JPH0512020A - テンプレート機能を有する紙葉類識別論理知識獲得装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 知識階層上で設計者が直接識別ルールを指定
でき、ルール単位での編集操作が対話式に容易にでき、
条件部、実行部が日本語文章で記述できるテンプレート
機能を有する紙葉類識別論理知識獲得装置を提供するこ
とである。 【構成】 条件部として主語、目的語、述語の全ての組
み合せを記述した条件部辞書と、実行部として全ての組
み合せを記述した実行部辞書と、条件部及び実行部を組
合せた識別ルールを階層構造により管理する知識階層部
と、前記条件部又は実行部について組み合せとして選択
可能なもののみを表示して選択指定された組み合せを作
成し、識別ルールを作成する知識編集部と、前記識別ル
ールを格納管理する知識データベース部と、前記知識編
集部で編集作成された識別ルールを受取り意味のある組
み合せの関数群を作成するコンバータとを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テンプレート機能によ
る知識獲得手段において、特殊なコンピュータ言語を習
得しなくても容易に知識ルールを獲得でき、予め登録さ
れた単語を使用し、設計者が矛盾なくルールである文章
を合成し、システムに移植できるテンプレート機能を有
する紙葉類識別論理知識獲得装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、経験やノウハウなどの知識をシス
テムに移植する場合においては、１Ｆ−ＴＨＥＮ形式の
知識を直接特殊なコンピュータ言語（ｌｉｓｐ、ｐｒｏ
ｌｏｇ）によって記述したり、あるいは通常のプログラ
ム・エディタを用いてプログラム中に特定フォーマット
の文章で記述する必要があった。それ故に、特殊なコン
ピュータ言語の習得や、知識文章の文体の定型化を行な
って編集するのに、多くの時間を要した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
知識をシステムに移植するには、特殊なコンピュータ言
語によって記述したり、プログラム・エディタを用いて
プログラム中に文章で記述したりする必要があったた
め、コンピュータ言語の習得や知識文章の文体の定型化
を行なって編集するのに、多大な時間と熟練を要し、知
識獲得のボトルネックの１つとなっていた。

【０００４】本発明はかかる事情よりなされたものであ
り、本発明の目的は、知識階層上で設計者が直接識別ル
ールを指定でき、ルール単位での編集操作（挿入、追
加、削除、設定）を対話式に容易に行なうことができ、
１Ｆ−ＴＨＥＮ形式の１Ｆ（条件）部、ＴＨＥＮ（実
行）部それぞれに日本語文章で記述できるテンプレート
機能を有する紙葉類識別論理知識獲得装置を提供するこ
とにある。また、本発明の他の目的は、１Ｆ部、ＴＨＥ
Ｎ部を構成する日本語文章は主語、目的語、述語より成
り、それぞれ個々に辞書ファイルに登録されており、そ
の単語をエディタが有するテンプレート機能により矛盾
なく文章として合成され、エディタは識別ルールである
日本語文章を、特殊なコンピュータ言語のデータ宣言部
に変換するテンプレート機能を有する紙葉類識別論理知
識獲得装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はテンプレート機
能を有する紙葉類識別論理知識獲得装置に関するもので
あり、本発明の上記目的は、紙葉類識別論理知識の条件
部として主語、目的語、述語の考え得る全ての組み合せ
を記述した条件部辞書と、前記紙葉類識別論理知識の実
行部として主語、目的語、述語の考え得る全ての組み合
せを記述した実行部辞書と、前記条件部及び実行部を組
み合せた識別ルールを階層構造により管理する知識階層
部と、前記条件部又は実行部について主語、目的語、述
語の組み合せとして選択可能なもののみを表示して選択
指定された組み合せを作成すると共に、前記条件部及び
実行部の両方からなる識別ルールを作成する知識編集部
と、前記識別ルールを格納管理する知識データベース部
と、前記知識編集部で編集作成された識別ルールを受取
り、意味のある組み合せの関数群を作成するコンバータ
とを設け、前記条件部及び実行部の各単語の組み合せを
予め矛盾のない組み合せに制限した中から選択可能とす
ることによって達成される。

【０００６】

【作用】人工知能の応用であるエキスパート・システム
の構築において、基本となるモジュールはマンマシン・
インタフェース部、推論部、知識ベース部の３つであ
る。本発明は、特にエキスパート・システム構築のボト
ルネックとなっている知識ベース管理部の知識獲得につ
いての新規な獲得手段を提案するものである。知識ベー
ス部は（もし〜であるならば〜である）という１Ｆ−Ｔ
ＨＥＮ形式のルールを管理する部分であり、本発明では
これを識別ルールと称しており、設計者が自己の経験、
ノウハウを最終的には１Ｆ−ＴＨＥＮ形式の識別ルール
でシステムに移植しなければならない。しかるに従来に
おいては、１Ｆ−ＴＨＥＮ形式の識別ルールの知識を直
接特殊なコンピュータ言語で記述したり、あるいは通常
のプログラム・エディタを用いてプログラム中に記述す
る必要があった。

【０００７】本発明は、設計者が視覚的に知識ベース部
の識別ルールを認識し、別に準備した辞書に登録された
単語をマウスとＣＲＴを用いて対話式に１Ｆ−ＴＨＥＮ
形式の識別ルールに合成してチェックし、対応する関数
群に変換する知識獲得手段を提供するものである。これ
により、紙幣等の紙葉類識別専用の知識を、設計者は容
易に効率良くシステムに移植することが可能となる。ま
た、識別ルール自体は階層構造（知識階層）として管理
されるので、設計者は識別ルールを視覚で確認しながら
対話的に追加、削除等のルール編集操作も行なうことが
できる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示しており、算術
処理関数に日本語というタグ（荷札）を付加し、さらに
日本語の意味内で関数の組み合せを規定する知識（識別
ルール）編集エデイタである。エキスパートシステムで
成るシステム１には知識データベース２が接続されてお
り、知識データベース２は識別ルールを格納した知識デ
ータベースファイル３を有している。コンバータ１２
は、編集されたルールを意味ある組み合せの関数群に変
換し、システム１にわたす。知識階層４は知識階層フィ
アル５を有しており、知識階層ファイル５には知識をユ
ニット、定義、ルール（条件部、実行部）の階層構造に
分類する情報が記述されている。また、知識辞書１１に
は条件単語辞書６及び実行単語辞書７が接続されてお
り、条件単語辞書６には条件部の考え得る主語、目的
語、述語の組み合せの全てが記述されており、実行単語
辞書７には実行部の考え得る主語、目的語、述語の組み
合せの全てが記述されている。設計者は知識編集エディ
タ１０を用いて、各辞書に記述されている組み合せ可能
な範囲で、条件部及び実行部の命題（主語＋目的語＋述
語）を作成、修正でき、編集した命題を用いて識別ルー
ル（条件部＋実行部）自体を作成、修正できる。

【０００９】このような構成において、ＣＲＴに表示さ
れた知識編集メニューにおいて、知識登録ボタンをマウ
スでクリックすると、知識階層４が表示される。知識階
層４上の識別ルールをマウスで任意に指定すると、知識
編集エディタ１０が起動されて知識編集画面が表示され
る。知識編集画面の左側の編集したい識別ルールにおい
て、条件部（１Ｆ部）、実行部（ＴＨＥＮ部）を個別に
指定すると、右側にその文章の主語、目的語、述語（Ｉ
Ｆ部の場合は関係も）が表示される。それぞれの単語に
ついて、テンプレート形式に“→、←”をマウスでクリ
ックすることにより、設計者が意図する文章が作成され
る。もし、設計者の意図する文章ができないときは、辞
書ファイルに新しく文章を登録する。

【００１０】条件部及び実行部のそれぞれの辞書６及び
７に組み合わせ可能な主語、目的語、述語を記述し、そ
の各々に対応する関数も記述する。設計者が、条件部及
び実行部の命題を編集する場合においては、特定の処理
関数を呼び出す主語、目的語、述語の組み合せのみ操作
できる。設計者側からは、いかなる命題編集を行なって
も矛盾はない。但し、この命題から合成される識別ルー
ルが意味があるか否かは、システム１に取り込まれた後
の推論状態で決定される。辞書６及び７中の実体は処理
関数であって、主語、述語、目的語は関数の機能を明確
にするタグ（荷札）にすぎない。このため、単語は、関
数の処理内容を表わすものであれば任意でよい。関数の
実体（定義）は、関数ファイルに別に記述されている。
特に新たな処理関数を作成したい場合、本ファイルに実
体を記述し、さらに辞書ファイルに対応する単語列を記
述すればよい。

【００１１】図２は知識編集エディタ１０内の条件部及
び実行部における日本語文章作成フローを示しており、
主語Ａ〜Ｚは知識編集エディタ１０のテンプレート機能
により出現する単語である。また、目的語ア、イ、…は
知識編集エディタ１０のテンプレート機能により出現す
る単語であり、述語イ、ロ、…は知識編集エディタ１０
のテンプレート機能により出現する単語である。上述の
ように、ある主語に対して組み合せることができる目的
語、そして、その主語及び目的語に対しての述語が既に
決まっているので、矛盾のない日本語文章を作成するこ
とができる。図３は紙幣２０をセンサ２１、２２で計測
し、そのときのセンサ２２の習得データの波形に山部Ｍ
１、Ｍ２があることを示している。ここで、例えば、山
谷選定の山選定のルールを作る場合、条件部の主語とし
て“センサ点の最大値が”を選択すると、目的語として
“変数値（Ｘ）”、述語として“である”が表示される
が、もし目的語“変数値（Ｘ）”を選ばないときには、
次の目的語“平均値（Ｘ′）＋３．３＊分散値（σ）よ
り”が表示され、この目的語に合う述語“大きい”が表
示される。仮に、“センサ点の最大値が（主語）、変数
値（Ｘ）（目的語）、である（述語）”を選択して、次
に、実行部の主語として“事象（山下限）の値は”を選
択すると、実行部の目的語として“変数値（Ｘ）との積
（０．７＊Ｘ）に”が表示され、述語として“設定す
る”が表示されるが、もし目的語として“変数値（Ｘ）
との積（０．７＊Ｘ）に”を選ばないときには、次の目
的語“変数値（Ｘ）と分散値（σ）の算出式（Ｘ＋３．
３σ）で”が表示され、この目的語にあう述語“決定す
る”が表示される。今、実行部として“事象（山下限）
の値は（主語）、変数値（Ｘ）との積（０．７＊Ｘ）に
（目的語）、設定する（述語）”を選択したとき、これ
らを処理関数形式に変換するとｙａｍａｇｅｔ（Ｘ）→
ｍｕｌｓｅｔ（山下限、０．７Ｘ）となる。尚、山選定
における条件部の辞書は、例えば主語は“センサ点の最
大値”、“センサ値の分散”、“事象の値”、であり、
目的語は“変数値（Ｘ）”、“平均値（Ｘ′）＋３．３
＊分散値（σ）より”、“センサ点の分散値”、“最大
値”、“最小値”である。また、述語は“である”、
“大きい”“以上である”である。一方、山選定におけ
る実行部の辞書は、主語は“その点”、“事象の値”で
あり、目的語は“変数値（Ｘ）との積（０．７＊
Ｘ）”、“変数値（Ｘ）と分散値（σ）の算出式（Ｘ＋
３．３σ）で”、“山候補”であり、述語は“とす
る”、“設定する”、“決定する”、“である”、“か
ら除外する”である。

【００１２】山谷選定の山選定にルールを追加する例を
以下に説明する。 ステップ１：メニューボタンの知識編集をマウスで選択
する。 ステップ２：メニューボタンの知識登録をマウスで選択
する。 ステップ３：知識階層メニューが表示されるので、山谷
選定をマウスで選択する。 ステップ４：サブ階層（ルール定義）が表示されるの
で、山候補をマウスで選択する。 ステップ５：図４に示すようにルール階層が表示される
ので、最後のルールをマウスで選択する（最後のルール
の後に新ルールを追加するため）。 ステップ６：条件部、実行部毎に編集画面が表示される
ので、条件部をマウスで選択し、条件部命題編集画面を
表示する。 ステップ７：命題編集により条件部の命題を主語、述
語、目的語を合成し、作成する。

【００１３】例えば条件部：“センサの値は最大値であ
る。かつセンサ値の分散は最小値である。”とする。 ステップ８：命題編集により、実行部の命題を主語、述
語、目的語を合成し、作成する。例えば実行部：“その
点は山候補である。”とする（図５参照）。 ステップ９：識別ルール番号を最後の識別ルール＋１に
し、追加ボタンをマウスで選択する（図６参照）。識別
ルールに対応する関数列への変換例は図７に示す。

【００１４】

【発明の効果】以上本発明によれば、知識階層上で設計
者が直接識別ルールを指定でき、識別ルール単位での編
集操作（挿入、追加、削除、設定）を行なうことができ
る。識別ルールを１Ｆ−ＴＨＥＮ形式の１Ｆ部、ＴＨＥ
Ｎ部それぞれに対し日本語文章で記述できる。１Ｆ部、
ＴＨＥＮ部を構成する日本語文章は、主語、目的語、述
語より成り、それぞれ個々に辞書ファイルより選び出し
て合成できる。また、日本語文章を構成する主語、目的
語、述語は、辞書に登録された識別用単語をエディタが
有するテンプレート機能により矛盾なく文書として合成
される。さらに、エディタは、識別ルールである日本語
文章を一連の処理関数群に変換する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】条件部及び実行部における日本語文章フローを
示す図である。

【図３】紙幣に対するセンサのデータ習得を説明するた
めの図である。

【図４】新識別ルール追加前の知識階層表示例を示す図
である。

【図５】識別ルールの条件部の編集表示例を示す図であ
る。

【図６】新識別ルール追加後の知識階層表示例を示す図
である。

【図７】新識別ルールに対応する関数列への変換例を示
す図である。

【符号の説明】

１ システム ２ 知識データベース ３ 知識データベースファイル ４ 知識階層 ５ 知識階層ファイル ６ 条件単語辞書 ７ 実行単語辞書 １０ 知識編集エディタ １１ 知識辞書 １２ コンバータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 紙葉類識別論理知識の条件部として主
   語、目的語、述語の考え得る全ての組み合せを記述した
   条件部辞書と、前記紙葉類識別論理知識の実行部として
   主語、目的語、述語の考え得る全ての組み合せを記述し
   た実行部辞書と、前記条件部及び実行部を組み合せた識
   別ルールを階層構造により管理する知識階層部と、前記
   条件部又は実行部について主語、目的語、述語の組み合
   せとして選択可能なもののみを表示して選択指定された
   組み合せを作成すると共に、前記条件部及び実行部の両
   方からなる識別ルールを作成する知識編集部と、前記識
   別ルールを格納管理する知識データベース部と、前記知
   識編集部で編集作成された識別ルールを受取り、意味の
   ある組み合せの関数群を作成するコンバータとを備え、
   前記条件部及び実行部の各単語の組み合せを予め矛盾の
   ない組み合せに制限した中から選択可能としたことを特
   徴とするテンプレート機能を有する紙葉類識別論理知識
   獲得装置。