JPH03211626A - 故障診断エキスパートシステムにおける知識ベースの生成方式 - 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】 概要 交換機等の各種装置の故障箇所を抽出するために用いら
れる故障診断エキスパートシステムに関し、 知識ベース管理の容易化及びメモリの使用効率の向上を
目的とし、 診断対象である複数の装置のうち故障が発生した装置の
被擬部分を、被診断装置の構成及び機能に関する知識ベ
ースに基づいて推論により抽出する故障診断エキスパー
トシステムにおいて、各装置の各構成要素に関する知識
を構成する諸元のうち、同一仕様の構成要素に関する知
識間で共通な諸元を一つの知識として共通知識ベースに
記憶・保持するとともに、各装置の各構成要素に関する
知識を構成する諸元のうち、各構成要素毎に固をな情報
はそれぞれ固有データとして各装置毎に記憶・保持して
おき、前記共通知識ベースと障害が発生した装置の固有
データとから、前記推論のために必要な知識ベースを推
論実行時に生成するように構成する。

産業上の利用分野 本発明は交換機等の各種装置の故障箇所を抽出するため
に用いられる故障診断エキスパートシステムに関する。

交換機に障害が発生し機能が停止した場合には社会的影
響が非常に大きいため、一般に二重化構造が採用され、
障害発生時に予備装置に切り換えることによりシステム
ダウンを防止している。そして、予備装置にも障害が発
生すると最悪の事態となるから、障害が発生した装置は
早期に修復する必要がある。このため保守者の診断・修
復作業を強力に支援するエキスバートンステムが本願発
明者等により提案されたく特願昭６３−９５７２７号）
。このエキスバートンステムは故障が発生した交換機の
被擬部分を、該交換機の構成や機能に関する知識ベース
等に基づいて推論により抽出するものであり、ネットワ
ーク管理の観点から複数の交換局の診断を行なうため、
交換機の構成や機能に関する知識ベースを診断対象の交
換局における交換機のシステム構成毎に準備している。

そして、この知識ベースは装置の二重化等によりデータ
量が膨大なのでメモリの使用量が多くシステムの負担と
なっているため、メモリ使用量を削減する必要がある。

従来の技術 第６図は上述したような交換機毎に準備される交換機の
構成等に関する知識ベースの一例を示す図である。同図
は交換機の制御系に関する知識ベースの例であり、各構
成要素及びその接続関係を模式的に示したものである。

実際には、各構成要素は一つの構成要素オブジェクト（
装置名称、接続関係、ボードの実装位置、構成部品名、
機能、障害発生確率、試験手段等の諸元を記録したー欄
表的な知識）で表現されている。

第６図中、６１は中央処理装置（ＣＰＵ）、６２はメイ
ンメモリ　（ＭＭ）　、６３はチャネル制御装置（ＣＨ
Ｃ）　、６４〜６８は共通バス及び接続ポイント　（Ｃ
−ＢＵＳＩ〜５）　、６９．７０はファイルメモリ制御
装置（ＦＭＣ）　、７３．７４はファイルメモリ　（Ｆ
Ｍ）　、７１はタイプライタ制御装置（ＴＰＣ）　、７
５はタイプライタ（ＴＹＰ）７２は磁気テープ制御装置
（ＭＴＣ）　、７６は磁気テープ装Ｗ　（ＭＴ）をそれ
ぞれ表している。尚、共通バス６４〜６８に接続されて
いる装置６９〜７２及びこの装置６９〜７２に接続され
ている装置７３〜７６に付しである＃ｎ　（ｎは０，１
，２゜・・・）は同一仕様の装置を識別するためのもの
である。即ち、本構成では同一仕様のファイルメモリ制
御装置６９．７０及びファイルメモ１７７３．７４はそ
れぞれ二台設けられていることを示している。

上述した知識ベースはほんの一例であり、その構成は交
換局毎に異なる。即ち、上記共通バス６４〜６８に接続
される上記ファイルメモリ制御装置６９．７０等の入出
力装置はその種類、数、及び接続位置が交換局毎に相違
する。また、交換機は冗長性を持たせるために二重化さ
れているとともに、上述のファイルメモリ制御装置６９
．７０の如く、同一仕様の構成要素が複数存在すること
がある。そして、従来は交換機の障害解析のために、診
断の対象である全ての交換機について、第６図のような
構成に関する知識ベースをそれぞれ交換局毎に記憶・保
持しておき、障害発生時に該当する知識ベースを読み込
み、これに基づいて推論を行うようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかし、上述したように従来は、個々の交換機の構成等
に関する知識ベースをそれぞれ交換局毎に記憶・保持し
ているから、ある構成要素の諸元の一部に僅かな変更・
修正があった場合でも、各交換機の知識ベース毎に、あ
るいは一つの知識べ−ス内で複数回の修正作業を実施す
る必要があり、知識ベースの管理が難しいという問題が
あった。

例えば、第６図において、ファイルメモリ制御装置６９
．７０の試験手段に変更があった場合には、ファイルメ
モリ制御装置６９と７０は同一仕様の装置であるにもか
かわらず両方の構成要素オブジェクトを変更しなければ
ならず、さらに、ファイルメモリ制御装置を使用してい
る全ての交換機の知識ベースについて該当する構成要素
オブジェクトの該当項目を変更する必要があり、非常に
煩雑であった。

また、同一の構成要素は接続関係と実装位置が異なるの
みで、他の諸元は同一なため、知識を重複して持つこと
になり、知識ベースのためのメモリの使用効率が悪いと
いう問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、知
識ベース管理の容易化及びメモリの使用効率の向上を目
的としている。

課題を解決するための手段 第１図を参照して説明する。本発明は、診断対象である
複数の装置１のうち故障が発生した装置１の被疑部分（
被層構成要素）を、被診断装置１の構成及び機能に関す
る知識ベース（他の知識ベースと区別するため固有知識
ベースという）２に基づいて推論部３により推論・抽出
する故障診断エキスパートシステム４における該固有知
識ベース２の生成方式である。即ち、各装置１の各構成
要素に関する知識を構成する諸元のうち、同一仕様の構
成要素に関する知識間で共通な諸元を一つの知識（クラ
スオブジェクト）として共通知識ベース５に格納してお
き、さらに、各装置１の各構成要素に関する知識を構成
する諸元のうち、各構成要素毎に固有な情報をそれぞれ
別個の国有データ６として記憶・保持しておく。そして
、構成要素オブジェクト作成部７により、前記共通知識
ベース５と被診断装置の固有データ６に基づいて被診断
装置に関する各構成要素オブジェクトを作成して固有知
識ベース２に格納するようにした方式本発明によれば、
同一仕様の構成要素に関する知識間で共通する諸元を、
一つのクラスオブジェクトとしてそれぞれ共通知識ベー
ス５に記憶・保持し、該共通諸元を除く各交換機毎に固
有な諸元を固有データ６としてそれぞれ保持しておき、
故障発生時に該共通知識ベース５と故障の発生した装置
の固有データ６とから固有知識ベース２を作成するよう
にしている。これにより、装置の構成要素に関する知識
の一部に変更・修正があった場合には、同一構成要素に
ついては共通知識ベースの修正・変更を１回実施すれば
よく、従来の如く１か所の変更により複数回の修正を実
施する必要がないから修正作業が高効率化する。また、
知識及びデータは重複していないから、メモリの使用量
も少なくて済む。

実　　施　　例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図において本発明を交換機放置診断エキスパートシ
ステムに適用した場合、１は診断対象である複数の交換
機、４はこれら交換機１の故障箇所を抽出する交換機故
障診断エキスパートシステムとなる。このエキスパート
システム４は局固有知識ベース２、即ち、故障が発生し
た交換機１の各構成要素毎に準備された構成要素オブジ
ェクト（装置名称、リンク情報、ボード実装位置、構成
部品名、機能、障害発生確率、試験手段等の諸元を記録
したー欄表的な知識）に基づいて、推論部３により交換
機の被疑部分（被層構成要素）を推論・抽出するシステ
ムである。そして、このエキスパートシステム４はさら
に、構成要素オブジェクト作Ｆｆｊ、ｌ［７及びクラス
オブジェクト等を格納した共通知識ベース５を備えてい
る。

共通知識ベース５に格納されている知識の一例を第２図
を参照して説明する。

図中、細線枠で表現した中央処理装置（ＣＰＵ）２１、
メモリ装置ｔ（ＭＭ）２２、チャネル制御装置（ＣＨＣ
）２３、共通バス２４〜２８等は構成要素オブジェクト
を示し、太線枠で表現したファイルメモリ制御袋ｆｆｉ
　（ＦＭＣ）　３３、ファイルメモリ　（ＦＭ）３４、
タイプライタ制御装置（ＴＰＣ＞３５、磁気テープ制御
装置３６等はクラスオブジェクトを示す。そして、二重
枠で表現した仮想入出力装置（ＩＯ１〜４）２９〜３２
は仮想オブジェクトを示し、点線枠で表現したファイル
メモリ制御装置３７．３８、タイプライタ制御装置３９
、磁気テープ制御装置４０、ファイルメモリ４１．４２
、タイプライタ４３、磁気テープ４４等は、クラスオブ
ジェクトより作成される構成要素オブジェクトを示す。

また、オブジェクト間の矢線（実線）はクラスオブジェ
クトから構成要素オブジェクトを作成することを示し、
矢線（点線）は構成要素オブジェクトと仮想オブジェク
トとをリンクすることを示している。

全ての交換機１に共通な構成は構成要素オブジェクトで
固定的に表現され、交換機毎に異なる構成は仮想オブジ
ェクトを用いて表現されている。

仮想オブジェクトは第４図ら〕にその具体例を示すよう
に共通バスとのリンク情報を有する知識である。さらに
入出力装置で同一仕様（同一名称）の装置に対しては構
成要素オブジェクトは持たずに同一仕様の装置毎にクラ
スオブジェクト（構成要素オブジェクトからリンク情報
、実装位置等の各装置に固有の情報を除いたもの）で表
現されている。即ち、クラスオブジェクトは第３図（ｂ
）にその具体例を示すように、装置名称、構成部品名、
機能、障害発生確率、試験手段等の同一仕様の装置（構
成要素）ならば、その内容が共通である諸元を一つにま
とめた知識であり、同図に示すファイルメモリ制御装置
（ＦＭＣ）の他にタイプライタ制御装置（ＴＰＣ＞や磁
気テープ制御装置（ＭＴＣ）、その他の入出力装置毎に
準備されている。

また、診断対象である各交換機１は第３図（ａ）に示す
ようなシステム構成及び交換局ＩＤ等の情報を局データ
６として、それぞれ記憶・保持している。この局データ
（システム構成）６は各交換機１のそれぞれの構成要素
に関する知識の各諸元のうち、前記共通諸元を除いた構
成要素に固有な諸元等、即ち、装置名称（同一装置間で
識別するための番号等を含む）、リンク情報、ボードの
実装位置、接続されるバスの位置等の情報である。

次に、第５図に示す実施例のフローチャートを参照して
構成要素オブジェクト構成部７等の処理について説明す
る。まず、被診断交換機１の局データ６をアクセスし、
交換局ＩＤ及びシステム構成を受は取り（ステップ６０
１）、この交換局ＩＤに基づき、局固有知識ベース２を
検索する（ステップ６０２）。局固有知識ベース２に被
診断交換機１の構成等に関する知識ベースが存在するか
否かを判断しくステップ６０３）　、存在する場合には
該当する知識ベースをロードしくステップ６０４）、推
論部３により推論を実施する（ステップ６０５）。ステ
ップ６０３で該当する知識ベースが存在しない場合には
、共通知識ベース５をロードする　くステップ６０６）
。

次いで、システム構成に基づき仮想オブジェクトを１つ
選択しくステップ６０７）、選択した仮想オブジェクト
に対応するクラスオブジェクトを選択して構成要素オブ
ジェクトを作成しくステップ６０８）、作成した構成要
素オブジェクトと仮想オブジェクトとをリンクする（ス
テップ６０９）。そして、ステップ６０７．６０８及び
６０９を必要回数だけ繰り返す（ステップ６１０）。

次いで、局固有知識ベース２に格納する各交換機に関す
る知識ベースの数が設定数Ｎ（例えば３つ）よりも少な
い場合はくステップ６１１）　、局固有知識ベース２に
作成した全ての構成要素オブジェクトをセーブする（ス
テップ６１２）。ステップ６１１で各交換機に関する知
識ベースの数が設定数Ｎと同じ場合には、局固有知識ベ
ース２内の最初にセーブした交換機に関する知識ベース
を削除した後（ステップ６１３）　、作成した全ての構
成要素オブジェクトを局固有知識ベース２にセーブして
（ステップ６１４）　、ステップ６０５を実行する。

ステップ６０７，６０８．６０９を第２図乃至第４図を
参照してさらに詳述すると、被診断交接機１の局データ
（システム構成）６は第３図（ａ］に示すように入出力
装置に関してどの位置にどの装置が接続されているかの
情報とその装置（構成要素）に固有な情報であり、この
システム構成に基づいて１番目の位置に対応する仮想オ
ブジェクト即ち第２図におけるＩＯＩ（２９）が選択さ
れる（ステップ６０７）。次に１番目の位置に接続され
ている装置（Ｆ　Ｍ　Ｃ＃　０　）に対応するクラスオ
ブジェクト　（ファイルメモリ制御装置（ＦＭＣ）に関
するもの）が選択される。そして、このクラスオブジェ
クト（第３ｒ！！Ｊの））と、（第３図（ａ））に示さ
れている該当する局データからＦ　Ｍ　Ｃ＃　０なる構
成要素オブジェクトが作成される。作成は第３図に示さ
れるように、ファイルメモリ制御装置（Ｆ　Ｍ　Ｃ）に
関するクラスオブジェクト（う）図）の内容を全て複写
し、システム構成（（ａ）図）に示されているリンクと
実装位置の情報を追加して（Ｃ）図に示されているよう
な構成要素オブジェクトを得る。続いて、第４図に示さ
れているように、仮想オブジェクト１０１（（ｂ）ＩＤ
）のリンク情報にＦＭＣ＃０を追加し、さらに構成要素
オブジェクトのリンク情報にＩＯＩを追加することによ
り、仮想オブジェクトとＦＭＣ＃０の構成要素オブジェ
クトをリンクする。以上の処理をシステム構成における
全ての入出力装置に対して繰り返すことにより、被診断
交換機１の局固有知識ベースが得られる。

上述した一実施例においては診断対象である交換機の入
出力装置に関してのみ本発明を適用しているが、本発明
はこれに限定されることはない。

一般に、交換機の制御系では装置（構成要素）を二重化
しているから、中央処理装置、メモリ装置、チャネル制
御装置等についても適用することにより、少なくとも２
つの構成要素オブジェクトを１つのクラスオブジェクト
に統合することができ、また、上述した入出力装置につ
いては２以上の同一装置を使用することが殆どであるか
ら、メモリの使用効率を大幅に向上することができる。

例えば、第６図の構成の場合、構成要素数は１６Ｘ２（
二重化されているとする）＝３２の構成要素オブジェク
トが必要であるが、本発明を適用することにより１４種
類のクラスオブジェクトを準備すればよいから、メモリ
使用量は、従来のおよそ１４／３２＝４４％に削減でき
ることになる。

尚、本発明は交換機以外の装置を診断対象とするエキス
パートシステムについても適用できることはいうまでも
ない。

発明の効果 本発明は以上詳述したように、各診断対象装置の同一仕
様の構成要素に対し、これらに関する知識（構成要素オ
ブジェクト）を予め準備するのではなく、同一仕様の構
成要素毎にそれぞれ１つクラスオブジェクトを準備して
これに諸元等の共通事項を代表して格納しておく方式で
あるから、知識を重複して持つことがなく、知識ベース
のためのメモリの使用効率が大幅に向上するとともに、
知識の変更に際しても同一の修正を複数箇所に行う必要
がなくなるから、知識管理が大幅に容易化するという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す図、 第２図は交換機の制御系に関する各オブジェクトの接続
関係等を概念的に示す図、 第３図及び第４図は各知識から構成要素オブジェクトが
作成される様子を示す図、 第５図は局固有知識ベースの作成過程を示すフローチャ
ート、 第６図は交換機の構成等に関する知識ベースの一例を示
す図である。 １・・・診断対象装置、 ２・・・固有知識ベース、 ３・・・推論部、 ４・・・故障診断エキスパートシステム、５・・・共通
知識ベース、 ６・・・固有データ、 ７・・・構成要素オブジェク ト構成部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 診断対象である複数の装置（１）のうち故障が発生した
   装置の被擬部分を、被診断装置（１）の構成及び機能に
   関する知識ベース（２）に基づいて推論により抽出する
   故障診断エキスパートシステムにおいて、各装置（１）
   の各構成要素に関する知識を構成する諸元のうち、同一
   仕様の構成要素に関する知識間で共通な諸元を一つの知
   識として共通知識ベース（５）に記憶・保持するととも
   に、 各装置（１）の各構成要素に関する知識を構成する諸元
   のうち、各構成要素毎に固有な情報はそれぞれ固有デー
   タ（６）として各装置毎に記憶・保持しておき、 前記共通知識ベース（５）と障害が発生した装置（１）
   の固有データ（６）とから、前記推論のために必要な知
   識ベース（２）を推論実行時に生成するようにしたこと
   を特徴とする故障診断エキスパートシステムにおける知
   識ベースの生成方式。