JPS6143352A - 診断装置 - Google Patents

診断装置

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JPS6143352A
JPS6143352A JP60170555A JP17055585A JPS6143352A JP S6143352 A JPS6143352 A JP S6143352A JP 60170555 A JP60170555 A JP 60170555A JP 17055585 A JP17055585 A JP 17055585A JP S6143352 A JPS6143352 A JP S6143352A
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    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誤動作のおそれがある動作中のシステムを診断
するためのコンピュータ制御診断装置、特にオンライン
・センサ入力を有する診断装置、及び故障センサを動的
に考慮する装置に関わる。
複雑な工業的システムまたはその他の動作システムは、
制御を目的とするだけでなく、すでに発生しているか、
または起ころうとしている誤動作検知のためのモニタを
も目的として、動作中の種々のパラメータをモニタする
複数のセンサを具備するのが普通である。
システムによっては数百個ではなくても数十個のセンサ
を診断プロセスに利用するものがあるが：はとんど例外
なくセンサが故障したり、その性能が低下したり、実測
パラメータとは無関係の偽り・の読みを提供する場合が
、　　ある。
診断プロセスにおいて誤つたセンサーデータな採用する
と、起こり得る誤動作に関して誤った結論が下されるお
それがある。即ち、誤動作が存在しないのに誤動作が指
示されたり、逆に、検知もされず、システムのオペレー
タに正しく通告されずに誤動作が進行中であったり、発
生する可能性があったりする。
このような事象は著しい経済的損失を意味するだけでな
く、危険な事態につながる可能性がある。
結果的に誤動作につながる確信がセンサの読みに基づい
て伝達される診断ルールを表わすルールを用いたアプロ
ーチを利用する診断装置がすでに提案されている。
本発明の特徴は誤動作中のセンサを検知し、装置による
構成要素誤動作診断につながる確信の伝達を動的に変更
して、診断プロセスにおけるＬ’Ｊ動作センサの重要度
を低下させるように作用する。
誤動作のおそれがある動作中のシステムを診断する本発
明のコンピュータ制御診断装置は、前記コンピュータの
メモリに診断すべき特定動作システムに関するルール・
ベースを記憶きし、前記システムの状態に関する１つま
たは２つ以上の結論に到達するように作用する手段から
成り、前記ルールφベースが複数のスキーマから成り、
各スキーマが該スキーマの特定の属性を記憶するための
複数スロットを有するデータ構造によって限定され、前
記ルール・ベースが所定の事象が発生すると所定の他の
スキーマの所定スロットの内容を変更するように作用す
る少なくとも１つの特殊ルールを含む。
従って、このような診断装置はコンピュータのメモリに
診断すべき特定の動作システムに関するルール・ベース
を記憶させてあり、前記ルール・ベースはシステムの状
態に関する１つまたは２つ以上の結論に到達するように
作用する。ルール・ベースは複数のスキーマから成り、
各スキーマはこのスキーマの特定の属性を記憶するため
の複数スロットを有するデータ構造によって限定される
。ルール・ベースは所定事象の発生と同時に所定の他の
スキーマの所定スロットの内容を変更することによって
動的に診断プロセスを変更するように作用する少なくと
も１つの特殊ルールを含む、動作システムの種々のパラ
メータをそれぞれモニターする複数のセンサを有するシ
ステムにおいて、診断装置はセンサ信号に応答上て動作
システムの起こり得べき誤動作を診断すると共に、任意
のセンサの誤動作をも診断する。特殊ルールはセンサ事
態の起こり得べき誤動作に応答して診断プロセスにおけ
る誤動作センサの関与を軽減または排除する。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
第１図はモニタすべき工業的またはその他の動作システ
ム１０を示し、この動作システムはそれぞれが該システ
ムの特定の動作パラメータをモニタする複数のセンサｓ
、、ｓ２・・・・Ｓ−ｎを具備し、各モニタはモニタの
対象となる特定パラメータを示す出力信号を提供する。
診断装置１２はセンサ出力信号を受信し、これに応答し
て動作システム全般の、かつ個々の構成要素の全体的な
健康状態を指示し、この指示を表示装置１５のような出
力装置に供給することによってシステムのオペレータに
提示する。
診断装置１２は従来型のセンサ信号処理回路１３のほか
に、認識表現及び推論法を利用することにより、通常な
ら人間のエキスパートによって下される結論に到達する
エキスパート・システムφコンピュータ・プログラムを
実行して診断プロセスを制御するデジタル拳コンピユー
°夕１４をも含む、認識表現の一般的な形式は”ＩＦ・
・・・ＴＨＥＮ”の型式であり、本発明の実施に利用で
きるこの種々のシステムの１つがＰＤＳ（Ｐｒｏｃｅｓ
ｓ　Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　Ｓｙｓｔｅｍ）であり、　　
１！９８３年８月８〜１２日に開催された　”人工知能
に関する合同会議”の議事録節１５８〜１”３ページに
記録されている。原理的には、このシステムでハ（他の
エキスパート・システムと同様に）各ルールごとに原因
または証拠（ＩＦ部分）と結果または仮定（ＴＨＥＮ部
分）があり、後者は他のルールにおける証拠ともなり得
る。第２図に図解したように、証拠ＩＢはル・　−ル２
０によって結果またぼ仮定１８とリンクされ、証拠と仮
定がシステムの７−ドを構成する。参照番号２２はノー
ド１８の支持ルール、即ち、ノード１Ｂはこのルールに
基づく仮定である。ルール２０はノード１８の被支持ル
ール即ち、ノード１６がこのルールの証拠である。ルー
ル２０はノード１８の支持ルールでもある。このシステ
ム実施例ではノードが証拠、仮定、誤動作、センサ及び
他のノードから入力される値を記憶し、この値に基づい
ていくつかの所定演算を行なうことのできる記憶ノード
の形を取ることができる。
各ノードはそのノード（仮定）が真実であるという信頼
度ＭＢ、及びその仮定が真実でないという確信度を意味
する不信塵ＭＤを連携させる。どちらの係数も０から１
までの目盛で表わされ、両者の差にＢ−）ｔＤに基づい
て−１から利までの確度または信頼係数ＣＦが算出され
、正の数は仮定が真実である確かさを表わし、負の数は
真実でない確かさを表わし、０の近傍にある数は不確か
さを表わす。
診断分野のエキスパートが種々のルール及び関係式を作
成してこれをコンピュータ・メモリ・に記憶させ、診断
プロセスに利用する。
ルールの充分性に対するエキスパートの確信も利用され
る。証拠の存在が仮定をどの程度立証するかに関するエ
キスパートの意見を表わすこの確信は充分係数ＳＦとし
て−１から＋１までの数−で表わされ、ＳＦが正の値で
あれば証拠の存在が仮定の真実性゛を示唆することを意
味し、負の値ならば証拠の存在が仮定の虚偽性を示唆す
ることを意味する。
ＰＤＳは仮定が真実であるために証拠の存在がどの程度
必要であるかを表わす、ルールの必要性に関するエキス
パートの確信をも利用する。この必要性確信は必要係数
ＮＦとして−１から＋１までの数値で表わされ、ＮＦが
正の値ならば証拠の不在が仮定の虚偽性を示唆すること
を意味し、負の値ならば証拠の不在が仮定の真実性を示
唆することを意味する。
第３図は複数のルール２４〜２Ｂ’が証拠ノード２８〜
３１を仮定ノード３２と接続する他の一般的な構成を示
す、素子３４は　ａ）証拠３０または３１が存在するな
ら論理和態様による。または　ｂ）　証拠３０及び３１
が存在するなら論理積態様による証拠の組合せを表わす
、被診断システムに結果として′誤動作が起こるに違い
ないとの確信が反復サイクルで証拠から仮定へと伝達さ
れ、最初に（ＭＢが、従ってＣＦが＋１であると考えら
れるセンサ・ノード以外の）各ノードのＣＦ、　ＭＢ及
びＨＤ値がゼロにリセットされる。
証拠のＣＦが”正”なら確信の伝達にルール充分度が利
用され、証拠が負なら、ルール必要度が利用され、ＣＦ
がゼロなら、何も行なわれない。
原理的には、証拠ＣＦが正、ＳＦも正なら、仮定のＭＢ
が増大し、ＳＦが負なら仮定ＭＤが増大する。
逆に証拠ＣＦが負、ＮＦが正なら、仮定のＭＤが増大し
、ＮＦが負なら仮定のＭＢが増大する０例えば第２図に
示した単一ルールの場合にＭＢ及びＭＤがルール仮定の
信頼度及び不信塵、　ＣＦがルール証拠の信頼係数、Ｓ
Ｆ及びＮＦがルール充分度及び必要度であるとして、 ＣＦ＞０及びＳＦ＞　Ｏの場合： ＭＢ　−ＣＦ　Ｘ　ＳＦ　　（１） ＣＦ＞０及ｉｓｐ＜ｏノ場合： ＨＤ　−ＯＦ　　Ｘ　　（−ＳＦ）　　（２）ＣＦ＞０
及びＩＦ＞Ｏの゛場合： ＭＤ　−（−ＣＦ　）　Ｘ　ＮＦ　　（３）ＣＦ＜０及
びＮＦ（Ｏの場合： ＭＢ　　　−ＣＦ　　　Ｘ　　　ＮＦ　　　　（４）第
３図に示す多重ルールの場合、各ルールを順次検討し、
各ルールについて下式に従って計算することにより最終
値が得られる。ただし、ＭＢ、、及びＨＤ、□はそれぞ
れの計算が行なわれる前のルール仮定に対する信頼度及
び不信塵、ＣＤはルール証拠の信頼係数、ＳＦ及びＮＦ
はルール充分度及び必要度、ＭＢｒ、ｌ及びＭＤｒｅｌ
は各計算のルール仮定に対する信頼度及び不信塵である
。
ＣＦ＞０及びＳＦ＞　Ｏ場合： ＭＢ、、−ＭＢｓ＋ａ”　　（１−ＭＢｍａ　　）ｘ　
　ＣＦ　　Ｘ　　ＳＦ　　（５）ＣＦ＞０及び５Ｆ（０
場合： ＭＤｎｅ−−ＭＤ−＋ａ　”　（１−ＭＩｌ＋ａ　）Ｘ
　ＣＦ　Ｘ　　（−５Ｆ）　（１３）ＣＦ＜Ｏ及びＮＦ
＞０ｉｊＡ合： ＭＤｒｅ−−ＮＤ−ｐａ”　（１−ＮＤｅｕ）　Ｘ（−
ＣＦ）　Ｘ　ＮＦ　（７）ＣＦ＜Ｏ及びＮＦ＜　Ｏ場合
： ＭＢｎｅｗ　−ＭＢ　−＋ａ　”　（１−ＭＢ＠Ｈａ　
）ｘ　ＣＦ　Ｘ　ＮＦ　　（８）論理和ノード（ＯＲ＠
能）の場合にはすべての証拠のうち最も高い信頼係数を
利用し、論理積メートなら最も低い信頼係数を利用すれ
ばよい、加重平均を利用してもよい。
以下余白 該当の上記式を利用することにより、仮定についていて
信頼度及び／または不信度が計算され、これらの計算値
に基づき、関係ＣＦ・ＭＢ−ＭＤに従って仮定の信頼度
係数が計算される。
ルールの充分度（ＳＦ）または必要度（ＮＦ）は多くの
場合定数として表現され、場合によって　　　　−は特
定変数に対する関数を演算することによって固定数の充
分または必要係数が得られるような他の関数とじて表現
される。利用される常用関数は部分線形関数であり、そ
の２例を第４Ａ図及び４Ｂ図に図解した。同図のＹ軸は
垂直目盛で−１から＋１までのＳＦ　（またはＮＦ）を
示し、Ｘ軸は水平目盛で例えばセンサ読みや演算結果の
ような可変値を示す、第４Ａ図において、可変値が０〜
ａ、またはｆよりも大きければＳＦは一１％　ｃＮｄな
ら、ＳＦは＋１となる。ａとＣ１またはｄとｆの間なら
ＳＦは−１と＋１の間となる。第４Ｂ図は可変値がｂよ
りも大きければＳＦが＋１、−すよりも小さければＳＦ
が−１、−すと＋ｂの間ならＳＦが０１と＋１の間とな
る部分線形−敗を示す。
使用し得る別種のルールが読み変換ルールであり、ルー
ルの証拠ノードに現われる値を変換する。証拠ノードが
センサなら、その値は必要に応じて変換器により適当な
変換、規準化などを施されたセンサ読みである。
診断装置のコンピュータ１３はそのメモリ中に１診断プ
ロセスにおいて利用されるすべてのスキーマのデータ構
造を記憶している。第５Ａ図は診断システム中のどのノ
ードにも適用されるスキーマ・データ構造の一般的な構
成を示す、各スキーマは”スロット”と呼称される種々
の性質または属性を有し１．第５Ａ図は一般的なノ°−
ド・スキーマ構造４０のいくつかのスロットを示す、ス
ロットに記憶されるデータは下記の通りである。
Ｌ二」 スロット　４ｌ−ＤＥＳＣＲＩＰＴＩＯＮニー特定ノー
ドを定義する読取り可 能な記述 薫ロット　４２−ＭＢニー ノードが真実であるとの信頼度 値。
スロット　４３−ＭＤニー ノードが真実であることに対す る不信度値 スロット　４４−ＣＦニー ＭＢ−ＮＯから算出された信頼度係 数値 スロット　４５−支持ルール二一 このノードの仮定が根拠とする ルール群。
スロット　４６−被支持ルールニー このノードの証拠によって立証 されるルール群 スロット　４７−更新ニー ＭＢ及びにＤが更新されれば真実。
ノードを以後の確信伝達に利用 するにはスロットが真実でなけ ればならない（即ち、被支持ル ールが作用するにはスロットが 真実でなければならない）。
同様に、確信ルールにも特定のデータ構造を有し、一般
的な確信ルール・スキーマ・データ構造をそのスロット
のいくつかと共に第５Ｂ図に示した。スロットに記憶さ
れるデータは下記の通りである： 確」し配二」ど スロット　５ｌ−ＤＥＳＣＲＩＰ丁ＩＯＮニー特定ルー
ルを定義する読取り可 能な記述 スロット　５２−ＥＶＩＤＥＮＣＥニールール証拠（先
行の仮定または センサΦノード）の名称 スロット　５３−ＨＹＰＯ丁ＨＥＳＩＳニー（仮定また
は誤動作であり得る ）ルール仮定の名称 スロット　５４−９Ｆ　ＦＵＮＣＴＩＯＮニ一部分線形
関数、定数などのよう な特定関数によって限定される ルール充分度 スロット　５５−ＮＦ　ＦＵＮＣＴＩＯＮニ一部分線形
関数、定数などのよう な特定関数によって限定される ルール必要度 スロット　５ｅ−ＳＦ　：　− ＳＦ関数の評価後の具体的な充分 変信 スロット　５７−ＮＦニー ＮＦ関数の評価後の具体的な必 要領 スｏ　、　）　　５Ｂ−ＣＯＮＴＥＸＴ；−文脈スキー
マの名称また は文脈名称の論理的組合わせを 含む０文脈スキーマはモニタさ れるシステムの状態に応じて値 ０（虚偽）まＴは１（真実）を取る 、このスロットにおける文脈（ または論理的文脈組合わせ）は ルールが作用するためには真実 でなければならない、さもなけ れば、ルールは診断サイクルに おいて使用されない、装置の一 部の始動時には通常運転中とは 異なるルール群を利用すること ができる。適正ルールを適用す るには文脈を利用すればよい。
例えばタービン発電システムは 発電機の主回路遮断器が閉じる と１、開くと０となる文脈”オ ン・ライン”を宥することがで きる。常に真実であることがわ かっている文脈、常に虚偽であ ることがわかっている文脈も設 定できる。
スロット　５Ｂ−更新二一 ルールが作用すれば真実 従って、スロットは数学的情報 と記述的情報の双方を含む、記 述的情報と既知の関数または値 ゛　　　　　の診断プロセスに先立ち、ルールｅベース
作成者によってデー タ構造に記入され、ＭＢ、　）１０及びＣＦのような数
学的な値は診断プ ロセス中に上記方程式のうちの 該当方程式に従って計算され。
該当のスロットに挿入される。
本発明において、パラメータ変更ルール、即ち、バラル
トールールは診断システムに含まれる特殊ルールであり
、モニターセンサの動作状態のような仮定に応じて、診
断システムの任意のスキーマの任意のスロットを修正ま
たは変更することにより、確信伝達の動的変更を可能に
する。一般的には複数のこのようなルールが利用され、
第５Ｃ図にＣ±典型的なバラルト・ルール・スキーマ争
データ構造Ｔ。
の関連の種々のスロットと共に図解した。これらのスロ
ットの内容は下記の通りである。
バラルト・ルール スロット　？２−ＤＥＳＣＲＩＰＴＩＯＮ：−パラルト
・ルールを定義する読 取り可能な記述 スロット　？２−ＥＶＩＤＥ）ＩＣＥニーこのルールに
よってモニタされ る上記証拠の一部の名称 スロット　７３−ＥＶＩＤＥＮＣＥ　５ＬＯＴ、−数値
を含む証拠ノードにおける 特定スロットの名称、典型的に はＣＦスロット スロット　？４／７５−Ｍ工Ｎ１０ｓ　ＲＡＮＧＥニー
証拠スロット中の値が規定範囲 内の場合にのみパラルト・ルー ルを作用させる−１から＋１まで の範囲の実数 ス　ロ　ッ　ト　　７Ｂ−丁ＲＡＮＳＦＯＲＭニー証拠
スロットの値を仮定スロワ トに必要な値に変換する部分線 形関数のような特定関数 スロット　？？−ＨＹＰＯＴＨＥＳＩＳ：−パラルト・
ルールによって修正 すべき単数またたは複数の既存 スキーマの名称が記入される スロット　７８−ｔ（ＹＰＯＴＨＥＳＩＳ　５ＬＯＴニ
ー指定の仮定中に存在するスロワ トの名称、このスロット中の値 はバラルト・ルールが作用する 以前の値からバラルト・ルール の変換による変更される スロット　７１３−ＣＯＮＴＥＸＴニー文脈スキーマの
または文脈名称 の論理的組合わせを含む、モニ タされるシステムの状態に応じ て文脈スキーマは値０（虚偽）ま たは１（真実）を取る。このス　・ ロフト中の文脈（または論理的 な文脈組合わせ）はルールが作 用するためには真実でなければ ならない、さもなければ、診断 サイクルにおいてこのルールは 使用されない、装置の一部の始 動中には通常運・秘中とは異なる ルール群を利用することができ る。適正ルールを適用するため には文脈を利用すればよい０例 えばタービン発電システムはも し発電機の主回路遮断器が閉状 態なら１．さもなけａｆＯとな る文脈”オン・ライン”を持つ ことができる。常に真実である ゛　ことがわかっているその他の文 脈、常に虚偽であることあわか っているその他の文脈も設定で きる。
パラルト・ルールを組込むことにより、結果として起こ
り得る誤動作につながる診断プロセスにおける確信伝達
を流動的に変更できる発電機の特定誤動作診断に関連し
て本発明を説明する。
第６図は回転子８３及び固定子コア８４が見えるように
外筐の一部を切欠いて発電機８２を示す簡略図である。
この発電機は回転子及び固定子の通気路を流れる水素ガ
スによって冷却され、それぞれが隣接ゾーンとは異なる
圧力を有する圧力ゾーン１〜５が構成されているような
発電機である。
このため、コア・シール８Ｂを利用して２つの隣接ゾー
ン間における水素ガスの漏れを防止し、ゾーン間をガス
が矢印で示すように流れるようにする。シールとこれに
隣接する金属固定子コアの間隙は極めて小さく、１００
０分の数インチ程度である。動作中、この小さい間隙が
シールとコアを断続的に接触させてアーク発生状態を生
ぜしめるおそれがある・このようなアークの発生はシス
テム中の他のアーク発生と同様に発電機の中性接地線に
ＲＦ電流を発生させる原因となり、アーク発生の状態を
指示する対応の出力信号を発する無線周波数モニタ（Ｒ
ＦＭ）　８８によって検知することができる。第６図に
示す第２センサは発電機の水素雰囲気中に熱によって生
成する粒子の存在を検知するため、導管８２及び８３を
介して水素ガスが循環する発電機状態モニタ（ＧＣＭ）
　９０である。シールが金属部分と接触してアーク発生
状態となった場合、水素中に存在するオイルのミストま
たは蒸気がイオン化されて粒子を形成し、これが導管８
２によってＧＣＭ　９０に運ばれると、ｃｃｘ　８ｏか
らこの状態を指示する信号が出力される。　ＲＦＭ　８
８及びＧＣＭ　９０からのセンサ出力信号は診断コンピ
ュータに供給され、アーク°発生状態及び粒子生成状態
を指示する異常信号が存在すると、コア・シール中のア
ーク発生に関するなんらかの指示を提供する。
ＲＦＭサンサ及びＧＣ１’ｌセンサは当業者に知られて
おり、種々の形で市販されている。
ｆｔ５７図は第６図の発電機のコア・シールにおけるア
ーク発生誤動作を検知するため診断プロセスによって確
立されるサブシステムを、すでに述べたノード及びルー
ルの型式で示す、センサ・ノード１００及び１０２は診
断の第ルベルにあり、この実施例の場合、常態では実規
模の１００分率を表わすＯか５１００までの目盛にまた
がるＲＦＭ及びＧＣ）’Ｉの読みを受信する。
ＲＦＭセンサ・ノード１００は部分線形曲線を利用する
ことによって、ＲＦＭ読みをノード１０Ｂに示すように
ＲＦにセンサ読みが高１．Ｘと１／１う信頼係数にマツ
ピングするルール１０４を支持する。−例として、第８
Ａ図はルール１０４のＳＦ関数スロットに記憶される部
分線形曲線を示す、　ＲＦＭ読みを水平目盛に、ＳＦを
垂直目盛にそれぞれ描いている第８Ａ図から明らかなよ
うに、ノード１００におけるＲＦＭ読みが６０以上の値
を取れば、充分度係数は＋１となり、上記方程式の１つ
に従って信頼係数が争１となり、読みが実際に高いとい
うことになる。
読みの値が３８以下なら、充分度係数は−１となるから
、ＲＦＭ読みは明らかに高くないとの判断が得られる。
３Ｂと４１の間の読み、及び４１と８０の間の読みは曲
線に従って比例するＳＦ値を取る。
ノード１０６における高い読みに対する信頼が以後の設
備診断に利用されるのは、ＲＦＭセンサ自体の状態を考
慮することによって読みが確認された後に限られる。
高い読みの確証はノード１０６に証拠として高いセンサ
読みを、ノード１１０に仮定として確証ずみの高い読み
を有するルール１０８によって達成される。ルール１０
８のＳＦは当初◆１であるから、°センサ誤動作がなけ
れば、高いセンサの読みに対する信頼はそのままノード
１０Ｂからノード１１０にパスする。
センサ状態のテスト方法として、’ｔ！Ｓ８Ｂ図に示す
ような部分線形充分度量数を有するルール１１２を利用
する方法があり、センサ読みは水平軸に、ＳＦは垂直軸
にそれぞれ描かれる。
ルール１１２を利用することによってノード１００のＲ
ＦＭ読みが限定された０から１００までの範囲内かどう
かを検討する。この限界の近傍または外側にある読みは
センサの誤動作を表わす、即ち、第８Ｂ図において、θ
以下または１００以上の読みはセンサが誤動作中である
ノード１１４における１００１１頼につながる充分度係
数◆１を発生させる。１と８８の間の読みはセンサは明
らかに誤動作していないとの結論につながるＳＦ値−１
を生む。
センサに誤動作があれば、センサ読みが高いとの確信の
、伝達を修正しなければならなｌ、％、本発明ではこの
修正が、第８Ｃ図の部分線形関数を利用してセンサ誤動
作中との信頼度をルール１０ＢのＳＦ関数としての新し
い定数値にマツピングするバラルト・ルール１１Ｂによ
って達成される。第８Ｃ図ではセンサ誤動作の信頼度が
水平軸に描かれ、ルール１０ＢのＳＦ関数としての新し
い定数値が垂直軸に描かれて！／）る、すでに述べた通
り、ＳＦ値はＳＦ関数評価後の充分変信である。従って
バラル）−ルールは、　ＳＦが新しい一定のルールＳＦ
関数値を取るから、ルールＳＦを効果的に変更する。ま
た、第５Ｃ図に示すようなパラルト・ルール構造から明
らかなように、第８Ｃ図の曲線は変換スロット７６に記
憶される。証拠スロット７２はノード１１４の名称を含
み、スロット７３は証拠のＣＦに対応するスロット（第
５Ａ図のスロット４４）を含むことになる。第７図の例
ではパラルト・ルールが他のルールを変更中であるから
、仮定スロット７７には変更されつつあるルールの名称
が記入され、スロット７８には仮定において変更される
特定スロット（第５Ｂ図のＳＦ関数スロッ°ト５４）が
記入される。
従って、もしセンサ誤動作信頼度が−１なら、値＋１を
取るルールの充分度係数はそのまま変更されない、もし
誤動作信頼係数が誤動作を示唆する０以上なら、ルール
１０８のＳＦ関数（１びＳＦ）が０値に置き換えられ、
ノード１０Ｂからノード１１０への高センサ読み確信の
伝達がカットオフされる。信頼係数値がＯから−１まで
なら、比例的に異なるＳＦ関数が生まれ、高センサ読み
確信の伝達はカットオフされないが、この確信は弱めら
れる。
以　　下　　余　　白 ００Ｍセンサに関しては、ＧＣ１４の読みをノード１２
２に示したようにこの読みが低いという信頼係数にマツ
ピングするルール１２０をノード１０２が支持する。ル
ールがＧＣＭ読みが水平軸に描かれ、ＳＦが垂直軸に描
かれる第８Ｄ図のような部分線形関数を利用する。第８
Ｄ図から明らかなように、値が３０以下の読みはセンサ
読みが実際に低いことを示す充分度係数＋１を発生させ
、値が４１以上の読みはＧＣＹ’ｉ読みが高くないこと
を示す充分度係数−１を発生させる。３０と４０の間、
４０と４１の間の読みはそれぞれ比例的に異なる充分度
係数を発生させる。
ＧＯＭセンサ誤動作が存在しなければ、センサ読みが低
いとの信頼は当初の充分度係数＋１を有するルール１２
６を介してそのままノード１２４へ伝達される。
ただし、誤動作００Ｍセンサが存在すれば、この確信伝
達は抑制される。第７図の例ではこの判断はＲＦＭセン
サの場合と同様に行なわれる。即ち、ＧＣＭ読みが０以
下または１００以上ならルール１２８は充分度係数◆１
を発生させ、上述した第８Ｂ図の部分線形関数が示すよ
うに読みが１から８８までの間なら、充分度係数は−１
となる。こうして得られた充分度係数を利用することに
より、変換スロット中に第８Ｃ図に示したのと全く同じ
部分線形関数を記憶しているパラルト・ルール１３２を
支持するノード１３０に示すようなＧＣ）Ｉ誤動作の確
度を計算する。ルール１２６はパラルト・ルール１３２
に対して指定された仮定であり、ルール１２ＢのＳＦ関
数はパラルト・ルール１１Ｂ及びルール１０８に関して
述べたのと全く同様に変更される仮定スロットとなる。
ノード１１０の確証ずみ高ＲＦＭセンサ読み及びノード
１２４の確証ずみ低ＧＣＭセンサ読みは発電機コア・シ
ールにおけるアーク発生を示す誤動作ノード１３Ｂに到
達するルール１３４及び１３５をそれぞれ支持する。
ルール１３４及び１３５の充分度係数も必要度係数も共
に０．５に等しいと仮定される。さらに両センサの読み
が許容範囲内にあり、ＲＦＭ読みが３８以下、ＧＣＭ読
みが４１以上であると仮定する０部分線形関数及び上記
方程式を利用すれば、両センサ誤動作１１４　、１３０
のＯＦは−１となり、従って、それぞれがＯＦ値−１を
取るノード１１０及び１２４の確証ずみ読みとなる（高
ＲＦＭ読み不信及び低ＧＯ）Ｉ読み不信）、従って、誤
動作１３８に関する信頼係数の計算値は−０，７５とな
り、値が負であるから誤動作が存在しないことを強く示
唆する。
以後の読みに関してＲＦＭセンサ・ノード１００及びＧ
ＣＭセンサ拳ノード１０２が、共にアーク発生状態を示
唆する値６２及び値１０をそれぞれ受信すると仮定する
。センサ誤動作がなければ、−証ずみ高センサ読みノー
ド１１０及び低センサ読みノード１２４の信頼係数は共
に＋１となり、従って、ノード１３８における誤動作信
頼係数はアーク発生状態を強く示唆する０、７５となる
。
以後の読みに関してＲＦＭセンサが限定目盛から値１０
３までずれたと仮定する。この場合、ルール１０Ｂの充
分度係数は０にセットされるから、確証ずみ高ＲＦＭセ
ンサ読みノード１１０の信頼係数は０となる。このよう
な条件下では誤動作ノード１３８の信頼係数計算値は０
．５となる。この信頼係数が他のすべての信頼係数計算
値と共に対応の表示信号に変換された後、表示装置１５
に供給されシステム・オペレータに提示される。
以下、結果として誤動作が起こるであろうとの確信を伝
達するルール・ベース診断システムについて述べた。こ
の確信伝達は診断プロセスにおいてセンサ誤動作を考慮
することによって動的に変更される。
一般的には、パラルト・ルールが診断システム全体の任
意のスキーマにおける任意のスロットを変更する。第７
図に示した基本例は本発明の一面を解明するものであり
、第７図では他のルールのＳＦ関数が変更されるが、Ｓ
Ｆ及びＮＦＩｕｌ数を共に変更することにより、ルール
のＳＦ及びＮＦ値を実質的に変更することも可能である
０本発明のパラルト・ルールを採用すれば、記述的名称
だけでなく他のスキーマの関数をも変更することができ
る。また、特定ルールを作用不能にすることによって確
信伝達を停止させることも可能である。バラルトールー
ルには他のルールの文脈スロットを変更するだけでこの
機能を果たすことができる０例えば、現用文脈の名称を
、その値が０（虚偽）である別の文脈と変換すればよい
、パラルト・ルールのさらに他の作用を第８図を参照し
ながら以下に説明する。
診断プロセスのおいては、特にある事象の発生時点を利
用して結論を得る場合が多い。
即ち、診−プロセスのために設定されたサブシステム中
で時間伝達が行なわれることになる。第８図は特定事象
発生からの時間を求め、これを伝達するというバラルト
Φルールの別の利用法を図解したものである。
ノード１５０は時間が絶えず更新されるセンサ・ノード
である０時間はルール１５４を介してノード１５２に伝
達される。ノード１５６は所定事象の発生を表わし、こ
れはバラルト・ルール１５８によってルール１５４に、
他のパラルト・ルール１５８によってノード１５２にそ
れぞれリンクされる。事象が発生しなければ、ノード１
５２はルール１５４によって伝達される時間で連続的に
更新される。ノード１８２もルール１８４を介して時間
を受信し、もし時間ＴＯにおいて事象が発生すれば、事
象発生からの時間、即ち、時間−ＴＯを計算する。事象
が発生しなければ、現在の時間がノード１５２に伝達さ
れ、ノード１Ｂ２が現在の時間から現在の時間を減算し
て０という計算結果を算出する。
事象の発生と同時にバラルト・ルール１５８が作用し、
例えば、ルール１５４の文脈（第５Ｂ図のスロット）を
０となるように変更するこにより時間伝達をカットオフ
するが、この場信時間を記憶する。ただし、この誹＃さ
れたラルト・ルール１５８はノードの更新されたスロッ
ト（第５Ａ図のスロット４７）を常に真実の状態に維持
することにより、事象発生時間が、絶えず現在の時間を
受信して事象発生からの時間を計算し、診断プロセスに
おけるルール１６Ｂによる以後の伝達に備えるノード１
６２に事象発生時間が伝達されるようにする。センサ・
ベース診断システムの場合、事象は特定センサの読みの
急変であり、センサ誤動作につながる証拠の１つが前記
急変からの時間に相当する。
第７図は単一のノード（１００）及びルール（１１２）
を利用するセンサ誤動作検知であるが、モニタされる動
作システムが複雑な場合には多数のルール及びテスト条
件を利用してセンサ誤動作検知を行なうことになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は動作システムに対するモニタ方式を示すブロッ
クダイヤグラム、第２図及び第３図は木発ＩＪＩの動作
に利用できるエキスパート・システムの一例を説明する
ためのノードダイヤグラム、第４Ａ図及び第４Ｂ図は第
２図及び第３図の成分と関連する種々の作用を示すグラ
フ、第５Ａ図〜第５Ｃ図は本発明に利用されるデータ構
造の図解、第６図は発電機の１つの特定誤動作に関する
本発明の詳細な説明するための発電機の簡略図、第７図
は第６図に示した発電機の特定誤動作に関する確信伝達
に使用されるエキスパー）−システムの一部を示すノー
ドダイヤグラム、第８Ａ図〜第８Ｅ図は第７図のエキス
パート・システムと関連するいくつかの作用を示すグラ
フ、第８図は本発明の他の作用を示すエキスパート・シ
ステム部分のノードダイヤグラムである。 １０・・・・動作システム １２・・−診断装置 Ｓｌ・Φ・−Ｓ、・・８．センサ １３・・・・信号調整回路 １４・・・・コンピュータ □ ：″ＩＧ。 ・１５６

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、誤動作のおそれがある動作中のシステムを診断する
    コンピュータ制御診断装置において、前記コンピュータ
    のメモリに診断すべき特定動作システムに関するルール
    ・ベースを記憶し、前記システムの状態に関する１つま
    たは２つ以上の結論に到達するように作用する手段から
    成り、前記ルール・ベースが複数のスキーマから成り、
    各スキーマが該スキーマの特定の属性を記憶するため複
    数スロットを有するデータ構造によって限定され、前記
    ルール・ベースが所定の事象が発生すると所定の他のス
    キーマの所定スロットの内容を変更するように作用する
    少なくとも１つの特殊ルールを含むことを特徴とする診
    断装置。 ２、前記動作システムの随所に接続され、前記システム
    の所定の動作パラメータを表わすそれぞれの信号を出力
    する複数のセンサと、前記センサ信号をコンピュータに
    入力する手段と、前記コンピュータのメモリに診断すべ
    き特定動作システムに関するルール・ベースを記憶させ
    る手段とを含み、前記ルール・ベースが前記センサ信号
    に応答して前記動作システムの少なくとも１つの特定誤
    動作につながる確信を伝達するとともに、前記センサ信
    号に応答して前記センサ自体に起こり得る誤動作を診断
    し、前記ルール・ベースがセンサ誤動作に応じて前記確
    信の伝達を修正する少なくとも１つの特殊ルールを含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の診断装
    置。 ３、前記ルール・ベースが前記センサ信号に応答し、前
    記センサに基づいて前記動作システムの誤動作を診断し
    、前記ルール・ベースが複数のスキーマから成り、各ス
    キーマが該スキーマの特定の属性を記憶するための複数
    スロットを有するデータ構造によって限定され、前記ル
    ール・ベースが前記センサの少なくとも１つの所定の状
    態が発生すると所定の他のスキーマにおける少なくとも
    １つのスロットの内容を変更する少なくとも１つの特殊
    ルールを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に
    記載の診断装置。 ４、前記複数のスキーマが複数のルールを含み、各ルー
    ルが証拠を結果または仮定とリンクすることを特徴とす
    る特許請求の範囲第３項に記載の診断装置。 ５、前記ルールのそれぞれがルールのデータ構造のスロ
    ットに記憶され、かつルールの証拠が真実である場合に
    ルールの仮定に対する確信度を数値的に限定する連携の
    所定充分度係数を有し、前記特殊ルールが前記所定の誤
    動作に応答して他のルールの充分度計数値を実質的に変
    更することを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
    診断装置。 ８、前記ルールのそれぞれがルールのデータ構造のスロ
    ットに記憶され、仮定が真実であるために証拠の存在が
    どの程度必要かを数値的に限定する連携の所定の必要度
    係数を有し、前記特殊ルールが前記所定の誤動作に応答
    して他のルールの必要度計数値を実質的に変更すること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の診断装置。 ７、それぞれの前記仮定が、これが前記診断に関与する
    前に真実値を与えられねばならない更新スロットを含み
    、前記特殊ルールが前記事象の発生に応答して所定の仮
    定の前記更新スロットに前記真実値を与えることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか
    に記載の診断装置。 ８、前記ルールのそれぞれが、真偽いずれかである文脈
    を指定する文脈スロットを含み、前記ルールが各ルール
    の文脈が真実である場合にだけ前記診断に関与し、前記
    特殊ルールが選択した少なくとも１つのルールに既知の
    真実または虚偽状態の文脈を与えることを特徴とする特
    許請求の範囲第７項に記載の診断装置。
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