JPH08179949A - エキスパートシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エキスパートシステムにおいて、立案された
複数のプラン間の競合検証並びに競合解消を行い、矛盾
のないプランを選択・実行できるようにする。 【構成】 認識手段１１は、問題領域毎に複数分散さ
れ、それぞれの対象問題に関する状況認識を行う。プラ
ン立案手段１２は認識手段１１と同様、各問題領域毎に
分散され、認識手段１１によって推論された結果に基づ
き、それぞれの対象問題に関するプランの立案を行う。
矛盾検出手段１３は、構造情報記憶手段１７に蓄積され
た対象の構造に関する知識と、因果関係記憶手段１８に
記憶された各構成要素間の因果関係に関する知識に基づ
き、立案されたプラン間の矛盾を検索する。競合解消手
段１４は、プラン立案手段１２によって新たにプランが
提案された場合、矛盾検出手段１３によって矛盾の有無
を判断しながら、矛盾のない最適なプランの組み合わせ
を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、知識ベースと推論エン
ジンを持つエキスパートシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、制御問題を対象とするエキスパー
トシステムは、航空機、プラント、発電所等の分野で、
センサー情報等の入力情報から現在の状況を解釈・診断
し、その状況にあった操作や対処策等のプランの立案を
行うために用いられている。

【０００３】一般に、制御における情報処理のプロセス
は、状況認識−プラン立案というサイクルで構成され
る。すなわち、制御対象の状態あるいは制御対象が置か
れている現在の状況を入力データから認識し、認識され
た結果からとるべき行動の計画を立案する。ここで、認
識処理は列挙された解空間を探索により選択する選択型
問題であるのに対し、プラン立案処理は制約を満たすよ
うに解を生成していく合成型問題である。したがって、
制御問題は、認識処理とプラン立案処理の２つの部分に
大きく分かれる。

【０００４】このため従来の制御型エキスパートシステ
ムは、図２に示すように、状況や解釈や診断を行う状況
認識部２０と、操作や制御計画等を立案するプラン立案
部２１から構成され、それぞれの処理要素毎に推論処理
を行っている。状況認識部２０では、専門家のもつ知識
や対象の構成や物理則等の情報が格納された知識ベース
に基づき、各サブシステムの状況認識や機器の故障診断
等を行う。また、プラン立案部２１では、同様に知識ベ
ースに格納された知識に基づいて、状況認識部２０の結
果に基づき、最適な対処や操作等の行動計画の立案を行
う。

【０００５】しかしながら、従来の制御型エキスパート
システムは、機器、制御装置等非常に多くの要素により
構成されるため、処理が複雑になるという特徴がある。
一方、定められた時間内に推論を行わなければならない
というリアルタイム制約が存在する場合が多い。

【０００６】これに対して、状況認識部やプラン立案部
を、各制御装置やサブシステム等の構成要素毎に細分化
し、分散処理を行うことによって、処理を効率化すると
いう制御型エキスパートシステムが開発されている。

【０００７】ところが、状況認識処理やプラン立案処理
を細分化する方法では、分散化された各処理単位を完全
に問題分割することができないため、立案されたプラン
間に矛盾が存在する可能性がある。そのため、立案され
た各プランの矛盾を検出し、競合解消を行う必要があ
る。

【０００８】立案されたプラン間の矛盾は、あるプラン
を実行した際に予想されるシステムの状態変化が、他の
プランの制約条件を満たさない場合に成り立つ。ところ
が、従来のシステムでは、プランの実行結果と制約条件
との関係を導く方法として、以下の処理を行っていた。

【０００９】（１）プラン立案の段階で、全ての問題を
推論して、矛盾のないプランを生成する。

【００１０】（２）プランを実行した際のシステムの状
態変化と制約条件の関係を、可能な限りあらかじめルー
ルの形でプラン立案処理に用いる知識ベースに格納す
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の制御型エキスパ
ートシステムにおいて、生成されたプラン間の矛盾を検
出し、競合解消を行う前述の方法（１），（２）には、
以下のような問題がある。

【００１２】（１）プラン立案の段階で他のプランとの
矛盾を検出する場合、結局全ての状況を考慮しなければ
ならず、処理が非常に複雑になり、定められた時間内に
推論を行うことができない可能性がある。このため、原
子力発電所の制御システムや、飛行管理システム等の時
間的制約が非常に大きいシステムでは、人命に関わる非
常に危険な状況を招く可能性がある。

【００１３】（２）各プランを実行した際のシステムの
状態変化は、システムの構成要素全体に関わり、非常に
多岐にわたるものである。また時間によってシステムの
状態が変化してゆくという問題もあり、あらかじめ知識
ベースに全ての関係に関する情報を蓄積することができ
ない。

【００１４】本発明の目的は、生成されたプラン間の矛
盾を検出し、競合解消を行う場合、推論処理を高速に行
い、かつ制約条件と対象の状態との間の関係に関する知
識をあらかじめ全てルールの形で知識ベースに格納する
必要がないエキスパートシステムを提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明のエキスパートシステムは、対象の構造関
係を表す構造モデルを記憶した構造情報記憶手段と、各
構成要素であるオブジェクト間の因果関係を表す因果モ
デルを記憶した因果関係記憶手段と、入力された初期事
象に対して、現在の状況の認識や、故障原因の同定を行
う認識手段と、認識手段において同定された結果に基づ
いて、適切な操作や対処策等のプラン案と、そのプラン
案を実行する際の制約条件、プランを実行した際の対象
の状況変化、並びに優先度からなるプランの候補を立案
するプラン立案手段と、プラン立案手段において立案さ
れたプランが複数存在する場合、構造情報記憶手段に記
憶された対象の構造に関する知識と、因果関係記憶手段
に記憶された因果関係に関する知識に基づき、それぞれ
のプランを実行した際の対象の状況変化が制約条件を満
足するかどうかを判断することにより、立案されたプラ
ンを実行した際の対象の状況変化と、他のプランの制約
条件との間の関係を導き、プラン間の矛盾の有無を検出
する矛盾検出手段と、矛盾検出手段において、矛盾が検
出された場合、矛盾が導かれたプランに対して、プラン
の候補の中から新たなプランを選択し、プラン間の競合
解消を行う競合解消手段とを備えている。

【００１６】

【作用】本発明は、プランの対象毎に完全に分散化され
たプラン立案手段によってプランの候補を立案し、立案
されたプランが複数の場合、これらプラン間の矛盾を検
出し、一括して競合解消を行うようにしたものである。
したがって、プラン立案手段において、あらかじめ全て
の問題を推論して矛盾のないプランを生成する従来の方
法に対して、プラン立案の段階における処理を簡略化す
ることができ、推論処理の高速化を図ることができる。
このため、定められた時間内に推論を行わなければなら
ない航空機や発電所等の制御に対してエキスパートシス
テムを使用することが可能になるので、航空機や発電所
等の安全性を高いものにすることができる。

【００１７】また、立案された複数のプラン間の矛盾の
有無を検出する場合、対象の構造関係を表す構造モデル
と因果関係を表す因果モデルに基づいて、プランの制約
条件とプランを実行した際の対象の状態変化との関係を
導くため、制約条件と対象の状態との間の関係に関する
知識をあらかじめ全てルールの形で知識ベースに格納す
る必要がない。

【００１８】

【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、本発明の第１の実施例のエキスパ
ートシステムを示すブロック図である。

【００１９】図１を参照すると、本実施例のエキスパー
トシステムは、認識手段１１と、プラン立案手段１２
と、矛盾検出手段１３と、競合解消手段１４と、マンマ
シンインタフェ−ス１５と、データ入力部１６と、対象
の構造関係を表す構造モデルを記憶した構造情報記憶手
段１７と、各構成要素であるオブジェクト間の因果関係
を表す因果モデルを記憶した因果関係記憶手段１８とか
ら構成される。

【００２０】認識手段１１は、状況の認識や故障診断等
に関する知識が格納された知識ベース１１ａと、その知
識によって状況認識や診断を行う推論エンジン１１ｂと
により構成され、それぞれの問題領域毎に複数存在す
る。

【００２１】プラン立案手段１２は、非常時の対処策や
操作手順、制御等に関する知識が格納された知識ベース
１２ａと、その知識によってプランの立案を行う推論処
理部１２ｂとにより構成され、認識手段１１と同様、問
題領域毎に複数存在する。

【００２２】構造情報記憶手段１７は、対象の構造に関
する知識を構造モデルとして記憶する。構造モデルは、
制御対象をis a関係やa kind of 関係で表されるオ
ブジェクトの階層として構造化表現したものである。

【００２３】因果関係記憶手段１８は、構造記憶手段１
７で表される複数のオブジェクト間の因果関係を因果モ
デルとして記憶する。因果モデルは、それぞれのオブジ
ェクトに対して、オブジェクト名やオブジェクトの取り
得る状態、他のオブジェクトとの定性的な関係等をフレ
ームの形式で表現する。

【００２４】矛盾検出手段１３は、構造情報記憶手段１
７に蓄積された構造に関する知識と、因果関係記憶手段
１８に蓄積された各構成要素の知識に基づいて、立案さ
れたプラン間の矛盾を検索する。

【００２５】競合解消手段１４は、プラン立案手段１２
によって新たにプランが提案された場合に、矛盾検出手
段１３によって矛盾の有無を判断しながら、矛盾のない
最適なプランの組み合わせを選択する。

【００２６】図３は本発明の第２の実施例で、飛行機に
おける飛行エキスパートシステムの構成を示すブロック
図である。

【００２７】本実施例の飛行支援エキスパートシステム
３９は、データ管理装置３６と、認識部３０と、プラン
立案部３１と、競合解消部３２と、構造モデル３４と、
因果モデル３５と、矛盾検出部３３と、統合表示装置３
７で構成されている。

【００２８】データ管理装置３６は、フライトプラン情
報、通信情報等を入力するデータ入力装置３８ａ、気圧
高度計３８ｂ、大気速度計３８ｃ、燃料重量計３８ｄ、
ＧＰＳ３８ｅ、エンジン回転数計３８ｆから各種データ
を入力する。

【００２９】認識部３０は、エンジン状態の認識・把
握、油圧動力系統の認識・把握、ナビゲーションシステ
ムの認識、気象状況の認識等、問題領域毎に分割され、
データ管理装置３６を介して入力される速度、高度、エ
ンジン回転数、燃料、レーダ情報等の各種センサーデー
タ、フライトプラン情報、通信情報等に基づいて、それ
ぞれの対象問題に関する故障診断や状況の把握を行う。
認識部３０によって推論された診断結果や状況に関する
情報は、次にプラン立案部３１に送られる。

【００３０】プラン立案部３１では、これらの情報に基
づき、制御コマンド、操作、アドバイスといった対処計
画を立案する。プラン立案部３１は、エンジン制御、油
圧系統制御、着陸支援等の問題領域に分散され、認識部
３０と同様、それぞれの対象問題に関するプランの立案
を行う。プラン立案部３１で立案されたプランは、競合
解消部３２に集められる。

【００３１】競合解消部３２では、各プランに付加され
た優先度と充足度という概念に基づいて、矛盾のないプ
ランの組み合わせを選択する。この際、新たに提案され
たプランと、これまでに採用されているプランが競合す
るかどうかを判断するため、矛盾検出部３３に各プラン
を実行した際のシステムの状況変化と制約条件を転送す
る。

【００３２】矛盾検出部３３では、航空機に関する構造
モデル３４と、因果モデル３５に基づき、それぞれのプ
ランの状況変化と制約条件との間の関係を導き、制約条
件を満足するかどうかを判断することにより、立案され
たプラン間の矛盾の有無を検出する。競合解消部３２で
矛盾のない最適なプランが選択されたら、統合表示装置
３７を介して情報をディスプレイ３８ｇに表示したり、
アクチュエータ３８ｈにコマンドを送ることによって、
プランを実行する。

【００３３】次に、プラン立案部３１で立案されるプラ
ン、構造モデル３４および因果モデル３５の例を以下に
示す。

【００３４】本飛行支援エキスパートシステム３９にお
けるプランの表現例を、図４に示す左側エンジンの潤滑
油のオイル漏れに対する対処プランに基づいて説明す
る。

【００３５】プランは、図４に示すようなスロットによ
り構成されるフレーム構造で記述する。NAMEスロットは
プラン名、AGENT スロットはこのプランを生成したプラ
ン立案部の名前を表す。

【００３６】プランは、そのプランの目標がどの程度重
要であるかを示した優先度（PRIORITY）を持つ。優先度
はプランの目標毎に設定される値で、プランが競合した
場合、どちらのプランを優先させるかという問題に対す
る指標になる。例えばエンジン潤滑油漏れの対処という
目標は、飛行コースの逸脱修正という目標よりも非常に
緊急性を要するものである。もし両者のプランの間に競
合が存在したら、エンジン潤滑油漏れ対処を優先させな
ければならない。

【００３７】プランが複数存在する場合、プラン立案部
３１はそれらのプランを全て提案する。複数のプランの
中には、目標に対して完全に満足するものもあれば、余
り望ましくないものも存在する。本飛行支援エキスパー
トシステム３９では、プランが目標に対してどの程度の
満足が期待されるかという度合いを表した値として、SA
TISFACTION、すなわち充足度という概念を用いる。この
スロットに設定される値は、目標に対する充足度をパー
セントで表示したものである。

【００３８】各々のプランの持つ重みは、目標の優先度
とその目標に対する充足度の積で表される。この充足度
と優先度は、プランの競合解消の際の指標となるもので
ある。

【００３９】また、プランの中には、このプランを実行
した結果、機体を構成するオブジェクトがどのように変
化するかという状態変化を、オブジェクトとその属性の
ペアで表現した、EFFECTというスロットで表す。この例
では、プランを実行した結果、左側エンジンがOFF にな
ることを表している。

【００４０】また、このプランの制約条件はCONSTRAINT
というスロットに記述する。これもEFFECTと同様オブジ
ェクトと属性のペアで表現されるもので、この例ではこ
のプランの制約条件としてエンジン推力の合計が正常で
なければならないことを表す。

【００４１】具体的な対処操作は、最後のACTION部に記
述する。競合解消の結果このプランが選択されたら、AC
TION部に書かれた対処操作を実行に移す。この例では、
左側エンジンの停止と、右側エンジンの片発飛行、およ
び非常着陸の支援が記述される。

【００４２】図５に航空機に関する構造モデル３４の例
を示す。構造モデル３４は、航空機の各種システムや外
界の環境、フライトに関する概念を、is a関係またはa
kind of 関係で表現されるオブジェクトの階層とし
て構造化したものであり、図５のような木構造で表す。

【００４３】図６に航空機に関する因果モデル３５の例
を示す。因果モデル３５では、各オブジェクトはパラメ
ータを介して他のオブジェクトとリンクされる。

【００４４】図７に因果モデル３５の各オブジェクトの
具体的な表現例を示す。オブジェクトは図７に示される
ようなフレーム構造で記述され、各スロットにはオブジ
ェクト名(NAME)や構造モデルにおける上位概念（IS
A）、そのオブジェクトの取り得る状態(STATE) 等の情
報が示される。STATE スロットに記述される属性には、
その属性の前提条件と影響するパラメータが付加され
る。図７では、ポンプがオンとなるのは、左側エンジン
の回転数というパラメータがｘｘ ｒｐｍであるとき
で、その結果左側油圧動力システムの油圧(Hydraulic F
luid Pressure 1)が正常で得られる(AVAILABLE) ことを
表している。オブジェクト間の定性的な関係はCHANGEス
ロットとQUALITY スロット、EFFECTスロットによって表
される。CHANGEスロットはオブジェクトの状態変化によ
るパラメータへの影響を定性的に記述したもので、例で
は油圧ポンプの変化が油圧の定性変化に等しいことを表
している。また、QUALITY スロットはこのオブジェクト
に関係するパラメータ間の定性的な関係を表すもので、
ここでは油圧に対してプラスの影響を与えるパラメータ
がエンジンの回転数であることを示している。また、EF
FECTスロットはこのオブジェクトに影響を与える、また
は影響を与えられるオブジェクト名が、そのパラメータ
とともに表される。図７では、油圧動力システムの油圧
ポンプ１（Hydraulic Pump 1) は、エンジンの回転数(R
evolution)を介して左側エンジンから影響を受け、左側
油圧を介してエルロン(Ailerons)等のコントロールサブ
システムに影響を与えることを示している。

【００４５】次に、競合解消部３２における競合解消の
処理手順について説明する。

【００４６】図８は競合解消の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【００４７】プラン立案部３１で生成されるプランに
は、同じ状況への対処として、通常充足度の異なる複数
の対処プランが存在する。例えば、左側エンジンの潤滑
油の油量低下に対する対処プランには、エンジンを停止
する、エンジンの出力を抑える、様子をみる等のいくつ
かのプランが存在する。競合解消部３２では、これらの
プランの中からまず、充足度、すなわちSTATISFACTION
スロットの値の最も高いプランを１つ選択する（ステッ
プ４１）。次に、このプランと、これまでに採用されて
いるプランのEFFECTスロットの値と制約条件を矛盾検出
部３３に送ることにより、プランが競合するかどうかを
判断する（ステップ４２，４３）。もし、両者のプラン
が競合していないことが分かれば、新たに入力されたプ
ランが採用される。

【００４８】プラン間に競合が見つかった場合には、両
者のプランのPRIORITYスロットに記述されたプランの優
先度の高い方のプランを優先し、低い方のプランを充足
度の低い代替プランに置き換え（ステップ４３，４４，
４５）、再度制約条件を判断する（ステップ４２）。優
先度の低いプランに代替プランがない場合は、優先度の
高い方のプランに対して同様に代替プランに換えて判断
し（ステップ４３，４４，４６，４７）、競合が起こら
ないプランが見つかるまでこれを繰り返す。もし最後ま
でプランの競合が起こる場合には、両者のプランの充足
度の高いプランをパイロットに提示し（ステップ４
８）、指示を仰ぐことで選択を実行する。

【００４９】次に、本実施例の動作を具体的に説明す
る。

【００５０】航空機にはHydraulic Systemと呼ばれる、
油圧によってパイロットの操作を航空機のアクチュエー
タサブシステムに伝達する二重冗長系の油圧動力システ
ムがある。ここでは、これを左側、および右側油圧動力
システムと呼ぶこととする。この油圧を供給するポンプ
は左右１つずつ存在し、それぞれの側のエンジンによっ
て動作するものである。もしどちらか一方の油圧動力シ
ステムが正常に機能しなくなると、トランスファバルブ
と呼ばれるバルブを制御することによって、もう一方の
油圧動力システムが不具合側の油圧系統に油圧を供給で
きるようになっている。

【００５１】もし右側動力システムの油圧ポンプが何ら
かの原因で故障して停止した場合、機体のコントロール
を正常に保たせるため、トランスファバルブを動かして
不具合側の油圧系統にも油圧を供給するという対処策が
考えられる。ただし、この右側油圧ポンプの故障対処策
は、左側の油圧動力システムが正常に作動するという制
約条件が存在する。

【００５２】このとき同時に、左側エンジンの潤滑油系
統のオイル漏れにより油圧が低下して、エンジン火災の
危険性を生じたとする。エンジンのオイル漏れに対する
最も有効な対処は、エンジン火災を防ぐためにエンジン
を停止することである。この問題のみを考慮した場合の
最適な対処策は、左側エンジンを停止するというものに
なる。エンジンを１つ停止しても残りのエンジンで十分
飛行するだけの推力が得られるからである。

【００５３】しかしながらこの対処策は、他のファクタ
ーへの影響を考慮していないため、総合的にみると矛盾
が生じる可能性がある。例えばこの場合、もしこの対処
策を実行すると、左側エンジンを止めることによって、
左側の油圧動力システムのポンプが停止する。そのた
め、右側油圧ポンプが壊れているため、左右冗長系の油
圧動力システムの両方が停止してしまい、機体のコント
ロールが効かなくなってしまう。

【００５４】このように、プラン立案部３１によって提
案された複数のプラン間には、プランの持つ制約条件の
基づく競合が起こり得る可能性である。そのため、提案
されたプランの全てを同時に実行することは不可能にな
る。

【００５５】そこで、本実施例の飛行支援エキスパート
システムによるプラン競合解消の動作を以下に説明す
る。

【００５６】右側油圧動作ポンプの作動状況はデータ入
力装置３８ａを介して入力され、油圧動力系統の認識部
で常にモニターされている。ポンプの突然の停止という
情報がデータ入力装置３８ａを介して入力されると、認
識部３０では飛行中のポンプの停止が異常状況であると
判断し、油圧動力システムのオイルや左側エンジンが正
常であることから、原因はポンプそのものの故障である
と診断する。

【００５７】この結果をもとにプラン立案部３２の油圧
動力系統に関する推論エンジンによって、これに対する
対処策である、トランスファバルブを動かして左側の油
圧を右側の油圧系統に供給するというプランをたてる。
このプランを簡略的に表したものを図９に示す。このプ
ランには、左側の油圧が運用限界値以上である(Hydraul
ic Fluid Pressure 1>2000 psi) という制約条件が存在
する。

【００５８】次に、左側エンジンの潤滑油漏れという状
況が認識部３０のエンジン系統に関する推論エンジンに
よって認識されると、エンジン系統のプラン立案部３２
では、この結果に基づいて図１０に示すプランを生成
し、競合解消部３２へ送る。

【００５９】競合解消部３２では、提案されたエンジン
潤滑油漏れに対する対処プランの中から充足度の高いプ
ラン、すなわち図１０のエンジン潤滑油低下対処プラン
１（以下プラン１）を取り出す。そしてこのプランの中
のEFFECTスロットの内容と、他のプランの制約条件とが
矛盾しないかどうかを判断するため、矛盾検出部３３へ
データを送る。

【００６０】左側エンジン停止プランでは、EFFECTスロ
ットにLeft Engine オブジェクトがオフになるという状
態変化が記される。矛盾検出部３３では、構造モデル３
４と因果モデル３５からLeft Engine というオブジェク
トを参照し、このCHANGEスロットからエンジンの回転数
の低下を導く。エンジンの回転数はAir Speed とFuelPr
essureから影響を受けており、エンジンを停止しても速
度に基づく自転によって若干回転すする。推論部はQUAL
ITY スロットに記述されたこの定性的な因果関係に基づ
き、エンジンを停止した場合の回転数を推論する。続い
てEFFECTスロットの内容から、エンジン回転数の変化が
油圧ポンプ１に影響することを導く。知的コックピット
システムは、次に、油圧ポンプ１オブジェクトを参照す
る。ここでは、EFFECTスロットより低下してエンジンの
回転数によってポンプがオフになること、およびCHANGE
スロットに記述された内容から、ポンプのオンからオフ
への変化が油圧の定性変化に等しいことからエンジン回
転数の低下により油圧が低下することが導かれる。そし
てQUALITY スロットより油圧はエンジンの回転数のみか
ら影響を受けていることから、エンジンの回転数に対す
る油圧の具体的な値を推論する。

【００６１】最終的に矛盾検出部３３は、エンジン停止
というプランの実行によって、左側の油圧が０になる(H
ydraulic Fluid Pressure = 0)ことを導く。ところが、
これは右側油圧ポンプ故障の対処プランにおける制約条
件と矛盾することから、２つのプランの間が競合してい
ることが発見される。

【００６２】競合解消部３２では、次に優先度の低い方
のプラン、すなわちプラン１に代替案が存在するかどう
かを判断し、エンジン潤滑油低下対処プラン２（以下プ
ラン２）に置き換える。プラン２はエンジンの出力を７
０％に抑えることを示しているが、これは潤滑油の油圧
低下によるベアリングの焼け付きの可能性を完全になく
しているものではないため、充足度は２０と非常に低い
プランである。しかしながら、エンジンの出力７０％は
左側の油圧動力ポンプを正常に作動させることのできる
値であり、右側油圧ポンプ対処プランの制約条件は満足
される。したがって、システムはこのプラン２と右側油
圧プラン対処プランの間に競合がないことを理解し、こ
のプラン２を採用する。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、はじめ
に完全に分散化されたプラン立案手段によってプランを
立案し、立案された複数のプランに対して一括して競合
解消を行うことにより、プラン立案の段階における処理
を簡略化することができ、推論処理の高速化をはかるこ
とができるという効果があり、また、生成された複数の
プラン間の矛盾の有無を検出する場合、対象の構造関係
を表す構造モデルと因果関係を表すモデルに基づいて、
プランの制約条件とプランを実行した際の対象の状態変
化との関係を導くため、制約条件と対象の状態との間の
関係に関する知識をあらかじめルールの形で知識ベース
に格納する必要がなく、知識の欠落、誤り、冗長性を回
避でき、また知識ベースを容易に構築できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のエキスパートシステム
のブロック図である。

【図２】従来のエキスパートシステムの構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の第２の実施例で、飛行支援エキスパー
トシステムの構成を示すブロック図である。

【図４】プランの表現例を示す図である。

【図５】構造モデル３４の表現例を示す図である。

【図６】因果モデル３５の表現例を示す図である。

【図７】因果モデル３５における各オブジェクトの具体
的な表現例を示す図である。

【図８】競合解消の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】右側油圧ポンプの故障に対するプランの表現例
を示す図である。

【図１０】左側エンジンの潤滑油漏れに対するプランの
表現例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 推論処理部 １１ 認識手段 １１ａ 知識ベース １１ｂ 推論エンジン １２ プラン立案手段 １２ａ 知識ベース １２ｂ 推論エンジン １３ 矛盾検出手段 １４ 競合解消手段 １５ マンマシンインタフェース １６ データ入力手段 １７ 構造情報記憶手段 １８ 因果関係記憶手段 １９ａ 対象 １９ｂ オペレータ ２０ 状況認識部 ３０ 認識部 ３１ プラン立案部 ３２ 競合解消部 ３３ 矛盾検出部 ３４ 構造モデル ３５ 因果モデル ３６ データ管理装置 ３７ 統合表示装置 ３８ａ データ入力装置 ３８ｂ 気圧高度計 ３８ｃ 大気速度計 ３８ｄ 燃料重量計 ３８ｅ ＧＰＳ ３８ｆ エンジン回転数計 ３８ｇ ディスプレイ ３９ｈ アクチュエータ ３９ 飛行支援エキスパートシステム ４１〜４８ ステップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 知識ベースと推論エンジンを持つエキス
   パートシステムにおいて、 対象の構造関係を表す構造モデルを記憶した構造情報記
   憶手段と、 各構成要素であるオブジェクト間の因果関係を表す因果
   モデルを記憶した因果関係記憶手段と、 入力された初期事象に対して、現在の状況の認識や故障
   原因の同定を行う認識手段と、 前記認識手段において同定された結果に基づいて、適切
   な操作や対処策等のプラン案と、そのプラン案を実行す
   る際の制約条件、プランを実行した際の対象の状況変
   化、並びに優先度からなるプランの候補を立案するプラ
   ン立案手段と、 前記プラン立案手段において立案されたプランが複数存
   在する場合、前記構造情報記憶手段に記憶された対象の
   構造に関する知識と、前記因果関係記憶手段に記憶され
   た因果関係に関する知識に基づき、それぞれのプランを
   実行した際の対象の状況変化が制約条件を満足するかど
   うかを判断することにより、立案された各プラン間の矛
   盾の有無を検出する矛盾検出手段と、 前記矛盾検出手段において矛盾が検出された場合、矛盾
   が導かれたプランに対して、プランの候補の中から新た
   なプランを選択し、プラン間の競合解消を行う競合解消
   手段を有することを特徴とするエキスパートシステム。
2. 【請求項２】 前記競合解消手段は、立案された複数の
   プランの中から、目標に対してどの程度の満足が期待さ
   れるかという度合いを表す充足度の高いプランを１つ選
   択し、このプランと、これまでに採用されているプラン
   の競合が前記矛盾検出手段で見つかった場合には、優先
   度の低い方のプランに代替プランがあれば、優先度の低
   い方のプランを充足度の低い代替プランに置き換えて両
   プランが競合するかどうかを再度判断し、優先度の高い
   方のプランに代替プランがあれば、優先度の高い方のプ
   ランを充足度の高い代替プランに置き換えて両プランが
   競合するかどうか再度判断することを繰り返すことによ
   り競合が起こらないプランを見つける、請求項１記載の
   エキスパートシステム。