JPS62209619A - 質問応答システムの推論過程表示方式 - Google Patents

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】 く技術分野〉 本発明は、たとえば医療診断処理、出張申請処理及びホ
テル予約処理等の処理を質問応答形式に実行できる質問
応答システム（エキスパートシステム）に関し、特に知
識ベースとして入力した日本語の文章にもとづいて、推
論実行時に推論過程を日本語文章で表示できるようにし
たものである。

さらに未発明方式により、分割表示により推論過程の画
像（トレース画像）と実行画像とを同一表示画面上に同
時に表示させることができ、又トレース画面により、呼
び出され念ルールの全体を表示することができるととも
に、推論過程の表示中に現在ユニファイの対象となって
いる項目を強調させて表示できるようにしたものである
。

〈従来技術〉 質問応答システム（エキスパートシステム）は質問応答
形式により、医療診断とか出張申請、ホテル予約などの
処理を手軽に行なえるようにしたもので、現在各方面で
注目され、又各種の質問応答システムが提案されつつあ
る。

しかしながら、これまで提案されたこの種の質問応答シ
ステムにおける推論過程の表示内容に関しては次のよう
な問題があった。すなわち、イ）プログラミング言語の
制御機構にもとづ〈従来の推論系では、そのプログラミ
ング言語をもとにした表現でしか推論過程を表示するこ
とができない。

（ロ）同一表示部に実行画像とトレース画像とを交互に
表示している。Ｐ号どのルールがどのルールを呼んでい
る力）明確に表示されていない。に）現在ユニフィケー
ションに関係しているルールがどれなのか判断できない
。等の諸々の理由うこより従来は推論過程の表示内容を
容易に認識することができずしたがって例えば複雑な推
論過程のトレースはオペレータにとって非常に煩わしい
ものであった。

〈発明の目的〉 それゆえ未発明の目的とするところは、知識データベー
スとして入力した日本語の文章をもとにして、推論実行
時にその推論過程を日本語の文章で表示させることによ
り、推論過程の表示内容を非常に認識し易くし得る質問
応答システムの推論過程表示方式を提供することにある
。

〈実施例〉 以下図にもとづいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る質問応答システムの推論過程表示
方式を採用し乏システム構成例を示す図である。

図において、ｌは中央演算処理装置（ＣＰＵ）、２はメ
インメモリ、３は推論システム、４は後述する状態バッ
ファの内容（推論過程）を日本語文章化してＣＲＴ表示
装置６に表示きせるトレーサ、５は文章入力用のキーボ
ードである。

前記推論システム８は第２図に示す様に、日本語処理部
７、内部構造抽出部８、管理機構部９、マツチング機構
部ｌＯ及び日本語生成部１１から構成されている。

前記日本語処理部７では、入力文を形態素処理により単
語単位に分割し、そのおのおのに品詞を割シ振り、同時
に仮名漢字変換を行なうと共に、このようにして生成さ
れた入力文の品詞列および文法規則をもとに構文解析を
行ない、体言間、体言用言向および用言間の係り受は関
係を表わす表層構造を抽出するように構成されている。

（表層構造の抽出については、特願昭６０−４６７７７
号「日本語文章の単文化処理方式」を参照）内部構造抽
出部８では、前記日本語処理部７で抽出された表層構造
を推論実行の際のマツチング対象となる内部構造に変換
している。第３図は内部構造の例を示すもので、この内
部構造の各項目の一つ一つがマツチングの対象となって
いる。なお、内部構造の一つの単位（深層構造〕は下記
表の勿ぐ表わされる。

管理機構部９は前述した内部構造の一部の情報やキーボ
ード５カ・らのコマンド入力の情報を見て次の動作を決
定するように構成されている。

マツチング機構部１０では、質問に対して後述のワーク
エリアと知識ベース中のルール及び事実とのマツチング
’ｆｔ　Ｐｒｏｌｏｇ−Ｉｉｋｅに実行する（後向き推
論方式）。すなわち、このマツチング機構部はＰｒｏｌ
ｏｇ−目ｋｅなユニフィケーション機構を有している。

なお、ここでは計算式の処理を装備されたリスプ処理系
により行なっており、まｔ事実が知識ベースとワークエ
リアに存在しなかった場合はユーザへ問い合わせる機能
を有している。

日本語生成部１１はマツチング機構部ｌＯで得られた推
論結果又はマツチング対象の内部構造力・ら逆に日本語
による回答や問い合わせ文を表示すべく出力する。なお
、前記した推論システム３では推論実行中に後述のよう
な性質を有する状態バッファを動的に生成する機能を備
えている。

一方、　　トレーサ４は制御部からのトレースコールに
応じて推論過程と現在の状態を状態バッファから読み出
してＣＲＴ表示装置６に表示させるためのものであり、
第４図に示す如くモード判定部１２、画面表示部１３及
び動作決定部１４から構成されている。モード判定部１
２はスキップモードがＯＮの状態又は推論実行中でない
状態であれば何もせずに推論システム３へ制碑ヲ戻すよ
うに動作する。また画面表示部１８はトレース画面すな
わち推論過程の画像を表示する画面に現在までに呼ばれ
たルール全体を表示する。さらに動作決定部１４では次
の動作を求め、キー人力を判断してモード設定したあと
推論システム３へ制御を戻すように動作する。次の動作
とは、（１１推論自体を終了させる。（２）ステップ送
りを実行する（推論をそのまま継続実行する）。（３）
スキップ（現在ユニファイの対象となっている項に対し
てｆａｉｌが証明されるまで推論システム側で実行を進
める）。

＋４１ＥＮＤ（）レーザを終了させる）。０４つの動作
をいう。

なお、前記状態バッファは内部構造へのポインタを有し
、７３．つ該内部構造は入力されたカナ漢字文字列への
ポインタを持っているので、前記トレーサ４はそのポイ
ンタをたどるだけで状態バッファの内容を容易に日本語
文章化してＣＲＴに表示できるように構成されている。

またトレーサ４は白木語処理部７の語尾テーブルを用い
て語尾を「です」、「まず」体などに変えて表示できる
機能を有している。

第５図は推論過程を表示すなわちトレースする際の必要
な環境を示す図である。図中１５は登録された日本語文
章によるルールを記憶する知識ベース、１６は入力した
質問や事実を記憶するワークエリア、１７はＣＲＴ表示
装置６の画面中、半画面分の領域に表示されるトレース
画面、１８は状態バッフ１を示している。この状態バッ
ファは図に示すように、質問及び質問によシ呼び出され
たルールを、その呼び出しの深さ毎に格納しており、ま
た現在呼び出されているルールの呼び出しの深さ及び現
在呼び出されているゴールがわ力ふるようｌこ構成され
ている。

さらに、この状態バッファでは現在までに呼び出された
各ゴールに対して、それぞれその状態（証明中、証明済
、未処理）が記憶されるとともに、現在呼び出されてい
るゴール（カレントゴールという）が、（１）これから
ユニファイを開始しようとしているのか、（２１一度ユ
ニフ１イを失敗（ｆａｉｌ）したので他のルールヘッド
や事実とのユニファイを行なおうとしているのか、（３
１完全に失敗（ｆａｉｌ　）　してしまっ念のか、或い
は（４）事実とマツチした証明済のものなのかを判別で
きるようにこれらの識別情報が記憶されている。また、
証明済のゴールで変数？含んでいたものは変数の値がバ
インドされるように成っている（図中、１日当は１００
０円です″を参照）。

なお、第５因中、Δ印は現在トレース画面に呼び出され
ているゴール群〔質問又はルール）を示し、ム印は同ゴ
ールを示している。

第６図は推論過程を表示中るためのフローチャートを示
し、この図にもとづいて動作を説明する。

なお、第５図も参照のこと。

まず制１ｆａｌｌからトレースコールによってトレーサ
４が呼び出され、状態バッファ１８の内容がトレース画
面１７に表示されると、まず現在のゴール群が全て表示
されたか苦力・判定され（ｎｌ）、未だ表示されていな
ければ状態バッファ１８より現在のゴール群からゴール
を順に取り出しくｎ２）、日本語生成したのち（前述し
たように、内部、構造及び入力カナ漢字文字列へのポイ
ンタをたどることにより日本語を生成する）、カレント
コールカ）否かを判断しくｎ３．ｎ４）、カレントゴー
ルでなければ現在の推論の深さ分だけカラムを進めてト
レース画面１７に表示する（ｎ６）。たとえば、現在の
推論の深さが「２」であれば、深さ「０」とｒｌＪのゴ
ール（ＧＯＡＬ）はすでに前回のステップで表示済みな
ので、深さ「２」のゴールのみ３段目のカラムに表示す
る。したがって、このときトレース画面１７には深さ「
０」〜「２」までのゴールが表示されていることになる
。（第５図のトレース画面１７と状態バッファ１８ｔ−
参照のこと。） 前記ステップｎ４において、現在呼び出されているゴー
ルすなわちカレントゴールであると判定されると、ステ
ップｎ５に進み、カレントゴール表示前に表示内容の表
示色ｔセットしたり、あるいは表示内容にアンダーライ
ンをセットする。第７図は表示色をセットする念めの処
理ステップで・あり、この例によれば、まず背景の色を
定義しているエスケープシーケンスを選択しくＡｌ　）
、次にキャラクタの色を定義しているエスケープシーケ
ンスを選択したのち（Ａ２〕、プリント文士に上記し　
したエスケープシーケンスをセットしくＡ３）、プリン
ト文の表示を行なう（Ａ４）。

よって、エスケープシーケンスの選択によって表示色を
任意の色にセットすることが出来る。なお上述した方法
によって証明された一連のゴールの強調表示や失敗時の
ゴールの強調表示を行なうようにしてもよい。

一方、長テップｎ１において、現在のゴール群が全て表
示されていると判定されたならば、トレース画面１７の
ガイダンス表示領域にカレントゴールの状態を表示する
ために図中ＳＷ以下の４つのいづれかのステップに進む
。ちなみに、ステップｎＺ、ｎ１５１はカレントゴール
が「ユニファイ開始」の状態のときで、’ＣＡＬＬ’と
いう表示が成され、ステップｆｉ９．ｆｉｌＯはカレン
トゴールが「証明済」の状態のときで、”ＥＸＩＴ’と
いう表示が成される。また、ステップｎ１１　。

ｎ１２はカレントコールが「他のタームとのユニファイ
開始」の状態のときで、″ＲＥＤＯ’が表示され、ステ
ップｉ１３．１ｌ１４はカレントゴールが「ユニファイ
状態」の状態のときで″ＦＡＩＬ’が表示される。

次にｇｇｓ図の処理フローにもとづいて実行画面とトレ
ース画面の分割表示について説明する。

まずトレース開始キーが入力されると、トレースモード
（推論過程表示モード）となり、ステップｎ１において
画面分割が成され、ＣＲＴ表示装置６に実行画面１９と
トレース画面１７が表示される。

実行画面１９とトレース画面１７に画面分割しかクトレ
ース画己１７に所定の内容を表示させるには、まず第９
図において、推論システムの表示領域を確保するために
スクロールリージョンヲ上半分に設定しくＡ１）、トレ
ース画面１７中のガイダンス行Ｃ！１１図参照）を表示
するためにガイダンス行先頭カラムにカーソルポジショ
ンを移動するとともに（Ａ２）、画面中の下半分の表示
領域がトレース画面であることを明示するためにガイダ
ンス行を表示する（八３）。そして、第１Ｏ図に示すよ
うに、推論システムによってトレーサコールが成される
と、トレース画面１７で次に表示すべき個所にカーソル
ポジションを移動しくＡｌ）、次にゴールの先頭から一
行づつ表示するとともに１表示レイアウト上の区切り用
罫線を表示しくＡ２）、ガイダンス行の斜線部分に現在
のゴールの状態を表示したのち（Ａ３）、トレーサから
出る。

第８図に戻って、ステップｎ１において画面分割が成さ
れたのち、推論中か否か判定され（ｎ２）、推論中でな
ければステップｎ３．ｎ４に進み、トレースモード以外
のモードに切替えられておればステップｎ１４に進み分
割画面を元の実行画面のみの画面に復帰させる。

一方、推論中のときはステップｎ５に進んでｌステップ
の推論が実行され、ステップｎ６でスキップモード状態
が判定されると、スキップ終りを判定しくｎ７）、ステ
ップｎ８を介して若しくは直接ステップｎ２に戻る。

前記ステップｎ６においてスキップモード状態でないと
判定されるとステップｎ９に進み、前述したトレース画
面１７に状態バッファ１８の内容を日本語にて表示する
（第１１図参照）。この場合、呼ばれ念ルールの深さに
応じて、トレース画面を縦に分割し現在のゴール群を分
割した最後のカラムにオーバライドすることによって、
呼び出されたルールの全体表示が成される。

このようにして、推論過程の日本語表示が成されたのち
、ステップ１１１０．ｉｌｌ、ｆｉ１３で「ステップ送
り」、「スキップ」及びｒ　ＥＮＤ　ｊが判定され、ス
テップｎ１８にてｒＥＮＤＪが判定されるとステップｆ
ｉ１４に進む。

なお、上記フロー中、「ステップ」とは、カレントコー
ルの状態が変わるまで推論システムに実行を継続させる
ことを言う。又「スキップ」とはカレントゴールが証明
できるゴールか（ＥＸＩＴ）証明不能のゴールか（ＦＡ
Ｉ　Ｌ　）はっきりするまで推論実行を進め、途中トレ
ース画面で現在呼ばれているルールをそれ以上は逐次表
示しないことを言う。たとえば、第５図のトレース画面
で２段目の「合計金額は＄Ａ円です」がＣＡＬＬされた
状態でスキップ処理すれば、それによって呼ばれるルー
ル（図では３段目）はそえ以降表示されず、推論実行だ
けが進められる。そして例えば「合計金額はＳ八日です
」が証明されればカレントゴールは次の「旅費を表示す
る」へ移る。すなわち、強調個所が次のゴールになる。

＠ｌ１図は実行画面１９とトレース画面１７の分割表示
例であり、この例ではトレース画面１７はｒｃＡＬＬＪ
の状態（図中斜線部分にｒｃＡＬＬ、Ｊが表示されてい
る）であシ、実行画面１９はシステム２５為らの「日当
はいくらですカム」の間返しがあり、ユーザがｒ１００
００円です」を入力してｈる場合を示している。そして
、この入力が取り込まれると、トレース画面の８段目の
「日当は＄Ｘ円です」“が「日当は１ｏｏｏｏ円です」
に変わりガイダンス欄の斜線部分にｒＥＸＩＴＪが表示
される。続けてステップ送りを行なうと強調表示が「交
追費は＄Ｙ円です」に移り、前記斜線部分にｒＣＡＬＬ
Ｊが表示される。なお、ガイダンス欄にはスキップ、エ
ンド、ステップの各モードのキー人力方法が表示される
。

く効　果〉 以上詳細に説明したように、本発明の質問応答システム
の推論過程表示方式によれば、知識データベースとして
入力した日本語の文章をもとにして推論実行時にその推
論過程を日本語の文章で表示させることができるので、
推論過程の表示内容が非常に見易くなる等多大な効果を
奏することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発明方式を採用したシステム構成例を示す図
、第２図は推論システムの詳細図、第３図は内部構造の
例を示す図、第４図はトレーサの詳細図、第５図は推論
過程を表示する際の必要な環境を示す図、第６図は推論
過程を表示するためのフローチャート図、第７図は表示
色をセットするための処理ステップを示す図、第８図は
トレース画面を分割表示するためのフローチャート図、
第９図及び第１０図はトレース画面を構成するための処
理ステップを示す図、第１１図は実行画面とトレース画
面の表示例を示す図である。 ｌは中央演算処理装置、２はメインメモリ、３は推論シ
ステム、４はトレーナ、５はキーボード、６はＣＲＴ表
示装置。 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）回φ、５；
にヤゼ イ（ゼ （＊ｆ、ｎｐＪ 第７図 第９図 第１０図 第月図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力文を形態素処理及び構文解析処理し、表層構造
   を抽出する日本語処理部、得られた表層構造を推論実行
   の際のマッチング対象となる内部構造に変換する内部構
   造抽出部、前記内部形式化した入力文がルールか事実か
   質問かの判断を行ない、その結果にもとづいて各入力文
   を知識ベースもしくはワークエリアに登録する登録処理
   部、及び質問に対して前記知識ベース及びワークエリア
   中のルール及び事実との所定のマッチングを実行するマ
   ッチング処理部等から成る推論システムと、質問及び質
   問により前記知識ベース及びワークエリアより呼び出さ
   れたルール、事実をその呼び出しの深さ毎に処理状態を
   示すデータと共に格納する状態バッファと、前記状態バ
   ッコァに格納された推論過程を日本語文章化して表示部
   に表示させるトレーサ部とを備え、 知識ベースとして入力した日本語の文章にもとづいて、
   推論実行時にその推論過程を日本語文章で表示するよう
   にしたことを特徴とする質問応答シスステムの推論過程
   表示方式。 ２、前記推論過程の画像と実行画像とを前記表示部の一
   画面中に分割表示させて成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の質問応答システムの推論過程表示
   方式。 ３、前記推論過程の表示の際に、前記呼び出されたルー
   ルの全体を表示するようにして成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の質問応答システムの推論過
   程表示方式。 ４、前記推論過程の表示の際に、現在ユニファイの対象
   となっている項目を強調させて表示するようにして成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の質問応
   答システムの推論過程表示方式。