JPH0981384A - 情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、問題解決や計画立案に必要な
知識量が多くても、操作効率の良い知識の表示方法を提
供し、設定知識の確認・変更を容易にすることにある。 【構成】目的や戦略、ルールなどの知識の記憶手段２や
設定手段３、及び、推論実行手段５とともに、推論に必
要な多量の知識７を参照目的に沿って操作効率良く画面
に表示する手段４、および、推論実行中においても推論
の進行に合わせて知識を画面２１に表示する手段４によ
り構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理システム、更
に詳しく言えば、知識情報処理技術（人工知能技術）に
係り、特に、交通機関における列車ダイヤや乗務員ダイ
ヤ、エレベータなどの巡回保守計画などの、スケジュー
リング立案の高度化に好適な情報処理システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、 USP4648044「Basic Expert Syst
em Tool」Technowlegdge社 StevenHardy、に記載のよ
うに、ルールにより知識を記述し、これを用いて推論す
ることが公知である。更に、ルールの記述の他に、これ
らのルールを用いるための目的や戦略を記述し、設定さ
れた目的に沿って選択された戦略に基づいてルールを実
行し、推論を進める情報処理システムとして、特開平１
−９２８３８号公報「情報処理システム」、及び、目的
や戦略などの知識の記述に対する入力・編集方法とし
て、本出願人が出願した特願平６−２８１６７２号「知
識編集方法」があげられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記技術のうち、ルー
ルによる知識の記述に関する公知例については、推論実
行のための目的や戦略の記述、および、推論実行上不具
合が生じた場合の別戦略の記述なども全てルールとして
記述するため、これらが混在し、記述に対する理解や確
認が困難となり信頼性の観点から問題が生じ易い。ま
た、交通機関の列車ダイヤや乗務員のダイヤの作成な
ど、組合せ数が多く、処理が複雑な対象を扱う場合に
は、記述するルールの数が膨大となり、処理能力の問題
に発展し易いという問題があった。これを解決する手段
として、上記の「情報処理システム」及び「知識編集方
法」の技術が考え出された。この技術によれば、問題解
決や計画立案を実行するための目的や戦略と、実行に必
要なルールを分離し、かつ、両者を対応付けて記述可能
であり、更に、図３に示すような、目的・戦略の対応関
係をＡＮＤやＯＲで接続した目的・戦略ネットを用い
て、目的に対する複数の戦略を優先順に設定可能であ
り、また、各戦略に対して複数の下位目的を設定できる
ため、難問を簡単な問題へ分割して整理しながら記述で
きる。

【０００４】また、状況に応じた戦略の変更、及び、下
位目的間の協調をとったバランスの良い計画の立案が可
能となる。この目的・戦略ネットでは、上記の「知識編
集方法」により、目的と戦略の接続関係のビジュアルな
追加・変更が可能となっている。

【０００５】しかし、上記従来技術では、交通機関の列
車ダイヤや乗務員のダイヤの作成など、複雑な対象を扱
う場合には、目的・戦略ネットが多階層化し、また、目
的・戦略ネットの横方向への広がりも大きくなるため、
全体が操作画面内におさまらず、上下方向や左右方向に
画面をスクロールしなければならないため、関連する目
的や戦略間の対応が付けにくく、全体が把握しにくいと
いう問題があった。また、複数の目的や戦略と、戦略を
実行する場合に使用するルールとの対応が付けにくく、
また、逆に、ルールを中心とした関連する目的や戦略と
の対応付けもとりにくいという問題があった。

【０００６】更に、推論実行中における目的や戦略の選
択過程および進捗状況がつかめず、また、推論の過程に
おいて、ある戦略に基づくルールの判定結果がＮＧのた
め、別の戦略に変更して推論し直している場合にも、ル
ールに対する判定状況がつかめないため、どのような原
因で以前の戦略が失敗したのかがわからず、記述内容の
分析・改善が図りにくいという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、記述された目的・戦略ネットが多階層であっ
たり、横方向の広がりが大であっても、目的や戦略、ル
ールの関連が容易に把握でき、かつ、推論実行中におい
ても目的や戦略に対する進行状況及びルールに対する判
定状況の把握が可能で、その結果、記述内容の理解や確
認、更には、記述内容の分析による修正や改善を容易に
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、設定されている目的や戦略、ルールなど
の知識の表示手段において、着目している目的または戦
略を中心に、関連の深い他の目的や戦略及びルールを抽
出して表示範囲を限定し、操作画面内におさめるように
工夫した表示手段、及び、推論実行の過程において、推
論の進行に従って選択される目的や戦略、および、その
推移を中心に、関連の深い他の目的や戦略との対応や、
各戦略毎に使用されるルールの判定処理状況を逐次表示
する手段を、従来技術による表示手段と置き換えること
によって達成される。着目している目的または戦略を中
心とした表示方式としては、着目している目的または戦
略を中心に上位方向に最上位の目的迄さかのぼって目的
や戦略を表示する方式や、着目している目的または戦略
を中心に下位方向に最下位の戦略までの目的や戦略を表
示する方式や、着目している目的または戦略を中心に同
階層の目的や戦略のみに限定して表示する方式などによ
って達成される。また、階層が多くて操作画面の縦方向
に入りきらない場合や、同階層の目的や戦略が多くて操
作画面の横方向に入りきらない場合には、目的や戦略を
番号表示してコンパクト化を図り、目的や戦略の名称は
番号に対応して一覧表示する名称分離表示方式により達
成される。

【０００９】また、この名称分離表示方式により、目的
戦略ネット全体をコンパクトに表示することも可能であ
る。更に、表示された目的や戦略に関するルール知識な
どの付随情報の表示についても、表示されている目的や
戦略をベースとした指定によって随時表示できること、
および、推論実行中の目的や戦略、ルールの追跡表示中
においても、割込みにより推論実行を一時中断し、上記
方式による必要情報の随時参照が可能で、また、参照終
了時には推論実行へ復帰可能なことをベースとしてい
る。

【００１０】

【作用】本発明は、上記の表示方式に基づいた知識表示
手段を、目的や戦略、ルールを参照・変更しようとする
利用者の操作によって、知識設定手段、及び、推論実行
手段から起動することによって実行される。まず、目的
や戦略、ルールの参照・設定時においては、知識設定手
段が本発明の知識表示手段を起動することによって最上
位の目的を中心とした目的戦略ネットを表示し、利用者
の操作によって、特定の目的や戦略を指定することによ
って、本発明の知識表示手段が指定された目的や戦略を
中心とした目的戦略ネットを表示する。更に、利用者の
操作により、関連するルールなどの表示が行われる。

【００１１】また、利用者が目的や戦略、ルールの変更
や追加を行う場合には、知識設定手段が入力を受付け、
変更・追加結果を知識表示手段が再表示する。また、推
論実行中においては、推論実行手段が随時、本発明の知
識表示手段を起動することによって推論の進行状況に対
応した目的や戦略ネットを表示する。

【００１２】推論実行中における利用者の操作によっ
て、割込みにより推論過程を一時中断し、本発明の知識
表示手段が指定された目的や戦略に着目した目的戦略ネ
ットを表示する。更に、利用者の操作により、関連する
ルールなどの表示が行われる。利用者が表示操作を中止
すると、知識表示手段から推論実行手段に復帰し推論実
行が継続される。また、利用者が推論実行を中止して目
的や戦略の変更や追加を行う場合には、知識設定手段が
入力を受付け、変更・追加結果を知識表示手段が再表示
する。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を以下、図面を参照しながら
詳細に説明する。まず、図１に本発明による問題解決・
計画立案などを実行するための情報処理システムを実現
するに必要な情報処理装置の構成を示す。当該情報処理
装置１は、問題解決・計画立案などの推論を実行するに
必要な目的・戦略・ルール知識７を記憶する知識記憶手
段２と、これらの知識を入力したり、変更したりする知
識設定手段３と、これらの知識を操作画面に表示する知
識表示手段４と、設定された知識をもとに問題解決・計
画立案などの推論を実行する推論実行手段５とを設け
る。

【００１４】図２に本発明による情報処理システムを構
成する情報処理装置１の具体的実施例のシステム構成を
示す。本実施例における情報処理装置１は、ワークステ
ーションやパーソナル・コンピュータなどのコンピュー
タ機器により構成される。これらのコンピュータ機器
は、キーボード１９やポインティングデバイス２０など
を入力機器として接続し、データなどの入力を行なう入
力部１１と、入力されたデータをもとに処理を行なう処
理部１２と、入力データや演算処理データなどを記憶保
持する内部メモリ１３と、磁気ディスク装置などの外部
記憶装置８を接続してデータなどの記憶を行なう外部記
憶部１４と、ＣＲＴ２１や液晶２２などへ表示を行なう
表示部１５と、プリンタ２３などを接続してデータなど
を印字出力する出力部１６を備える。

【００１５】図２の例では、図１に示した知識記憶手段
２を外部記憶部１４に付設または外部記憶部１４内に形
成し、知識設定手段３を入力部１１に付設または入力部
１１内に形成し、知識表示手段４を表示部１５に付設ま
たは表示部１５内に形成し、推論実行手段５を処理部１
２に付設または処理部１２内に形成している。

【００１６】図３は、目的戦略ネットの具体例を示して
おり、最上位の目的３１に対し、４個の戦略がＯＲ接続
され、戦略３２に対しては３個に分割された目的がＡＮ
Ｄ接続され、同様に、戦略３３に対しては２個に分割さ
れた目的が接続されていることを示している。また、目
的３５に対しては３個の下位の戦略がＯＲ接続され、更
に、戦略３７に対しては、３個に分割された目的がＡＮ
Ｄ接続されていることを示している。ＯＲ接続された複
数の戦略については、左から右へ優先順位が低くなり、
最初は左端の戦略から選択を開始することとしている。
図３において、いくつかの目的や戦略に対しては、スペ
ースの都合上図示を省略している。問題解決や計画立案
の推論は、図３に示される目的や戦略の接続順序に従っ
て実行され、各戦略に対応して設定されるルールを判定
することによって推論が進められる。即ち、図３の例に
従えば、まず最上位の目的３１に対して、戦略が左端の
戦略３２から選択され、それに対するルールが判定さ
れ、全てＯＫであれば、下位の各目的に対して上記と同
様に戦略が左端から選択され、それに対するルールが判
定される。判定が全てＯＫであれば更に下位へと進み、
下位の戦略に対する判定が全てＯＫであれば当該目的は
ひとまず達成されたこととなり、上位の次の目的の達成
判定へと進む。もしある戦略におけるルールの判定がＯ
Ｋにならなければ、その戦略に対する判定処理を打切
り、同階層の別の戦略を選択して上記と同様にルールの
判定を行う。

【００１７】各目的知識５１及び戦略知識５２のデータ
構造の例を図４の（ａ）（ｂ）に示しており、各戦略を
選択した場合に判定されるルール知識５３との対応を同
図（ｃ）に示している。図１の知識記憶手段２により、
これらの目的・戦略・ルール知識７が保存され、外部記
憶装置８との間で知識の書き込みや取り出しが行われ
る。知識記憶手段２によって保存される目的・戦略・ル
ール知識７は、知識設定手段３によりキーボード１９な
どを用いて入力されたものであり、知識表示手段４によ
り図３に示される目的戦略ネットとして表示された操作
画面において、情報の追加・変更を行うことが可能であ
る。

【００１８】また、外部記憶装置８に保存された目的・
戦略・ルール知識７は、推論実行手段５において、上記
で説明した目的戦略ネットの接続順序に従って知識記憶
手段２を経由して取り出され、各戦略に対応したルール
に基づいて判定が行われ、推論が進められる。上記各手
段のうち、知識記憶手段２は、データの外部記憶装置８
に対する読み書きの処理であり、コンピュータ機器に標
準的に備えられている基本ソフトを用いて実現可能で、
特願平６−２８１６７２号「知識編集方法」における方
法と同様に実現される。

【００１９】また、知識設定手段３は特願平６−２８１
６７２号「知識編集方法」における目的戦略ネットに対
する目的や戦略知識及びルール知識の追加・削除・変更
により実現可能で、推論実行手段５は特開平１−９２８
３８号公報「情報処理システム」により実現可能であ
る。ところで、知識表示手段４は特願平６−２８１６７
２号「知識編集方法」においても実現されているが、図
３に示したように目的戦略ネット全体の表示のみを実現
対象としている。このため本実施例では、知識表示手段
４は本発明による表示方式を用いた例を示し、利用者が
変更操作を行った場合には、変更された目的・戦略・ル
ール知識７を図４で示したデータ構造により知識設定手
段３に渡すことにより達成している。

【００２０】以上により、知識記憶手段２と知識設定手
段３と推論実行手段５については、上記の特願平６−２
８１６７２号において実現されているのと同様の実施例
を用いることとし、本実施例では知識表示手段４の実施
例についてのみ述べることとする。

【００２１】図５から図１２に、本発明に基づく目的戦
略ネット及びルール知識に関する種々の表示例を示して
いる。このうち、図５から図７は特定の目的や戦略に着
目した場合の表示例を示しており、このうち、図５は特
定の目的や戦略より上位方向の目的戦略ネットの例であ
り、図６は特定の目的や戦略と同階層の目的戦略ネット
の例であり、図７は特定の目的や戦略より下位方向の目
的戦略ネットの例である。図８は特定の戦略に対応する
ルール知識の表示例であり、図９は特定のルールに着目
した場合に、そのルールに関連する戦略について目的戦
略ネットによる表示例を示しており、図１０は推論実行
中における目的戦略ネットにおける進行状況及びルール
知識に対する判定状況の表示例である。図１１と図１２
は目的戦略ネットの表示が操作画面内に入らない場合
に、目的や戦略を番号表示して目的や戦略の名称を分離
して表示した場合の例で、このうち、図１１は多階層の
場合に操作画面内に入るように縦方向に調整した例であ
り、図１２は横方向に広がりのある場合に操作画面内に
入るように横方向に調整した例である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、問題解決や計画立案を
行う場合に使用する情報処理システムにおいて、あらか
じめ記憶されている目的や戦略、ルールなどの知識のう
ち、利用者が着目している目的や戦略、ルールなどの知
識を中心とした知識相互の関連が表示され、必要に応じ
て、表示されている知識の詳細な情報や他の知識との関
連の表示が随時行え、また、目的や戦略の知識について
広範囲に参照したい場合においても、一操作画面内にお
いて知識全体の関連が見渡せる表示形態も有するため、
目的や戦略の知識量が多く、目的や戦略知識の関連が多
階層に渡る場合や横方向に広がりのある場合において
も、参照目的に応じた表示形態が可能となる。

【００２３】このため、利用者は従来の表示形式のよう
に、操作画面のスクロールによって利用者が着目したい
個所をさがすことも不要であり、一操作画面内に入りき
らないために複数の知識の関係が把握しにくいといった
問題も解消されるという効果がある。

【００２４】また、本発明によれば、推論実行中の進行
状況の表示も可能であり、必要に応じて、進行中の目的
や戦略に関する詳細情報や、ルール知識や他の目的・戦
略との関連も表示可能であるため、推論の進行状況の把
握と、それに伴う不具合時の戦略の変更や戦略の選択順
序の調整が容易に行えるという効果がある。従来は、推
論の途中経過が明確でなく、推論結果の成否によって判
断せざるを得ず、一般的に推論を実行完了するためには
多大な処理時間を要するため、途中経過を知り、知識の
変更が必要な場合には、早めに対処可能であるため、時
間の節約が図れるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報処理システムにおいて、目的
や戦略、ルールなどの知識に基づき推論を実行するため
の一実施例を示す概略構成ブロック図である。

【図２】図１に示す情報処理装置の具体的構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明に係る情報処理システムにおいて、使用
する目的戦略ネットの一具体例である。

【図４】本発明に係る情報処理システムにおいて、必要
なデータ構成の一実施例である。

【図５】本発明に係る情報処理システムにおいて、特定
の目的または戦略に着目した目的戦略ネットの表示の一
実施例である。

【図６】本発明に係る情報処理システムにおいて、特定
の目的または戦略に着目した目的戦略ネットの表示の一
実施例である。

【図７】本発明に係る情報処理システムにおいて、特定
の目的または戦略に着目した目的戦略ネットの表示の一
実施例である。

【図８】本発明に係る情報処理システムにおいて、特定
の戦略とルール知識の関連表示の一実施例である。

【図９】本発明に係る情報処理システムにおいて、ルー
ル知識と目的戦略ネットの関連表示の一実施例である。

【図１０】本発明に係る情報処理システムにおいて、推
論実行中における目的戦略ネットとルール知識の関連表
示の一実施例である。

【図１１】本発明に係る情報処理システムにおいて、操
作画面内に入るように縦方向に調整した目的戦略ネット
表示の一実施例である。

【図１２】本発明に係る情報処理システムにおいて、操
作画面内に入るように横方向に調整した目的戦略ネット
表示の一実施例である。

【符号の説明】

１…情報処理装置、２…知識記憶手段、３…知識設定手
段、４…知識表示手段 ５…推論実行手段、７…目的・戦略・ルール知識、８…
外部記憶装置 １１…入力部、１２…処理部（ＣＰＵ）、１３…内部メ
モリ（主メモリ） １４…外部記憶部、１５…表示部、１６…出力部 １９…キーボード（入力手段）、２０…ポインティング
デバイス（入力手段） ２１…ＣＲＴ（表示手段）、２２…液晶（表示手段）、
２３…プリンタ ３１〜４１…目的または戦略 ５１…目的知識、５２…戦略知識、５３…ルール知識

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも問題解決・計画立案などを行う
   ための目的、戦略およびルールのうちの１つを含む知識
   を設定・変更する手段と、 前記知識および前記知識間の関連を記憶する手段と、 記憶された知識を使用して、問題解決や計画立案の推論
   を実行する手段と、 前記記憶された知識の目的や戦略のうち、指定した目的
   又は戦略を中心に関連の深い他の目的および戦略を前記
   記憶された関連を用いて抽出する手段を有することを特
   徴とする情報処理システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載の情報処理システムにおい
   て、 前記抽出された目的および戦略を関連づけて表示する手
   段を有することを特徴とする情報処理システム。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の情報処理システ
   ムにおいて、 推論実行中における目的や戦略の選択順序や進捗状況、
   および、選択された戦略を実行する場合に使用するルー
   ルに対する判定処理状況を追跡表示する手段を有するこ
   とを特徴とする情報処理システム。