JPS6257021A

JPS6257021A - 弁別ネツトワ−クの動的変形方法

Info

Publication number: JPS6257021A
Application number: JP60195845A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Tano; 俊一田野; Seiju Funabashi; 舩橋　誠壽; Shiyouichi Masui; 増位　庄一; Seiji Sakaguchi; 坂口　聖治
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1987-03-12
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: JPH0690666B2; US4761746A

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】〔発明の利用分野〕本発明は、条件の成立判定を行なうために、弁別ネット
ワークに類したネットワークを用いるシステムに係り、
特に知識ベースシステムに好適な弁別ネットワークの変
形方法に関する。

〔発明の背景〕

条件の真偽判定を高速に行なう方法として、弁別ネット
ワークに類したネットワークを用いる方法がある〔多パ
ターン・多オブジェクト高速マツチアルゴリズム（人工
知能、１９巻第１号、Ｍａｔｃｈ　ｐｒｏｂｌｅｍ”（
Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　工ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｖｏ
１１９４１　（１９８２））））。　この方法は、現況
データと呼ばれる現況データ名および単数または複数の
属性名と属性値との対より成る構造体データに関する条
件をネットワークに変換し、それを用いて条件の真偽判
定を行なう。

現況データに関する条件は、現況データの属性に関する
複数の条件項より構成されており、条件項は、ネットワ
ークのノードに対応している。

条件の成立判定を行なうには、現況データ′をネットワ
ークに流し、各ノードに記憶されている条件項を満足す
るか調べ、満足されていれば次のノードへと流し、満足
されていなければ、処理を中止するという処理を繰返し
、終端ノードまで到達すると、そのノードに記述されて
いる条件基が成立したと判定する方式であり高速処理性
にすぐれている。

一般に、このようなネットワークを用いた条件成立判定
方法では、ノードに記されている条件を満たす現況デー
タが少ない、つまり、きつい条件に関するノードが、ネ
ットワーク上部に位置した方がより、効率的である。

しかし、現実には、条件がどのようにネットワークに変
換されるかを、条件の作成者が把握し、現況データが満
足する割合の小さい条件項を表わすノードが、ネットワ
ーク上部に変換されるように意識的に条件内の条件項の
位置を変えるなど、作成者自身が条件の記述法を考える
必要があり、条件作成者の負担が大きかった。

また、条件作成者にとっても、どの条件項がどのくらい
の割合で満足されるかをすべて知ることは困難であり、
加えて、対象とする。現象の性質が変化すると、ノード
の満足される割合も動的に変化するため、従来の条件作
成者による条件項の順序付けによるネットワークの効率
化には限界があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、条件の作成者が条件項の順序付けをす
る負担をがくすとともに、条件が記述している対象の性
質が動的に変化しても効率的なネットワークを維持する
ネットワークの動的変形法を提供することにある。

〔発明の概要〕

従来手法の第１の問題点は、条件項の順位付けを、条件
作成者にまかせていたこと、及び、その順位が不変であ
ると仮定している点にある。

これにたいして本発明では条件成立判定の処理過程で、
ネットワークのノード処理量やどのくらいの割合でノー
ドに記述されている各条件が満足されたか等に関するノ
ード処理情報も同時に作成し、そのノード処理情報を用
いて、ネットワーク変形を行なって、条件項の順位付け
を条件作成者に頼らなくてすむようにした。

また、条件成立判定システムにおいて、このノード処理
情報を一定期間ごとに作成し、過去のノード処理情報と
比較し、対象の性質が過去と異なる時に、再度ネットワ
ーク変形（例えば、ノードの上下関係の並べ換え）を行
なえば、対象としている問題の性質が変化し、ノードに
おける処理量や、ノードに記憶されている条件を満たす
割合が変化したとしても、動的にネットワークを変形す
ることにより、常に効率的なネットワークを得ることが
できる。

このようなネットワーク中のノードの上下の並べ換えは
、次に示す第２の問題点がある。

１、　ノードの満足される割合は、ノードの上下関係に
強く依存する。例えば、ノードＡがノードＢよシ上に位
置し、ノードＡ、ノードＢそれぞれの満足される割合が
、０．５．　０．２であっても、０．２は条件付き確率
であるのでノードＡ、Ｂの順位を入れ換えることが、必
ずしもネットワークの処理効率を上げるとは言えない。

２　ノードの上下関係の並べ換えは、本質的には組み合
せ問題となり計算量が多くなる。

これにたいして本願発明では、ネットワークの処理モー
ドを２つに分け、まず、通常モードでは、ノード処理情
報は収集せず、従来のネットワーク処理を行ない、ログ
モードでは、ノード処理情報を、全ネットワークのノー
ドに関して収集する。

つまりログモードでは、あるノードで、チェックが失敗
しても、ノード処理情報を得るために次のノードへ現況
データを流し処理を続ける。

このように、ネットワークの全ノードに対してノード処
理情報を収集するため、上記第２の問題点１に示した上
下関係に関するデータもノード処理情報より抽出するこ
とが可能となり、また、問題点２も、ノード間の上下関
係に関する好ましさを表わすテーブルを用いることによ
り解消できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明を適用する条件成立判定システムの構成
図である。本システムは、プロセス工場の操業状態を監
視するシステムであり、プロセスの状態をプロセス管理
者に知らせるモニタテレビ１と、プロセス工場の各機器
の状態等の現況データを各測定端より収集するデータ収
集機２、プロセスの操業状態に関する条件が成立するか
どうか判定する計算機３より構成される。

第２図に、プログラム構成を示す。プログラム１１は、
プロセス工場内の各測定端より情報を収集し、現況デー
タファイル８を更新する。プログラム５は、現況データ
ファイル８の内容と、ネットワークに展開された条件フ
ァイル９を比較し、条件が成立しているか判定する。プ
ログラム７は、ネットワークめ各ノードの処理状態を収
集し、ノード処理情報としてファイル１０に格納する。

プログラム６は、プログラム７で収集したノード処理情
報を記憶しているファイルｌＯを用いて、条件ファイル
９に記憶されているネットワークを変形する。プログラ
ム４は、プログラム５で成立と判定された条件をモニタ
テレビ１２に出力するとともに、−ｉ時間おきに、プロ
グラム６．７に起動をかけ、効率的なネットワークを維
持する。

第３図に現況データの例を示す。現況データ１３は、ポ
ンプ人において現在の圧力は４．５であり、回転数が１
００であり、機器温度が７０度であることを示している
。このように現況データは、現況データ名である機器名
と複数の属性名と属性値との対より成る構造体データと
して表わされる。

一方、真偽判定する条件は、現況データの構造に則して
記述される。第４図は条件の例を示す。

条件１４は、その名称が”ポンプ人異常°でアシ、ポン
プＡの圧力が０．５より小さくかつ回転数が３００より
大きく、機器温度が１００度より大であるという条件を
示している。圧力＜　０．５　、回転数〉３００、機器
温度〉１００をそれぞれ条件環という。

条件成立判定システムでは、条件に記述されている内容
現況データに記憶されている現在値により満足されてい
るかどうかを判定し、成立した条件名をモニタテレビ１
２に出力する。

条件と、現況データとの比較は、条件をネットワークに
変換し、ネットワークに現況データを流すことにより行
なう。

ネットワークの例を第５図に示す。ネットワークは頂点
ノードであるＲＯＯＴノード■より始まり、終端ノード
であるＣＯＮＤ−ＴＥＲＭノード■。

■、■Ｌ　［相］、［相］、［相］、［相］及び、条件
中の条件環に対応するチェックノード■、［相］。

［Ｆ］等より成る。

条件の成立判定は次のように行なう。現況データをＲＯ
′ＯＴノードより出る枝すべてに流す。チェックノード
では、流れてきた現況データが条件を満たすかどうか調
べ、満たすなら次のノードへ現況データを流し、満たさ
ない時は、処理を中止する。ＣＯＮＤ−ＴＥＲＭメート
に、現況データが到達した場合は、ＣＯＮＤ−ＴＥＲＭ
ノードに記述されている条件が成立したと判定する。例
えば、ノード■、■、■、■、■のチェックノードの条
件を丁べて満たすと、Ｃ０ＮＤ−ＴＥＲＡｆ１ノード■
へ到達し、ノード■に記憶されている条件名が成立した
と判定する。本発明による条件成立判定システムでは、
このノード■、■、■、■、■等のノードの並びを自動
的に並べ換え、ネットワークを効率化する。

まず、本条件成立判定システムの処理モードについて説
明する。通常モードでは、ノード処理情報は収集せず、
上記で説明した従来の方法でネットワークを処理する。

ログモードでは、チェックノードに記憶されている条件
が満たされていなくても、全ノードに関して処理情報を
得るため、次のノードに現況データを流す。通常モード
とログモードは一ボ時間おきに切り換わる。

ログモードで収集するノード処理情報の形式を第６図に
示す。列データ２０は、現況データ名としてポンプＡを
ネットワークに流した時の、全チ゛　　ニックノードの
ノード処理情報である。チェックノードに記憶されてい
る条件を満足した場合、その処理に要した時間をノード
処理情報とする。例えば、現況データポンプＡは、ノー
ド■の条件成立判定のために時間５だけ要したことがわ
かる。

一方、チェックノードに記憶されている条件を満足しな
かった場合、その処理を要した時間に−１を乗じた数を
、ノード処理情報とする。例えば、現況データポンプＡ
は、ノード■の条件成立判定に時間５だけ要し、不成立
と判定されたことになる。

ログモードの場合、ネットワークに流されたすべての現
況データに対してノード処理情報を記憶する。第５図で
は、ログモードになった後、ポンプＡ１タービンＣ１タ
ービンＢの順で現況データがネットワークに流されたこ
とを示している。

このノード処理情報を用いてノードの好ましいと下関係
を決める方法を以下に説明する。

・まず次のように定義する。

ＮＩＲＩＩ　（ｎ、、　ｎ、・・・ｎ、）　　　　Ｎは
ノードの集合、ｎ、は谷ノードを表わす。

０　＝ｔ　ｏ、、　ｏ、、・・・、ｏ、）　　　　０は
ログモードの時にネットワークを流れた現況データの集合、Ｏｋは各現況データを示す。

■ｘ　（１，ｋ　）　　ノードｎ、　に関する現況デー
タＯｋを処理した時のノード処理情報。

Ｐ＝（ｉ、ｊ）　　ノードｎ、　がノードｎ、の上位に
位置する好ましさを表わす。

例えば、第６図では、Ｎ＝（■、■、■、■。

■、・・・・・・）、０＝（ポンプＡ１タービンＣ１タ
ービンＢ、ポンプＢ１ポンプＣ１・・・・・・）、Ｉ（
１゜１）−５，Ｉ（１，２）＝１．　　［１，３）＝６
゜・・・・・・である。

Ｉ（ｉ、ｋ）よりＰ（ｉ、ｊ）を求める方法を第７図に
示す。まず、上下の位置関係を効率化したいＮを設定す
る（処理３０）。例として、Ｎ−（■、■、■、■、■
）とする。このＮの要素ｎｌ、ｎｊの組で、ｉ＜ｊをみ
たすものすべてに対して、Ｐ（ｉ、ｊ）を算出する（処
理３１）。

ｎｌ、１１ｊの組とは、（■、■）、（■、■）。

（■、■）、（■、■）、（■、■）、（■、■）。

である。

各々の組について、まずＰ（ｉ、ｊ）を表るすｅｖをク
リアし、各現況データに関する選好関係ｅｖ’を加算し
く処理３３〜４０）、その値をＰ（ｉ、ｊ）Ｐ（ｉ、ｊ
）の符号を反転した値をＰ（ｊ、ｉ）とする（処理４１
）。このようにしてＰ（ｉ、ｊ）を算出する。

０；（ポンプＡ１タービンＣ１タービンＢ、ポンプＢ１
ポンプＣ）とし、Ｐ（■、■）を算出する例を示す。

まずｅＶ＝Ｑとする（処理３２）。すべての０について
以下を繰り返す（処理３３）。

ポンプＡについて、ｅｖ−ｎｉは５、ｅｖ−ｎｉは２（
処理３４）であり、両方圧であるので（処理３５）、ｅ
ｖ’はＯとなる。このｅｖ’は、ポンプＡという現況デ
ータを処理する場合、ノード■の方がノード■よりも上
位に位置する好ましさを表わす数値である。このｅｖ’
をすべてのＯについて算出し、加算しｅｖを求める。こ
のｅｖは、ノード■の方が、ノード■よりも上位に位置
する総合的な好ましさを表わしていると考えられ、Ｐ（
■、■）はｅｖｐ（■、■）は−１＊ｅｖとする（処理
４１）。

この処理の結果を第８図に示す。値５１は、１０であり
これはＰ（■、■）を表わしており、ノード■がノード
■の上位に位置する好ましさが１０であることを示して
いる。

次に第８図に示すような、ノードの上下の選好関係を示
すテーブルを用いて、ノードの効率的な並びを導びく方
法を示す。

各ノードの行データを加えた値を、そのノードが一番上
位に位置する好ましさとし、それをすべてのノードにつ
いて計算する。第６図ではノード■　−１０−８−９−
１１＝−３８ノード■　　１０＋３＋１−５＝＋９ノード■　８−’３＋２−１＝＋６ノード■　　９−ｌ−２−７＝−１ノード■　１１＋５＋１＋７＝２４となり、ノード■が、最上位に位置すべきであると判定
する。次に、第６図より、ノード■に関する行データ、
列データを、取り除いたテーブルを用いて上記の操作を
行なうと、ノード■　−１０−８−９＝−２７ノード■　　１０＋３＋１＝　１４ノード■　　８−３＋２＝７ノード■　　９−１−２−６となるのでノード■を２番目のノードとする。以下、ノ
ード■、■、■となる。

以上より、ノード■■■■■の並びは、ノード■■■■
■の順序に変換され、ポンプＡ、タービンＣ１タービン
Ｂ１ポンプＢ、ポンプＣをこのネットワークに流すと前
者のノード■〜■を流れるのに要する時間は３８である
のに対し、後者は１８であシ約２．１倍の高速化となる
。

本実施例によれば、１、条件作成者が、条件項の記述順序を意識せずに条件
を作成しても、効率的な処理を可能としているため、条
件作成者の負担を減少させることができる。

２　通常モードとログモードを一定時間間隔で切り換え
、対象が変化し、ノードの満足される割合が変化しても
、ノード処理情報を用いて動的にネットワーク変形を行
なうため、常に効率的なネットワークを得ることができ
る。

３、７−ドの上下位置の選好関係テーブルを用いた本方
式では、最適な解は保障されないが、組み合せによる計
算葉の急速な増加という問題点は解消されており、高速
にノードの効率的な並びを算出するとかできる、等の効
果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ネットワークのノード処理情報を用い
て効率的なネットワークに変形できるため、従来性なわ
れてい友、条件の作成者による条件項の順位付けが不要
となり、条件作成者の負担をなくしたこと、及び一定期
間おきに、ネットワークのノード処理情報を収集し、そ
れを用いてネットワークを効率化することにより、条件
記述の対象の性質が変化し、各ノードの処理量、満足さ
れる割合が変化しても、常に効率的なネットワークとな
るように維持できること等の効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は本条件成立判定システムの一構成を示す図、第
２図はプログラム構成の一例を示す図、第３図は現況デ
ータの一例を示す図、第４図は条件の一例を示す図、第
５図は条件のネットワーク表現の一例を示す図、第６図
はノード処理情報の一例を示す図、第７図はノードの上
下関係の選好度合いを算出する処理手順のフローチャー
ト、第８図はノード上下関係の選好を表わすテーブルの
一例を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、データ名およびすくなくとも１個の属性名と属性値
との対からなる構造体データに対する複合的条件の成立
判定を、該構造体データに対する個々の条件をノードで
あらわしたネットワークに基づいて、該ネットワークの
頂点から逐次行なうシステムにおいて、すべてのノード
の処理量、ノードに記述されている条件の成立する割合
等に関する情報を収集する処理と、収集した情報を用い
てネットワークを動的に変形する処理と、上記情報を収
集する処理及びネットワークを動的に変形する処理とを
、一定時間ごとに切り換える処理とをおこなうことを特
徴とする弁別ネットワークの動的変形方法。２、上記ネットワークを動的に変形する処理はノード間
の上下関係に関する好ましさを表わすテーブルを参照す
る処理を含むことを特徴とする第１項の弁別ネットワー
クの動的変形方法。