JPS63172344A - 推論方法および装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、プラント保守・運転操作案内を行うシステム
における推論方法及び装置に係り、特に、点検、修理等
の保修作業が他の保修作業やプラント運転に影響を与え
るか否かを判定するに好適な推論方法及び装置に関する
。

〔従来の技術〕

たとえば原子力発電所における保守管理作業を支援する
システムにおいては、発電所の膨大な配管、電気系統の
接続関係を利用し、１つの作業が他の作業に悪影響を与
えるか否かの判定が必要であり、現状では膨大な判定過
程を逐一たどるという作業を要求される。このために過
去の判定結果にもとづいた経験的知識を利用して判定過
程を簡単化することが考えられる。このようなシステム
の例としては、経験則を過去の推論結果から作成して利
用した、ＣＡＩシステムの一種である５ＣＨＯＬＡＲが
ある（Ｂｏｂｒｏｗ、　ＣＣｏ１１ｉｎ著、淵−博監訳
ｒ人工知能の基礎」、近代科学社、昭和５３年１０月、
３５４頁参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したＣＡＩシステムの従来技術では、過去の推論結
果について、特定の命題Ｐを成立させる原因として、状
況データに複数個の原因（複合要因）がある場合に、そ
のすべての原因を経験則の候補として系統的に取り出し
、評価し、正しいと判定された場合に以後の推論に用い
るという機能はない。

本発明の目的は、過去の推論結果にもとづいて経験則の
候補をすべてとりだして評価し、正しいと判定したとき
にはそれを以後の推論に用いることにより推論処理を高
速化することのできる推論方法およびその装置を提供す
るにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、過去に得られた推論結果を命題Ｐ（ある
結果とその解決）およびそれを成立させる可変データの
組み合わせとして記憶しておき、第１ステツプにおいて
、命題Ｐを成立させる可変データの和集合Ａをとり、上
記命題Ｐを不成立とする可変データに属する部分を、上
記和集合Ａからとりのぞき、その結果が空集合でなけれ
ばその残ったデータの個々の要素すべてのアンド条件で
結合した条件が成立すれば命題Ｐが成立するという規則
を経験則の候補データとして、もし空集合であれば第２
ステツプとして、命題Ｐが成立する可変データの和集合
をとり、命ｊｇｐが不成立となる可変データの和集合を
和集合Ｒから除去した集合が空集合でなければ、その各
要素のすべてをオア条件で結合した条件が成立すれば、
命題Ｐが成立するという規則を経験則の候補データとし
、もし空集合ならば第三ステップとして、可変データを
属性データに記憶されている特定の属性に分類し、分類
された属性について上記第一ステップ。

第ニステップと同様の操作を実行して経験則の候補を導
くとともに、以上の操作によって作成した経験則候補デ
ータを表示画面に出力し、検証することにより達成され
る。

〔作用］ 第１ステツプの処理は、命題Ｐを成立させる原因が唯一
の単一原因または唯一の複合要因であるときこれを導出
する。これらがいずれも導出できなかったときは第３ス
テツプの処理を行うが、これは各可変データの上位概念
（共通属性）をとって上記第１．第２ステツプの方法を
用いることにより、上位概念についての経験則を得るこ
とができる。さらに以上三ステップの方法により得た経
験則の候補データを画面に表示して、エキスパートが経
験則を評価、修正した結果を入力するか。

経験則がカバーするすべての可変データについて推論を
行うことにより検証するかのいす九かの方法を用いて検
証を行う。

〔実施例〕

以下本発明を、原子カプラントの保修作業管理支援シス
テムを例にとり詳細に説明する。第１図は本発明の一実
施例を示すシステム構成図であり、オンライン推論装置
２および対話型経験則獲得装置３より成っている。オン
ライン推論装置２は。

データ取り込み装置４．推論部５．記憶装置６から成り
、記憶装置！！６には経験則記憶部７．固定データ記憶
部８、および推論結果記憶部９が設けられている。一方
、対話型経験則獲得装置３には、経験則作成部１０．経
験則評価部１１．入力装置１２、出力袋Ｒ１３，入出力
装！１４および可変データ属性記憶部１５が設けられて
いる。

第２図は本装置によって、あるプラント保守作業がある
時刻において実行可能かどうかを推論するときの処理例
を示すフローチャートで、まずステップ２００にて判定
しようとする作業を入出力装置１４から入力する。推論
部５はステップ２０１で結果などを表示するための基本
画面の編集を行い、これを入出力装置ｉ！ｆ１４から表
示装置！（図示を省略、出力袋ｆｆｌ！１３でもよい）
へ出力する０次のステップ２０２では、推論部５は進行
中作業データ、実施予定の作業データ（これらは可変デ
ータ）をデータ取り込み装ｆｆ４から取り込む、ステッ
プ２０３では、進行中の作業と実施予定の作業が時間的
に重なるか否かのチェックを行い、もし重なりがなけれ
ば２つの作業に干渉が生じて問題をおこすことがないの
で、ステップ２０８へすすんで。

次の実施予定作業を選び、再びステップ２０２からの処
理を繰り返す。ステップ２０３での時間的重複ありと判
定されたときはステップ２０４へすすみ、進行中および
実施予定作業の対象機器構成データを固定データ記憶部
８から、又機器状態データ（可変データ）をデータ取り
込み装置ｔ４から取り込む、ステップ２０５では上記の
機器間の接続の有無を判定し、接続関係がなければ干渉
はおきないのでそのむねをステップ２０７で表示するが
、接続関係があればステップ２０６でいままでに得た諸
データと経験則記憶部７に記憶された経験則を用いて干
渉の有無の判定を行い、この結果をステップ２０７で表
示する。また問題と推論結果と可変データの組は、もし
まだ記憶されたものでなければ推論処理が実行されるご
とに、推論結果記憶部９に記録される。

次に、経験則作成部１０においては、推論結果記憶部９
に記録されたデータおよび可変データ属性記憶部１５に
記録された状況データの属性にもとづいて、経験則を作
成し、出力袋ｆｆ１３に出力して、経験則評価部１１に
おいて評価するか、あるいは入力袋［１２からの入力に
より訂正される。

経験則評価部１１において、正しいと判定された経験則
は、経験則記憶部７に記憶され、以後の推論に用いられ
る。この経験則作成部１０における処理のフローチャー
トを第３図に示す、ここではまずステップ３００にて問
題に関する推論結果がある一定量以上推論結果記憶部９
にストックされていれば、その推論結果のデータを推論
結果記憶部９から読み込む０次のステップ３０１では、
以下に詳しくのべる方法により１間ＭＱに関する経験則
を作成する。次に経験則評価部１１八移って、作成され
た経験則を画面表示しくステップ３０２）、入力受は付
けをして（ステップ３０３）修正指示の有無を調べ（ス
テップ３０４）、あれば修正を実行した後（ステップ３
０５）に検証を行い（ステップ３０６）、経験則が正し
いと判定されればこの作成した経験則を経験則記憶部７
へ書き込む。

次に本発明の特徴とする経験則作成部１０における処理
の詳細を説明する。第４〜第６図は経験則作成の原理を
示す図である。第４図は１つの単位原因例、第５図は１
つの複合原因例、第６図は複数の単−原因例を示す、第
４図（１）、（２）。

（３）は、ある命題Ｐ（ある問題とその解答）を成立さ
せる可変データ（実線の円状の内部がその集合を示す）
の集合がいくつかあるときそれらの集合積をとり、命題
Ｐを成立させない可変データ（点線の円状の内部がその
集合を表す）の和集合を上記の和集合から除去する操作
を示している。

命題Ｐを成立させる原因が１つだけの単一原因の場合は
その原因は命題Ｐを成立させるデータ集合のすべてに共
通な部分集合の中にあるはずであり、またこの部分集合
にふくまれる要素の中に、命題Ｐを成立させないデータ
集合に含まれるものがあれば、その要素は命題Ｐを成立
させる原因ではありえない、ということから、第４図の
処理は１つだけの単一原因の場合にこれを導出する。

第５図（１）、（２）、（３）、（４）は、第４図と餅
様に命題Ｐを成立させる可変データの和集合Ａをとる。

さらにその和集合Ａを部分集合として含み且つ命題Ｐを
成立させない可変データの集合の有無を判定する操作を
示している。もしそのような集合がなかった場合には、
積集合Ａ中の各要素をアンド条件で結合したものが特定
の解答を与える唯一の原因であると判定する。命題Ｐが
成立する原因が複数個あり、しかもそれらがアンド条件
で成立するばあい、これは和集合Ａの要素のアンド結合
したものが複合原因となる。従って第５図の処理は１つ
だけの複合原因の場合に此れを導出する。

第６図（１）　、　　（２）　、　　（３）　、　　（
４）は、命題Ｐを成立させる可変データの和集合Ｒをと
り。

命題Ｐを成立させない可変データの和集合を上記和集合
Ｒから引く操作を示している。命題Ｐを成立させる原因
が複数個存在し、各原因は単独で命題Ｐの原因でありう
る場合は、それらの原因は命題Ｐを成立させるデータ集
合すべての和集合の中にあり、かつ命ｕｐを成立させな
いデータ集合の中には存在しない、従って第６図の処理
は、単独で命題Ｐを成立させつる複数個の原因を導出す
る。

以上にのべて基本集合操作を用いて経験則作成の概略フ
ローチャートを第７図に示す、これは第３図のステップ
３０１の詳細構成であって、その中の処理Ｆ１が第４図
の、処理Ｆ２が第５図の。

処理Ｆ３が第６図の操作を示している。これらのどこか
で求められた経験則の候補は、第３図のステップ３０２
以下の経験則評価部１１へ送られる。

第８図は経験則評価部１１における処理のフローチャー
トで、第３図のステップ３０６〜３０８の詳細である。

すなわち経験則候補を１つとりだすと（ステップ８００
）、その経験則にあてはまるすべての可変データの組み
合わせを作成しくステップ８０１）、これらにつき命題
Ｐが成立することを確認する（ステップ８０２，３０７
）、　゛なお、命題Ｐを成立させる原因となるのは、個
個のデータ要素ａｌ、ａ２．・・・・・・ではなく、そ
れらに共通する因子（または属性）である場合が多い、
たとえば流量計ａ１の点検も流量計８２の点検も同じＢ
系の流量計点検である場合（どちらもＢ系という属性を
もつ）、あるいは弁ａ１も弁ａ２も同じ　形式Ｂの電磁
弁である場合（どちらも形式Ｂという属性をもつ）等で
、このときは経験則作成時にこの共通因子を抽出する操
作が必要である０本実施例ではこの部分のフローチャー
トは省略したが、個々の要素レベルでは原因がみつから
ないときには、ある性質を共有する概念すなわち上位概
念で同じもの（例えば上記の弁ａ１と弁ａ２は形式とい
う上位概念では同じとみる）を同一視して第７図の処理
Ｆ１〜Ｆ３を実行する。

次に、経験則作成手順を保守作業の実行判定を例にとっ
て具体的に説明する。第９図は作業可避判定用のデータ
集合の例を示すもので１作業の種類をＳ、Ｔ、Ｕの３種
類、プラント状態をＡ−Ｄの４種類とし、各作業、プラ
ント状態はいくつかの状態値のうち、どれかの値をもち
うるものとした０例えばＡＰＲＭ系サーベイランステス
トでは、チャネル１〜６のＡＰＲＭのうち、どれか１つ
のテストを実施するか、またはどのテストも実施しない
という７つの状態がありうる（このように作業の状態数
のらんは作業を実施しないのも１つの状態として数えて
いる）、この図のデータ要素は。

下記に示す共通因子（この場合は、上位概念）を持つも
のとじて−まとめにできる。

（１）データ要素Ｓｔ　＃　８７１　ｔ　Ｓａ　；　Ａ
系ＡＰＲＭサーベインラインテスト （ｆｌ）データ要素Ｓｔ、Ｓａ、Ｓｓ；Ｂ系ＡＰＲＭサ
ーベインラインテスト （ｆｉｔ）データ要素Ｕ工ｔ　Ｕｉ　＊　Ｕｓ　、　Ｕ
ｓ　　；Ａ系ＳＤＶレベルスイッチテスト （ｔｖ）データ要素Ｕｓ　ｔ　ＩＪ４＠　Ｕ７　ｇ　Ｕ
ｓ　　：　Ｂ系ＳＤｖレベルスイッチテスト （ｖ）データ要素ｂ　ｂ　ｇ　ｂ　８　：原子炉水位正
常レベル （ｖｉ　）データ要素ｂａ、ｂｙ、”原子炉水位警報レ
ベル （ｖｊｉ）データ要素ｂ１〜ｂ８；原子炉水位低（ｖｉ
）データ要素ｔ）　８　＠　ｔ）１１　：原子炉水位高
（ｍ）データ要素ｔｚ　ｔ　ｔｚ　；ＣＲＤ駆動水サク
ションフィルタ交換 今作業Ｕの内、どれか１つを実施しようとして、その作
業が実施不可であるかどうかを判定するものとする。ま
た、過去に実行した推論の結果として、第１０図のデー
タが与えられているとする。

ただし第１０図の状態値の欄で０印は該当する作業を実
施していない状態を示し、作業Ｕ実施可否の欄は０印が
実施筒、Ｘ印が不可を表している。

以下第７図のフローチャートに従って第１０図のデータ
から経験則を導くものとする。

まず第７図のフローチャートに従って要素レベルの処理
を行うと、今の場合１作業ｕｌ　　（ｉ＝１〜８）が実
施不可である、というのが命題Ｐである。この命題Ｐが
成立するのは第１０図の４．７゜９．１１．１４番の推
論結果である。ところがこの結果を見ると、たとえば作
業ＳについてはＳｔ。

Ｓａ　、Ｓｓが命題Ｐ成立と不成立の双方の場合に含ま
れていて、第７図の処理Ｆ１〜Ｆ３ではなにも残らない
、つまり作業Ｓには命題Ｐを成立させる原因は見つから
ない、同様に各状態値についてもなにも残らない、しか
し前述の上位概念に置き換えた処理を行うと、ＳがＳ＾
”　（Ｓｌ、Ｓｓ　。

５１１）〒Ａ系ＡＰＲＭサーベイランステストであり、
ＢがＢＮ＝　（ｂ＋ｓ　、ｂｅ　）＝原子炉水位正常で
あり、かつＵがＵａ＝（ｕａｅｕａ＊ｕ７＊ｕｓ）＝Ｂ
系ＳＤＶレベルスイッチテストであるときでかつこのと
きのみＵ実施不可であるので。

処理Ｆ１によって第１１図の経験則候補が導かれる。つ
づいて第８図でのべた検証を行えば、第１０図の４．７
，９，１１，１４，１８１１の場合、すべてこの候補が
正しいことを示すから、この経験則を経験則記憶部７を
記憶する。これ以後は。

Ｓ＾に属する作業を実施中でかつ水位がｂ＋ｓまたはｂ
ｅであるときにはＵａに属する作業が不可であることが
、経験則から直ちに判定できる。この結果、推論に要す
る時間を短縮することができる。

なお、第１２図は、経験則候補データの画面出力例であ
り、第１１図の結果と第１０図の内容を表示したもので
ある。エキスパートは、この画面を見て、経験則候補の
妥当性を判定し、必要ならば経験則を修正することがで
きる。

また以上の実施例においては、経験則を作成する際に共
通属性または上位概念を用いる場合は。

これらの属性または概念は予め定義されたものであった
が、計算機処理速度とマンマシンインターフェイスの向
上をはかることによって、過去の処理結果にもとづき、
対話的な新たな共通属性または上位概念を定義し、これ
を用いて経験則の候補データを作成することが可能にな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、固定データと可変データの双方を用い
た逐次的な推論のみでなく、経験則が作成された命題に
対しては、その時点における可変データの一部のみをみ
ることにより、命題の是非を判定することができるので
、推論時間を大巾に短縮できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は推論部の処理例を示す図、第３図は経験則作成の処
理手順を示す図、第４図〜第６図は経験則作成の原理説
明図、第７図は経験則作成の詳細な処理手順を示す図、
第８図は経験則評価の処理手順を示す図、第９図は状況
データ（可変データ）の−例を示す図、第１０図は推論
結果の例を示す図、第１１図は導出した経験則を示す図
。 第１２図は経験則候補データの出力画面例を示す図であ
る。 １・・・対象システム、４・・・データ取り込み装置、
５・・・推論部、７・・・経験則記憶部、９・・・推論
結果記憶部、１０・・・経験則作成部、１１・・・経験
則評価部。 １５・・・可変データ属性記憶部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、推論対象の状況を示す複数の可変データの値の組に
   応じて成立もしくは不成立となる命題があり、かつ該命
   題を成立させる可変データの値の組および成立させない
   可変データの値の組が与えられているときに、上記命題
   を成立させる可変データの値の組のすべてにわたって同
   一値をとりかつ上記命題を成立させない可変データの値
   の組には上記同一値が現れないような可変データがあれ
   ば、当該可変データのすべてが対応する上記同一値をと
   ったときに上記命題が成立するという経験則候補を導出
   する第１の処理と、該第１の処理により経験則候補が導
   出されなかったときに、上記命題を成立させる可変デー
   タの値の組のいずれかに含まれておりかつ上記命題を成
   立させない可変データの値の組には現れない状態値をと
   る可変データがあれば当該可変データの各々が対応する
   上記状態値のいずれかをとったときに上記命題が成立す
   るという経験則候補を導出する第２の処理とを行い、さ
   らに上記第１および第２の処理により経験則候補が導出
   されなかったときには、その値が上位概念もしくは共通
   属性により分類される可変データのとる値が同じ上位概
   念もしくは共通属性に属するときは同一値とみなして上
   記第１または第２の処理を行って経験則候補を導出する
   とともに、つづいてこのようにして得られた経験則候補
   を可変データの種々の値に対して適用してその結果を検
   証したものを経験則として保持し、推論実行時には上記
   保持した経験則を利用して命題の成立、不成立を判定す
   るようにしたことを特徴とする推論方法。 ２、推論対象の状況を示す複数の可変データの値の組に
   応じて成立もしくは不成立となる命題と該命題を成立さ
   せる可変データの値の組および成立させない可変データ
   の値の組とを格納した推論結果記憶手段と、上記命題を
   成立させる可変データの値の組のすべてにわたって同一
   値をとりかつ上記命題を成立させない可変データの値の
   組には上記同一値が現れないような可変データがあれば
   、当該可変データのすべてが対応する上記同一値をとっ
   たときに上記命題が成立するという経験則候補を導出す
   る第１の経験則作成手段と、該手段により経験則候補が
   導出されなかったときに、上記命題を成立させる可変デ
   ータの値の組のいずれかに含まれておりかつ上記命題を
   成立させない可変データの値の組には現れない状態値を
   とる可変データがあれば当該可変データの各々が対応す
   る上記状態値のいずれかをとったときに上記命題が成立
   するという経験則候補を導出する第２の経験則作成手段
   と、上記第１および第２の処理により経験則候補が導出
   されなかったときには、その値が上位概念もしくは共通
   属性により分類される可変データのとる値が同じ上位概
   念もしくは共通属性に属するときは同一値とみなして上
   記第１または第２の経験則作成手段と同じ処理を行って
   経験則候補を導出する第３の経験則作成手段と、上記第
   １、第２、または第３の経験則作成手段により導出され
   た経験則候補を可変データの種種の値に対して適用して
   その結果を検証する経験則評価手段と、該手段により検
   証された上記経験則候補を経験則として保持する経験則
   記憶手段と、該手段に保持された経験則を利用して命題
   の成立、不成立を判定する推論手段とを有したことを特
   徴とする推論装置。