JPH04137140A - フレーム型知識システム - 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、認知科学的概念の理論であるフレーム理論を
取り入れたフレーム型知識システムに関し、詳しくはオ
ブジェクト指向の考え方を用いたフレーム表現の拡張に
関するものである。

〈従来の技術〉 従来より公知のフレーム型知識表現言語は、さまざまな
知識表現の研究用ツールとして、あるいはＣＡＤのよう
に対象のモデルを表現しそれを操作および推論する等の
ように多目的な知識ベースの構築用として応用されてい
る。フレームによる表現知識は、できるだけ少ない表現
形式という枠組の中で興なる推論制御を適用できる。特
に知識をフレームと呼ばれる比較的大きな表現単位で表
現すること、フレーム間に抽象度に基づく階層構造を導
入できること、宣言的知識と手続的知識を組み合わせて
表現できることなどがその特徴となっている。

さて、このような従来のフレームは、関連する情報を一
括して格納し一情報管理の徹底を図るものであり、次の
ような特徴を持っている。

■フレームの内容をスロットと呼ぶ情報項目に分けて、
参照、変更の便宜を図る。

■各スロットは、ファセｙ　）　（ｆａＣｅｔ　）と呼
ぶ属性を持つ、ファセット値によって特定のアクセス手
続に関連して、ユーザ定義の手続を起動させることがで
きる。

■プロトタイプフレームとして一種の省略解釈値を持つ
ことができる。同種のフレームの情報参照時、対象スロ
ットが未定義の場合はプロトタイプフレームの値が参照
値となる継承機構を持つ。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来のこのようなフレームには次のよう
な問題点があった。

■スロット値がデータタイプを想定していない。

■ファセットの種類が十分でない。

■同種のフレームのスロット構成などのメタ情報を管理
しにくい。

■未定義のスロット値もフレーム内に居座るため、メモ
リ効率の高い内部構造を表現しにくい。

本発明の目的は、このような点に鑑みてなされたもので
、汎用的でメモリ効率、アクセス性能に優れたフレーム
拡張表現が可能なフレーム型知識システムを提供するこ
とにある。

く課題を解決するための手段〉 このような目的を達成するための本発明は、拡張フレー
ムを格納するメディアと、 拡張フレームのスロット等の構成を定義するクラスの定
義や変更を行なうクラス定＃ｉ／変更手続と、フレーム
の種類に依存しないでアクセスできるフレームアクセス
手続と、クラスに依存しないでフレームの内容の変更や
新規フレームの格納を行なうフレーム格納／変更手続か
らなる基本手続と、 前記フレームアクセス手続およびフレーム格納／変更手
続を利用して、クラス専用の参照や格納等の手続である
メソドを生成する手続 を具備し、 上記手続により参照および変更される拡張フレームを下
記の（１）ないし（３）で表わされる構成としたことを
特徴とする。

■フレームの情報内容に階層性を導入し、それぞれ複数
のスロットを一括してなる複数のグループからなり、グ
ループでもフレームの単位でも情報を待つことができる
内部階層、 ■各アクセス単位の持つ情報の種類であって、値、メタ
属性、メソド、タメメソドからなり、カテゴリ毎に独立
のアクセス単位を構成する情報カテゴリ、 ■フレームの格納する情報の幅に相当し、スロットの種
類である情報項目。

く作用〉 汎用的でメモリ効率とアクセス性能に優れたフレーム拡
張表現が可能となる。

〈実施例〉 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係るフレーム型知識システムの拡張フ
レームｍ構を示す図である０図において、１はデータベ
ースで、拡張フレームを格納するメディア（記憶媒体）
である、２，３．４は基本手続のブロックである。基本
手続２は、拡張フレームのスロット等の構成を定義する
クラス（種類を表わすもの）の定義手続および変更手続
を行なう。

基本手続３は、フレームのクラスは依存しないでアクセ
スできるフレームアクセス手続を行なう。

基本手続４はクラスに依存しないでフレームの内容変更
や新規フレームの格納を行なうフレーム格納／変更手続
を行なう。

５はメタメソッドであり、フレームアクセス手続３およ
びフレーム格納／変更手続４の手続を利用してメソドロ
を生成する手続である。メソドロはメソド１．メソド２
．．．．から成る。　これらのメソドはクラス専用の参
照や格納等の手続であるが、基本手続より高速の処理を
実現することができるようになっている。

拡張フレームの構成を第２図に示す、拡張フレームは図
示のように３つの方向性を持つ情報の集合となる。内部
階層とは、従来スロットのみで構成されていたフレーム
の情報内容に階層性を導入したものである。複数のスロ
ットを一括したものがグループであるが、グループの単
位でもあるいはフレームの単位でも情報を持つことがで
きるようになっている。

第３図はこの内部階層に基づくフレームのアクセス単位
の構成を示す図である。同じフレームに属するデータを
分割して管理することができるようになっている。この
管理方式は未定義のアクセス単位をメモリ上にとる必要
かないため、高いメモリ効率でフレームをインプリメン
トできる。

第２図における情報カテゴリとは、各アクセス単位の持
つ種類であり、図示のようにカテゴリ毎に独立のアクセ
ス単位を構成する。メタ属性とは、当該アクセス単位に
ついて同形式のフレーム（クラス）に共通の情報である
。フレームアクセス単位のメタ属性には、当該フレーム
のグループ構成情報等が入る。

情報項目とは、フレームの格納する情報の幅に相当し、
具体的にはスロットの種類である。

このようにすべてのフレームは、第２図のような構成を
とり、第３図に示すようなアクセス単位の構成をとるこ
とを原則とする。そして、未定義のアクセス単位あるい
は未定義のアクセス単位の情報の一部にアクセスの起っ
た場合には、上位のフレームからの継承が起るようにな
っている。

なお、上位のフレームとは従来のプロトタイプフレーム
に相当する。

以上のような階層の観点から、クラス共通の情報のみを
持つクラスフレームと事例の値を持つインスタンスフレ
ームに分けて考えることができる。

インスタンスフレームは７、値のスロットグループのみ
からなるか、メタ属性などの問い合わせを直接受けるこ
とができる。この場合は上位のクラスフレームのメタ属
性値を継承する。

以上静的なデータについて述べたが、拡張フレームは手
続を一般的に扱う機構を含んでいる。

第２図のメソドはクラス固有の手続である。これは参照
およびデータの変更処理を含む。拡張フレームの基本手
続との違いは、継承処理等が部分計算済みである点であ
る。基本手続はクラスに依存せずに参照薯を行なうこと
ができるが、参照に当たってはメタ属性等の情報を参照
しつつインタ１リーチイブに実行するため、処理速度は
遅い、また継承処理も性能を落とす要因となる。

しかし、値と異なり、メタ属性やデフォルト値はクラス
の定義段階で決定し、その後原則として変化しないので
、それらの参照処理や継承処理は予め計算しておくこと
により処理を高速化することができる。これがメソドで
ある。

このようなメソドはクラス毎に用意する必要がある。そ
してこのクラス毎のメソドをクラス情報から自動生成す
るのがメタメソドである。

拡張フレームは他の手続としてデーモンを利用できる。

デーモンは、所定の状況が発生した時自然に起動する処
理で、値、メタ属性として持たせることができる。

値デーモンは、その値にアクセスした時起動する手続で
あり、処理結果をアクセスした値として返す。

また、メタ属性デーモンは、特定のメンドと関連して定
義するものであり、クラスで共有する汎用的メソドにク
ラス固有の処理を組み込む時有用である。

拡張フレームをプロローグ（ｐｒｏ＋ｏｇ）でインプリ
メントした場合のアクセス単位の形式例を第４図に示す
。第５図はＣ言語プログラムの関数に関する情報を拡張
フレームで記述したインスタンス例である。第５図の例
４は第４図の例２のインスタンスであり、引数基として
記述したパラメータの拡張フレームによる記述である。

第６図は、あるフレームのスロットへの参照手続を例に
とった拡張フレームの管理機構の動作を示すフローであ
る。なお、このフローは第１図の基本手続の内のフレー
ムアクセス処理の場合である。このような処理はアクセ
ス相手のクラスに依存しないけれども、第６図中に＊印
を付した処理を要するため処理速度は遅い。

メタメソドによって参照メソドを生成する場合は＊印の
処理が不要となる。それは、メソドはクラス毎に定義す
るものであり、クラスが決まれば＊卵処理で得る値は確
定値となり、処理によって求める必要がなくなるからで
ある。

以上述べたように、拡張フレームはこのようなメタメソ
ドを一般的に実現できるような情報構造を提供すること
ができる。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明によれば次のような
効果がある。

■メタ属性の導入により、スロットのデータタイプを明
示でき、データタイプに適合した処理でスロット値をア
クセスできるようになった。

■デーモンとして多様な手続を組み込むことができ、フ
ァセットの種類にない処理の需要にも応えられるように
なった。

■メタ属性によって、スロット構成などのメタ情報を管
理でき、これに基づいてメタメソドが高速のメソドを自
動生成できるようになった。

■グループの導入により、メモリ効率の高いフレームの
内部データ構造を実現し易くなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフレーム型知識システムの拡張フ
レーム機構を示す図、第２図は拡張フレームの構成を示
す図、第３図は内部階層に基づくフレームのアクセス単
位の構成を示す図、第４図は拡張フレームをプロローグ
でインプリメントした場合のアクセス単位の形式例を示
す図、第５図はＣ言語プログラムの関数に関する情報を
拡張フレームで記述したインスタンス例を示す図、第６
図は拡張フレームの管理機構の動作を示すフローである
。 １・・・データベース、２・・・クラス定義／変更手続
、３・・・フレームアクセス手続、４・・・フレーム格
納／変更手続、５・・・メタメソド、６・・・メソド。 第１ 図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレーム理論を取り入れたフレーム型知識システムであ
   つて、 拡張フレームを格納するメディアと、 拡張フレームのスロット等の構成を定義するクラスの定
   義や変更を行なうクラス定義／変更手続と、フレームの
   種類に依存しないでアクセスできるフレームアクセス手
   続と、クラスに依存しないでフレームの内容の変更や新
   規フレームの格納を行なうフレーム格納／変更手続から
   なる基本手続と、 前記フレームアクセス手続およびフレーム格納／変更手
   続を利用して、クラス専用の参照や格納等の手続である
   メソドを生成する手続 を具備し、 上記手続により参照および変更される拡張フレームを下
   記の（１）ないし（３）で表わされる構成としたことを
   特徴とするフレーム型知識システム。 （１）フレームの情報内容に階層性を導入し、それぞれ
   複数のスロットを一括してなる複数のグループからなり
   、グループでもフレームの単位でも情報を持つことがで
   きる内部階層、 （２）各アクセス単位の持つ情報の種類であって、値、
   メタ属性、メソド、タメメソドからなり、カテゴリ毎に
   独立のアクセス単位を構成する情報カテゴリ、 （３）フレームの格納する情報の幅に相当し、スロット
   の種類である情報項目。