JPH08147258A - ネットワーク編集支援ツール - Google Patents
ネットワーク編集支援ツールInfo
- Publication number
- JPH08147258A JPH08147258A JP6287004A JP28700494A JPH08147258A JP H08147258 A JPH08147258 A JP H08147258A JP 6287004 A JP6287004 A JP 6287004A JP 28700494 A JP28700494 A JP 28700494A JP H08147258 A JPH08147258 A JP H08147258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- network
- cells
- data
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ネットワークで表現される知識を取り扱うネ
ットワークシステムにおいて、ネットワークの限られた
部分の調整にデータの整合性を保ちながら調整作業を容
易にする。 【構成】 ファイル名指定(S1)により当該ファイル
のネットワークをグラフィック表現し(S2)、このグ
ラフィック表現において、編集範囲の指定が行われた場
合、そのセルの下位セルの情報とセル間の重みを表示す
る(S3)。表示範囲のセル間の重みを変更したとき
(S4)、当該セルを共通して上位セルとする複数のセ
ル同士の論理的関係AND、ORの指定(S5)に応じ
て上位セルのバイアス値を自動的に計算し(S6,S
7)、変更部分をファイルに記録する(S8)。
ットワークシステムにおいて、ネットワークの限られた
部分の調整にデータの整合性を保ちながら調整作業を容
易にする。 【構成】 ファイル名指定(S1)により当該ファイル
のネットワークをグラフィック表現し(S2)、このグ
ラフィック表現において、編集範囲の指定が行われた場
合、そのセルの下位セルの情報とセル間の重みを表示す
る(S3)。表示範囲のセル間の重みを変更したとき
(S4)、当該セルを共通して上位セルとする複数のセ
ル同士の論理的関係AND、ORの指定(S5)に応じ
て上位セルのバイアス値を自動的に計算し(S6,S
7)、変更部分をファイルに記録する(S8)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ネットワーク表現形
式による知識を取り扱う知識獲得システムにおいて、ネ
ットワークを構築するためのネットワークデータの編集
を支援するツールに係り、特にネットワークデータの作
成を支援するツールに関する。
式による知識を取り扱う知識獲得システムにおいて、ネ
ットワークを構築するためのネットワークデータの編集
を支援するツールに係り、特にネットワークデータの作
成を支援するツールに関する。
【0002】
【従来の技術】AI(人工知能)システムには、不完全
な情報に基づいて推論を行うシステムがある。この種の
システムの1つに、行列によって制御される推論エンジ
ン「MACIE」(matrix controlled inference engi
ne)がある(Gallant S.I. Connectionist expert syst
ems,Communications of the ACM,Vol.31,No.2,pp15
2~169,1988 参照)。
な情報に基づいて推論を行うシステムがある。この種の
システムの1つに、行列によって制御される推論エンジ
ン「MACIE」(matrix controlled inference engi
ne)がある(Gallant S.I. Connectionist expert syst
ems,Communications of the ACM,Vol.31,No.2,pp15
2~169,1988 参照)。
【0003】MACIEを用いたエキスパートシステム
の概略を図3に示す。このエキスパートシステム1にお
いて、2は推論エンジン(MACIE)、3は知識が構
築される知識ベース、4はマンマシンインタフェースで
ある。知識ベース3では、知識がネットワークにより表
現されている。
の概略を図3に示す。このエキスパートシステム1にお
いて、2は推論エンジン(MACIE)、3は知識が構
築される知識ベース、4はマンマシンインタフェースで
ある。知識ベース3では、知識がネットワークにより表
現されている。
【0004】図4は、ネットワークの一例を示す。同図
に示すように、ネットワークは、それぞれ事象を示す複
数のセルを結合して構成される。各セルは、入力セル、
中間セルおよび出力セルに大別される。図中、□は入力
セル、○は中間セル又は出力セルを示す。
に示すように、ネットワークは、それぞれ事象を示す複
数のセルを結合して構成される。各セルは、入力セル、
中間セルおよび出力セルに大別される。図中、□は入力
セル、○は中間セル又は出力セルを示す。
【0005】各セルの間は、所定の重みをもって結合さ
れている。図中、この結合を矢印で示す。外部からの入
力信号は入力セルに入力され、この後、各階層順に信号
が伝達され、出力セルの出力信号が外部に出力される。
中間セルおよび出力セルでは、入力信号を所定の重みを
もって重畳し、その重畳結果を所定の伝達関数により処
理して出力信号(2値化信号)を求める。
れている。図中、この結合を矢印で示す。外部からの入
力信号は入力セルに入力され、この後、各階層順に信号
が伝達され、出力セルの出力信号が外部に出力される。
中間セルおよび出力セルでは、入力信号を所定の重みを
もって重畳し、その重畳結果を所定の伝達関数により処
理して出力信号(2値化信号)を求める。
【0006】このようなネットワークは、C言語等によ
る記述をもって、重み行列を用いて表現される。ネット
ワークを構築するためのデータ(ネットワークデータ)
の一例を図5に示す。同図に示すように、ネットワーク
データは、セルデータおよび重み行列からなる。
る記述をもって、重み行列を用いて表現される。ネット
ワークを構築するためのデータ(ネットワークデータ)
の一例を図5に示す。同図に示すように、ネットワーク
データは、セルデータおよび重み行列からなる。
【0007】セルデータは、各セルの付属データ、すな
わちセル番号や種類、階層、名称、質問内容等を要素と
するものである。一方、重み行列は、セル間結合の重み
を示すものである。セルおよびセル間結合の重みの関係
を図6に示す。重み行列の要素wijは、セルui,uj間
の結合の重みを示し、wi0はセルuiのバイアスを示
す。たとえばi=8,j=3とすると、wij=3,wi0
=−1となる。
わちセル番号や種類、階層、名称、質問内容等を要素と
するものである。一方、重み行列は、セル間結合の重み
を示すものである。セルおよびセル間結合の重みの関係
を図6に示す。重み行列の要素wijは、セルui,uj間
の結合の重みを示し、wi0はセルuiのバイアスを示
す。たとえばi=8,j=3とすると、wij=3,wi0
=−1となる。
【0008】上記のようにネットワークは重み行列を用
いて表現されるため、ネットワークの編集にあたって
は、図4に示すネットワーク構成と図5に示す重み行列
の対応関係を常に把握することが必要となる。しかも、
各セルの要素に対するデータの型や属性はMACIE内
の関数によって制限され、この点も考慮しながら編集を
行う必要がある。このような事情からネットワークの編
集作業は、効率が悪く困難なものとなり易い。
いて表現されるため、ネットワークの編集にあたって
は、図4に示すネットワーク構成と図5に示す重み行列
の対応関係を常に把握することが必要となる。しかも、
各セルの要素に対するデータの型や属性はMACIE内
の関数によって制限され、この点も考慮しながら編集を
行う必要がある。このような事情からネットワークの編
集作業は、効率が悪く困難なものとなり易い。
【0009】これには、ウインドウシステムを用いるこ
とにより、全体のネットワークデータ構造が分かり易く
するような形式で表現した上でデータの作成や修正を行
い易くする提案もある。
とにより、全体のネットワークデータ構造が分かり易く
するような形式で表現した上でデータの作成や修正を行
い易くする提案もある。
【0010】例えば、特開平5−204882号公報で
は、ネットワークデータデータは属性項目によって数値
データ・文字データの種別などのデータ型が決定され、
さらに対象となるセルの種別によって必要となる属性項
目の要否自体が異なることに着目し、ネットワークデー
タの各項目について適否の判定条件をあらかじめ設定し
ておき、データの入力設定時に入力データが判定条件を
満たすことを確認したうえで入力データを取り込み、不
適切な入力があった場合はエラー通知を出力するなどし
て当該データの取り込みを排除するようにしている。
は、ネットワークデータデータは属性項目によって数値
データ・文字データの種別などのデータ型が決定され、
さらに対象となるセルの種別によって必要となる属性項
目の要否自体が異なることに着目し、ネットワークデー
タの各項目について適否の判定条件をあらかじめ設定し
ておき、データの入力設定時に入力データが判定条件を
満たすことを確認したうえで入力データを取り込み、不
適切な入力があった場合はエラー通知を出力するなどし
て当該データの取り込みを排除するようにしている。
【0011】また、ネットワークデータからネットワー
クモデル線図を作成表示し、ネットワークデータ編集時
の参考として表示し、表示されたセルまたはセル間結合
をポインティングデバイス等で指定することにより、そ
のセルの属性項目またはそのセル間結合の重みを表示す
る。これにより、ネットワークデータとそのデータによ
り構築されるネットワークモデルとの対応関係を容易に
把握することを可能とし、編集作業の困難性を緩和す
る。
クモデル線図を作成表示し、ネットワークデータ編集時
の参考として表示し、表示されたセルまたはセル間結合
をポインティングデバイス等で指定することにより、そ
のセルの属性項目またはそのセル間結合の重みを表示す
る。これにより、ネットワークデータとそのデータによ
り構築されるネットワークモデルとの対応関係を容易に
把握することを可能とし、編集作業の困難性を緩和す
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】図5に示すテキストフ
ァイル内データのうち、重み行列(matrix)の部
分は、各種の学習アルゴリズムによって作成されるが、
作成しようとするネットワークの構造が大規模かつ複雑
になるにつれて学習が困難になるという問題が生じてい
る。この原因の1つとして、次のような現象がある。
ァイル内データのうち、重み行列(matrix)の部
分は、各種の学習アルゴリズムによって作成されるが、
作成しようとするネットワークの構造が大規模かつ複雑
になるにつれて学習が困難になるという問題が生じてい
る。この原因の1つとして、次のような現象がある。
【0013】論理演算において、XOR(排他的論理
和)という演算があり、これを図4のような形式で表現
する場合には図7に示すような中間セルを用いないと表
現できないことが証明されている。
和)という演算があり、これを図4のような形式で表現
する場合には図7に示すような中間セルを用いないと表
現できないことが証明されている。
【0014】例えば、M.Minsky,S.Pope
rt,”Perceptrons:An Introd
uction to Computational G
eometry”,MIT Press,Cembri
dge,Mass,1969で説明される。
rt,”Perceptrons:An Introd
uction to Computational G
eometry”,MIT Press,Cembri
dge,Mass,1969で説明される。
【0015】学習によってネットワークを作成する際
に、対象となる2個以上の事象が互いにXORの関係で
あることが事前に判明すれば、中間セルを追加する処置
を取ることができるが、このようなことは事前に分から
ないのが通例であるため、実際に学習をさせてみるとネ
ットワークの構造の最適化ができない場合が多い。
に、対象となる2個以上の事象が互いにXORの関係で
あることが事前に判明すれば、中間セルを追加する処置
を取ることができるが、このようなことは事前に分から
ないのが通例であるため、実際に学習をさせてみるとネ
ットワークの構造の最適化ができない場合が多い。
【0016】一方、ネットワークを作成/修正する際
に、全体としての構造はすぐには理解できないが、限ら
れた部分の構造であれば理解可能という場合がある。
に、全体としての構造はすぐには理解できないが、限ら
れた部分の構造であれば理解可能という場合がある。
【0017】そこで、学習アルゴリズムによってネット
ワークの大まかな構造を作成した後、微調整を行えるよ
うにした方式や、学習の前にネットワークに対して適切
と予想される初期値を与える方式などが提案されてい
る。
ワークの大まかな構造を作成した後、微調整を行えるよ
うにした方式や、学習の前にネットワークに対して適切
と予想される初期値を与える方式などが提案されてい
る。
【0018】前記の公報で提案されるグラフィックスエ
ディタは、ネットワークの構造の調整に対応させるため
の編集機能を備えるが、ネットワークの構造の調整作業
を知的に支援する機能を備えていない。
ディタは、ネットワークの構造の調整に対応させるため
の編集機能を備えるが、ネットワークの構造の調整作業
を知的に支援する機能を備えていない。
【0019】そのため、ネットワーク中にある部分を修
正すると、他の部分との整合性を失う恐れがあり、全体
の整合性を保つために多大な労力を要することになる。
正すると、他の部分との整合性を失う恐れがあり、全体
の整合性を保つために多大な労力を要することになる。
【0020】この発明は、このような問題点に鑑み、ネ
ットワークで表現される知識を取り扱うネットワークシ
ステムにおいて、ネットワークの限られた部分の調整に
データの整合性を保ちながら調整作業を容易にする編集
支援ツールを提供することを目的する。
ットワークで表現される知識を取り扱うネットワークシ
ステムにおいて、ネットワークの限られた部分の調整に
データの整合性を保ちながら調整作業を容易にする編集
支援ツールを提供することを目的する。
【0021】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するため、複数のセルを結合してなる知識表現のた
めのネットワークを示すデータであって、各セルについ
てのセル間結合の重み行列からなるネットワークデータ
の編集支援を行うネットワーク編集支援ツールにおい
て、ネットワークのファイル名を指定したときに当該フ
ァイルのデータ及びネットワーク表現の表示を行う手段
と、前記表示に対するネットワーク中で任意の中間セル
又は出力セルを指定すると、そのセルの下位セルの情報
と、セル間の重みを表示する手段と、前記重みを変更し
たセルを共通して上位セルとする複数のセル同士の論理
的関係に応じて上位セルのバイアス値を自動的に計算す
る手段とを備えたことを特徴とする。
解決するため、複数のセルを結合してなる知識表現のた
めのネットワークを示すデータであって、各セルについ
てのセル間結合の重み行列からなるネットワークデータ
の編集支援を行うネットワーク編集支援ツールにおい
て、ネットワークのファイル名を指定したときに当該フ
ァイルのデータ及びネットワーク表現の表示を行う手段
と、前記表示に対するネットワーク中で任意の中間セル
又は出力セルを指定すると、そのセルの下位セルの情報
と、セル間の重みを表示する手段と、前記重みを変更し
たセルを共通して上位セルとする複数のセル同士の論理
的関係に応じて上位セルのバイアス値を自動的に計算す
る手段とを備えたことを特徴とする。
【0022】
【作用】指定するセルの入力になる下位セルの情報とセ
ル間の重みを表示することで部分的なセル間の論理関係
を利用者が確実、容易に理解できるようにする。
ル間の重みを表示することで部分的なセル間の論理関係
を利用者が確実、容易に理解できるようにする。
【0023】セル間の重みを変更したときに上位セルの
バイアス値を自動計算することでデータに整合性を得る
のに利用者が注意を払う事を不要にする。
バイアス値を自動計算することでデータに整合性を得る
のに利用者が注意を払う事を不要にする。
【0024】
【実施例】以下、この発明の実施例を詳細に説明する。
この実施例は、ネットワークシステムにおいて使用され
るネットワーク編集用のエディタに係るものである。
この実施例は、ネットワークシステムにおいて使用され
るネットワーク編集用のエディタに係るものである。
【0025】このエディタは、ネットワークをグラフィ
ック表示する機能を有する。この機能は、グラフィック
表示モードが選択されると、ネットワークデータに基づ
いてネットワークモデルグラフィックの作成が行われ
る。この他に、エディタは、以下に示す機能を持つ。
ック表示する機能を有する。この機能は、グラフィック
表示モードが選択されると、ネットワークデータに基づ
いてネットワークモデルグラフィックの作成が行われ
る。この他に、エディタは、以下に示す機能を持つ。
【0026】(1)ネットワーク中で任意の中間セル又
は出力セルを指定すると、そのセルの下位セルの情報
と、セル間の重みを表示する機能。
は出力セルを指定すると、そのセルの下位セルの情報
と、セル間の重みを表示する機能。
【0027】(2)あるセルを共通して上位セルとする
複数のセル同士の論理的関係を指定し、その結果によっ
て上位セルのバイアス値を自動的に計算する機能。
複数のセル同士の論理的関係を指定し、その結果によっ
て上位セルのバイアス値を自動的に計算する機能。
【0028】以上の2つの機能を持つエディタによるセ
ル間の重みデータ及びバイアス値の変更アルゴリズムを
図1に示す。
ル間の重みデータ及びバイアス値の変更アルゴリズムを
図1に示す。
【0029】エディタは、ファイル名指定(S1)によ
り当該ファイルのネットワークをグラフィック表現する
(S2)。この表現は、例えば図4に示すものとなる。
り当該ファイルのネットワークをグラフィック表現する
(S2)。この表現は、例えば図4に示すものとなる。
【0030】このグラフィック表現において、編集範囲
の指定が行われた場合(S3)、エディタは上記の
(1)の機能を実行する。
の指定が行われた場合(S3)、エディタは上記の
(1)の機能を実行する。
【0031】例えば、図4に示すネットワークのグラフ
ィック表現状態で、中間セルU10をマウスカーソル等で
指定すると、セルU10が持つ情報(内容は図5のものと
する)と、U10の下位セルになるU5,U6,U7,U9か
らの重みと、セルU10が持つバイアス値(重みデータの
中でWi0に相当する値であり、推論実行時にセルの出力
値を決定する際のしきい値を調整する)を表示する。
ィック表現状態で、中間セルU10をマウスカーソル等で
指定すると、セルU10が持つ情報(内容は図5のものと
する)と、U10の下位セルになるU5,U6,U7,U9か
らの重みと、セルU10が持つバイアス値(重みデータの
中でWi0に相当する値であり、推論実行時にセルの出力
値を決定する際のしきい値を調整する)を表示する。
【0032】この表示により、利用者がセル間の部分的
な関係を容易に認識でき、またどの情報を変更すれば良
いかを示唆することができる。
な関係を容易に認識でき、またどの情報を変更すれば良
いかを示唆することができる。
【0033】図1に戻って、表示されるネットワーク及
びセル周辺の情報から、利用者がある重みデータWmkの
修正入力を行ったとき(S4)、エディタは上記の
(2)の機能を実行する。
びセル周辺の情報から、利用者がある重みデータWmkの
修正入力を行ったとき(S4)、エディタは上記の
(2)の機能を実行する。
【0034】この機能の実行には、下位セルの論理的関
係を指定し(S5)、この指定によりAND関係とOR
関係に応じてエディタはバイアス値を自動計算する(S
6,S7)。
係を指定し(S5)、この指定によりAND関係とOR
関係に応じてエディタはバイアス値を自動計算する(S
6,S7)。
【0035】例えば、ネットワークの構造の中で最も単
純なものは、図2に示すように、1つの出力セルumに
対して複数の入力セルua〜ukがつながっている構造で
ある。セルの出力値が「真=+1、偽=−1、不明=
0」の三者択一の値を取る場合、図2に示す構造の場
合、セル間の重みデータwma〜wmkとセルumのバイア
ス値wmoとの間にはAND関係では以下の式(1)が成
立し、OR関係では式(2)が成立する。
純なものは、図2に示すように、1つの出力セルumに
対して複数の入力セルua〜ukがつながっている構造で
ある。セルの出力値が「真=+1、偽=−1、不明=
0」の三者択一の値を取る場合、図2に示す構造の場
合、セル間の重みデータwma〜wmkとセルumのバイア
ス値wmoとの間にはAND関係では以下の式(1)が成
立し、OR関係では式(2)が成立する。
【0036】
【数1】
【0037】
【数2】
【0038】この関係を利用し、エディタはバイアス値
を計算し、この計算結果と変更された重みデータをネッ
トワークデータファイルに記録する(S8)。
を計算し、この計算結果と変更された重みデータをネッ
トワークデータファイルに記録する(S8)。
【0039】したがって、指定範囲についてネットワー
クデータの重みを調整する際にはエディタがバイアス値
を自動計算するため、データの整合性を損なう事なくそ
の変更ができる。
クデータの重みを調整する際にはエディタがバイアス値
を自動計算するため、データの整合性を損なう事なくそ
の変更ができる。
【0040】なお、下位セル間の関係がXORの論理関
係にあるときなど、ANDとOR以外の論理関係にある
場合、それをANDとORの論理関係で記述できること
から、複数段のANDとORの論理関係からバイアス値
を自動計算する。
係にあるときなど、ANDとOR以外の論理関係にある
場合、それをANDとORの論理関係で記述できること
から、複数段のANDとORの論理関係からバイアス値
を自動計算する。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ネットワークのファイル名を指定したときに当該フ
ァイルのデータ及びネットワーク表現の表示を行い、こ
の表示に対するネットワーク中で任意の中間セル又は出
力セルを指定すると、そのセルの下位セルの情報と、セ
ル間の重みを表示し、セル間の重みを変更したセルを共
通して上位セルとする複数のセル同士の論理的関係に応
じて上位セルのバイアス値を自動的に計算する手段とを
備えたため、部分的なセル間の論理関係を利用者が確
実、容易に理解できる。
ば、ネットワークのファイル名を指定したときに当該フ
ァイルのデータ及びネットワーク表現の表示を行い、こ
の表示に対するネットワーク中で任意の中間セル又は出
力セルを指定すると、そのセルの下位セルの情報と、セ
ル間の重みを表示し、セル間の重みを変更したセルを共
通して上位セルとする複数のセル同士の論理的関係に応
じて上位セルのバイアス値を自動的に計算する手段とを
備えたため、部分的なセル間の論理関係を利用者が確
実、容易に理解できる。
【0042】また、セル間の重みを変更したときに上位
セルのバイアス値を自動計算することでデータに整合性
を得るのに利用者が注意を払う事を不要にする。
セルのバイアス値を自動計算することでデータに整合性
を得るのに利用者が注意を払う事を不要にする。
【0043】また、ネットワークを部分的に調整できる
ため、これら部分的なネットワークを組み合わせた大規
模なネットワークを構築することが容易となる。
ため、これら部分的なネットワークを組み合わせた大規
模なネットワークを構築することが容易となる。
【図1】この発明に係る重みデータ/バイアス値の変更
アルゴリズム。
アルゴリズム。
【図2】この発明に係る重み変更説明のためのネットワ
ークの部分構造。
ークの部分構造。
【図3】MACIEを用いたエキスパートシステムの概
略を示す機能ブロック図。
略を示す機能ブロック図。
【図4】ネットワークの一例を示す線図。
【図5】ネットワークデータの一例を示す説明図。
【図6】セルおよびセル間結合の重みを示す線図。
【図7】排他的論理和を表すネットワークと真理値表。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数のセルを結合してなる知識表現のた
めのネットワークを示すデータであって、各セルについ
てのセル間結合の重み行列からなるネットワークデータ
の編集支援を行うネットワーク編集支援ツールにおい
て、 ネットワークのファイル名を指定したときに当該ファイ
ルのデータ及びネットワーク表現の表示を行う手段と、 前記表示に対するネットワーク中で任意の中間セル又は
出力セルを指定すると、そのセルの下位セルの情報と、
セル間の重みを表示する手段と、 前記重みを変更したセルを共通して上位セルとする複数
のセル同士の論理的関係に応じて上位セルのバイアス値
を自動的に計算する手段とを備えたことを特徴とするネ
ットワーク編集支援ツール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6287004A JPH08147258A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ネットワーク編集支援ツール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6287004A JPH08147258A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ネットワーク編集支援ツール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08147258A true JPH08147258A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17711784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6287004A Pending JPH08147258A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ネットワーク編集支援ツール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08147258A (ja) |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP6287004A patent/JPH08147258A/ja active Pending
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