JPH0786833B2

JPH0786833B2 - 知識ベ−ス管理システム

Info

Publication number: JPH0786833B2
Application number: JP62159348A
Authority: JP
Inventors: 光博花塚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-06-26
Filing date: 1987-06-26
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: US4935876A; JPS643738A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、エキスパートシステム構築ツールなどにおけ
る知識ベース管理システムに関する。

〔従来の技術〕

エキスパートシステムを効率よく構築するためのエキス
パートシステム構築ツールにおいては、知識ベースが大
規模になるにつれて、知識ベースを構成するルール、フ
レーム、オブジェクト、述語などの知識単位であるモジ
ュール知識を効率良く蓄積、運用するための知識ベース
管理システムが必要となってきている。

このような知識ベース管理システムに関しては、スモー
ルトーク−80ザ・インターアクティブ・プログラミング
・エンバイロンメント（smalltalk−80 The Interactiv
e Programing Environment）第２部に記載のように、Sm
alltalk−80のシステムにおけるシステム・ブラウザー
なる知識ベース管理システムがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、モジュール知識を知識表現言語に最適
な構造で蓄積、管理することができるが、知識表現言語
に依存したモジュール知識間関連情報（例えばモジュー
ル知識の継承関係）や知識ベース構造がシステムに従属
しているため、知識表現言語に関する拡張性、柔軟性が
ないという問題があった。

本発明の目的は、知識表現言語に関する拡張性、柔軟性
のある知識ベース管理システムを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明による知識ベース管理
システムは、知識表現言語で記述されたモジュール知識
を解析するための知識表現解析機構と、この知識表現解
析機構による解析情報をモジュール知識の知識ベース内
の格納位置と関連付けて格納するための知識情報カタロ
グとを、それぞれ地軸表現言語別にシステム本体から独
立して備え、ある知識表現言語により記述されたモジュ
ール知識を知識ベースに格納する場合、当該モジュール
知識についての解析を当該知識表現言語に対応した前記
知識表現解析機構により実行し、その解析情報を当該知
識表現言語に対応した前記知識情報カタログに格納する
ものである。

〔作用〕

一般に、モジュール知識の関連解析の内容は知識表現言
語によって異なり、また、その解析情報はテーブルの形
で記憶され知識ベースの検索などにに利用されるが、そ
の内容および記憶型式も知識表現言語によって異なる。

本発明の知識ベース管理システムにおいては、そのよう
に知識表現言語に依存したモジュール知識関連解析をシ
ステム本体から独立した知識表現言語別の知識表現解析
機構により実行し、またその解析情報をシステム本体か
ら独立した知識表現言語別の知識情報カタロクに格納す
るから、知識表現解析機構および知識情報カタログの交
換、増設によって知識表現言語の変更、拡張に柔軟に対
応可能である。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るエキスパートシステム構築ツール
のシステム構成図である。１は推論機構、２は知識ベー
スエディタ、３は知識ベース管理システム、４は知識ベ
ースである。

推論機構１は知識表現言語で記述された知識により推論
を行う機構であるが、以下の説明においては、知識表現
言語をオブジェクト指向型言語とする。知識ベースエデ
ィタ２はモジュール知識を編集するものである。知識ベ
ース４はモジュール知識群を関連付けて蓄積するもので
ある。

知識ベース管理システム３は知識ベース４の構築、運用
を管理するものであり、知識表現言語別の知識情報カタ
ログ５と知識表現解析機構６をシステム本体７から独立
させて設けた構成である。知識表現解析機構６は知識表
現言語（ここではオブジエクト指向型言語とする）で記
述されたモジユール知識間の関連を解析するもので、こ
こではモジュール知識間の継承関係を解析するものとす
る。知識情報カタログ５は、知識表現解析機構６による
解析によって得らてたモジュール知識関連情報（知識情
報）と、対応するモジュール知識の知識ベース内格納位
置とをテーブルの形で格納するものである。システム本
体７は、知識表現解析機構６へのモジュール知識の入
力、知識情報カタログ５に対する知識情報の格納、取り
出し、知識ベース４に対するモジュール知識の格納、取
り出し、知識情報カタログ５内のテーブルの更新による
知識ベースの再機築などを行うものである。

知識ベースアクセスのためのコマンドの例を第１表に示
す。

ここで、コマンドはバッファBUFにあるモジュール知
識を知識ベース４に格納するためのコマンド（知識格納
コマンド）である。コマンドからは知識情報取得コ
マンドであり、コマンドは知識ベース４内のルート
（root）という親と実際に継承関係が存在するすべての
モジュール知識の関連情報（知識情報）を取得するコマ
ンド、コマンドは知識ベース４内のルートという親と
実際には継承関係が存在しないすべてのモジュール知識
の関連情報を取得するコマンド、コマンドはモジュー
ル知識Ａ（クラス名などにより指定される。）の関連情
報を取得するコマンド、コマンドは知識ベース４内の
モジュール知識Ａの上位のすべてのモジュール知識の関
連情報を取得するコマンド、は知識ベース４内のモジ
ュール知識Ａの下位のすべてのモジュール知識の関連情
報を取得するコマンドである。コマンドとは知識取
得のコマンドであり、マンドはモジュール知識Ａ（実
体）をBUFに取得するコマンド、コマンドはモジュー
ル知識Ａに関連するすべてのモジュール知識（実体）を
BUFに取得するコマンドである。なお、このようにコマ
ンド、知識表現言語毎に用意される。

上記のようなコマンドにより、推論機構１および知識ベ
ースエディータ２は知識ベース管理システム３を介し、
モジュール知識の単位または特定モジュール知識に関係
する全モジュール知識の単位で知識ベース４をアクセス
できる。

次に、知識ベースアクセス時の知識ベース管理システム
３の処理の概略について、第２図および第３図により説
明する。ここで、第２図は知識的ベース管理システム３
を中心としたモジュール知識および知識情報の流れの説
明図、第４図は知識ベース管理システム34の処理のフロ
ーチャートである。

知識ベース管理システム３のシステム本体７は、知識ベ
ースエディタ２または推論機構１からコマンド（第１
表）によりアクセス要求を受けると、コマンドから知識
格納、知識情報取得、知識取得のいずれかのアクセス要
求であるか判断する（第３図の処理18）。

知識格納要求の場合、すなわち第１表中のコマンドの
場合、システム本体７はBUFに入力されたモジュール知
識15を、それを記述した知識表現言語に対応した知識表
現解析機構６に入力する（処理19）。知識表現解析機構
６は、入力モジュール知識15を解析し、モジュール知識
関連情報（知識情報）を抽出する（処理20）。前述のよ
うに、ここではモジュール知識間の継承関係の情報を抽
出する。次に、知識ベース管理システム３のシステム本
体７は、モジュール知識15から抽出された情報とその格
納アドレスとを対応させて、当該モジュール知識15の記
述言語に対応した知識情報カタログ５に登録し（処理2
1）、モジュール知識15を知識ベース４に格納する（処
理22）。

次に知識情報取得要求の場合、すなわちコマンド第１表
のコマンドからのいずれかである場合、システム本
体７はコマンドを分析して要求情報が何であるかを確定
する（処理23）。次に、該当の知識表現言語（前述のよ
うに知識表現言語毎にコマンドが用意されている）に対
応した知識情報カタログ５が要求情報を検索し（処理2
4）、取り出した要求情報（知識情報）16を要求元へ出
力する（処理25）。

知識取得要求の場合、すなわちコマンドが第１表のコマ
ンドまたはの場合、システム本体７は要求されたモ
ジュール知識の関連情報を、該当知識表現言語に対応し
た知識情報カタログ５から検索する（処理26）。この検
索したモジュール知識関連情報のレコード中のポインタ
（モジュール知識の格納アドレス）に従って、要求され
たモジュール知識17を知識ベース４から取り出し、要求
元に出力する（処理27）。

次に、以上簡略に説明した知識格納処理について、詳細
に説明する。

例えば、知識ベース４内のモジュール知識の継承関係が
第４図の（ａ）に示すようであるとする。この時、知識
情報カタログ５の内容は、第５図の（ａ）に示すテーブ
ル34の状態となっている。このテーブル34はルート（ro
ot）という親と継承関係があるモジュール知識群の情報
テーブルであって、ルート（root）テーブルと称する
か、その上位の欄に継承オブジェクト名が、次の欄にク
ラス名が、最後の欄にそのクラスの実体（モジュール知
識）の知識ベース内格納アドレスが格納される構造とな
っている。

さて、このように状態において、第６図の（ａ）に示す
内容のモジュール知識28を知識ベース４に格納する場
合、知識ベース管理システム３においては、知識表現解
析機構６が、モジュール知識28の中に記述された知識の
継承関係情報（モジュール知識関連情報）を抽出する。
すなわち、このモジュール知識28の場合、クラス名29＜
人間＞および継承オブジエクト名30＜哺乳類＞を抽出す
る。そして、知識ベース管理システム３のシステム本体
７は、抽出したクラス名および継承オブジエクト名とモ
ジュール知識28の格納アドレスを知識情報カタログ５に
登録し、また、モジュール知識28を知識ベース４に格納
する。

この処理により、知識情報カタログ５の内容は第５図
（ｂ）に示すテーブル36の状態になる。37は知識情報カ
タログ５に追加登録されたレコードであり、継承オブジ
エクト名が＜哺乳類＞、クラス名が＜人間＞である。

以上の処理により、知識ベース４の内容は、第４図の
（ａ）に示す階層構造から（ｂ）に示すような階層構造
に更新される。すなわち、＜哺乳類＞のモジュール知識
42の下位に＜人間＞のモジュール知識28をつないだ構造
に変化する。

以上説明したように、上位−下位の継承関係が実際に確
定しているモジュール知識は、ルート（root）という親
の下位の知識として知識ベース４に格納されるが、親の
ないモジュール知識も格納されることがある。これらの
モジュール知識は、オーフアン（orphan）という親の知
識として別に格納される。これについて以下説明する。

例えば、知識ベース４の内容が第７図（ａ）に示す状態
であって、＜蛇＞のモジュール知識53、＜トカゲ＞のモ
ジュール知識54などが親なし知識として図示の構造で登
録されているものとする。この場合、知識ベース管理シ
ステム３は、第８図（ｂ）に示すような内容のルートテ
ーブル46の他に、親なし知識に関して同図（ａ）に示す
ような内容のテーブル44を知識情報カタログ５内に作
る。このテーブル44をオーフアン（orphan）テーブルと
するが、その型式はルートテーブル46と同じである。

この状態で、第６図（ｂ）に示すような内容のモジュー
ル知識31を知識ベース４に格納する場合、知識ベース管
理システム３において、知識表現解析機構６はモジュー
ル知識31から継承オブジエクト名33＜生物＞とクラス名
32＜爬虫類＞を抽出する。次にシステム本体７は、この
抽出された継承オブジエクト名＜生物＞でルートテーブ
ル46の下位欄を検索することにより、当該モジュール知
識31の上位のモジュール知識が知識ベース４内にあるか
調べる。

ここでは、その上位のモジュール知識が見つかるので、
第９図に示すように、モジュール知識31の知識情報レコ
ード48をルートテーブル46に登録し、またモジュール知
識31を知識ベース４に格納する。

さらに、オーファンテーブル44の上位欄をクラス名＜爬
虫類＞で検索し、モジュール知識＜爬虫類＞の下位とな
る知識がないか捜す。この場合、モジュール知識＜蛇＞
および＜トカゲ＞が見つかるかから、第９図に示すよう
に、そのレコードをオーフアンテーブル44から削除し、
レコード49,50としてルートテーブル46に登録する。

このように知識ベース管理システム３は、モジュール知
識31を知識ベース４に格納すると同時に、知識情報カタ
ログ５の参照・更新によってモジュール知識４の構造を
第７図の（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態に自動
的に更新する。

なお従来、日経コンピュータ別冊（1985年11月11日）の
第132頁から133頁に述べられているように、エキスパー
トシステム構築ツールにおいてユーザが入力したモジュ
ール知識に対して他のモジュール知識との関連を解析す
るツールがある。このツールはモジュール知識の格納と
モジュール知識関連解析とを別々のジヨブとして処理す
るもので、モジュール知識の格納時に、モジュール知識
は知識ベース内のモジュール知識と関連付けられること
なく単にフアイルとして格納される。モジュール知識の
関連解析を行い知識ベーツを再編成する場合、ユーザが
それを指示する必要があり、また、その時に知識ベース
全体をメモリ上にロードする必要がある。

これに対して本発明による知識ベース管理システム３に
よれば、モジュール知識の格納と同時に関連解析を行
い、必要な知識ベースの更新が行わる。そして、この更
新処理は知識ベースをロードすることなく、知識情報カ
タログ５上で効率的に実行される。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、知識
表現言語別に知識表現解析機構と知識情報カタログをシ
ステム本体から独立させて備えることにより、知識ベー
ス管理システムの知識表現言語に関する柔軟性および拡
張性を飛躍的に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したエキスパートシステム構築ツ
ールのシステム構成図、第２図は知識ベース管理システ
ムの処理説明図、第３図は知識ベース管理システムの処
理の概略フローチャート、第４図は知識ベースの構造を
例示する図、第５図は知識情報カタログの内容を例示す
る図、第６図はモジュール知識の内容を例示する図、第
７図は別の知識ベースの構造を例示する図、第８図は別
の知識情報カタログの内容を例示する図、第９図は知識
情報カタログの内容更新を説明するための図である。３……知識ベース管理システム、４……知識ベース、５……知識情報カタログ、６……知識表現解析機構、７……システム本体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】知識ベース管理システムにおいて、知識表
現言語で記述されたモジュール知識と他のモジュール知
識との関連を解析するための知識表現言語別の知識表現
解析機構と、この知識表現解析機構による解析情報をモ
ジュール知識の知識ベース内の格納位置と関連付けて格
納するための知識表現言語別の知識カタログとを、それ
ぞれシステム本体から独立して備え、ある知識表現言語
により記述されたモジュール知識を知識ベースに格納す
る場合、当該モジュール知識についての解析を当該知識
表現言語に対応した前記知識表現解析機構により実行
し、その解析情報を当該知識表現言語に対応した前記知
識情報カタログに格納することを特徴とする知識ベース
管理システム。