JPH0784789A - Inference device - Google Patents
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- JPH0784789A JPH0784789A JP5231141A JP23114193A JPH0784789A JP H0784789 A JPH0784789 A JP H0784789A JP 5231141 A JP5231141 A JP 5231141A JP 23114193 A JP23114193 A JP 23114193A JP H0784789 A JPH0784789 A JP H0784789A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エキスパートシステム
などにおける推論装置、例えば、医療診断や機器故障診
断などにおいて体に現れた症状や故障の状況などの兆候
から病名や故障箇所などの原因を結論として導き出す推
論装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention concludes a cause such as a disease name or a location of failure from an inference device in an expert system or the like, for example, a symptom appearing in the body or a symptom of failure in medical diagnosis or equipment failure diagnosis. The reasoning device derived as.
【０００２】[0002]
【従来の技術】「真」または「偽」のいずれか一方を値
にとる複数の記号要素に関して、条件部に一つ以上の記
号要素からなる論理式をとり結論部に一つの記号要素を
とる含意関係を記述した式（ルールと呼ぶ）の集合と、
「真」の値をとる記号要素（ファクトと呼ぶ）の集合と
から、「真」と帰結される全ての記号要素を結論として
導く推論装置として、認知行動サイクルを用いた推論方
法によるものが従来から考案されている。以下では、こ
れについて説明する。2. Description of the Related Art Regarding a plurality of symbol elements whose values are either "true" or "false", a logical expression consisting of one or more symbol elements is taken in the condition part and one symbol element is taken in the conclusion part. A set of expressions (called rules) that describe implications,
Conventionally, an inference method that uses a cognitive action cycle has been used as an inference device that derives all the symbol elements that result in “true” from the set of symbol elements that take “true” values (called facts). Invented from. This will be described below.
【０００３】認知行動サイクルを実現する推論装置は、
例えば図３に示したように、ルールの集合を記憶するル
ール集合記憶要素２０１と、推論の実行制御とルールの
条件部の成立判定を行なう成立判定要素２０２と、ファ
クトの集合を記憶するファクト集合記憶要素２０３とか
ら構成されている。An inference device that realizes a cognitive behavior cycle is
For example, as shown in FIG. 3, a rule set storage element 201 that stores a set of rules, a succession determination element 202 that determines whether or not the inference execution control and the conditional part of the rule are satisfied, and a fact set that stores a set of facts. It is composed of a storage element 203.
【０００４】この推論装置での推論動作は、ファクト集
合記憶要素２０３にファクトを記憶させることから始ま
る。そして成立判定要素２０２は、ルール集合記憶要素
２０１に記憶されているルールを順番に一つずつ取り出
し、取り出したルールの条件部に記述された論理式の成
立判定を行なう。論理式の成立判定は、ファクト集合記
憶要素２０３を参照してファクト集合記憶要素２０３に
記憶されているものと同一の記号要素の値を「真」と
し、それ以外の記号要素の値を「偽」とし、取り出した
論理式が「真」となるか「偽」となるかを帰結する判定
演算によって行なわれる。そして成立判定要素２０２
は、成立判定の結果が「真」であれば、ルールの結論部
に記述された記号要素の値を「真」とし新たなファクト
としてファクト集合記憶要素２０３に記憶する。成立判
定の結果が「偽」である場合には、成立判定要素２０２
は何もしない。The inference operation in this inference apparatus starts with storing the fact in the fact set storage element 203. Then, the satisfaction determination element 202 sequentially extracts the rules stored in the rule set storage element 201 one by one, and determines the satisfaction of the logical expression described in the condition part of the extracted rule. In the determination of the establishment of the logical expression, the value of the symbol element that is the same as that stored in the fact set storage element 203 is set to “true” by referring to the fact set storage element 203, and the values of the other symbol elements are set to “false”. , ”And the logical expression that is taken out is“ true ”or“ false ”. Then, the establishment determination element 202
If the result of the establishment determination is “true”, the value of the symbol element described in the conclusion part of the rule is set to “true” and is stored in the fact set storage element 203 as a new fact. When the result of the establishment determination is “false”, the establishment determination element 202
Does nothing.
【０００５】取り出したルールについて以上の手続きを
行なったら、成立判定要素２０２はルール集合記憶要素
２０１に存在する次のルールを取り出し、同様の手続き
を行なう。成立判定の結果が「真」となるルールが存在
しなくなるまでこのようなサイクルを繰り返し、このよ
うなルールが存在しなくなれば推論は終了する。この推
論の終了時点でファクト集合記憶要素２０３に記憶され
ている記号要素が、結論として得られた解となる。When the above procedure is performed on the fetched rule, the establishment determination element 202 fetches the next rule existing in the rule set storage element 201 and performs the same procedure. Such a cycle is repeated until there is no rule for which the result of the determination is "true", and when such rule no longer exists, the inference ends. The symbol element stored in the fact set storage element 203 at the end of this inference is the solution obtained as a conclusion.
【０００６】ここで、「真」であるとしてファクト集合
記憶要素に記憶されるはずのファクトが、ファクト集合
記憶要素に記憶されずに欠落した場合を考える。上述し
た推論装置では、ファクト集合記憶要素に記憶されてい
ない記号要素は、「偽」の値をとるとされる。よって、
欠落したファクトは「偽」の値をとるとされることにな
り、ファクトの欠落がなければ「真」と判定されるべき
論理式が成立判定要素において「偽」と判定され、結論
がファクト集合記憶要素ヘ記憶されないことになる。例
えば、複数の動物の特徴から動物の名称を推論する「動
物当て問題」において、“「黒い縞がある」かつ「黄褐
色である」かつ「肉食動物である」ならば「トラであ
る」”というルールに対し、「肉食動物である」という
ファクトが欠落した場合、「黒い縞がある」と「黄褐色
である」の二つのファクトからはこのルールの条件部は
「真」と判定されず、結論である「トラである」は、フ
ァクト集合記憶要素ヘ記憶されない。現実には、このよ
うなファクトの欠落は、ファクト集合記憶要素に初期的
に記憶させるファクトの欠落やルールの結論部ヘ記述す
るべき記号要素の欠落などの原因によって、頻繁に発生
し得る。Here, consider a case where a fact that should be stored in the fact set storage element as "true" is not stored in the fact set storage element and is missing. In the inference apparatus described above, the symbol elements that are not stored in the fact set storage element are assumed to take the value of "false". Therefore,
The missing fact is supposed to take a value of "false", and if there is no missing of the fact, the logical expression that should be judged as "true" is judged as "false" in the judgment element and the conclusion is the fact set. It will not be stored in the storage element. For example, in the “animal guess problem” that infers the names of animals from the characteristics of multiple animals, “if there is a black stripe”, “yellowish brown”, and “a carnivore”, then “a tiger” ” In contrast to the rule, if the fact that it is a carnivore is missing, the condition part of this rule is not judged as true from the two facts that there is a black stripe and that it is tan. , The conclusion “I am a tiger” is not stored in the fact set storage element. In reality, such missing of a fact can frequently occur due to a cause such as a missing of a fact to be initially stored in a fact set storage element or a missing of a symbolic element to be described in the conclusion part of a rule.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】推論装置としては、フ
ァクトの欠落があったとしても、結論を得る手がかりに
なる解や結論に関して参考となる解（以下、有効な解と
呼ぶ）を提示すべきである。しかし上述したような従来
の推論装置では、ファクトが欠落すると結論の欠落を引
き起こし、有効な解が得られないという問題点がある。The reasoning device should present a solution that can be used as a clue to obtain a conclusion and a reference solution (hereinafter referred to as an effective solution) even if there is a lack of facts. Is. However, in the conventional inference apparatus as described above, there is a problem in that when a fact is missing, a conclusion is missing and an effective solution cannot be obtained.
【０００８】本発明の目的は、ファクトの欠落があって
も、結論を得る手がかりになる解や結論に関して参考と
なる解を提示することのできる推論装置を提供すること
にある。[0008] An object of the present invention is to provide an inference apparatus capable of presenting a solution that serves as a clue for obtaining a conclusion and a solution that serves as a reference for a conclusion, even if there is a lack of facts.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の推論装置は、含
意関係を記述する式をルールとし、「真」の値をとる記
号要素をファクトとし、記号要素が「真」と帰結される
度合を帰結度とし、記号要素に帰結度を与えることを付
値とし、前記ファクトの集合を記憶するファクト集合記
憶要素と、前記ルールの集合を記憶するルール集合記憶
要素と、記号要素と当該記号要素の帰結度との組を擬フ
ァクトとするとき該擬ファクトを記憶する擬ファクト集
合記憶要素と、前記ルール集合記憶要素からルールを取
り出し、取り出したルールの条件部に記述された各記号
要素ごとの帰結度に基づいて当該ルールの結論部に記述
された記号要素に帰結度を付値する成立度合演算を行な
い、該ルールの結論部に記述された記号要素と前記成立
度合演算による該記号要素の帰結度との組を擬ファクト
として前記擬ファクト集合記憶要素に記憶する成立度合
演算要素と、前記擬ファクト集合記憶要素から擬ファク
トを取り出し、取り出した擬ファクトに付値されている
帰結度が予め定められた閾値を超えている場合に取り出
した擬ファクトを構成する記号要素を前記ファクト集合
記憶要素に記憶する真偽判定要素と、を有する。The reasoning apparatus of the present invention uses, as a rule, an expression that describes an implication, a symbol element that takes a value of "true" as a fact, and the degree to which the symbol element is concluded as "true". Is a consequential degree, and the consequent degree is given to the symbol element as a valuation, and a fact set storage element that stores the set of facts, a rule set storage element that stores the set of rules, a symbol element and the symbol element. When a set with the consequent degree of is a pseudo fact, a pseudo fact set storage element that stores the pseudo fact, a rule is extracted from the rule set storage element, and each symbol element described in the condition part of the extracted rule is Based on the degree of consequentiality, a degree-of-satisfaction operation that assigns the degree of consequentiality to the symbol element described in the conclusion part of the rule is performed, and the symbol element described in the conclusion part of the rule and Satisfaction degree calculation element that stores a set with the result degree of the number element as a pseudo fact in the pseudo fact set memory element, and a pseudo fact is extracted from the pseudo fact set memory element, and the result assigned to the extracted pseudo fact And a true / false determination element that stores the symbol elements that constitute the extracted pseudo-fact in the fact set storage element when the degree exceeds a predetermined threshold value.
【００１０】本発明において成立度合演算としては、帰
結度の最大値を最大帰結度とし、帰結度の最小値を最小
帰結度としたときに、取り出したルールの条件部に記述
された論理式を構成する記号要素について、論理式を構
成する全ての記号要素がファクト集合記憶要素に記憶さ
れている場合には、そのルールの結論部に記述された記
号要素の帰結度として最大帰結度を付値し、論理式を構
成する全ての記号要素がファクト集合記憶要素と擬ファ
クト集合記憶要素のいずれにも記憶されていない場合に
は、そのルールの結論部に記述された記号要素の帰結度
として最小帰結度を付値し、論理式を構成する記号要素
の中にファクト集合記憶要素には記憶されず擬ファクト
集合記憶要素に記憶されかつ最小帰結度以外の帰結度を
有する記号要素がある場合には、論理式を構成する記号
要素の帰結度が大きいほど大きい値となるようにそのル
ールの結論部に記述された記号要素の帰結度として最大
帰結度以外の値を付値するものを使用することができ
る。In the present invention, as the satisfaction degree calculation, when the maximum value of the outcome is the maximum outcome and the minimum value of the outcome is the minimum outcome, the logical expression described in the condition part of the extracted rule is used. For all the symbolic elements that make up the logical expression, if all the symbolic elements that make up the logical expression are stored in the fact set storage element, the maximum outcome is assigned as the outcome of the symbolic elements described in the conclusion part of the rule. However, if all the symbolic elements that make up the logical expression are not stored in either the fact set storage element or the pseudo fact set storage element, the minimum degree of consequence of the symbolic element described in the conclusion part of the rule is the minimum. Among the symbolic elements constituting the logical expressions with the outcomes assigned, there are symbolic elements that are not stored in the fact set storage element but are stored in the pseudo fact set storage element and have outcomes other than the minimum outcome degree. In this case, the larger the outcome of the symbolic elements that make up the logical expression, the larger the outcome of the symbolic element described in the conclusion of the rule. Can be used.
【００１１】以下、本発明の推論装置についてさらに詳
しく説明する。図３に示したような従来の推論装置で
は、ルールの条件部に記述された論理式の成立判定を行
なう場合に、ファクトに欠落があればその論理式は成立
しないと判定していたが、このような判定法ではファク
トの欠落に対応することはできない。そこで本発明の推
論装置では、条件部に記述された論理式の成立判定を行
なうのではなく、その論理式がどの程度成立に近いかの
度合を得る成立度合演算を行なう。この成立度合演算を
行なうために成立度合演算要素が設けられており、成立
度合演算要素が成立度合演算を実行することにより、ル
ールの結論部に記述された記号要素に対しこの記号要素
が「真」と帰結された度合（帰結度）が与えられ、この
記号要素とこの記号要素の帰結度との組を擬ファクトと
して扱って推論を進めることができる。The inference apparatus of the present invention will be described in more detail below. In the conventional inference apparatus as shown in FIG. 3, when the logical expression described in the conditional part of the rule is determined, if the fact is missing, it is determined that the logical expression is not satisfied. Such a judgment method cannot deal with the lack of facts. Therefore, the inference apparatus of the present invention does not determine whether or not the logical expression described in the condition section is satisfied, but performs a satisfaction degree operation to obtain the degree to which the logical expression is close to satisfaction. A degree-of-satisfaction calculation element is provided to perform this degree-of-satisfaction calculation. By executing the degree-of-satisfaction calculation element, the degree-of-satisfaction calculation element causes the symbol element described in the conclusion part of the rule to be "true". The degree (conclusion degree) resulting from this is given, and it is possible to proceed with inference by treating the pair of this symbol element and the consequent degree of this symbol element as a pseudo fact.
【００１２】さらに本発明の推論装置には、成立度合演
算要素により帰結度が与えられた記号要素に関し、この
記号要素が結論を得る手がかりになる解あるいは結論に
関して参考となる解であるか否かを判定するための真偽
判定要素が備えられている。真偽判定要素には予め閾値
が指定されており、擬ファクトの記号要素の帰結度がこ
の閾値を越えていれば、この記号要素は「真」と考える
ことが妥当であると判定してこの記号要素をファクトと
し、ファクト集合記憶要素に記憶する。Further, the inference apparatus of the present invention relates to a symbol element whose degree of consequentiality is given by the degree-of-satisfaction calculation element, and whether this symbol element is a clue to obtain a conclusion or a reference solution for the conclusion. An authenticity determination element for determining is provided. A threshold value is specified in advance for the authenticity determination element, and if the outcome of the pseudo-fact symbol element exceeds this threshold value, it is determined that it is appropriate to consider that this symbol element is "true". The symbol element is set as a fact and stored in the fact set storage element.
【００１３】[0013]
【作用】ルール集合記憶要素に記憶されたルールに対し
て成立度合演算を行なう成立度合演算要素が設けられて
いるので、ファクトの欠落があったとしても、結論部に
記述された記号要素が「真」と帰結される度合を得るこ
とができる。また、真偽判定要素によって、帰結度が判
定され所定の閾値以上である記号要素はファクトとされ
るので、従来の推論装置ではファクトの欠落によって
「真」と帰結されなった記号要素についても帰結度が大
きければファクト集合記憶要素に記憶されることとな
る。その結果、推論が終了したときにファクト集合記憶
要素に記憶されているファクトの集合には、結論を得る
手がかりになる解、あるいは結論に関して参考となる解
が含まれている。Since the degree-of-satisfaction calculation element for performing the degree-of-satisfaction calculation for the rules stored in the rule set storage element is provided, the symbol element described in the conclusion part is " It is possible to obtain the degree that results in "true". In addition, since the degree of consequentiality is judged by the authenticity judgment element and the symbol elements that are greater than or equal to a predetermined threshold value are treated as facts, the consequent symbol elements that are not concluded as “true” due to the lack of facts in the conventional inference apparatus are also consequential. If the degree is high, it is stored in the fact set storage element. As a result, the set of facts stored in the fact set storage element when the inference is completed includes a solution that is a clue for obtaining a conclusion or a solution that serves as a reference for the conclusion.
【００１４】[0014]
【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。図１は、本発明の一実施例の推論装置の
構成を示すブロック図である。本実施例では、帰結度は
０以上１以下の実数値をとるものとし、最大帰結度を
１、最小帰結度を０とすることにする。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an inference apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the outcome is a real value between 0 and 1 inclusive, the maximum outcome is 1 and the minimum outcome is 0.
【００１５】この推論装置は、ルールの集合を記憶する
ルール集合記憶要素１０１と、成立度合演算を行なう成
立度合演算要素１０２と、ファクトの集合を記憶するフ
ァクト集合記憶要素１０３と、記号要素と当該記号要素
の帰結度との組を擬ファクトとするときに擬ファクトの
真偽判定を行なう真偽判定要素１０４と、擬ファクトを
記憶する擬ファクト集合記憶要素１０５とによって構成
されている。ここで成立度合演算要素１０２は、ルール
集合記憶要素１０１から１つずつルールを取り出し、取
り出したルールの条件部に記述された各記号要素ごとの
帰結度に基づいて当該ルールの結論部に記述された記号
要素に帰結度を付値する成立度合演算を行ない、そのル
ールの結論部に記述された記号要素と成立度合演算によ
るその記号要素の帰結度との組を擬ファクトとして擬フ
ァクト集合記憶要素１０５に記憶するように構成されて
いる。成立度合演算の詳細については後述する。また真
偽判定手段１０４は、擬ファクト集合記憶要素１０５か
ら１つずつ擬ファクトを取り出し、取り出した擬ファク
トに付値されている帰結度が予め定められた閾値を超え
ている場合には、取り出した擬ファクトを構成する記号
要素をファクト集合記憶要素１０３に記憶するように構
成されている。This inference apparatus includes a rule set storage element 101 that stores a set of rules, a success degree calculation element 102 that performs a success degree operation, a fact set storage element 103 that stores a set of facts, a symbol element, and The pseudo-fact set storage element 105 stores a pseudo-fact, and an authenticity determination element 104 that determines whether the pseudo-fact is true or false when a combination with the degree of consequent symbol elements is a pseudo-fact. Here, the degree-of-satisfaction calculation element 102 extracts rules one by one from the rule set storage element 101, and describes them in the conclusion part of the rule based on the outcome of each symbol element described in the condition part of the extracted rule. A degree-of-satisfaction operation for assigning a degree of consequentiality to the symbol element is performed, and a set of the symbol element described in the conclusion part of the rule and the degree of consequent of the symbol element by the degree-of-satisfaction operation is used as a pseudofact to store the pseudofact set storage element 105. Is configured to be stored in. Details of the satisfaction degree calculation will be described later. Further, the authenticity determination means 104 extracts the pseudo facts one by one from the pseudo fact set storage element 105, and when the resulting degree assigned to the extracted pseudo facts exceeds a predetermined threshold value, extracts the pseudo facts. The symbol elements forming the pseudo facts are stored in the fact set storage element 103.
【００１６】次に、この推論装置を用いた推論動作につ
いて説明する。Next, the inference operation using this inference apparatus will be described.
【００１７】推論動作は、ファクト集合記憶要素１０３
に予めファクトを記憶させることにより開始する。そし
て、成立度合演算要素１０２は、ルール集合記憶要素１
０１に記憶されているルールを１つずつ順番に取り出
し、取り出したルールの条件部に記述された論理式の成
立度合演算を行なう。上述したようにこの成立度合演算
は、取り出したルールの結論部に記述された記号要素の
帰結度を得る演算である。成立度合演算が終了したら、
そのルールの結論部の記号要素とその記号要素の帰結度
との組が擬ファクトとして擬ファクト集合記憶要素に記
憶される。取り出したルールについてのこれらの手続き
が終了したら、成立度合演算要素１０２は、ルール集合
記憶要素１０１内に存在する次のルールを取り出し、同
様の手続きを行なう。The inference operation is performed by the fact set storage element 103.
Start by storing facts in advance. Then, the degree-of-establishment calculation element 102 is the rule set storage element 1
The rules stored in 01 are sequentially taken out one by one, and the degree of satisfaction of the logical expression described in the condition part of the taken out rules is calculated. As described above, this degree-of-satisfaction operation is an operation for obtaining the degree of consequence of the symbol element described in the conclusion part of the extracted rule. When the satisfaction degree calculation is completed,
A set of the sign element of the conclusion part of the rule and the consequent degree of the sign element is stored in the pseudo fact set storage element as a pseudo fact. When these procedures for the fetched rule are completed, the degree-of-satisfaction calculating element 102 fetches the next rule existing in the rule set storage element 101 and performs the same procedure.
【００１８】ここで成立度合演算について、実例を挙げ
て説明する。ルール集合記憶要素１０１に記憶されてい
るルールが、“「黒い縞がある」かつ「黄褐色である」
かつ「肉食動物である」ならば「トラである」”であ
り、ファクト集合記憶要素１０３には、「黒い縞があ
る」、「黄褐色である」の記号要素が予めファクトとし
て記憶され、擬ファクト集合記憶要素１０５にはなにも
記憶されていないものとする。ここで、「…」は記号要
素を表わし、ルールの条件部は“「黒い縞がある」かつ
「黄褐色である」かつ「肉食動物である」”であり、結
論部は“「トラである」”である。成立度合演算要素１
０２は、ファクト集合記憶要素１０３に記憶されている
記号要素である「黒い縞がある」と「黄褐色である」の
帰結度を最大帰結度である「１」とし、ファクト集合記
憶要素１０３にも擬ファクト集合記憶要素１０５にも記
憶されていない記号要素である「肉食動物である」の帰
結度を最小帰結度「０」として、成立度合演算を行な
う。成立度合演算の実際の計算方法としては、各種のも
のが考えられるが、図２に例示したようなものがある。Here, the degree-of-establishment calculation will be described with reference to an actual example. The rules stored in the rule set storage element 101 are ““ there are black stripes ”and“ they are yellowish brown ”.
If it is “a carnivore”, it is “a tiger”, and in the fact set storage element 103, the symbol elements “black stripes” and “yellowish brown” are stored in advance as facts, and It is assumed that nothing is stored in the fact set storage element 105. Here, "..." represents a symbol element, the condition part of the rule is "" there is a black stripe "and" is yellowish brown "and" is a carnivore, "and the conclusion part is""the tiger. "". Degree of success calculation element 1
In 02, the consequent degree of “there are black stripes” and “yellowish brown”, which are the symbol elements stored in the fact set storage element 103, is set to “1” which is the maximum consequential degree, and the fact set storage element 103 stores it. And the degree of success of the symbol element “I am a carnivore” that is not stored in the pseudo fact set storage element 105 is set to the minimum degree of consequent “0”, and the degree of success is calculated. Various methods can be considered as the actual calculation method of the degree-of-establishment calculation, and there is a method exemplified in FIG.
【００１９】図２において、関数Ｅ(Ｘ)は記号要素Ｘの
帰結度を与える関数である。例１.１〜１.３は、ルール
の条件部の論理式が論理積である場合に対応し、例２.
１、２.２はルールの条件部の論理式が論理和である場
合に対応する。実際には、論理式は論理積と論理和との
組み合わせとなる場合が多いが、そのような場合は、論
理式における計算順序を考慮しながらここに例示したよ
うな成立度合演算を組み合わせて実行すればよい。In FIG. 2, the function E (X) is a function that gives the result of the symbol element X. Examples 1.1 to 1.3 correspond to the case where the logical expression of the conditional part of the rule is the logical product, and Example 2.
1 and 2.2 correspond to the case where the logical expression of the conditional part of the rule is the logical sum. In practice, a logical expression is often a combination of a logical product and a logical sum, but in such a case, execution is performed by combining the degree-of-satisfaction operations as illustrated here in consideration of the calculation order in the logical expression. do it.
【００２０】まず、論理式が論理積である場合について
説明する。例１.１は、ｎ個の記号要素Ｘ1〜Ｘnの論理
積によって帰結される記号要素の帰結度を、これら記号
要素Ｘ1〜Ｘnの帰結度の総和を記号要素の個数ｎで除し
た値、すなわち単純な平均値によって与えるものであ
る。一方、例１.２、１.３は、“多くの記号要素の帰結
に関与する記号要素の重みは相対的に小さい”という仮
説にしたがい、記号要素Ｘl〜Ｘnの論理積によって帰結
される記号要素の帰結度を、それぞれの記号要素Ｘkの
帰結度に重みαk（ｋ＝１,...,ｎ）を乗じて、それらを
総和した値によって与える演算式である。例１.２で
は、まず、ルール集合記憶要素１０１に存在する全ての
ルールの条件部における記号要素Ｘkの出現頻度をＮkと
し、記号要素Ｘkの帰結度に関する重みαkを、Ｎkの逆
数をＮ1の逆数からＮnの逆数の総和で除した値によって
与える。例１.３では、上述の出現頻度Ｎkのほかに、ル
ール集合記憶要素１０３に存在する全てのルールの結論
部に出現する記号要素の総数をＮ、ＮkをＮで除してさ
らに２を底として対数をとった値を記号要素Ｘkの情報
量と定義し、記号要素Ｘkの情報量をＸ1からＸnの情報
量の総和で除した値によって、記号要素Ｘkの帰結度に
関する重みαkを与えている。First, the case where the logical expression is a logical product will be described. Example 1.1, the consequences of the n-number of symbols elements X 1 to X n symbol elements consequences by logical product of the sum of the consequences of these symbols elements X 1 to X n of symbol elements by the number n It is given by a divided value, that is, a simple average value. On the other hand, Examples 1.2 and 1.3 result from the logical product of the symbol elements X l to X n according to the hypothesis that “the weight of the symbol elements involved in the consequences of many symbol elements is relatively small”. Is an arithmetic expression which gives the result of the symbol elements obtained by multiplying the result of each symbol element X k by a weight α k (k = 1, ..., N) and summing them. In Example 1.2, first, the appearance frequency of the symbol element X k in the conditional part of all the rules existing in the rule set storage element 101 is N k, and the weight α k related to the degree of consequence of the symbol element X k is N k The reciprocal of is given by the value obtained by dividing the reciprocal of N 1 by the sum of the reciprocals of N n . In Example 1.3, in addition to the above-mentioned appearance frequency N k , the total number of symbol elements appearing in the conclusion part of all rules existing in the rule set storage element 103 is divided by N, N k is divided by N, and further 2 the value of the logarithm is defined as the amount of information of the symbol elements X k as a bottom, and the value obtained by dividing the amount of information of the symbol elements X k by summation from X 1 of the information amount of X n, consequences of the symbol elements X k The weight α k for the degree is given.
【００２１】次に、論理式が論理和である場合について
説明する。例２.１は、記号要素Ｘ1〜Ｘnの論理和によ
って帰結される記号要素の帰結度を、それぞれの記号要
素Ｘ1〜Ｘnの帰結度の最大値によって与えるものであ
る。例２.２では、それぞれの記号要素Ｘ1〜Ｘnの帰結
度を１から引いた値を求めてこの値の総積を求め、さら
に１からこの総積を引いた値によって、記号要素Ｘ1〜
Ｘnの論理和によって帰結される記号要素の帰結度を与
えている。Next, the case where the logical expression is a logical sum will be described. Example 2.1, the consequences of the symbol elements outcome by the logical sum of the symbol elements X 1 to X n, in which gives the maximum value of the outcome of the respective symbol element X 1 to X n. In Example 2.2, the value obtained by subtracting the degree of consequentiality of each of the symbol elements X 1 to X n from 1 is obtained to obtain the total product of these values, and the value obtained by subtracting the total product from 1 is used to obtain the symbol element X. 1 ~
The degree of consequent of a symbol element resulting from the logical sum of X n is given.
【００２２】上記の例１.１〜１.３、２.１、２.２にお
いては、代入計算を行なえば容易に分かるように、Ｘ1
＝Ｘ2＝…Ｘn＝０とすれば成立度合演算による帰結度が
０となり、Ｘ1＝Ｘ2＝…Ｘn＝１とすれば成立度合演算
による帰結度が１となる。In the above examples 1.1 to 1.3, 2.1 and 2.2, X 1 can be easily understood by performing substitution calculation.
= X 2 = ... X n = 0, the result degree by the satisfaction degree calculation becomes 0, and if X 1 = X 2 = ... X n = 1, the result degree by the satisfaction degree calculation becomes 1.
【００２３】例えば、上述した動物当て問題を図２の例
１.１によって成立度合演算を行なうと、記号要素「ト
ラである」の帰結度が２／３となる。この結果、記号要
素「トラである」とこの記号要素の帰結度２／３の組が
擬ファクトとして擬ファクト集合記憶要素１０５に記憶
されることになる。For example, when the above-mentioned animal hitting problem is subjected to the degree-of-establishment calculation according to Example 1.1 of FIG. 2, the resulting degree of the symbol element "tiger" is 2/3. As a result, the symbol element "tiger" is stored as a pseudo fact in the pseudo fact set storage element 105 as a pseudo fact.
【００２４】なお、成立度合演算を行なうための演算式
は、図２に示したものに限らず、ルールの条件部の論理
式を構成する記号要素について、全ての記号要素が最大
帰結度をとる場合にはそのルールの結論部に記述された
記号要素の帰結度に最大帰結度を与え、論理式を構成す
る全ての記号要素が最小帰結度をとる場合には、そのル
ールの結論部に記述された記号要素の帰結度に最小帰結
度を与え、論理式を構成する記号要素のうち１つでも最
小帰結度以外の帰結度をとる記号要素があれば、そのル
ールの結論部に記述された記号要素の帰結度に最小帰結
度以外の帰結度を与え、全ての記号要素がより大きい帰
結度をとるほど、ルールの結論部に記述された記号要素
により大きな帰結度を与えるような演算であれば、どの
ようなものでも演算式として用いることが可能である。The arithmetic expression for performing the degree-of-satisfaction operation is not limited to that shown in FIG. 2, but for all the symbol elements that make up the logical expression of the conditional part of the rule, all the symbol elements have the maximum degree of outcome. In the case, give the maximum outcome to the outcome of the symbolic element described in the conclusion of the rule, and if all the symbolic elements that make up the logical expression have the minimum outcome, describe in the conclusion of the rule. The minimum consequential degree is given to the consequent degree of the specified symbol element, and if any one of the symbol elements forming the logical expression has a consequential degree other than the minimum consequential degree, it is described in the conclusion part of the rule. An operation that gives a consequential degree other than the minimum consequential degree to a symbol element and gives a greater consequential degree to the symbol element described in the conclusion part of the rule as all symbol elements have a greater consequential degree. If anything It can be used as an expression.
【００２５】次に、真偽判定要素１０４における真偽判
定について説明する。上述したように、真偽判定要素１
０４は、擬ファクト集合記憶要素１０５から擬ファクト
を順番に取り出し、取り出した擬ファクトの帰結度が予
め定められた閾値を越えていれば、その擬ファクトの記
号要素を「真」であると判定し、その記号要素をファク
トとしてファクト集合記憶１０３に記憶する。例えば上
記の例において、真偽判定要素１０４での閾値を０.６
とすると、「トラである」の帰結度２／３はこの閾値を
越えているので、真偽判定要素１０４はこの記号要素を
「真」であると判定し、ファクトとしてファクト集合記
憶要素１０３ヘ記憶する。その結果、得られた結論すな
わちファクト集合記憶要素１０３に記憶された記号要素
は、「黒い縞がある」、「黄褐色である」、「トラであ
る」となる。つまり、ファクトが欠落しても結論が欠落
することはなく、解として得ることが可能となる。Next, the authenticity judgment in the authenticity judgment element 104 will be described. As described above, the authenticity determination element 1
In 04, pseudo-facts are sequentially extracted from the pseudo-fact set storage element 105, and if the resulting degree of the extracted pseudo-facts exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the symbol element of the pseudo-fact is “true”. Then, the symbol element is stored as a fact in the fact set storage 103. For example, in the above example, the threshold value in the authenticity determination element 104 is set to 0.6.
Then, since the outcome degree 2/3 of “it is a tiger” exceeds this threshold value, the authenticity determination element 104 determines that this symbol element is “true”, and the fact set storage element 103 determines that it is a fact. Remember. As a result, the obtained conclusions, that is, the symbol elements stored in the fact set storage element 103 are “black stripes”, “yellowish brown”, and “tiger”. In other words, even if the facts are missing, the conclusions are not missing, and it is possible to obtain a solution.
【００２６】従来の推論装置では、記号要素「肉食動物
である」がファクトとして欠落すると、論理式“「黒い
縞がある」かつ「黄褐色である」かつ「肉食動物であ
る」”は「真」とならず、結論である記号要素「トラで
ある」はファクトとならない。これに対して本発明にお
いては、記号要素「肉食動物である」がファクトとして
欠落しても、論理式“「黒い縞がある」かつ「黄褐色で
ある」かつ「肉食動物である」”について成立度合演算
を行なうことにより、結論「トラである」の帰結度が得
られる。そして、「トラである」とその帰結度との組を
擬ファクトとし、真偽判定要素によって「トラである」
を「真」と判定しファクトとするので、記号要素「トラ
である」を結論として得ることができる。In the conventional inference apparatus, when the symbolic element "Is a carnivore" is missing as a fact, the logical expressions "" has a black stripe "and" a yellow-brown "and" is a carnivore "" are true. , And the symbolic element “is a tiger” that is the conclusion is not a fact. On the other hand, in the present invention, even if the symbolic element "is a carnivore" is missing as a fact, the logical formulas "" has a black stripe "and" yellowish brown "and" is a carnivore "" By performing the satisfaction degree calculation, the result degree of the conclusion “it is a tiger” is obtained. Then, a set of "it is a tiger" and its consequent degree is set as a pseudo fact, and "it is a tiger" by the authenticity determination element.
Is determined to be “true” and the fact is determined, so that the sign element “is a tiger” can be obtained as a conclusion.
【００２７】このように本発明の推論装置では、条件部
の論理式を構成する記号要素の帰結度が大きい値をとる
場合には、結論部の記号要素を結論として取り出すこと
が可能である。この取り出しについては真偽判定要素に
おける閾値によるところが大きいが、例えば、ファクト
の欠落が多いと考えられる問題では、比較的小さい閾値
を指定し、ファクトの欠落の少ないと考えられる問題に
ついては、比較的大きい閾値を指定することによって、
適切な結論を取り出すことが可能となる。As described above, in the inference apparatus of the present invention, the sign element of the conclusion part can be taken out as a conclusion when the signifying degree of the sign element forming the logical expression of the conditional part takes a large value. This extraction depends largely on the threshold value of the authenticity determination element, but for example, in the problem that it is thought that there are many missing facts, specify a relatively small threshold value and By specifying a large threshold,
It is possible to draw an appropriate conclusion.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ルール集
合記憶要素に記憶されたルールに対して成立度合演算を
行なう成立度合演算要素と、成立度合演算による帰結度
に基づいて真偽判定を行なう真偽判定要素とを設けるこ
とにより、ファクトの欠落があったとしても結論部に記
述された記号要素が「真」と帰結される度合（帰結度）
が得られ、帰結度が所定の閾値以上の記号要素がファク
トとされるので、ファクトが欠落した場合でも結論が欠
落することがなく、何らかの手がかりになる解あるいは
参考となる解を提示することが可能な推論装置が実現で
きるという効果がある。As described above, according to the present invention, the true / false determination is performed based on the degree-of-satisfaction calculation element that performs the degree-of-satisfaction calculation for the rules stored in the rule set storage element and the degree of consequent result of the degree-of-satisfaction calculation. By providing the true / false decision element to be performed, the degree to which the symbol element described in the conclusion part is concluded as "true" even if there is a lack of facts (conclusion degree)
Is obtained, and the symbolic elements whose degree of consequency is greater than or equal to a predetermined threshold are treated as facts, so even if the facts are missing, the conclusion will not be lost, and some clue solution or a reference solution can be presented. The effect is that a possible reasoning device can be realized.
【図１】本発明の一実施例の推論装置の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inference device according to an embodiment of the present invention.
【図２】成立度合演算の式の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a formula of a degree-of-establishment calculation.
【図３】認知行動サイクルを実現する従来の推論装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional inference device that realizes a cognitive action cycle.
１０１ ルール集合記憶要素 １０２ 成立度合演算要素 １０３ ファクト集合記憶要素 １０４ 真偽判定要素 １０５ 擬ファクト集合記憶要素 101 Rule Set Storage Element 102 Satisfaction Degree Calculation Element 103 Fact Set Storage Element 104 True / False Judgment Element 105 Pseudo Fact Set Storage Element
Claims (2)
る記号要素に関し、条件部内に一つ以上の記号要素から
なる論理式をとり結論部に一つの記号要素をとる含意関
係を記述した式の集合と、「真」の値をとる記号要素の
集合とから、「真」と帰結される全ての記号要素を結論
として導く推論装置において、 前記含意関係を記述する式をルールとし、「真」の値を
とる記号要素をファクトとし、記号要素が「真」と帰結
される度合を帰結度とし、記号要素に帰結度を与えるこ
とを付値とし、 前記ファクトの集合を記憶するファクト集合記憶要素
と、 前記ルールの集合を記憶するルール集合記憶要素と、 記号要素と当該記号要素の帰結度との組を擬ファクトと
するとき該擬ファクトを記憶する擬ファクト集合記憶要
素と、 前記ルール集合記憶要素からルールを取り出し、取り出
したルールの条件部に記述された各記号要素ごとの帰結
度に基づいて当該ルールの結論部に記述された記号要素
に帰結度を付値する成立度合演算を行ない、該ルールの
結論部に記述された記号要素と前記成立度合演算による
該記号要素の帰結度との組を擬ファクトとして前記擬フ
ァクト集合記憶要素に記憶する成立度合演算要素と、 前記擬ファクト集合記憶要素から擬ファクトを取り出
し、取り出した擬ファクトに付値されている帰結度が予
め定められた閾値を超えている場合に取り出した擬ファ
クトを構成する記号要素を前記ファクト集合記憶要素に
記憶する真偽判定要素と、 を有することを特徴とする推論装置。1. Concerning a symbol element that takes a value of either "true" or "false", an implication relation that takes a logical expression consisting of one or more symbol elements in the condition part and one symbol element in the conclusion part In an inference device that draws all the symbol elements that result in "true" from the set of written expressions and the set of symbol elements that take a value of "true" as a conclusion, the expression that describes the implication relation is used as a rule. , A symbol element that takes a value of “true” is a fact, a degree that the symbol element is “true” is a consequential degree, and a consequent degree is given to the symbol element as a bid value, and the set of the facts is stored. A fact set storage element, a rule set storage element that stores the set of rules, and a pseudo fact set storage element that stores the pseudo fact when a set of a symbol element and a consequent degree of the symbol element is a pseudo fact. Rule set description The rule is taken out from the element, and based on the outcome of each symbolic element described in the condition part of the retrieved rule, the degree of success is calculated by assigning the outcome to the symbolic element described in the conclusion part of the rule. A degree-of-satisfaction calculation element that stores a set of a symbol element described in a conclusion part of a rule and a result degree of the symbol element by the degree-of-satisfaction calculation as a pseudo fact in the pseudo-fact set storage element, and the pseudo-fact set storage element The pseudo-facts are extracted from the pseudo-facts, and the symbolic elements that constitute the extracted pseudo-facts are stored in the fact-set storage element when the resulting degree assigned to the extracted pseudo-facts exceeds a predetermined threshold. An inference device, comprising: a judgment element.
帰結度の最小値を最小帰結度としたときに、成立度合演
算が、取り出したルールの条件部に記述された論理式を
構成する記号要素について、該論理式を構成する全ての
記号要素が前記ファクト集合記憶要素に記憶されている
場合には、該ルールの結論部に記述された記号要素の帰
結度として最大帰結度を付値し、該論理式を構成する全
ての記号要素が前記ファクト集合記憶要素と前記擬ファ
クト集合記憶要素のいずれにも記憶されていない場合に
は、該ルールの結論部に記述された記号要素の帰結度と
して最小帰結度を付値し、該論理式を構成する記号要素
の中に前記ファクト集合記憶要素には記憶されず前記擬
ファクト集合記憶要素に記憶されかつ最小帰結度以外の
帰結度を有する記号要素がある場合には、該論理式を構
成する記号要素の帰結度が大きいほど大きい値となるよ
うに該ルールの結論部に記述された記号要素の帰結度と
して最大帰結度以外の値を付値するものである請求項１
に記載の推論装置。2. When the maximum value of the degree of consequentiality is the maximum degree of consequent and the minimum value of the degree of consequentiality is the minimum degree of consequent, the satisfaction degree operation constitutes a logical expression described in the condition part of the extracted rule. If all the symbol elements that make up the logical expression are stored in the fact set storage element, the maximum degree of consequence is given as the degree of consequence of the symbol element described in the conclusion part of the rule. If all the symbolic elements that make up the logical expression are stored in neither the fact set storage element nor the pseudo fact set storage element, the symbol elements described in the conclusion part of the rule A minimum degree of consequentiality is assigned as the degree of consequentiality, and the degree of consequentiality other than the minimum degree of consequentiality is stored in the pseudo fact set storage element without being stored in the fact set storage element in the symbol elements forming the logical expression. Symbol with When there is an element, a value other than the maximum outcome is assigned as the outcome of the symbol elements described in the conclusion part of the rule such that the larger the outcome of the symbol elements that make up the logical expression, the larger the value. Claim 1 deserving
Inference device described in.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231141A JPH0784789A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Inference device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231141A JPH0784789A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Inference device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784789A true JPH0784789A (en) | 1995-03-31 |
Family
ID=16918934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5231141A Pending JPH0784789A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Inference device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784789A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009501387A (en) * | 2005-07-12 | 2009-01-15 | ティブコ ソフトウェア インク | State machine by inference |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5231141A patent/JPH0784789A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009501387A (en) * | 2005-07-12 | 2009-01-15 | ティブコ ソフトウェア インク | State machine by inference |
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