JPH05241837A - Rule set preparing device - Google Patents

Rule set preparing device

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JPH05241837A
JPH05241837A JP4043425A JP4342592A JPH05241837A JP H05241837 A JPH05241837 A JP H05241837A JP 4043425 A JP4043425 A JP 4043425A JP 4342592 A JP4342592 A JP 4342592A JP H05241837 A JPH05241837 A JP H05241837A
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JP
Japan
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rule
base
theory
positive
negative
Prior art date
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JP4043425A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Hattori
雅一 服部
Riichi Tanaka
利一 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4043425A priority Critical patent/JPH05241837A/en
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Abstract

PURPOSE:To efficiently, gradually and increasingly prepare the rule of a logical base. CONSTITUTION:This device is equipped with an exercise base 3 which stores a positive exercise, negative exercise, and a background concept necessary for the definition of a target concept, knowledge base 4 which stores a rule for the definition of the target concept of the exercise of the exercise base, and exercise processing part 5 which fetches the exercise inputted from an inputting part 1, and judges whether or not the exercise is the positive or negative one, and retrieves whether or not the rule of the knowledge base 4 explains the positive or negative exercise And also, the device is equipped with a rule preparing part 6 which generates the new rule by referring to the exercise of the exercise base 3 when the inputted exercise is judged to be the positive one which can not be explained by the rule of the knowledge base 4 by the exercise processing part, and a discrepancy processing part 7 which corrects the rule of the knowledge base so that a discrepancy can be canceled when the inputted exercise is judged to be the negative one which can be explained by the rule of the knowledge base 4. and when the inputted exercise is inconsistent with the rule of the knowledge base 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エキスパートシステム
等の問題解決を図るシステムでの知識構築業務や、要求
仕様からプログラムを生成するソフトウェア開発業務を
支援する規則の集合を生成する規則集合生成装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rule set generation device for generating a set of rules for supporting knowledge construction work in a system for solving a problem such as an expert system and software development work for generating a program from required specifications. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高度情報社会の進展に伴って、専
門家の高度な知識とノウハウを知識ベースに蓄え、この
知識ベースに格納された知識を利用しながら汎用の推論
エンジンを用いて事実データを推論し、問題解決を図る
エキスパートシステムが提唱されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of advanced information society, advanced knowledge and know-how of experts are stored in a knowledge base, and the facts are stored using a general-purpose inference engine while using the knowledge stored in this knowledge base. An expert system has been proposed to infer data and solve problems.

【0003】そこで、エキスパートシステムを開発する
ため、従来では知識技術者と呼ばれる技術者を通して対
象とする分野の専門家からインタービューによって知識
を獲得し、一つ一つの知識をルール等の形式で表現し格
納して知識ベースに知識を構築するようにしていた。
Therefore, in order to develop an expert system, knowledge is acquired from an expert in a target field through an engineer conventionally known as a knowledge engineer through an interview, and each knowledge is expressed in a rule or the like format. It then stored and built knowledge into the knowledge base.

【0004】しかし、このような手法により知識ベース
に知識を構築するには、専門家から曖昧な専門領域に関
する知識を引出すことが困難であること、必要となる知
識を予め全て格納することは不可能であること等の問題
が知識技術者から指摘され、これは「知識ベース構築に
おけるボルトネック」と呼ばれている。
However, in order to construct knowledge in a knowledge base by such a method, it is difficult to extract knowledge about an ambiguous specialized area from an expert, and it is not possible to store all necessary knowledge in advance. Problems such as being possible are pointed out by knowledge engineers, and this is called "bolt neck in knowledge base construction".

【0005】最近ではこのボルトネックを解消するた
め、過去の経験である事例集合から情報を抽出し、自動
的に知識ベースに知識を構築する帰納推論、学習に関心
が高まっている。
In recent years, in order to eliminate this bolt neck, there is a growing interest in inductive reasoning and learning in which information is extracted from a past experience and a set of knowledge is automatically constructed in a knowledge base.

【0006】一方、ソフトウェアの開発においても、コ
ンピュータ利用の増大と共にソフトウェアの開発需要は
ますます拡大し、近い将来、必要なソフトウェアの開発
が間に合わなくなること、既存のソフトウェアの保守が
十分になされなくなること等の問題点が懸念されてい
る。この問題は本質的にソフトウェアの開発需要が増大
し、ハードウェアの性能も指数的に向上しているのに対
してソフトウェアの生産性が低いままであることに起因
している。
On the other hand, in software development as well, the demand for software development will further increase with the increase of computer usage, and in the near future, the development of necessary software will not be in time and the existing software will not be sufficiently maintained. There are concerns about such problems. This problem is essentially due to the fact that the demand for software development is increasing and the performance of hardware is improving exponentially, while the productivity of software remains low.

【0007】この危機を解消するために、与えられた要
求仕様を満足するプログラムを自動的に生成する自動プ
ログラミング技術の研究が活発になされている。この自
動プログラミングの技術の中の1つとして帰納推論によ
る方法がある。これは要求仕様を例題の形で与え、これ
を満足するプログラムを帰納推論によって導出するもの
である。
[0007] In order to eliminate this crisis, research on an automatic programming technique for automatically generating a program satisfying given requirements has been actively conducted. As one of the techniques of this automatic programming, there is a method by inductive reasoning. This is to give a requirement specification in the form of an example and derive a program satisfying it by inductive inference.

【0008】以上のように機械学習における帰納推論
は、事実から理論を構築する強力なメカニズムであり、
その実用化に対する要求が高まっている。そして、現に
ブール式と決定木に関する命題レベルの規則の帰納推論
は、いくつかの応用分野に適用されてかなりの成功を収
めている。例えば「ID3(Quilian,J.R.:Inductionof
Dicision Ttrrs International Journal of Man-Machi
ne Studies 27,1986」は、ある概念の肯定例題と否定例
題の集合が与えられて、選択関数としてエントロピーの
最小化原理を使ってトップダウンの分割統治法により分
類を行い、決定木を生成するものである。
As described above, inductive inference in machine learning is a powerful mechanism for constructing a theory from facts,
The demand for its practical application is increasing. And, in fact, inductive reasoning of Boolean expressions and propositional level rules on decision trees has been applied to several fields of application with considerable success. For example, "ID3 (Quilian, JR: Induction of
Dicision Ttrrs International Journal of Man-Machi
ne Studies 27, 1986 ”, given a set of positive and negative examples of a concept, performs classification by top-down divide-and-conquer method using the entropy minimization principle as a selection function and generates a decision tree. It is a thing.

【0009】しかし、複雑な問題を扱う場合、決定木の
ような明確な構造、あるいはブール表現と等価な構造に
は変数が含まれないので、命題論理レベルの表現という
制限は余りにもきつすぎると言わざるを得ない。そこ
で、命題論理レベルから述語論理レベルの表現に移行す
る必要があると考えられる。
However, when dealing with a complicated problem, variables are not included in a definite structure such as a decision tree or a structure equivalent to a Boolean expression. Therefore, the limitation of expression at the propositional logic level is too tight. I have to say. Therefore, it is necessary to shift from propositional logic level to predicate logic level expression.

【0010】従来の述語論理レベルの帰納推論システム
には、代表的なシステムとして負の事実の仮説反駁によ
る帰納推論「モデル推論システムMIS(Shapiro,E.
Y.:Inductive Inference of Theory from Facts,Techn
ical Report192,Yale University Computer Seience De
pt,1981)」がある。これは漸増的枚挙アルゴリズムと
呼ばれている。しかし、規則を枚挙する解空間が極めて
大きいため、現実的には生存可能な規則が限られている
ことや、収束するために多数の例題を有する等の問題点
がある。
As a typical system of the conventional inductive inference system at the predicate logic level, the inductive inference based on the hypothesis refutation of the negative fact is called "model inference system MIS (Shapiro, E.
Y .: Inductive Inference of Theory from Facts, Techn
ical Report192, Yale University Computer Seience De
pt, 1981) ”. This is called the incremental enumeration algorithm. However, since the solution space that enumerates the rules is extremely large, there are problems that the number of rules that can survive is limited and that there are many examples to converge.

【0011】この問題を解決する方法として開発された
帰納推論システムとして、情報論理の最良優先探索法に
基づく「FOIL(Qilian,J.R.:Learning Relations:C
omparison of Symbolic and a Connectionist Approac
h, Technical Report346,Basser Dept.comp.Sc.,Univer
sity of Sydney,1989) 」や逆導出による「CIGOL
(Muggleton,S.:Machine Invention of First-Order Pr
idicates by InvertingResolution,In Fifth Internati
onal Conference on Machine Learning,1988)」等が提
案された。しかし、これは漸増的な学習が行えないこ
と、一般化し過ぎてしまうこと、完全な論理トレース例
題を与える必要があること等の問題点が逆に生じてしま
う結果となった。
As an induction reasoning system developed as a method for solving this problem, "FOIL (Qilian, JR: Learning Relations: C) based on the best-priority search method of information logic.
omparison of Symbolic and a Connectionist Approac
h, Technical Report 346, Basser Dept.comp.Sc., Univer
sity of Sydney, 1989) "and" CIGOL
(Muggleton, S .: Machine Invention of First-Order Pr
idicates by InvertingResolution, In Fifth Internati
onal Conference on Machine Learning, 1988) ”was proposed. However, this resulted in problems such as inability to perform incremental learning, over-generalization, and the need to provide complete logic trace examples.

【0012】このように、エキスパートシステムなどの
知識ベース構築における知識獲得技術や、ソフトウェア
開発における児童プログラミナグ技術としての帰納推論
技術への期待が高まっているにもかかわらず、今まで計
算量と例題獲得方法において、現実的な性能を持つに至
らないため、述語表現レベルでの実用的な帰納推論シス
テムが存在しないのが現状である。
[0012] As described above, although the expectations for the knowledge acquisition technology in the construction of a knowledge base such as an expert system and the inductive inference technology as the child programming language technology in the software development are increasing, the calculation amount and the example Since the acquisition method does not have a realistic performance, there is no practical inductive inference system at the predicate expression level.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、帰納推論シ
ステムを実用的な技術として利用するには、以下の要件
を満足されなければならない。
By the way, in order to use the induction inference system as a practical technique, the following requirements must be satisfied.

【0014】第1にユーザは、システムと対話的に例題
が与えられること、帰納推論システムに全ての必要とな
る例題をシステムが随時ユーザに問う形で行われる対話
的なシステムであることが要求される。第2にシステム
は動的な推論方式を行えること、帰納推論システムでは
ユーザからの例題の入力によって帰納生成された論理が
誤っていることが判明すれば、修正されることが要求さ
れる。第3にシステムは解空間の探索を狭め、計算効率
を上げること、具体的には正の例題から積極的に帰納を
行い、かつ過去の類似規則を流用することが要求され
る。第4にシステムの帰納推論のメカニズムが漸増的で
あること、例題を与えることによって、より望ましい規
則を生成できるシステムであることが要求される。
First, the user is required to be given an example interactively with the system, and to be an interactive system in which the system inquires the user of all the necessary examples for the induction reasoning system at any time. To be done. Second, it is required that the system be able to perform a dynamic inference method, and that if the inductive inference system finds that the logic generated by the input of the example from the user is incorrect, it is corrected. Thirdly, the system is required to narrow the search of the solution space and improve the calculation efficiency, specifically, to positively induce from positive examples and to divert past similar rules. Fourth, it is required that the mechanism of inductive inference of the system is incremental, and that the system can generate more desirable rules by giving an example.

【0015】本発明は、例題全てを予め宣言しなくても
対話的にシステムに例題を追加するだけで、効率的かつ
漸増的に規則を生成することができる規則集合生成装置
を提供することを目的とする。
The present invention provides a rule set generation device capable of generating rules efficiently and incrementally by simply adding examples to the system interactively without declaring all the examples in advance. To aim.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、目標概念のサンプルである正の例題とサン
プルでない負の例題および目標概念を定義するのに必要
な背景となる背景概念が蓄えられる例題ベースと、この
例題ベースに蓄えられた例題の目標概念を定義する規則
が蓄えられる理論ベースと、例題を入力する入力手段
と、この入力手段より入力される例題を取込んでその例
題が正の例題か、負の例題かを判定し、その正または負
の例題が前記理論ベースの規則が導出あるいは演繹でき
るかどうかを検証する例題処理手段と、この例題処理手
段により入力される例題が正の例題と判定され、且つこ
の正の例題が前記理論ベースの規則により説明できない
とき起動され、前記例題ベースの例題を参照して新たな
規則を生成し、これを前記理論ベースに構築する規則生
成手段と、前記例題処理手段により入力される例題が負
の例題と判定され、且つこの負の例題が前記理論ベース
の規則により説明できるとき起動され、入力例題が前記
理論ベースの規則と矛盾していると判定されるとこの矛
盾が解消されるように前記理論ベースの規則を修正する
矛盾処理手段とを具備した構成としたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a background concept that is necessary to define a positive example that is a sample of a goal concept, a negative example that is not a sample, and a goal concept. , A theory base in which the rules that define the goal concept of the example stored in this example base are stored, an input means for inputting the example, and an example input from this input means An example processing means that determines whether the example is a positive example or a negative example, and verifies whether the positive or negative example can be derived or deduced from the theory-based rule, and is input by the example processing means. If the example is determined to be a positive example, and the positive example cannot be explained by the theory-based rule, then a new rule is generated by referring to the example-based example, The rule inputting means for constructing the theory base and the example input by the example processing means are determined to be negative examples, and this negative example is activated when it can be explained by the theory-based rule. When it is determined that the theory-based rule is inconsistent with the theory-based rule, the theory-based rule is modified so that the contradiction is resolved.

【0017】また、上記構成に加えて前記規則生成手段
により前記理論ベースに追加される規則が種々の論理的
な冗長性が検知されるとその規則の冗長性と規則間の冗
長性を解消する規則精練手段を設けたものである。
In addition to the above configuration, if various logical redundancy is detected in the rules added to the theory base by the rule generation means, the redundancy of the rules and the redundancy between the rules are eliminated. It is provided with a rule refining means.

【0018】[0018]

【作用】このような構成の規則集合生成装置にあって
は、入力手段により目標概念に関する例題を対話方式で
獲得し、その例題を時系列的に順次例題処理手段に与え
て正の例題か負の例題かを判定し、正の例題と判定され
た場合にはその例題に対して理論ベースの規則が説明で
きるか否かを検証し、説明できなければ規則生成手段を
起動して枚挙を行わず最小汎化と特殊化に基づく構成的
な帰納によって規則を生成し、これを理論ベースに新た
に追加し、また負の例題に対しては理論ベースの規則が
説明できるかどうかを検証し、説明できる場合には例題
ベースの例題と矛盾を生じているものとして矛盾処理手
段を起動し、矛盾が解消されるように理論ベースの規則
が修正されるので、正しい規則の生成効率と生成精度を
向上させることができる。さらに、知識ベースに対して
その規則の冗長性を精練する規則精練手段を設けること
により、新たに生成された規則が理論ベースの理論に追
加されたとき、理論や規則の冗長性を排除し、複雑な理
論を論理的に等価で簡潔な理論に変換することができ
る。
In the rule set generation device having such a configuration, the input means acquires an example of the target concept in an interactive manner, and the examples are sequentially given to the example processing means in a time series, so that the positive example or the negative example is given. If it is judged as a positive example, it is verified whether the theory-based rule can be explained for that example. If it cannot be explained, the rule generation means is activated to enumerate. First, we generate rules by constructive induction based on minimal generalization and specialization, add them to the theory base, and verify whether theory base rules can be explained for negative examples. If it can be explained, the contradiction processing means is activated assuming that the contradiction with the example-based example has occurred, and the theory-based rule is modified so that the contradiction can be resolved. Can improve That. Further, by providing a rule refining means for refining the redundancy of the rules with respect to the knowledge base, when the newly generated rule is added to the theory based theory, the redundancy of the theory and rules is eliminated, A complex theory can be transformed into a logically equivalent and concise theory.

【0019】[0019]

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明による規則集合生成装置のシ
ステム構成例を示すブロック図である。図1において、
1は例題を入力する入力部で、2はこの入力部1より入
力される例題を蓄えるバッファである。3は目標とする
概念(目標概念)のサンプルである正の目標概念例題
(単に正の例題と呼ぶ)、サンプルでない負の目標概念
例題(単に負の例題と呼ぶ)および目標概念を定義する
のに必要な背景となる概念(背景概念)のサンプルであ
る正の背景概念の3種類の例題が蓄えられている例題ベ
ース、4は目標概念を定義するのに十分で、例題ベース
3の例題と矛盾の起きない整合性のとれた理論、つまり
目標概念を定義する規則の集合を知識として蓄える知識
ベースである。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration example of a rule set generation device according to the present invention. In FIG.
Reference numeral 1 is an input unit for inputting an example, and 2 is a buffer for storing the example input from the input unit 1. 3 defines a positive target concept example (which is simply referred to as a positive example), which is a sample of target concepts (goal concept), a non-sample negative target concept example (which is simply referred to as a negative example), and a target concept. An example base, in which three types of examples of positive background concepts, which are samples of the background concept (background concept) necessary for the, are stored, 4 is sufficient to define the target concept, and It is a consistent theory that does not cause contradiction, that is, a knowledge base that stores a set of rules that define a goal concept as knowledge.

【0021】また、5は例題処理部で、この例題処理部
5は正、負の例題判定部5−1、正の例題検証部5−2
および負の例題検証部5−3から構成されている。正、
負の例題判定部5−1はバッファ2に蓄えられた例題を
順次取込んでその例題が例題ベース3の例題を参照して
正の例題であるか負の例題であるかを判定する。正の例
題検証部5−2は例題判定部5−1により正の例題と判
定されると、この例題が知識ベース4の規則により説明
できるかどうか、つまりカバーできるかどうかを検証す
る。負の例題検証部5−3は例題判定部5に入力された
例題が負の例題であると判定されると、この負の例題が
知識ベース4の規則によって説明されるどうか、つまり
カバーされているかどうかを検証する。
Reference numeral 5 denotes an example processing section, which is a positive / negative example determination section 5-1 and a positive example verification section 5-2.
And a negative example verification section 5-3. Positive,
The negative example determination unit 5-1 sequentially takes in the examples stored in the buffer 2, and refers to the example in the example base 3 to determine whether the example is a positive example or a negative example. When the positive example verification unit 5-2 determines the positive example by the example determination unit 5-1, the positive example verification unit 5-2 verifies whether this example can be explained by the rules of the knowledge base 4, that is, whether it can be covered. When the negative example verification unit 5-3 determines that the example input to the example determination unit 5 is a negative example, whether the negative example is explained by the rules of the knowledge base 4, that is, is covered. Verify that you are there.

【0022】さらに、6は規則生成部で、この規則生成
部6は最小汎化部6−1、規則修正部6−2およびスキ
ーマメモリ6−3から構成されている。最小汎化部6−
1は正の例題検証部5−1でその正の例題が知識ベース
4の規則により説明できない、つまりカバーできないと
検証されると、例題ベース3から目標概念と背景概念に
関わる複数の正の例題の集合を取出すと共に、スキーマ
メモリ6−3に登録されている過去に生成された別の目
標概念に関する規則を参照して、この複数の正の例題の
集合に対して最小汎化操作を行う。規則修正部6−2は
最小汎化部6−1により最小汎化操作を行った結果、一
般化され過ぎた規則となっている場合には規則の特殊化
を行ない、これを最小汎化部6−1より知識ベース4に
格納する。ここで、最小汎化操作とは、2つの論理式か
ら、その最も特殊な一般化された論理式を生成する手続
を言う。
Further, 6 is a rule generation unit, and this rule generation unit 6 is composed of a minimum generalization unit 6-1, a rule correction unit 6-2 and a schema memory 6-3. Minimal generalization unit 6-
If the positive example 1 is verified by the positive example verification unit 5-1 that the positive example cannot be explained by the rules of the knowledge base 4, that is, it cannot be covered, a plurality of positive examples related to the goal concept and the background concept from the example base 3 And a rule relating to another previously generated target concept registered in the schema memory 6-3 is referred to, and a minimum generalization operation is performed on the plurality of positive example sets. As a result of performing the minimum generalization operation by the minimum generalization unit 6-1, the rule correction unit 6-2 specializes the rule when the rule is an over-generalized rule, and performs the specialization of the rule. It is stored in the knowledge base 4 from 6-1. Here, the minimum generalization operation means a procedure for generating the most specific generalized logical expression from two logical expressions.

【0023】一方、7は矛盾処理部で、この矛盾処理部
7は診断部7−1および規則特殊化部7−2から構成さ
れている。診断部7−1は例題判定部5−1に入力され
た例題が負の例題であると判定されると、この負の例題
が知識ベース4の規則によって説明されるどうか、つま
りカバーされているかどうかを検証し、知識ベース4の
規則によってカバーされていることが判明すると、知識
ベース4の中の規則が入力された負の例題や例題ベース
3の中の負の例題と矛盾を起こす誤った規則を同定し、
該規則を知識ベース4から取出す。規則特殊化部7−2
はこの診断部7−1で取出された知識ベース4の規則を
特殊化したり、棄却することによって例題ベース3と論
理的矛盾を起こさないように知識ベース4の規則を修正
する。さらに、8は知識ベース4に蓄えられる規則がさ
まざまな規則の追加により冗長になってしまった理論を
簡略化し、冗長性を排除する規則精練部である。
On the other hand, 7 is a contradiction processing section, and this contradiction processing section 7 is composed of a diagnosis section 7-1 and a rule specialization section 7-2. When the diagnosis unit 7-1 determines that the example input to the example determination unit 5-1 is a negative example, whether the negative example is explained by the rule of the knowledge base 4, that is, whether the negative example is covered. If it is verified that it is covered by the rules of knowledge base 4, the rules in knowledge base 4 conflict with the input negative examples or the negative examples in example base 3 Identify the rules,
Retrieve the rule from Knowledge Base 4. Rule specialization section 7-2
Modifies the rules of the knowledge base 4 extracted by the diagnosis unit 7-1 by specializing or rejecting the rules of the knowledge base 4 so as not to cause a logical contradiction with the example base 3. Further, 8 is a rule refining section that simplifies the theory that rules stored in the knowledge base 4 become redundant due to addition of various rules and eliminates redundancy.

【0024】次に上記のような構成の規則集合生成装置
の作用を図2に示す規則生成の大まかな流れを参照しな
がら述べる。システムが起動される初期状態では、規則
を生成するのに完全な例題ベースがユーザから与えられ
ていない。そこで、ユーザがシステムに例題の入力を行
ったり、システムが積極的にユーザに対して質問を行う
ことにより時系列的に例題の獲得が行われる。また、シ
ステムは例題処理部5をユーザとの接点として、規則生
成部6、矛盾処理部7、規則精練部8の3つの処理部を
次々に呼び出しながら、帰納推論手続を実行する。
Next, the operation of the rule set generation device having the above configuration will be described with reference to the general flow of rule generation shown in FIG. In the initial state when the system is started, the user has not provided a complete example base for generating rules. Therefore, the user inputs an example to the system, or the system positively asks a question to the user to acquire the example in time series. In addition, the system executes the inductive inference procedure while using the example processing unit 5 as a contact point with the user and sequentially calling the three processing units of the rule generation unit 6, the contradiction processing unit 7, and the rule refinement unit 8.

【0025】まず、入力部1より正の例題、負の例題を
入力すると、これらの例題は一旦バッファ2に蓄えられ
る。このような状態でシステムを起動すると、例題処理
部5の例題判定部5はバッファ2に蓄えられている正,
負の例題を順次取込み、その例題が例題ベース3の例題
を参照して正の例題か負の例題かを判定する。この場
合、例題処理部5では、ユーザから例題を受取るだけで
なく、知識ベース4から誤っている規則を効果的に排除
するために、目標概念に関する質問を例題の形式でユー
ザに尋ね、入力された例題と知識ベース4の規則との論
理的整合性を検証する。
First, when a positive example and a negative example are input from the input unit 1, these examples are temporarily stored in the buffer 2. When the system is started up in such a state, the example determination section 5 of the example processing section 5 stores the positive data stored in the buffer 2,
Negative examples are sequentially taken in, and it is determined whether the example is a positive example or a negative example by referring to the example of the example base 3. In this case, the example processing unit 5 not only receives the example from the user, but also asks the user in the form of an example a question regarding the target concept in order to effectively eliminate the erroneous rule from the knowledge base 4 and inputs it. The logical consistency between the example given above and the rules of knowledge base 4 is verified.

【0026】いま、例題判定部5−1によりバッファ2
より入力される例題が正の例題であると判定されると、
その例題は正の例題検証部5−2に取込まれる。この正
の例題検証部5−1では、正の例題が知識ベース4の規
則によってカバーされているかどうかを検証する。
Now, the example determination section 5-1 causes the buffer 2
If it is determined that the input example is a positive example,
The example is taken into the positive example verification unit 5-2. The positive example verification unit 5-1 verifies whether the positive example is covered by the rules of the knowledge base 4.

【0027】もし、カバーされていないと判定される
と、知識ベース4の規則が十分に目標概念を定義してい
る状態ではないので、それを説明する規則の追加を試み
るため、規則生成部6を起動する。この規則生成部6が
起動されると、最小汎化部6−1ではカバーされていな
い正の例題に対して、例題ベース3から目標概念と背景
概念に関わる複数の正の例題の集合を取出し、これらの
集合に対して最小汎化操作を行う。つまり、複数の例題
の集合について変数化することのできる論理式上で最も
特殊な1つのリテラル集合を規則として知識ベース4に
出力する。この場合、最小汎化操作によって一般化され
過ぎた規則となっているときは規則修正部6−2により
規則の特殊化が行われる。
If it is determined that the rule is not covered, the rule of the knowledge base 4 does not fully define the target concept, so that the rule generation unit 6 tries to add a rule for explaining it. To start. When the rule generation unit 6 is activated, a set of a plurality of positive examples related to the target concept and the background concept is extracted from the example base 3 with respect to the positive example not covered by the minimum generalization unit 6-1. , Perform a minimum generalization operation on these sets. That is, the one most specific literal set on the logical expression that can be variable for the set of a plurality of examples is output to the knowledge base 4 as a rule. In this case, if the rule is over-generalized by the minimum generalization operation, the rule modification unit 6-2 specializes the rule.

【0028】このような最小汎化の技術によって例題ベ
ース3に存在する正のデータ主導で解空間を探索するの
で、枚挙された解の反駁によって帰納推論を行うより
も、探索効率の向上が可能となる。
Since the solution space is searched by the positive data existing in the example base 3 by such a technique of the minimum generalization, the search efficiency can be improved as compared with the inductive inference based on the refuted solutions. Becomes

【0029】この場合、例題ベース3に登録される全て
の正の例題の集合を取出して最小汎化を行うのでは効率
化は難しい。従って、正の例題の集合は例題ベース3か
らカバーすべき例題との概念の近さによって取出され
る。このことをバイアスと呼ぶ。このバイアスによっ
て、最小汎化部6−1における例題集合の一般化の方向
性を与えている。また、過去に生成された別の目標概念
に関する規則が登録されたスキマーメモリ8を参照して
類推を行うことで、例題ベース3から過去の類似した規
則を再現し、再利用を可能としている。
In this case, it is difficult to improve the efficiency by extracting the set of all positive examples registered in the example base 3 and performing the minimum generalization. Therefore, the set of positive examples is taken from the example base 3 by the closeness of the concept to the examples to be covered. This is called bias. This bias gives the generalization direction of the example set in the minimum generalization unit 6-1. Further, by analogizing with reference to the skimmer memory 8 in which the rule relating to another target concept generated in the past is registered, the similar rule in the past can be reproduced from the example base 3 and reused.

【0030】ここで、規則生成部6の手続を図3に示
す。この規則生成部6は、前述したように最小汎化と類
推の技術とバイアスの概念を用いて効果的な規則の生成
を行うもので、その詳細について述べる。生成すべき規
則は、現在カバーされていない正の例題に関連する例題
集合を例題ベース3からバイアスに従って順次取出しな
がら最小汎化を行うことで得られる。ここで、バイアス
とは、解空間を効果的な探索をガイドするもので、カバ
ーすべき例題に発生する項や定数によってレベル毎に設
定される。例えば、レベル1では例題ベース3から取出
される例題の引数の全てが、カバーすべき例題の引数に
発生する。レベル2,3,…とレベルが高くなるほど、
カバーすべき例題と取出される例題との引数上での関連
度は低くなる。レベルはカバーすべき例題と取出される
例題ベース3中の例題との概念上の距離を意味してい
る。
The procedure of the rule generator 6 is shown in FIG. The rule generation unit 6 generates an effective rule by using the technique of minimum generalization and analogy and the concept of bias as described above, and the details thereof will be described. The rule to be generated can be obtained by performing a minimum generalization while sequentially extracting the set of examples related to the positive examples that are not currently covered from the example base 3 according to the bias. Here, the bias is for guiding the effective search of the solution space, and is set for each level according to the terms and constants occurring in the example to be covered. For example, at level 1, all the example arguments taken from example base 3 occur in the example arguments to be covered. The higher the level, level 2, 3, ...
The degree of relevance on the argument between the example to be covered and the example to be taken out is low. The level means a conceptual distance between the example to be covered and the example in the extracted example base 3.

【0031】さらに、このデータを取出す操作では類推
の技術が使われる。つまり、スキーマと引数間で類比が
とれる例題の集合を取出すことで、過去の生成規則の再
利用を図ることができる。また、例題が不足して完全な
対応がとれない場合、類比に基づいた例題の要求をユー
ザに対して行う。
Further, in the operation of extracting this data, the analogy technique is used. In other words, the past production rules can be reused by extracting a set of examples in which the similarity can be obtained between the schema and the argument. Further, when the number of examples is insufficient and a complete correspondence cannot be obtained, the user is requested to give examples based on analogy.

【0032】最小汎化部6−1による図4に示すような
最小汎化操作は、バイアスのレベル1から始められて負
の例題をカバーせず、カバーすべき正の例題をカバーす
る規則が生成されるまで行われる。その操作中で、最小
汎化操作を一方的に行うと一般化し過ぎるので、規則修
正部6−2により図5に示すような特殊化操作が行われ
る。規則修正部6−2には、2つの精密化オペレータが
装備されている。そして、新たな規則が生成されると、
その規則の正当性をユーザに尋ね、もし正当性が保証さ
れないならば、その規則を棄却する。
The minimum generalization operation as shown in FIG. 4 by the minimum generalization unit 6-1 starts from level 1 of the bias, does not cover the negative example, and has a rule that covers the positive example to be covered. It is done until it is generated. If the minimum generalization operation is performed unilaterally during the operation, the rule correction unit 6-2 performs the specialization operation as shown in FIG. The rule correction section 6-2 is equipped with two refinement operators. And when a new rule is generated,
Ask the user for legitimacy of the rule and reject the rule if the legitimacy is not guaranteed.

【0033】図6はバイアスによってガイドされた最小
汎化処理の例を示している。目標概念としてクイックソ
ート(QUICKSORT )を考えている。レベルmのバイアス
で最小汎化された規則は負の例題を導いてしまい、2つ
の精密化オペレータを用いて規則を特殊化しても正しく
修正されないので、棄却される。しかし、レベルmより
後のレベルn(m<n)のバイアスでは、最小汎化操作
の後、正しい例題の集合を含み、かつレベルnの例題の
引数は、レベルmよりもカバーすべき例題の引数との概
念上の距離が大きくなっている。
FIG. 6 shows an example of the bias-guided minimum generalization process. We are thinking of QUICKSORT as a goal concept. A rule generalized with a bias of level m leads to a negative example, and it is rejected because it is not corrected correctly even if the rule is specialized using two refinement operators. However, at a bias of level n (m <n) after level m, it contains the set of correct examples after the minimal generalization operation, and the argument of the level n example is that of the examples to cover more than level m. The conceptual distance from the argument is increasing.

【0034】図7はスキーマベース6−3に登録されて
いる内容の一例を示している。スキーマベース6−3に
は、過去にシステムによって生成されたスキーマが多く
登録されたり、あるいは目標概念を定義する理論に類似
した理論をユーザがシステム起動の初期状態で登録す
る。オペレータにとっては過去の経験に基づく類推によ
り新しい目標概念の規則を生成することが少なくない。
過去の経験を表現したスキーマが存在すれば、類推の発
想を用いて効率的な帰納推論が可能となる。ここでは、
過去に生成された概念のSORTや、抽象化された概念Pre
などがスキーマとして格納される。
FIG. 7 shows an example of contents registered in the schema base 6-3. Many schemas generated by the system in the past are registered in the schema base 6-3, or a user registers a theory similar to the theory defining the target concept in the initial state of system activation. It is not uncommon for an operator to generate a rule for a new goal concept by analogy with past experience.
If a schema that expresses past experiences exists, efficient inductive reasoning is possible using the analogy idea. here,
SORT of the concept generated in the past and the abstracted concept Pre
Are stored as a schema.

【0035】図8は類似したスキーマが新しい目標概念
の規則に再利用される様子を示している。これはSORTと
いうスキーマを基に例題ベースから正の例題を取出し、
最小汎化を行うことで類似した目標概念であるQUICKSOR
T を定義する規則を構築している。
FIG. 8 illustrates how a similar schema can be reused for a new goal concept rule. This is a positive example taken from the example base based on the SORT schema.
QUICKSOR, which is a similar goal concept by performing minimum generalization
We are building a rule that defines T.

【0036】図9は規則の特殊化を行う精密化オペレー
タの適用例を示している。目標概念のQUICKSORT を定義
する規則が一般化され過ぎたので、1番目の規則に単一
化オペレータを、2番目の規則に代入オペレータを適用
し、負の例題をカバーしないようにした。
FIG. 9 shows an application example of a refinement operator for specializing a rule. Since the rule defining the goal concept QUICKSORT was over-generalized, I applied the unification operator to the first rule and the assignment operator to the second rule to avoid covering negative examples.

【0037】次に正、負の例題判定部5−1において、
バッファ2より入力される例題が負の例題であると判定
されると、負の例題検証部5−3ではその例題が知識ベ
ース4の規則によりカバーされているかどうかが検証さ
れ、もしカバーされていると判定されると矛盾処理部7
を起動する。この矛盾処理部7の診断部7−1では、入
力された負の例題が知識ベース4の中の規則や例題ベー
ス3の中の負の例題と矛盾を起こすと判定されると、そ
の誤った規則を同定し、該当する規則を知識ベース3か
ら取出す。そして、この規則を規則特殊化部7−2に与
えてその規則を特殊化したり、棄却することによって例
題ベース3と矛盾が起こらないように知識ベース4の規
則を修正する。
Next, in the positive / negative example determination section 5-1,
When it is determined that the example input from the buffer 2 is a negative example, the negative example verification unit 5-3 verifies whether or not the example is covered by the rules of the knowledge base 4, and if the example is covered. If it is determined that there is a contradiction processing unit 7
To start. When the diagnosis unit 7-1 of the contradiction processing unit 7 determines that the input negative example causes a contradiction with the rule in the knowledge base 4 or the negative example in the example base 3, the error is erroneous. Identify the rule and retrieve the applicable rule from Knowledge Base 3. Then, this rule is given to the rule specializing unit 7-2 to specialize or reject the rule, and the rule of the knowledge base 4 is corrected so that the rule does not conflict with the example base 3.

【0038】図10および図11は矛盾処理部7の手続
および診断部7−1の呼出しを示している。矛盾処理部
7では診断部7−1を呼出し、知識ベース4の中の矛盾
の原因となる規則を同定する。これは負の例題を理論に
よってカバーした過程である説明木を用いてユーザと対
話的に説明木の葉となる例題の真偽を聞くことで行われ
る。そして、矛盾の原因となっている誤った規則を特殊
化するため、規則特殊化部7−2を呼出す。この規則特
殊化部7−2では、特殊化すべき規則をもはや負の例題
をカバーしなくなるまで、規則に精密化オペレータを適
用する。オペレータには、単一オペレータと項代入オペ
レータが存在する。
10 and 11 show the procedure of the contradiction processing unit 7 and the call of the diagnosis unit 7-1. The contradiction processing unit 7 calls the diagnosis unit 7-1 to identify the rule in the knowledge base 4 which causes the contradiction. This is done by listening to the truth of the example that is the leaf of the explanation tree interactively with the user by using the explanation tree which is the process of covering the negative example by theory. Then, in order to specialize the wrong rule causing the contradiction, the rule specializing section 7-2 is called. The rule specialization unit 7-2 applies the refinement operator to the rule until the rule to be specialized no longer covers a negative example. Operators include a single operator and a term assignment operator.

【0039】このようにユーザがシステムに例題を入力
したり、システムが積極的にユーザへの質問を行うこと
によって時系列的に例題の獲得を行い、この新しい例題
の獲得によって知識ベース4は例題ベース3を説明する
のに十分且つ整合性のとれた規則に更新されて行く。
As described above, the user inputs an example to the system, or the system positively asks a question to the user to acquire the example in a time series. By acquiring the new example, the knowledge base 4 acquires the example. It will be updated to rules that are sufficient and consistent to explain Base 3.

【0040】この場合、知識ベース4に蓄積される理論
の冗長性を排除する目的で規則精練部8が起動される。
図12は規則精練部8の手続を示す。ここでは、知識ベ
ース4に新たな規則を追加することによって発生する様
々な種々の理論的な冗長性を発見し、それを解消する。
規則の条件部の冗長性が発見される場合、規則条件削除
オペレータを用いて条件部のリダクションを行う。ま
た、1つの規則中の項を簡約できる場合、項書き換えオ
ペレータを起用し、規則の表現上で単純化された規則に
変換する。また、知識ベース4中で複数の規則間の冗長
性がある場合には、規則削除オペレータを用いて規則の
削除を行う。
In this case, the rule refining unit 8 is activated for the purpose of eliminating the redundancy of theory accumulated in the knowledge base 4.
FIG. 12 shows the procedure of the rule refining section 8. Here, various theoretical redundancies generated by adding a new rule to the knowledge base 4 are found and solved.
When the redundancy of the conditional part of the rule is found, the rule condition deletion operator is used to reduce the conditional part. If the terms in one rule can be reduced, the term rewriting operator is used to convert the term into a simplified rule. If there is redundancy among a plurality of rules in the knowledge base 4, the rule is deleted by using the rule deletion operator.

【0041】図13は、1番目に冗長な条件が付いてい
る規則が与えられた例を示すものである。このような例
の場合には、規則条件削除オペレータによる変形操作に
よって下行の規則のように負の例題をカバーせず、冗長
でない規則を生成する。2番目は項書換えオペレータに
よる項の書換えでより単純な表現を持つ等価規則を生成
する。3番目は知識ベース4内で規則同志が冗長となっ
ているので、規則削除オペレータにより規則2を排除す
る。また、規則精練部8は、同じ目標概念を定義し、条
件の一部を共有する2つの規則から、新たな述語を生成
する理論名辞の生成を行う。
FIG. 13 shows an example in which a rule with the first redundant condition is given. In the case of such an example, a non-redundant rule is generated by a modification operation by a rule condition deletion operator, which does not cover a negative example like the rule in the lower line. The second is rewriting of terms by the term rewriting operator to generate an equivalence rule having a simpler expression. In the third rule, since the rules are redundant in the knowledge base 4, rule 2 is eliminated by the rule deletion operator. Further, the rule refining unit 8 defines the same target concept and generates a theoretical noun that generates a new predicate from two rules that share a part of the condition.

【0042】ここで、システムが取扱う例題ベース3と
知識ベース4の内容の一例を図14および図15に示
す。この例ではリストの要素を小さい順に並べるQUICKS
ORT を目標概念としている。なお、規則の表現方法とし
てPROLOGのホーン節(A:-B1,B2, ……Bn) を考えるてい
る。例題ベース3には、目標概念のQUICKSORT に関する
正、負の目標概念例題と背景概念のPARTITION(greeter)
等に関する正の背景概念例題が登録されている。ここに
は、具体化されたn=0のホーン節(ファクト)がその
知識と共に登録されている。
Here, examples of the contents of the example base 3 and the knowledge base 4 handled by the system are shown in FIGS. 14 and 15. In this example, QUICKS to sort the list elements in ascending order
ORT is the target concept. As a method of expressing the rules, we are considering the PROLOG horn clause (A: -B1, B2, ... Bn). Example base 3 includes positive and negative goal concept examples related to the goal concept QUICKSORT and PARTITION (greeter) of the background concept.
A positive background conceptual example concerning etc. is registered. Here, the materialized n = 0 Horn clauses (facts) are registered together with the knowledge.

【0043】また、知識ベース4にはシステムが帰納的
に生成した目標概念のQUICKSORT を定義する規則を登録
する。このシステムはユーザとの対話によって動的に知
識ベース4の規則を変化させる。例えばユーザが入力し
た正の例題を知識ベースの中の規則で説明できなけれ
ば、その例題を説明する新たな規則を知識ベース4に追
加する。また、ユーザが入力した負の例題によって知識
ベース4に矛盾が起きる場合には、この矛盾を起こす原
因となる規則を取出し、規則を特殊化あるいは棄却す
る。このように知識ベース4は本質的に非単調であり、
ユーザとの対話に基づく例題の獲得によって知識ベース
4の内容を更新させ、十分性や整合性を保持する。
Further, in the knowledge base 4, a rule defining QUICKSORT of the target concept generated recursively by the system is registered. This system dynamically changes the rules of the knowledge base 4 by interacting with the user. For example, if the positive example input by the user cannot be explained by the rule in the knowledge base, a new rule for explaining the example is added to the knowledge base 4. Further, when a contradiction occurs in the knowledge base 4 due to the negative example input by the user, the rule causing the contradiction is taken out and the rule is specialized or rejected. Thus knowledge base 4 is essentially non-monotonic,
The content of the knowledge base 4 is updated by acquiring an example based on the interaction with the user, and sufficiency and consistency are maintained.

【0044】このように本実施例では、入力部1よりユ
ーザからの例題の入力やユーザへの例題の要求により得
られる例題をバッファ2に蓄え、例題獲得後にこのバッ
ファ2より時系列的に例題を例題処理部5に取込んで例
題判定部5−1によりその例題が正の例題か、負の例題
かを判定し、正の例題と判定された場合には正の例題検
証部5−2によりその例題が知識ベース4の規則がカバ
ーできるかどうかを検証し、カバーできなければ規則生
成部6を起動する。また、例題判定部5−1により負の
例題と判定された場合には負の例題検証部5−3により
知識ベース4の規則がカバーできるかどうかを検証し、
もしカバーされているならば知識ベース4と例題ベース
3は矛盾を起こしているとして矛盾処理部7を起動す
る。そして、規則生成部6が起動されると、最小汎化部
6−1では例題ベース3よりその例題に対する目標概念
と背景概念に関わる複数の正の例題の集合を取出し、そ
の例題の集合に対して汎用化操作を行って新しい規則を
生成し、この規則が汎用化操作によって一般化され過ぎ
た規則になってしまった場合には規則修正部6−2によ
り特殊化を行って知識ベース4に追加し、また矛盾処理
部7が起動されると診断部7−1はその矛盾を起こした
要因となっている誤った規則を同定し、知識ベース4か
ら該当する規則を取出して規則特殊化部7−2によりそ
の規則を特殊化したり、棄却して知識ベース4の規則を
例題ベース3と矛盾を起こさないように修正するように
したものである。
As described above, in the present embodiment, the examples obtained by the user inputting the examples from the input unit 1 and the user's request for the examples are stored in the buffer 2, and after the examples are acquired, the examples are chronologically output from the buffer 2. Is taken into the example processing section 5, and the example determination section 5-1 determines whether the example is a positive example or a negative example. If the example is determined to be a positive example, the positive example verification section 5-2. Verifies whether the example can cover the rules of the knowledge base 4, and if it does not, the rule generation unit 6 is activated. If the example determination unit 5-1 determines that the rule is a negative example, the negative example verification unit 5-3 verifies whether the rules of the knowledge base 4 can be covered.
If it is covered, it is determined that the knowledge base 4 and the example base 3 are in conflict, and the conflict processing unit 7 is activated. Then, when the rule generation unit 6 is activated, the minimum generalization unit 6-1 extracts a set of a plurality of positive examples related to the target concept and the background concept for the example from the example base 3, and Generalization operation is performed to generate a new rule, and when this rule becomes a rule that is overgeneralized by the generalization operation, specialization is performed by the rule correction unit 6-2 and the knowledge base 4 is generated. When the contradiction processing unit 7 is added, the diagnosis unit 7-1 identifies the erroneous rule causing the contradiction, extracts the corresponding rule from the knowledge base 4, and adds the rule specialization unit. 7-2, the rule is specialized or rejected and the rule of the knowledge base 4 is modified so as not to cause a contradiction with the example base 3.

【0045】従って、目標概念に関する例題を対話方式
で獲得し、誤って機能的に生成された規則を早めに棄却
し、また枚挙を行わず最小汎化と特殊化に基づく構成的
な帰納によって規則を生成しているので、入力された例
題から効率的に解空間の探索を行うことができる。ま
た、規則生成部6において、最小汎化部6−1により最
小汎化操作を行う際、スキーマメモリ6−3を参照して
過去に生成された規則の集合から現在の目標概念に類似
した規則を取出して変形して利用することで、正しい規
則の生成効率と生成確率を向上させることができる。さ
らに、知識ベース4に対してその規則の冗長性を精練す
る規則精練部8を設けることにより、新たに生成された
規則が知識ベース4の理論に追加されたとき、理論や規
則の冗長性を排除し、複雑な理論を論理的に等価で簡潔
な理論に変換することができる。
Therefore, an example of the target concept is interactively acquired, rules that are erroneously and functionally generated are rejected early, and rules are generated by constructive induction based on minimal generalization and specialization without enumeration. Since, is generated, it is possible to efficiently search the solution space from the input example. In the rule generation unit 6, when the minimum generalization operation is performed by the minimum generalization unit 6-1, a rule similar to the current target concept is calculated from the set of rules generated in the past with reference to the schema memory 6-3. By taking out, transforming and using it, it is possible to improve the generation efficiency and generation probability of correct rules. Furthermore, by providing the rule refining unit 8 for refining the redundancy of the rules with respect to the knowledge base 4, when the newly generated rule is added to the theory of the knowledge base 4, the redundancy of the theory and the rules is eliminated. Eliminate and transform complex theories into logically equivalent and concise theories.

【0046】なお、上記実施例ではエキスパートシステ
ムなどの知識ベースを構築する場合について述べたが、
ソフトウェアを開発する場合のプログラムを格納する理
論ベースとして適用するようにしてもよい。この場合、
エキスパートシステムの知識ベースとして適用するに
は、例題ベースに例題として推論処理における事実と処
理結果が蓄えられる。また、ソフトウェアを開発する際
の論理ベースとして適用するには、例題ベースに開発さ
れるソフトウェアの要求仕様が蓄えられる。
Although the above embodiment has described the case where a knowledge base such as an expert system is constructed,
You may make it apply as a theoretical base which stores the program in the case of developing software. in this case,
When applied as a knowledge base of an expert system, facts and processing results in inference processing are stored as an example in the example base. Moreover, in order to apply it as a logical base when developing software, the required specifications of the software developed on an example basis are stored.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、例題
全てを予め宣言しなくても対話的にシステムに例題を追
加するだけで、効率的かつ漸増的に規則を生成すること
ができる規則集合生成装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently and incrementally generate rules simply by interactively adding an example to the system without declaring all the examples in advance. A rule set generation device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による規則集合生成装置の一実施例のシ
ステム構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an embodiment of a rule set generation device according to the present invention.

【図2】同実施例の概略的名システムの手続の流れを示
すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure flow of the schematic name system of the embodiment.

【図3】規則生成部の手続を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining a procedure of a rule generation unit.

【図4】最小汎化部の手続を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a procedure of a minimum generalization unit.

【図5】規則修正部の手続を説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining a procedure of a rule correction unit.

【図6】最小汎化部の処理過程を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining a processing process of a minimum generalization unit.

【図7】スキマーベースの例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of a skimmer base.

【図8】スキーマから類推による規則の生成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing generation of rules by analogy from a schema.

【図9】規則修正部の適用例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing an application example of a rule correction unit.

【図10】矛盾処理部の手続を説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining the procedure of the contradiction processing unit.

【図11】診断部の手続を説明するための図。FIG. 11 is a diagram for explaining the procedure of the diagnosis unit.

【図12】規則精練部の手続を説明するための図。FIG. 12 is a view for explaining the procedure of the rule refining unit.

【図13】規則精練部の適用例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an application example of a regular refining unit.

【図14】システムが扱う例題ベースの例を示す図。FIG. 14 is a diagram showing an example of an example base handled by the system.

【図15】システムが扱う知識ベースの例を示す図。FIG. 15 is a diagram showing an example of a knowledge base handled by the system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……入力部、2……バッファ、3……例題ベース、4
……知識ベース、5……例題処理部、5−1……正、負
例題判定部、5−2……正の例題検証部、5−3……負
の例題検証部、6……規則生成部、6−1……最小汎化
部、6−2……規則修正部、6−3……スキーマメモ
リ、7……矛盾処理部、7−1……診断部、7−2……
規則特殊化処理部、8……規則精練部。
1 ... Input part, 2 ... Buffer, 3 ... Example base, 4
...... Knowledge base, 5 …… Example processing unit, 5-1 …… Positive and negative example determination unit, 5-2 …… Positive example verification unit, 5-3 …… Negative example verification unit, 6 …… Rule Generation unit, 6-1 ... Minimal generalization unit, 6-2 ... Rule correction unit, 6-3 ... Schema memory, 7 ... Contradiction processing unit, 7-1 ... Diagnosis unit, 7-2.
Rule specialization processing section, 8 ... Rule refinement section.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目標概念のサンプルである正の例題とサ
ンプルでない負の例題および目標概念を定義するのに必
要な背景となる背景概念が蓄えられる例題ベースと、こ
の例題ベースに蓄えられた例題の目標概念を定義する規
則が蓄えられる知識ベースと、例題を入力する入力手段
と、この入力手段より入力される例題を取込んでその例
題が正の例題か、負の例題かを判定し、その正または負
の例題が前記理論ベースの規則がカバーできるかどうか
を検証する例題処理手段と、この例題処理手段により入
力される例題が正の例題と判定され、且つこの正の例題
が前記理論ベースの規則により説明できないとき起動さ
れ、前記例題ベースの例題を参照して新たな規則を生成
し、これを前記理論ベースに構築する規則生成手段と、
前記例題処理手段により入力される例題が負の例題と判
定され、且つこの負の例題が前記理論ベースの規則によ
り説明できるとき起動され、入力例題が前記理論ベース
の規則と矛盾していると判定されるとこの矛盾が解消さ
れるように前記理論ベースの規則を修正する矛盾処理手
段とを具備したことを特徴とする規則集合生成装置。
1. An example base in which a positive example which is a sample of a goal concept, a negative example which is not a sample, and a background concept which is a background necessary for defining a goal concept are stored, and an example stored in this example base. The knowledge base that stores the rules that define the goal concept of, the input means for inputting the example, and the example input from this input means are taken and it is determined whether the example is a positive example or a negative example. An example processing means for verifying whether the positive or negative example can be covered by the theory-based rule, an example input by this example processing means is determined to be a positive example, and this positive example is the theory. Rule generation means that is activated when the rule of the base cannot be explained, generates a new rule by referring to the example of the example base, and constructs the new rule in the theory base,
It is determined that the example input by the example processing means is a negative example and this negative example can be explained by the theory-based rule, and it is determined that the input example is inconsistent with the theory-based rule. And a contradiction processing unit that corrects the theory-based rule so that the contradiction is resolved.
【請求項2】 目標概念のサンプルである正の例題とサ
ンプルでない負の例題および目標概念を定義するのに必
要な背景となる背景概念が蓄えられる例題ベースと、こ
の例題ベースに蓄えられた例題の目標概念を定義する規
則が蓄えられる理論ベースと、例題を入力する入力手段
と、この入力手段より入力される例題を取込んでその例
題が正の例題か、負の例題かを判定し、その正または負
の例題が前記理論ベースの規則がカバーできるかどうか
を検証する例題処理手段と、この例題処理手段により入
力される例題が正の例題と判定され、且つこの正の例題
が前記理論ベースの規則により説明できないとき起動さ
れ、前記例題ベースの例題を参照して新たな規則を生成
し、これを前記理論ベースに構築する規則生成手段と、
前記例題処理手段により入力される例題が負の例題と判
定され、且つこの負の例題が前記理論ベースの規則によ
り説明できるとき起動され、入力例題が前記理論ベース
の規則と矛盾していると判定されるとこの矛盾が解消さ
れるように前記理論ベースの規則を修正する矛盾処理手
段と、前記規則生成手段により前記理論ベースに追加さ
れる規則が種々の論理的な冗長性が検知されるとその規
則の冗長性と規則間の冗長性を解消する規則精練手段と
を具備したことを特徴とする規則集合生成装置。
2. An example base in which a positive example that is a sample of a goal concept, a negative example that is not a sample, and a background concept that is a background necessary for defining a goal concept are stored, and an example stored in this example base. The theory base in which the rules that define the goal concept of is stored, the input means for inputting the example, and the example input from this input means are taken in to determine whether the example is a positive example or a negative example, An example processing means for verifying whether the positive or negative example can be covered by the theory-based rule, an example input by this example processing means is determined to be a positive example, and this positive example is the theory. Rule generation means that is activated when the rule of the base cannot be explained, generates a new rule by referring to the example of the example base, and constructs the new rule in the theory base,
It is determined that the example input by the example processing means is a negative example and this negative example can be explained by the theory-based rule, and it is determined that the input example is inconsistent with the theory-based rule. Then, when the logical redundancy is detected in the contradiction processing means for correcting the theory-based rule so that this contradiction is resolved, and the rule added to the theory-based rule by the rule generation means. A rule set generation device comprising rule refinement means for eliminating the redundancy of rules and the redundancy between rules.
【請求項3】 規則生成手段は、前記例題ベースから目
標概念と背景概念に関わる複数の正の例題を取出し、こ
の複数の正の例題の集合に対して最小汎化操作を行う最
小汎化手段と、この最小汎化手段により一般化され過ぎ
た規則の特殊化を行って修正する規則修正手段から構成
される請求項1または2に記載の規則集合生成装置。
3. The rule generation means extracts a plurality of positive examples relating to the target concept and the background concept from the example base, and performs a minimum generalization operation on a set of the plurality of positive examples. 3. The rule set generation device according to claim 1 or 2, further comprising: a rule modification unit that specializes and modifies a rule that has been over-generalized by the minimum generalization unit.
【請求項4】 最小汎化手段は、バイアスによる例題の
取出しと、過去の類似した規則を用いて新たな規則を類
推する機能を有する請求項3に記載の規則集合生成装
置。
4. The rule set generation device according to claim 3, wherein the minimum generalization means has a function of extracting an example by a bias and estimating a new rule by using similar rules in the past.
【請求項5】 矛盾処理手段は、負の入力例題が前記理
論ベースの規則と矛盾していると判定されるとその矛盾
している規則を同定し、前記理論ベースから該当する規
則を取出す診断手段と、この診断手段により取出された
規則を特殊化したり、棄却して前記例題ベースの例題と
矛盾を起こさないように前記理論ベースの規則を修正す
る規則特殊化部から構成される請求項1または2に記載
の規則集合生成装置。
5. The inconsistency processing means, when a negative input example is determined to be inconsistent with the theory-based rule, identifies the inconsistent rule, and extracts the corresponding rule from the theory-based rule. A means and a rule specializing unit for specializing the rule extracted by the diagnostic means or for rejecting the rule and modifying the theory-based rule so as not to cause a contradiction with the example-based example. Alternatively, the rule set generation device according to 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022137386A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 富士通株式会社 Rule updating program, rule updating method, and rule updating device
WO2024009472A1 (en) * 2022-07-07 2024-01-11 日本電気株式会社 Logical formula generation device, logical formula generation method, and program

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022137386A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 富士通株式会社 Rule updating program, rule updating method, and rule updating device
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