JPH04302027A - 事例データベース構築装置 - 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、故障診断等に用いられ
るエキスパートシステムにおける事例データベース構築
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、過去の問題解決の過程と結果を事
例、即ち、経験としてデータファイルに蓄積し、以降の
同様な問題解決に利用する方法は、その事例の利用方法
によって幾つかのアプローチがある。例えば、事例デー
タの蓄積をその内容を基に統計的な処理で現象や条件と
の間の同時生起確率を求めるのに用いる方法、事例デー
タの蓄積に際して現象や条件との間で一般的に成り立つ
ルールを帰納する方法、問題状況と類似な状況を持つ過
去の経験を現在の状況に合うように変更して利用する方
法等が開発されている。何れにしても、これらの方法で
は蓄積された事例データを色々な条件で、高速かつ柔軟
に検索できることが必要となる。

【０００３】従来、このような事例データの蓄積保持方
法としては、木構造が一般的であり、情報量を分割の基
準とした生成方法がある。この方法によると、事例デー
タの検索のために根ノードからスタートして条件の正否
により事例データを複数グループに分け、さらに、これ
から細分化させる構造を持っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
木構造方式では、各事例データについて木構造上に現れ
る条件に対しての真偽が完全に得られることを前提とし
ており、木構造の上位、即ち、根に近い方の条件の正否
が明らかでないとその時点で検索が行き詰ってしまうも
のである。即ち、獲得情報が不完全で事例によって未知
情報があるような場合には、対応する事例データを検索
できない。

【０００５】ちなみに、事例データによって以降の問題
解決方法を変化させるものとしては、ニューラルネット
を始めとする神経回路モデルも提案されているが、これ
は事例データをそのままの形で保存する方式のものでは
なく、本発明の適用対象外となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】過去の問題解決の過程と
結果に関する履歴を事例データとして事例データファイ
ルに保持し、これらの事例データを以後の同様な状況に
対する問題解決に利用するようにしたエキスパートシス
テムにおいて、前記事例データファイルに格納された各
事例データをクラス分けして階層ネットワーク構造によ
り相互に関係付ける事例クラスネットワーク化手段を設
け、新たな事例データの入力に伴い新たなクラスの生成
及び既存のクラスの削除により前記階層ネットワーク構
造を動的に更新変更させる管理手段を設けた。

【０００７】

【作用】事例データの保持を事例クラスネットワーク化
手段による階層ネットワーク構造上で行い、かつ、事例
データ入力毎に管理手段により階層ネットワーク構造の
動的な更新変更を行うことにより、柔軟性の高い事例デ
ータの検索が可能となる。特に、獲得情報が不完全で事
例によって未知情報を含むような場合であっても、事例
データの集合なるクラスを指定することにより必要とす
る事例データを含む事例データの検索を高速で行えるこ
とになる。よって、大量の事例データを経験として蓄積
して問題解決に利用するようなシステムにおいて、極め
て有効に活用される。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明する
。まず、図１はエキスパートシステム全体を示す概略ブ
ロックであり、基本的には、マウス１等による入力装置
や、ディスプレイ装置２等による出力装置が接続された
ユーザインターフェース３と、問題解決機能部４と、推
論部５と、事例データベース部６とよりなる。推論部５
は知識ベース７と推論機能部８とを有して、従来型のル
ールベースシステムによる問題解決を行う機能を持つ。

【０００９】事例データベース部６は、過去の問題解決
の経験（過程と結果）を事例データとして蓄え、前記推
論部５での推論の失敗の予測やその修正に利用される。 即ち、推論部５による問題解決が行われた時の入力情報
と、推論部５による出力結果と、実際に行われた解決策
とのデータ組が１回の経験の事例データとされ、得られ
た全ての事例データがこの事例データベース部６に格納
される。ここに、事例データの検索を効率よく行うため
、本実施例の事例データベース部６は、事例データファ
イル９と事例クラスネットワーク部（事例クラスネット
ワーク化手段）１０と事例管理機能部１１を有する事例
ベースマネージャ（管理手段）１２とにより構成されて
いる。

【００１０】まず、事例データファイル９は１回の診断
過程で入力された全てのデータを保存するものである。 これらのデータの各々は、質問とその答えという形（図
１中に示す例では、「故障現象」：「縦黒すじ」、「現
象再現性」：「周期的」というような形）で保存される
。このような（質問、答え）の対に対して、事象管理機
能部１１により識別子が与えられる（この識別子を本実
施例では、「事象識別子」と称するものとする）。同じ
質問に対して答えが同じ時には同一の事象識別子が与え
られる。図１中では、ｉ−１０２，ｉ−２０３等がこの
事象識別子を示す。事例は、そこで与えられた事象識別
子の集合でインデックス付けされる。このインデックス
が各事例情報に付与されて事例データファイル９に登録
される。図１中に示す“ｉｎｄｅｘ　　ｉ−１０２，ｉ
−２０３，ｉ−４０２，…”が相当する。この時、各事
例自体には、インデックスとは別に固有の事例識別番号
（例えば、事例１０５６７）が付与される。

【００１１】ついで、事例クラスネットワーク部１０で
は、事例の集合であるクラスと、そのクラスに属する事
例の事例識別番号とが記録される。事例のクラスは幾つ
かの事象識別子の存在／不存在を条件として持ち、この
条件を満足する事例がそのクラスに属するものとなる。 このようなクラスは階層ネットワーク構造とされ、例え
ば図２に示す例では、クラス（ｉ１０２）はクラス（ｉ
１０２，ｉ２０３，ｉ４０）の親又は祖先となる。最上
位のクラス（φ）には全ての事例が属する。

【００１２】このような構成において、事例データベー
ス部６に対する事例データの追加について説明する。シ
ステムによる問題解決法が出力された後、実際にとられ
た解決策、即ち、真の結果が確かめられ、これがシステ
ムに報告されると、以下のようにして新たな事例データ
が追加される。まず、新たな事例データが得られると事
象管理機構部１１により各入力情報の事象識別子が決定
され、これを基に事例のインデックスが決定されてその
事例に付与され、事例データファイル９に登録される。 ついで、事例クラスネットワーク部１０で事例ネットワ
ークが検索され、新たな事例のインデックスが条件を満
足するクラス全てに事例識別番号が登録される。あるク
ラスに事例データが登録されると、その親クラスにも事
例データが登録されるので、この時に条件が満足される
クラスは事例ネットワーク中のサブネットワークを構成
する（このサブネットワーク上で最も末端にあるクラス
は通常複数あり、これらを本実施例では“最小充足クラ
ス”と称するものとする）。

【００１３】このような新たな事例データの追加の時点
で、事例ネットワークの動的な更新が事例ベースマネー
ジャ１２により行われる。この時に行われる更新変更は
、新たなクラスの生成と、既存のクラスの削除である。 階層ネットワーク中の各クラスはその存在価値の評価値
を持つ。この評価基準は、例えばクラスに属する事例数
、親クラスと子クラスとの事例数の差、知識として入力
されるクラスの重要性などを考慮した関数である。

【００１４】まず、新たなクラスの生成は、新たな事例
データが登録されたクラスの子クラスの生成として行わ
れる。即ち、事例データが追加されたクラスの条件に、
さらに新たな事例データが満足する条件を適当に加える
ことにより新しい条件を生成し、これにより生成される
子クラスの存在価値が一定値を越える場合に実際に子ク
ラスを生成する。即ち、子クラスは親のクラスの条件よ
り厳しくしたものとなる。ここに、クラスは複数の親を
持てるので、新たなクラスが生成されるとその生成の際
に参照された親クラス以外のクラスも親クラスになる可
能性があるかチェックされる。このチェックは、最小充
足クラスの範囲内で行われる。即ち、最小充足クラス中
の一つのクラスから子クラスが生成されると、同じ最小
充足クラスに属するクラスについて、新たなクラスの親
になれるか否か（つまり、新たなクラスの条件が最小充
足クラスの条件を満足するか否か）がチェックされる。 このようなクラスが発見された場合には、このクラスも
新たなクラスの親として登録される。

【００１５】一方、クラスの削除は、子クラスの生成に
より親クラスの存在価値評価が一定値以下になった場合
に行われる。この際、削除されるクラスの子クラスは全
て元の親の親クラスにつなぎ直される。

【００１６】ついで、このようなシステム構成を用いた
事例検索方法について説明する。即ち、現在の問題状況
が与えられると、同じ状況を持つ事例データが次のよう
に検索される。まず、事象管理機能部１１により現在の
状況を示すインデックスが生成される。ついで、事例ク
ラスネットワーク部１０において、ルートから出発し、
現在のインデックスが条件を満足するクラスを深さ優先
で捜査していき、末端の部分、即ち現在のインデックス
が満足するクラスの内、全てのクラスがインデックスを
満足しないようなクラスを全て列挙する。これらのクラ
スが最小充足クラスとなる。このような最小充足クラス
の中で、さらに事例数の最も少ないものを選択し、この
クラスに属する事例データの中で現在の状況のインデッ
クスと同じものを含む事例データを列挙することで検索
される。

【００１７】このような事例検索機能を利用すると、本
実施例システムでは、次のような問題解決が可能となる
。まず、現在の状況が得られると、推論部５の推論機能
部８と事例データベース部６とが同時に起動される。 推論機能部８は現在の不足情報をユーザに質問しながら
推論結果（質問＆原因候補確信度）を問題解決機能部４
に出力する。一方、事例データベース部６では得られて
いる情報を基に現在の状況と同じ状況の事例を検索する
。事例データベース部６により現在の状況と同じ状況が
発見され、そこでの結果が推論の結果と異なると事例デ
ータベース部６での結果が優先される。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、上述したように、事例データ
の保持を事例クラスネットワーク化手段による階層ネッ
トワーク構造上で行い、かつ、事例データ入力毎に管理
手段により階層ネットワーク構造の動的な更新変更を行
うようにしたので、柔軟性の高い事例データの検索を可
能とすることができ、特に、獲得情報が不完全で事例に
よって未知情報を含むような場合であっても、事例デー
タの集合なるクラスを指定することにより必要とする事
例データを含む事例データの検索を高速で行えるものと
なり、よって、大量の事例データを経験として蓄積して
問題解決に利用するようなシステムにおいて、極めて有
効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概念的ブロック図であ
る。

【図２】階層ネットワーク構造を示す説明図である。

【符号の説明】

９　　　　　　事例データファイル １０　　　　事例クラスネットワーク化手段１２　　　
　管理手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　過去の問題解決の過程と結果に関する
   履歴を事例データとして事例データファイルに保持し、
   これらの事例データを以後の同様な状況に対する問題解
   決に利用するようにしたエキスパートシステムにおいて
   、前記事例データファイルに格納された各事例データを
   クラス分けして階層ネットワーク構造により相互に関係
   付ける事例クラスネットワーク化手段を設け、新たな事
   例データの入力に伴い新たなクラスの生成及び既存のク
   ラスの削除により前記階層ネットワーク構造を動的に更
   新変更させる管理手段を設けたことを特徴とする事例デ
   ータベース構築装置。