JPH04276828A - 知識処理システムの仮説管理方式 - 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、専門家の知識を利用し
て、診断，分析，予測，計画，設計などの知識処理を行
う知識処理システムに係り、更に詳しくは、知識ベース
に蓄えられたルール知識，事実知識に基づいて中間仮説
を生成し、その中間仮説の成立を検証しながら推論処理
を実行する知識処理システムの仮説管理方式に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、仮説による推論処理の手順は、
事実知識，既に生成されている仮説，それらの基に仮説
を生成するルール知識，仮説の成立／不成立を判定する
ルール知識，および目標となる結果が得られたか否かを
判定するルール知識などに基づいて、推論処理部が仮説
の生成，仮説の成立／不成立の状態変更を仮説管理部に
依頼し、目標となる結果が得られるか否かを判定する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の仮説
による推論処理を行う場合、ルール知識，事実知識，お
よび仮説の組合せによっては、既に生成されている中間
仮説と同じ仮説が生成される場合があり、推論処理が無
限ループ状態に陥ったり、仮説が爆発的に増加するとい
う問題がある。

【０００４】従来、このような問題を解決するため、等
値な仮説が複数生成された場合に、余分な仮説を不成立
にするか、または、仮説を統合を行うルール知識を予め
記述しておき、このルール知識に基づいて推論処理部が
仮説管理部に対して、仮説の状態変更，または仮説の統
合を依頼する処理を行い、推論処理を進めていた。

【０００５】しかしながら、このような推論処理方式で
は、等値な仮説が生成される毎に仮説に対する条件照合
の状態が変化するため、その変化に対しての再照合処理
が必要となり、処理効率が悪くなるという問題があった
。

【０００６】本発明の目的は、上記問題を解決するため
になされたものであり、等値な仮説が生成された場合に
対して条件の再照合処理が発生しないように、仮説の状
態を変化させず、知識ベースに蓄えられたルール知識，
事実知識に基づいて中間仮説を生成し、その中間仮説の
成立を検証しながら推論処理を実行する知識処理システ
ムの仮説管理方式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の知識処理システムの仮説管理方式は、ルー
ル形式，フレーム形式，あるいはワーキングメモリ形式
で記述された知識データを格納した知識ベースと、知識
ベースに格納された知識データの蓄積，管理，検索を行
う知識ベース管理手段と、知識ベース内の知識データを
用いて仮説を生成しながら推論処理を実行する推論処理
手段とから構成される知識処理システムにおいて、仮説
の等値性を定義する等値性定義手段と、仮説の等値性の
定義に基づいて仮説生成の際に既に存在している仮説か
否かを判定する等値性判定手段と、仮説等値性の判定結
果に基づいて仮説の統合を行う仮説統合手段とを有する
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】知識処理システムには、知識ベースと、知識ベ
ース管理手段と、推論処理手段とが備えられる。知識ベ
ースは、ルール形式，フレーム形式，あるいはワーキン
グメモリ形式で記述された知識データ群を格納する知識
データ記憶部であり、知識ベース管理手段は、知識ベー
スに格納された知識データの蓄積，管理，検索を行う。 また、推論処理手段は知識ベース内の知識データを用い
て仮説を生成しながら推論処理を実行する。この知識処
理システムに、推論処理手段が仮説を生成しながら推論
処理を実行する際に、生成される仮説を管理するため、
更に、等値性定義手段と、等値性判定手段と、仮説統合
手段とが備えられる。等値性定義手段が仮説の等値性を
予じめ定義しておき、等値性判定手段が等値性定義手段
による仮説の等値性の定義に基づいて仮説生成の際に既
に存在している仮説か否かを判定する。そして、仮説統
合手段が、等値性判定手段による仮説等値性の判定結果
に基づいて仮説の統合を行う。これにより、推論処理を
実行する際に、無駄な仮説生成が抑止され、推論処理に
おける条件照合処理を効率よく行うことができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例にかかる知識処理シ
ステムの要部の構成を示すブロック図である。図１に示
すように、知識処理システムは、ルール形式，フレーム
形式，あるいはワーキングメモリ形式で記述された知識
データを格納した知識ベース群１１と、知識ベースに格
納された知識データの蓄積，管理，検索を行う知識ベー
ス管理部１２と、推論処理途中で生成される仮説を管理
する仮説管理部１３と、知識データを用いて仮説を生成
しながら推論処理を実行する推論処理部１４とから構成
される。仮説管理部１３には、推論処理を実行する際に
生成される仮説を管理するため、等値性定義部１５，等
値性判定部１６，および、仮説統合部１７が設けられて
いる。等値性定義部１５が仮説における等値性を予め定
義しておき、等値性判定部１６が等値性定義部１５によ
る仮説の等値性の定義に基づいて、仮説が生成される際
に当該仮説が既に存在している仮説か否かを判定する。 そして、仮説統合部１７が等値性判定部１６による仮説
等値性の判定結果に基づいて仮説の統合を行う。これに
より、推論処理を実行する際に、等値な仮説が生成され
た場合にも仮説管理部１３により、自動的に仮説の統合
が行われ、無駄な仮説生成が抑止される。また、仮説の
状態が変化しないため、推論処理における無駄な条件照
合処理が発生しない。

【００１０】図２は、本発明の一実施例にかかる知識処
理システムの一態様をデータ処理システムで実現する場
合のシステム構成を説明する図である。ここでのデータ
処理システムは、図２に示すように、中央処理装置２１
と、高速内部メモリ２２と、大容量補助記憶装置２３と
、入力装置２４とから構成される。図１で説明した知識
ベース管理部１２，仮説管理部１３，および推論処理部
１４は、中央処理装置２１および高速内部メモリ２２に
おいて実現され、知識ベース群１１は大容量補助記憶装
置２３に格納される。

【００１１】図３は、高速内部メモリ２２における各シ
ステム要素領域の構成例を示す図である。図３に示すよ
うに、高速内部メモリ２２内には、各システム要素領域
として、推論用データ領域３１と、知識管理領域３２と
、仮説管理領域３３とが設けられる。また、仮説管理領
域３３には、仮説管理テーブル３４，仮説データ領域３
５，および仮説等値判定手続き管理領域３６が設けられ
る。

【００１２】推論データ領域３１は、ルール知識の条件
と、事実知識および仮説との照合情報を保持しており、
仮説の生成，仮説の更新の処理毎に照合情報を変更でき
るように構成されている。また、仮説管理テーブル３４
では、例えば、「仮説Ａが成立する場合に仮説Ｂが成立
する」といった仮説間の因果関係を管理し、仮説管理テ
ーブル３４のテーブルデータにより推論の途中過程を辿
ることができるようになっている。

【００１３】図４は、大容量補助記憶装置２３における
知識ベース群の構成例を示す図である。図４に示すよう
に、大容量補助記憶装置２３には、知識ベース群の要素
となる各々の知識ベース４１が格納されている。知識ベ
ース４１は、知識ベース名称４２，知識ベースに格納さ
れた知識実体管理領域４３，知識間の関係を管理する関
係情報管理領域４４，および知識実体情報領域４５から
構成されている。知識実体管理領域４３は、知識名称４
６を検索キーとして知識実体情報領域４５の知識実体情
報の検索が可能なように構成されている。

【００１４】図５は、推論処理部１４による推論処理の
処理手順を説明するフローチャートである。図５を参照
して推論処理の処理手順の一例を説明する。まず、ステ
ップ５１において、全てのルール知識に対して事実知識
と仮説（最初は存在しない）に基づいて条件照合を行い
、次に、ステップ５２において、実行可能なルールが存
在するかの否かを判定する。実行可能なルールが存在し
ない場合には、処理終了となるが、実行可能なルールが
存在する場合は、ステップ５３に進み、競合解決の処理
を行い、実行優先度などによって、１つのルールを選択
（競合解決）する処理を行う。そして、次にステップ５
４においてルール実行を行う。ルール実行の後、次のス
テップ５５において、ルール実行に伴っての実事知識の
生成，更新，削除，仮説の生成，および仮説の成立／不
成立などの状態変更の処理を行う。ステップ５５の状態
変更処理の後、その変化に対して再度の条件照合を行う
ため、ステップ５１に戻り、再度、ステップ５１からの
処理を継続して行う。そして、この一連の処理を実行可
能なルールが存在しなくなるまで繰り返す。

【００１５】図６は、仮説管理部１３による仮説管理処
理の処理手順を説明するフローチャートである。図６を
参照して仮説管理処理の処理手順の一例を説明する。ま
ず、推論処理部１４から仮説生成を依頼された場合、ス
テップ６１において、処理種別は生成か否かを判定する
。処理種別が生成である場合には、ステップ６２におい
て、仮説生成を行う。仮説を生成した後、次に、ステッ
プ６４において、等値な仮説が存在するか否を判定する
。これは、後述するように仮説の等値性定義部１５によ
って定義された等値性定義の手続きを基にして、等値性
判定部１６により既に存在している全ての仮説を対象に
、等値な仮説を検索する処理を行い、その検索結果の判
定を行う処理となる。その結果、同じ仮説が存在する場
合には、次のステップ６５に進んで、仮説統合の処理を
行い、処理を終了する。この場合、生成された仮説は、
複数の仮説から生成された１つの仮説として管理する。 また、この場合は、仮説の変更がないものとして推論処
理部１４に変更の通知は行わない。一方、ステップ６４
の判定によって、同じ仮説が存在しないと判定された場
合には、ステップ６６に進み、推論処理部１４に仮説が
生成された旨の変更通知を行い、処理を終了する。

【００１６】また、仮説の状態変更（例えば、成立状態
の仮説が不成立になるような状態変更）を依頼された場
合には、ステップ６１の判定で、処理種別が生成でない
と判定されるので、ステップ６３に進み、仮説状態変更
の処理を行う。そして、次のステップ６６において、状
態変更を実施した旨を推論処理部１４に通知する。

【００１７】なお、仮説の等値性定義部１５によって定
義された等値性定義の手続きを基にして、既に存在して
いる全ての仮説を対象に等値な仮説を検索する処理に対
しての等値性判定部１６の仮説等値性判定手続の定義部
は、仮説の属性値間の演算による等値性判定の手続きを
入力し、編集が可能となっている。例えば、仮説の属性
として属性１，属性２，属性３があるとして、　　　　
　　　　ｘ（属性１）＝ｙ（属性１）＆ｘ（属性２）＋
ｘ（属性３）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　＝ｙ（属性２）＋ｙ（属性３）と記述されて定義され
ている場合は、属性１の値が等しく、属性２と属性３の
和が等しい場合に等値をみなすことを示している。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によって
、等値な仮説が生成された場合の条件再照合処理が削減
され、これによって、推論処理の高速化が図れる。また
、等値性の判定や、等値な仮説が存在する場合の処理を
ルールで記述する必要がないため、ルール記述が簡易に
なるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる知識処理システムの
要部の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例にかかる知識処理システムの
一態様をデータ処理システムで実現する場合のシステム
構成を説明する図。

【図３】高速内部メモリにおける各システム要素領域の
構成例を示す図。

【図４】大容量補助記憶装置における知識ベース群の構
成例を示す図。

【図５】推論処理部による推論処理の処理手順を説明す
るフローチャート。

【図６】仮説管理部による仮説管理処理の処理手順を説
明するフローチャート。

【符号の説明】

１１　　知識ベース群 １２　　知識ベース管理部 １３　　仮説管理部 １４　　推論処理部 １５　　等値性定義部 １６　　等値性判定部 １７　　仮説統合部 ２１　　中央処理装置 ２２　　高速内部メモリ ２３　　大容量補助記憶装置 ２４　　入力装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ルール形式，フレーム形式，あるいは
   ワーキングメモリ形式で記述された知識データを格納し
   た知識ベースと、知識ベースに格納された知識データの
   蓄積，管理，検索を行う知識ベース管理手段と、知識ベ
   ース内の知識データを用いて仮説を生成しながら推論処
   理を実行する推論処理手段とから構成される知識処理シ
   ステムにおいて、仮説の等値性を定義する等値性定義手
   段と、仮説の等値性の定義に基づいて仮説生成の際に既
   に存在している仮説か否かを判定する等値性判定手段と
   、仮説等値性の判定結果に基づいて仮説の統合を行う仮
   説統合手段とを有することを特徴とする知識処理システ
   ムの仮説管理方式。