JPH0354633A - 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】

この発明は、各種産業分野における各種支援システム、
例えば故障診断システム等に利用されるエキスパートシ
ステムであって、特に、後向き推論によって推論を進め
るエキスパートシステムに関するものである。

【従来の技術】

第７図は一般的なエキスパートシステムにおける後向き
推論の動作を説明するための説明図である。図において
、ノードＡ，　　Ｂ，　　Ｘ−Ｚ，　　Ｌ−Ｑはそれぞ
れ事象を示し、技は各事象の結合関係を示している。そ
して、ルールベースには、例えばｒｌＦＸ　　ＴＨＥＮ
　　ＡＪ　，　　ｒＩＰ　Ｌ　ＯＲ　Ｍ　ＯＲ　Ｏ　Ｔ
｝ＩＥＮＸＪ，　　ｒｌＦ　　Ｏ　　ＡＮＤ　Ｐ　　Ｔ
ＨＥＮ　　ＹＪのようなルールが格納されている。ここ
で、事象Ａ，Ｂは仮説となりうる事象であって、事象Ａ
，Ｂを結論部（各ルールのＴＨＥＮ部の記述）とするル
ール２１，２２はゴールルールである。 次に動作について説明する。まず、仮説として事象Ａが
設定されると、推論エンジンはルール２１の前提部（各
ルールのＩＦ部の記述）を結論部として有するルールを
ルールベースから選択する。 次に、選択されたルールの結論部を前提部として有する
新たなルールをルールベースから選択する。 順次、この処理を繰り返すと、他のルールとは結合関係
がない事象に到達する。第７図に示した例では、事象Ｌ
，　Ｍ，　Ｏに到達する。そして、事象Ｌ，Ｍ，Ｏのい
ずれか１つが、事実としてあらかじめワーキングメモリ
に登録されていれば、仮説は成立した、つまり事象Ａは
正しい結論であったとする。ここで、事象Ｌ，Ｍ，Ｏに
到達した時点で、ユーザにそれらが事実か否か間合わせ
るシステムもある。 事象Ａが成立しなかった場合には、事象Ｂを仮説として
ルール２２を出発点として推論をやり直す。 なお、一このようなエキスパートシステムは、推論エン
ジンをプログラムとし、ルールベースを記憶部に有し、
またワーキングメモリとして記憶部を使用するパーソナ
ルコンピュータ等の計算機システム上で構築されている
。

【発明が解決しようとする課題】

従来のエキスパートシステムは以上のように構威されて
いるので、同一の推論を行う場合であってもゴールルー
ルのルールベースにおける存在位置が相違すれば、正し
い結論が得られるまでに要する時間が相違する。従って
、通常はルールベースの先頭に近いゴールルールから推
論を開始するので、成立する仮説を含むゴールルールが
ルールベースの後の方に存在すると、正しい結論を得る
までに長時間を要するという課題があった．また、成立
する可能性が高いと判断されたゴールルールをルールベ
ースの先頭の方に格納しても、推論対象の環境変化等に
より、或立の可能性が変化して、後の方に位置するゴー
ルルールが成立しやすくなることもあり、ゴールルール
の最適な配置は難しいという課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、成立しやすい仮説を含むゴールルールを、ルー
ルベースにおいてより早く探索対象となる位置に格納す
ることができ、短時間で正しい結論を得ることができる
エキスパートシステムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

請求項（１）記載の発明に係るエキスパートシステムは
、ゴールルールに対応したカウンタを設け、推論を実行
して成立した仮説があった場合に、カウンタ制御部がそ
の仮説を含むゴールルールに対応したカウンタの内容を
増加させ、再配置手段がカウンタの計数値をチェックし
て、計数値に応じてゴールルールのルールベースにおけ
る位置を再配置するようにしたものである。 請求項（２）記載の発明に係るエキスパートシステムは
、上記カウンタに加えて、またはカウンタに代えて複数
のゴールルールを集合させたグループに対応したグルー
プカウンタを有し、カウンタ制御部に設けたグループカ
ウンタ制御手段によって、成立した仮説を含むゴールル
ールを有するグループに対応したグループカウンタを増
加させ、再配置手段に設けたグループ再配置手段によっ
て、グループカウンタの計数値に応じてグループのルー
ルベースにおける位置を再配置するようにしたものであ
る。 請求項（３）記載の発明に係るエキスパートシステムは
、ゴールルールもしくは複数のゴールルールを集合させ
たグループまたは双方（以下、ゴールルール等という。 ）のうち特定のものを再配置の対象外とする制御手段を
再配置手段に設けたものである。 請求項（４）記載の発明に係るエキスパートシステムは
、さらに、レポート生威部を有し、カウンタまたはグル
ープカウンタの値から、それらの累計値を求め、この累
計値を出力するようにしたものである。

【作用】

この発明における再配置手段は、ゴールルール等に対応
したカウンタまたはグループカウンタの計数値をチェッ
クして、チェックの結果、より成立しやすいゴールルー
ル等が、ルールベースにおいて成立しにくいゴールルー
ル等より後に探索対象になる位置に存在すると判断した
場合には、成立しやすいゴールルール等の位置を、成立
しにくいゴールルール等よりも先に探索対象となる位置
に配置換えを行う。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図において、１は推論を実行する推論エンジン、２
はルールベースを格納したルールベースファイル、３は
ルールベースファイル２の中のルールをルールベース４
へ転送スるルールベース読み込み部、５はゴールルール
に対応した計数値を格納したカウンタ保存ファイル、６
はカウンタの内容を増加する制御を行うカウンタ制御部
、７はゴールルールの再配置を行う再配置部（再配置手
段）である。なお、ルールベース読み込み部３、カウン
タ制御部６および再配置部７はパーソナルコンピュータ
のプログラムとして実現可能である。 次に動作について説明する。まず、ルールベース読み込
み部３は、ルールベースファイル２の内容をルールベー
ス４にロードする。そしてカウンタ保存ファイル５の計
数値をルールベース４のゴールルールに対応したエリア
にロードする。つまり、カウンタはルールベース４中に
設定される。 次に、推論が開始されると、推論エンジンｌは、従来の
場合と同様に、設定された仮説を結論部に有スるゴール
ルールをルールベース４から選択し、順次、後向き推論
を行い、仮説が成立するか否か決定する．ｒｆｃ立しな
い場合は、別のゴールルールをルールベース４から選択
して同様の処理を行う。 仮説が成立した場合には、カウンタ制御部６は出発点と
なったゴールルールに対応するカウンタの内容をイ．ソ
クリメントする。同時に、カウンタ保存ファイル５の対
応する計数値をインクリメントする．そして、再配置部
７は、カウンタの係数値をあらかじめ設定したしきい値
と比較して、しきい値に達していたら、対応するゴール
ルールをルールベース４内で探索順の先頭の位置に移動
させる．すると、カウンタ制御部６は、そのゴールルー
ルに対応したカウンタの計数値をクリアするとともに、
カウンタ保存ファイル５の対応する計数値もクリアする
。 第２図は、ルールベース４におけるゴールルールＲ１〜
Ｒ４の再配置の一例を示す説明図である．図において、
推論エンジン１は左から右へゴールルールＲ１〜Ｒ４を
探索する。また、しきい値は２であるとする。ここで、
ゴールルールＲ３の結論部が正しい結論であった場合に
は、カウンタＣ３の計数値が１から２に変化する。カウ
ンタＣ３の計数値はしきい値に達したので、ゴールルー
ルＲ３は最も左に再配置され、それとともに、他のゴー
ルルールＲｌ，Ｒ２，Ｒ４は右にシフトされる。その後
、カウンタＣ３はクリアされる。 なお、しきい値はｌ種類ではなく、各カウンタＣ１〜Ｃ
４ごとに設定してもよい。 第３図は、ルールベース４におけるゴールルールＲ１〜
Ｒ４の再配置の他の例を示す説明図である。この場合は
、しきい値によって再配置が行われるのではなく、各ゴ
ールルールＲ１〜Ｒ４はカウンタＣ１〜Ｃ４の値順に配
置される。第３図に示した例では、ゴールルールＲ３の
結論部が正しい結論であった場合には、カウンタＣ３の
計数値は２になるが、カウンタＣ２の計数値を越えたの
で、ゴールルールＲ２，Ｒ３の再配置が行われる。 この場合、カウンタＣ３はクリアされず、計数値はこの
ままとなる。 また各ゴールルールＲｌ〜Ｒ４はいくつかのグループに
まとめることができる。第４図は、ゴールルールＲｌ，
Ｒ２とゴールルールＲ３，Ｒ４とをそれぞれグループＣ
；１，Ｇ２とした場合の例を示す説明図である．ゴール
ルールＲ４の結論部が正しい結論であった場合には、カ
ウンタＣ４がインクリメントされるとともに、カウンタ
制御部６に追加したグループカウントプログラムによっ
て、グループカウンタＧＣ２もインクリメントされる．
そして、グループ再配置に関するしきい値が２であった
とすると、この場合は再配置の対象となり、再配置部７
に追加したグループ再配置プログラムによって第４図下
段のように再配置される。また、この場合には、グルー
プＧ２内でも再配置が行われ、カウンタＧＣ２，Ｃ４は
クリアされる。例えば、エンジンの故障診断を想定して
、グループＧ１は排気関係のゴールルール、グループＧ
２はシリンダ関係のゴールルールの集合であるとする。 もしグルーピングされていないならば、再配置によって
、Ｒ４→Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３の順になってしまう。とれは
、シリンダ関係→排気関係→徘気間係→シリンダ関係の
順に推論を実行することになる。このような場合には、
ゴールルールＲ４から出発した推論によってシリンダ関
係のいくつかの情報が得られたにもかかわらず、続いて
排気関係の推論を実行することになり、かえって効率の
低下を招くことになる。しかし、グルービングを行うこ
とにより、このような事態を回避することができる．な
お、グループＧｌ，Ｇ２内のゴールルール相互間で仮説
成立の可能性に差がない場合には、カウンタＣ１〜Ｃ４
を削除してもよい。 さらに、単体のゴールルールＲ１〜Ｒ４とグループＧｌ
，Ｇ２とを混在させて、再配置の対象とすることもでき
る。第５図は、ゴールルールＲ２，Ｒ３，Ｒ４とグルー
プＧｌとを再配置の対象とした例を示す説明図である。 図において、グループＧ１はゴールルールＲ５，Ｒ６の
集合である。また、ゴールルールＲ１は常に先頭に配置
されるものである。例えば、過去に或立した回数は少な
いが重要であったり、検証が簡単であったりするために
、推論の最初の段階で確かめておきたい場合に、このよ
うにして、再配置の例外とすることもできる．この場合
には、再配置部７は特定のゴールルールを対象外とする
制御プログラム（制御手段）を含んでいる．各ゴールル
ールＲ１〜Ｒ６が、第５図上段のように配置されている
場合には、ゴールルールＲ１→・・・・・・→ゴールル
ールＲ６の順に選択して推論を進めていく．そして、ゴ
ールルールＲ４の結論部が正しい結論であった場合には
、カウンタＣ４（第５図では示していない。）の内容が
インクリメントされる．ここで、カウンタＣ４の値がし
きい値に達した場合には、第５図中段に示すように再配
置される。そして、この状態で推論を実行した結果、ゴ
ールルールＲ５の結論部が正しい結論であったとすると
、カウンタＣ５およびグループカウンタＧＣＩ（ともに
第５図には示していない。）の内容がインクリメントさ
れる．ここで、グループカウンタＧＣＩの値がしきい値
に達した場合には、第５図下段に示すように再配置され
る． 第６図は、第１図に示した構成に加えて、レポート生或
部９、ディスプレイ１０およびプリンタ（ＰＲＴ）１　
１を設けたものを示したものである。 第６図に示した構威におけるトラブルレポート出力動作
について説明する。レポート生成部９は、例えば、ユー
ザがキーボード（図示せず）に入力したレポート出力指
示を受けると、カウンタ保存ファイル５に格納されてい
るカウンタもしくはグループカウンタの計数値または双
方の計数値に対応した値を入力し、適当なフォーマット
でディスプレイ１０およびＰＲＴＩＩまたはどちらか一
方に出力する。ここで、カウンタ、グループカウンタが
、しきい値に達したらクリアされる使い方をされている
場合には、カウンタ保存ファイル５にカウンタ、グルー
プカウンタに対応したものとは別にそれぞれ累積用のカ
ウンタ、グループカウンタを設けることにしてもよい。 なお、上記各実施例では故障診断システムの場合につい
て説明したが、本発明はこのシステムに限定されず、そ
の他各種産業分野における各種の支援システム等に適用
できることはいうまでもない．

【発明の効果】

以上のように、この発明によればエキスパートシステム
をゴールルール等に対応したカウンタまたはグループカ
ウンタの内容を仮説が或立するとインクリメントして、
カウンタまたはグループカウンタの計数値に応じてゴー
ルルール等をルールベース内で再配置するように構威し
たので、成立する可能性が高い仮説を含むゴールルール
をより早く探索することができ、しかも、推論対象の環
境変化によって成立の可能性が変化しても、その変化に
柔軟に対応でき、効率がよいものが得られる効果がある
，また、特定のゴールルール等を再配置の対象からはず
すことにより、システムの効率をさらに高めたものが得
られる効果がある。 さらに、レポート生成部を設ければ、故障診断等を行う
際に、ゴールルールの成立回数を利用して、ユーザに故
障統計解析のためのトラブルレポートを提供できるもの
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるエキスパートシステ
ムの構戒を示すブロック図、第２図〜第５図は再配置動
作を説明するための説明図、第６図はこの発明の他の実
施例によるエキスパートシステムのＩ或を示すブロック
図、第７図は従来のエキスパートシステムの動作を説明
するための説明図である。 １は推論エンジン、４はカウンタ、グループカウンタを
含むルールベース、６はカウンタ制御部、７は再配置部
（再配置手段）、９はレポート生成部。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ルールを格納したルールベースと、前記ルールの
   うち推論の結論となりうる仮説を結論部として有するゴ
   ールルールを出発点として前記ルールベース中のルール
   を使用して推論を進め、前記仮説が成立するか否かを検
   証する推論エンジンとを備えたエキスパートシステムに
   おいて、前記ゴールルールに対応したカウンタと、前記
   仮説が成立した場合にこの仮説を含むゴールルールに対
   応した前記カウンタの内容を増加させるカウンタ制御部
   と、前記カウンタの計数値に応じて前記ゴールルールの
   前記ルールベースにおける位置を再配置する再配置手段
   とを備えたことを特徴とするエキスパートシステム。
2. （２）請求項（１）において、前記カウンタに加えて、
   または前記カウンタに代えて、複数の前記ゴールルール
   を集合させたグループに対応させたグループカウンタを
   設け、前記カウンタ制御部は前記グループカウンタを増
   加させるグループカウンタ制御手段を有し、かつ、前記
   再配置手段は前記グループを再配置するグループ再配置
   手段を有することを特徴とするエキスパートシステム。
3. （３）請求項（１）または請求項（２）において、前記
   再配置手段は、特定の前記ゴールルールもしくは前記グ
   ループまたは前記ゴールルールと前記グループとを再配
   置の対象からはずす制御手段を有することを特徴とする
   エキスパートシステム。
4. （４）請求項（１）、（２）または（３）記載のエキス
   パートシステムにおいて、前記カウンタまたは前記グル
   ープカウンタの値を入力して、それらの値の累計値を出
   力するレポート生成部を備えたことを特徴とするエキス
   パートシステム。