JPH04256101A - エージェント制御方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラやソナー
などセンサーから得られた外界の情報をもとに、エージ
ェント（自律型ロボットなど、外界と相互作用しながら
自律的に作動するコンピュータシステム）が実行すべき
動作を決定するエージェント制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】センサーなどから得られた情報をもとに
、エージェントが実行すべき動作を決定するエージェン
ト制御方式として、ＰＲＳ（Ｍ．Ｐ．　Ｇｅｏｇｅｆｆ
　ａｎｄ　Ｆ．Ｆ．　Ｉｎｇｒａｎｄ：Ｄｅｃｉｓｉｏ
ｎ−Ｍａｋｉｎｇ　ｉｎ　ａｎ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｒ
ｅａｓｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ，　Ｉｎ　Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＩＪＣＡＩ−８９，　ｐｐ９７２
−９７８，　１９８９）　が提案されている。これは、
責務データベースと内部状態データベースとプログラム
データベースと動作決定部とを備え、センサーからの入
力があったときに、動作決定部において、責務データベ
ースに格納されている責務と内部状態データベースに格
納されている内部状態に基づいて、プログラムデータベ
ースに格納されているプログラムを解釈し、エージェン
トが実行すべき動作を決定するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方式は
、センサーからの入力があったときに、エージェントが
実行すべき動作の決定を行うものであり、実行すべき動
作を出力するためには、センサーからの何らかの入力が
必要になるので、時間が指定された動作を取り扱えない
という欠点があり、さらに、センサーからの入力による
内部状態の更新処理が動作決定処理の中で行われるため
、内部状態更新処理が不明確であるという欠点があった
。本発明の目的は、時間が指定された動作の取り扱いが
可能であり、かつ内部状態更新処理を明確にしたエージ
ェント制御方式を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のエージェント制
御方式は、エージェントのもつ責務が格納されている責
務データベースと、前記エージェントのもつ知識、信念
、能力を示す内部状態データが格納されている内部状態
データベースと、責務を果たすためにある状況に応じて
エージェントが実行すべき動作を記述したプログラムデ
ータが格納されているプログラムデータベースと、セン
サーからの入力データが一時的に格納される入力バッフ
ァと、時刻を出力する時計部と、時計部から時刻が出力
されたときに、入力バッファに格納されている入力デー
タを取り出し、該入力データに前記時刻データを付加し
て内部状態データベースにおける表現形式に変換し、変
換された該入力データを内部状態データベースに格納し
、続いて責務データベースに格納されている責務データ
と内部状態データベースに格納されている内部状態デー
タとを前記時刻データのものに更新し、更新されたデー
タ間に矛盾が生じた場合には入力データに基づくデータ
を優先する内部状態更新部と、プログラムデータベース
に格納されているプログラムデータのうち、記述されて
いる責務と内部状態データが、責務データベースに格納
されている更新後の責務データと、内部状態データベー
スに格納されている更新後の内部状態データにそれぞれ
一致するプログラムデータに記述されている動作を、エ
ージェントが実行すべき動作と決定する動作決定部とを
含む。

【０００５】

【作用】本発明は、時刻を出力する時計部と、センサー
からの入力が一時的に格納される入力バッファと、時計
部から出力された時刻と入力バッファに格納されている
入力データに基づいて、責務データベースおよび内部状
態データベースの内容を更新する内部状態更新部とを新
たに設けたものである。

【０００６】本発明の特徴は、時計部から時刻が出力さ
れたときに、内部状態更新部において、入力バッファに
格納されている入力データを取り出し、該入力データに
時刻データを付加して内部状態データベースにおける表
現形式に変換し、変換された該入力データを内部状態デ
ータベースに格納し、続いて責務データベースに格納さ
れている責務データと内部状態データベースに格納され
ている内部状態データとを前記時刻データのものに更新
し、更新されたデータ間に矛盾が生じた場合には入力デ
ータに基づくデータを優先し、次に、動作決定部におい
て、プログラムデータベースに格納されているプログラ
ムデータのうち、記述されている責務と内部状態データ
が、責務データベースに格納されている更新後の責務デ
ータと、内部状態データベースに格納されている更新後
の内部状態データにそれぞれ一致するプログラムデータ
に記述されている動作を、エージェントが実行すべき動
作と決定する点にある。

【０００７】時計部から時刻が出力されたときに、入力
バッファに格納された入力データが取り出され、さらに
該時刻と該入力データに基づいて責務データベースおよ
び内部状態データベースの内容が更新され、次に、責務
データベースに格納されている責務と内部状態データベ
ースに格納されている内部状態データとプログラムデー
タベースに格納されているプログラムデータに基づいて
、エージェントが実行すべき動作が決定されるため、時
刻が指定された動作を取り扱うことが可能となる。さら
に、内部状態更新部において、時計部から出力された時
刻と入力バッファに格納されている入力データに基づい
て、責務データベースおよび内部状態データベースの内
容を更新するため、内部状態更新処理が明確となる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例のエージェント制
御方式のシステム構成図である。

【００１０】責務データベース５には、エージェントの
もつ責務が格納されている。内部状態データベース６に
は前記エージェントのもつ知識、信念、能力を示す内部
状態データが格納されている。プログラムデーターベー
ス７には責務を果たすためにある状況に応じて前記エー
ジェントが実行すべき動作を記述したプログラムデータ
が格納されている。入力バッファ４にはセンサー（図示
せず）からの入力データが一時的に格納される。時計部
１は時刻を出力する。内部状態更新部２は、時計部１か
ら時刻が出力されたときに、入力バッファ４に格納され
ている入力データを取り出し、該入力データに前記時刻
データを付加して内部状態データベース６における表現
形式に変換し、変換された該入力データを内部状態デー
タベース６に格納し、続いて責務データベース５に格納
されている責務データと内部状態データベース６に格納
されている内部状態データとを前記時刻データのものに
更新し、更新されたデータ間に矛盾が生じた場合には入
力データに基づくデータを優先する。動作決定部３は、
プログラムデーターベース７に格納されているプログラ
ムデータのうち、記述されている責務と内部状態データ
が、責務データベース５に格納されている更新後の責務
データと、内部状態データベース６に格納されている更
新後の内部状態データにそれぞれ一致するプログラムデ
ータに記述されている動作を、エージェントが実行すべ
き動作と決定する。

【００１１】次に、図２から図５の具体例に基づいて、
図１の各部の処理を詳細に説明する。

【００１２】図２は責務データベース５における責務の
記述例、図３は内部状態データベース６におけるエージ
ェントの内部状態の記述例である。

【００１３】本例はエージェントである書類配達ロボッ
ト「ロボ太」の制御を対象としたものである。図２にお
いて、責務データ５１は、ロボ太の果たすべき責務を記
述したもので、時刻３：００に書類が会議室にあること
（［３：００　　Ａｔ（書類、会議室）］と記述される
）を実現するという責務（ＣＭＴ：ｃｏｍｍｉｔｍｅｎ
ｔ　　の略）を、時刻２：５０にロボ太が一郎に対して
もっていることを表している。一方、図３において、内
部状態データ６１は、モータの異常を発見したら１５分
以内に会議室に行くことは不可能であるというロボ太の
知識を記述したもので、『「時刻ｔにロボ太のモータに
異常が発見され（［ｔ，ＤｅｔｅｃｔＥｒｒｏｒ（ロボ
太、モータ）］と記述される）」かつ「ｔ’がｔ＋１５
未満」ならば「時刻ｔ’にロボ太は会議室にいることが
できない（¬［ｔ，ＣＡＮ（ロボ太、［ｔ’，Ａｔ（ロ
ボ太、会議室）］）］と記述される）」』という知識（
Ｋ：ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　の略）を時刻２：５０にロボ
太がもっていることを表している。一方、内部状態デー
タ６２は、ロボ太の自分自身の能力に対する信念を記述
したもので、「時刻３：００にロボ太は会議室にいるこ
とができる」という信念（Ｂ：ｂｅｌｉｅｆの略）を時
刻２：５０にもっていることを表している。 同様に、内部状態データ６３は、エージェントである別
の書類配達ロボット『ロビン』に対するロボ太の信念を
記述したもので、「『時刻３：００に書類が会議室にあ
る』ことをロビンが実現できる」という信念（Ｂ：ｂｅ
ｌｉｅｆの略）を時刻２：５０にもっていることを表し
ている。図４は、入力バッファ４における入力データの
記述例である。入力データ４１は、センサーからの入力
を記述したもので、ロボ太のモータに異常が発見された
ことを示している。

【００１４】図５は、プログラムデータベース７におけ
る、責務を果たすためにある状況においてエージェント
が実行すべき動作を記述したプログラムデータの記述例
である。図５において、ｔ，ａ，ｔ’，ｄｏｃ，ｒｏｏ
ｍ，ｂは変数を表す。プログラムデータ７は、ロボ太が
ある書類をある時刻にある部屋に持って行くという責務
を果たす際に、もしロボ太が時間通りにその部屋に行け
なくて、他のエージェント（書類配達ロボット）が行け
ると信じているならば、そのエージェントに配達を依頼
するという動作を実行することを記述したもので、ロボ
太が時刻ｔに他のエージェントａに対して「時刻ｔ’に
ｄｏｃがｒｏｏｍにあることを実現する」という責務を
もっているとき、時刻ｔ’にロボ太は会議室にいること
を実現できない、かつ、他のエージェントｂが時刻ｔ’
に会議室にいることができるとロボ太が信じているとい
う状況が成立するならば、ロボ太は時刻ｔに『「時刻ｔ
’のｄｏｃがｒｏｏｍにあることを実現する」ようにエ
ージェントｂに要求する』という動作を実行することを
表している。同様に、プログラムデータ７２は、ロボ太
がある書類をある時刻にある部屋に持って行くという、
エージェントａに対する責務を果たす際に、もしロボ太
が時間通りにその部屋に行けなくて、さらに他のエージ
ェントも行けないと信じるならば、『「書類を部屋に持
って行くことができない」とエージェントａに通知する
』という動作を実行することを記述したものである。

【００１５】図６は、図１の各部における処理のフロー
チャートである。

【００１６】時計部１は、時刻データを出力する（処理
１０１）。引き続いて、内部状態更新部２は、入力バッ
ファ４の内容を取り出し（処理２０１）、処理１０１で
出力された時刻データと取り出された入力データに基づ
いて、責務データーベース５および内部状態データベー
ス６の内容を更新する（処理２０２）。具体的には、処
理２０１では、入力バッファ４から取り出された入力デ
ータが、処理１０１で出力された時刻データを付け加え
られ、内部状態データと同じ形式に変換される。さらに
、処理２０２では、まず、処理２０１で変換された入力
データを内部状態データベース６に格納し、続いて、責
務データベース５に格納されている各責務データと内部
状態データベース６に格納されている各内部状態データ
とを、該時刻データのものに更新する。更新されたデー
タ間に矛盾が生じた場合には、入力データに基づくデー
タを優先し、矛盾の解決を計る。例えば、時計部１から
時刻データ『２：５１』が出力された（処理１０１）と
する。内部状態更新部２は、入力バッファ４から入力デ
ータ４１を取り出し、内部状態データと同じ形式に変換
する（処理２０１）。この場合は、［２：５１，Ｄｅｔ
ｅｃｔＥｒｒｏｒ（ロボ太、モータ）］：（変換された
入力データ４１’）と変換される。このデータは、「時
刻２：５１にロボ太のモータに異常が発見された」こと
を示している。引き続き、内部状態更新部２は、まず、
処理２０１で変換された入力データを内部状態データベ
ース６に格納し、責務データベース５および内部状態デ
ータベース６の内容を更新する（処理２０２）。この場
合は図２の責務データ５１が、［：５１，ＣＭＴ（ロボ
太、一郎、［３：００，Ａｔ　（書類、会議室）］）］
：（責務データ５１’）に更新される。図３の内部状態
データ６１，６２，６３も同様に更新され、更新された
内部状態データ６１’と変換された入力データ４１’と
を用いて新たな内部状態データ¬［２：５１，ＣＡＮ（
ロボ太、［３：００，Ａｔ（ロボ太、会議室）］）］：
（内部状態データ６４）が生成される。このデータは、
『時刻２：５１においてロボ太は「時刻３：００に会議
室にいること」を実現できない』ことを示しており、『
時刻２：５１においてロボ太は「時刻３：００に会議室
にいること」を実現できる』ことを示した、更新された
内部状態データ６２’と矛盾する。上述のように、更新
されたデータ間に矛盾が生じた場合には、入力データに
基づくデータが優先される。この場合は、内部状態デー
タ６４が優先され、該データと矛盾する内部状態データ
６２’は消去される。

【００１７】次に、動作決定部３は、プログラムデータ
ベース７に格納されている各プログラムデータに対し、
該プログラムデータの責務欄に記述された責務が責務デ
ータベース５に格納されている責務データと一致するか
どうかを調べ（処理３０１）、次に、処理３０１の検査
に合格した各プログラムデータに対し、該プログラムデ
ータの状況欄に記述された状況が内部状態データベース
６に格納されている内部状態データと一致するかどうか
を調べる（処理３０２）。さらに、処理３０２に検査に
合格した各プログラムデータの動作欄の動作をエージェ
ントが実行すべき動作として出力する（処理３０３）。 例えば図５のプログラムデータ７１，７２に対して、各
プログラムデータの責務欄に記述された責務が、責務デ
ータ５１’と一致するかどうかが調べられる（処理３０
１）。この際、変数の代入が行われ、時刻ｔとして２：
５１、エージェントａとして一郎、時刻ｔ’として３：
００、物体ｄｏｃとして書類、部屋ｒｏｏｍとして会議
室を代入することで、プログラムデータ７１，７２の両
者が検査に合格したデータとして出力される。両プログ
ラムデータの状況欄についても、同様に、内部状態デー
タ６１’，６３’，６４と一致するかどうかが調べられ
る（処理３０２）。両プログラムデータ７１，７２は、
内部状態データ６４を満足するが、内部状態データ６３
’に対しては、プログラムデータ７１のみが満足するの
で、検査に合格したプログラムデータとして、プログラ
ムデータ７１が出力される。最後に、処理３０２の検査
に合格したプログラムデータ７１の動作欄に記述されて
いる動作が、エージェントが実行すべき動作として出力
される。この例では、変数が上述のように代入されてい
るので、実行すべき動作として、［２：５１，Ｒｅｑｕ
ｅｓｔ（ロボ太、ロビン、［３：００，Ａｔ（書類、会
議室）］）］が出力される。この動作記述は、『時刻２
：５１にロボ太はロビンに「時刻３：００に書類が会議
室にあることを実現する」ように要求する』ことを示し
ている。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、時計部と
入力バッファと内部状態更新部を設け、時計部からの時
刻出力時に、内部状態更新部において入力バッファに格
納されている入力データを取り出し、さらに該時刻と該
入力データに基づいて責務データベースおよび内部状態
データベースの内容を更新し、次に、動作決定部で責務
データと内部状態データに基づいてプログラムデータベ
ースに格納されているプログラムを解釈し、実行動作を
決定することにより、時刻が指定された動作を取り扱う
ことが可能となり、さらに内部状態更新処理が明確とな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエージェント制御方式の一実施例のシ
ステム構成図である。

【図２】責務データベース５の記述例を示す図である。

【図３】内部状態データベース６の記述例を示す図であ
る。

【図４】入力バッファ４の記述例を示す図である。

【図５】プログラムデータベース７の記述例を示す図で
ある。

【図６】図１の各部の処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１　　　　時計部 ２　　　　内部状態更新部 ３　　　　動作決定部 ４　　　　入力バッファ ５　　　　責務データベース ６　　　　内部状態データベース ７　　　　プログラムデータベース ４１　　　　入力データ ５１　　　　責務データ ６１，６２，６３　　　　内部状態データ７１，７２　
　　　プログラムデータ １０１　　　　処理 ２０１，２０２　　　　処理 ３０１，３０２，３０３　　　　処理

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　センサーから得られた情報をもとに、
   自律型ロボットなどのエージェントが実行すべき動作を
   決定するエージェント制御方式であって、前記エージェ
   ントのもつ責務が格納されている責務データベースと、
   前記エージェントのもつ知識、信念、能力を示す内部状
   態データが格納されている内部状態データベースと、責
   務を果たすためにある状況に応じて前記エージェントが
   実行すべき動作を記述したプログラムデータが格納され
   ているプログラムデータベースと、前記センサーからの
   入力データが一時的に格納される入力バッファと、時刻
   を出力する時計部と、前記時計部から時刻が出力された
   ときに、前記入力バッファに格納されている入力データ
   を取り出し、該入力データに前記時刻データを付加して
   前記内部状態データベースにおける表現形式に変換し、
   変換された該入力データを前記内部状態データベースに
   格納し、続いて前記責務データベースに格納されている
   責務データと前記内部状態データベースに格納されてい
   る内部状態データとを前記時刻データのものに更新し、
   更新されたデータ間に矛盾が生じた場合には入力データ
   に基づくデータを優先する内部状態更新部と、前記プロ
   グラムデータベースに格納されているプログラムデータ
   のうち、記述されている責務と内部状態データが、前記
   責務データベースに格納されている更新後の責務データ
   と、前記内部状態データベースに格納されている更新後
   の内部状態データにそれぞれ一致するプログラムデータ
   に記述されている動作を、エージェントが実行すべき動
   作と決定する動作決定部とを有するエージェント制御方
   式。