辞書ファイル内のＬＩＳＰ表現（＄ソウサニン
チ　ＸＩ）とを照合し、ステップ４でＸｌにゴミギレを
代入し、ステップ５で辞書ファイルの自然言語表現（Ｘ
Ｉ　　の操作を認知しました）を”ゴミギレの操作を認
知しました”にしてその変換を確定し、ステップ６で確
定文章をＣＲＴやプリンタに出力する。

このように変換の際にはルール内のＬＩＳＰ関数を辞書
ファイル内の一般化されたＬＩＳＰ表現（＄ソウサニン
チ　ＸＩ）と照合させるため特定化されたＬＩＳＰ関数
に依存しない一般的な変換が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係わるエキスパートシステムの一実施例
を示し、第１図はエキスパートシステムを用いた焼却炉
設備のブロック図、第２図は推論用コンピュータのブロ
ック図、第３ａ、ｂ、ｃ図は知識ベースの具体的内容を
示す説明図、第４図は辞書ファイルの一部を示す説明図
である。 （５０）・・・・・・知識ベース、（６０）・・・・・
・推論機構、（７１）・・・・・・辞書ファイル、（７
２）・・・・・・変換部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プログラム言語で書かれたルールを収納した知識ベース
   （５０）と、 前記知識ベース（５０）を利用して推論実行する推論機
   構（６０）と、 プログラム言語と自然言語の対比辞書を収納している辞
   書ファイル（７１）と、 この辞書ファイル（７１）を用いてプログラム言語で書
   かれた知識ベース（５０）の内容を自然言語で変換する
   変換部（７２）と、 を備えたエキスパートシステム。