JPS6376018A - 根拠の管理方法 - 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】 ［概要］ 根拠の管理方法であって、ノードとリンクからなるネッ
トワークを用いて入力データ、中間結論。

仮説、最終結論等を表現し、推論を行うことにより問題
を解決するシステムにおいて、結論からその根拠となっ
た仮説や入力データを或いはこれと逆に仮説や入力デー
タからそれを根拠として推論された結論を速やかに参照
するために、リンクを主体としてネットワークを表現し
、中間結論、最終結論に対応するリンクとその直接の根
拠に対応するリンクとの間に双方向のポインタを設ける
ことにより根拠の連鎖を高速に辿ることを可能にする。

［産業上の利用分野］ 本発明は、根拠の管理方法に関し、更に詳しくはノード
とリンクからなるネットワークを用いて入力データ、中
間結論、仮説、最終結論等を表現する問題解決システム
に用いるものであって、特にそのネットワーク内での根
拠の管理方法に関する。

この秤のシステムでは、推論が行き詰った場合にそれま
での仮説を覆して別の仮説に基づいてＪＩｔ論を准め、
又、利用者の要求に応じて最終結論の根拠である入力デ
ータ、中間結論、仮説を表示し、更に利用者が入力デー
タを訂正した場合には訂正前の入力データを根拠とす−
る結論を破棄する必要がある。

このため、結論からその根拠となった仮説や入力データ
を、或いはこれと逆に仮説や入力データからそれを根拠
として推論した結論を高速に参照する方式が必要とされ
る。

［従来の技術］ 第７図はネットワークの構成例を示す図で、Ｎ１乃至Ｎ
５がノード、Ｌｌ乃至Ｌ４がリンクである。Ｎ＋はスイ
ッチを、Ｎ２はライトを示し、ノードＮ、とＮ２はそれ
ぞれリンクし１．し３を介して舌定”Ｎｏ″を示すノー
ドＮ３に接続されている。リンクＬｔは故障状態を、リ
ンクＬ３は断線状態をそれぞれ示している。又、ノード
Ｎ１は設定位置を示すリンクＬ２を介して”ＯＮ”状態
を示すノードＮ４に接続され、ノードＮ２は点燈状態を
示すリンクＬ４を介して肯定”　Ｙ　Ｅ　Ｓ　”を示す
ノードＮ５に接続されている。

従来の問題解決システムはノードを主体とした即らネッ
１−ワーク中の各ノードに対して記憶領域を割り肖てる
表現を用いていた。第８図は従来の問題解決システムの
構成図、第９図は第７図に示すネットワークに対するノ
ードを主体としたネットワーク表現の例を示す図である
。

第９図＜ａ　＞は、「スイッチ」ノードに対して割り当
てられた記憶領域の構造を示しており、その第１欄はこ
のノード厚「スイッチ」に対して割り当てられたことを
表わしている。又、第２Ｂ以降は「スイッチの現在の設
定位置がＯＮであり、その情報は利用者からの入力デー
タ（ＩＮＰ（ＪＴ）として与えられた」こと、「スイッ
チが現在故障しておらず、その情報は利用者からの入力
データ（ＩＮＰＵＴ）として与えられたｊことをそれぞ
れ表わしている。第２１ｆｌ１１．第３ｔｌｉｆｌがそ
れぞれ「設定位置」、「故障」に関するものであること
は、何らかの方法で別に管理されている。

第８図において、問題解決システム本体１が、例えば［
現在スイッチの設定位置がＯＮであるか」を、ネットワ
ーク管理部２のサブモジュールである参照部２１に問い
合せると、参照部２１はネットワーク表現〈ノードを主
体とする）３を参照し、第９図（ａ　）を検索して、「
真」を結果として返す。「現在スイッチの設定位置がＯ
ＦＦであるか」に対しては「偽」を返す。「現在スイッ
チの設定位置がＯＮである」ことから、問題解決システ
ム本体１は［ライトが点でするＪことを推論によって求
め、ネットワーク管理部２のサブモジ−ニールである更
新部２２に対して「現在スイッチの設定位置がＯＮであ
る」ことを根拠として、［ライトが点燈することを推論
した］旨、通知する。

これに対して、更新部２２は「スイッチ」ノード、「ラ
イト」ノードをそれぞれ第９図（ｂ）。

（Ｃ）のように更新する。第９図（ｂ）では、第２欄に
「この情報を根拠として゛ライトが点燈する″ことがｌ
ｉｔ論された」ことが付加されている。

第９図（Ｃ）は、「ライトコノードに対して割り当てら
れた記憶領域の構造を示しており、その第１１′Ｉはこ
のノードが「ライト」に対して割り当てられたことを表
わしている。又、第２欄以降は「ライトが現在点燈して
おり、その根拠は゛スイッチの現在の設定位置がＯＮで
ある”ことである」こと、「ライトが現在断線しておら
ず、その情報は利用者からの入力データとして与えられ
た」ことをそれぞれ表わしている。第２欄、第３欄がそ
れぞれ「点燈」、「断線」に関するものであることは、
何らかの方法で別に管理されている。

以上のような推論が何段にもわたって実行され、又、そ
の途中で問題解決システム本体１が仮説を立てた場合は
「根拠」が空の欄がネットワーク中に形成され、そうし
た仮説や入力データを葉、結論を根とする「根拠の木」
が形成される。問題解決シスデム本体１が結論の矛盾を
発見した場合。

Ｉ拠の木を根から葉の方向に辿り、間違った仮説、或い
は疑わしい入力データを発見づる必要がある。

その場合、問題解決システム本体１は、ネットワーク管
理部２のサブモジュールである根）￥１参照部２３に対
して、例えば「゛ライトが点燈する″こどを推論するに
至ったｌＩｌ拠は何か」と問い合わせ、根拠参照部２３
はネットワーク表現３を参照し、第９図（Ｃ）を検索し
て、「現在スイッチの設定位置がＯＮである」を結果と
して返す。問題解決システム本体１は、根拠の木の葉に
至るまでこの動作を繰り返す。

このようにして、間違った仮説が発見された時、或いは
利用者が途中で入力データの間３りいに気付き訂正した
時、問題解決システム本体１はその間違った仮説、入力
データを根拠として推論した結論を全て破棄する必要が
ある。その場合、問題解決システム本体１は、ネットワ
ーク管゛理部２のサブモジュールである波及参照部２４
に対して、例えば［゛現在スイッチの設定位置がＯＮで
ある″ことから推論されたことは何か」と問い合わせ、
波及参照部２４はネットワーク表現３を参照し、第９図
（ｂ）を検索して、「ライトが点でする」を結果として
返す。問題解決システム本体１はこの情報の消去を更新
部２２に依頼しつつ、根拠の木の根に至るまでこの動作
を繰り返す。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来方式によると、本来表現すべき情報である入力デー
タ、推論の中間結論、仮説、最終結論に、ネットワーク
中のリンクが対応するのにもかかわらず、ノードを主体
としたネットワーク表現を用いているために、これら入
力データ、推論の中間結論、仮説、Ｒ終結論の間の関係
である「根拠」を記憶領域内にポインタとして直接表現
することができず、根拠の木を高速に辿ることが困難で
あるという欠陥があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
高速で根拠の木を順方向及び逆方向に辿ることができる
根拠の管理方法を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理を示すフローチャートである。本
発明は先ずノードとリンクからなるネットワークを用い
て入力データ、中間結論、仮説。

最終結論等を表現して推論を行う問題解決システムにお
いて、 リンクを主体とすると共に中間結論、最終結論に対応す
るリンクとそれが根拠とする他のリンクとの間に双方向
性のポインタを設けたネットワーク表現を作成しくステ
ップ［１］）、 次に前記ネットワーク表現を基にして入力データ、中間
結論、仮説、危終結論等を表現して推論を行う（ステッ
プ■）。

［作用〕 従来方式のような、ノード主体のネットワークではなく
リンク主体としたネットワーク表現を作成することによ
り、各リンクに記憶領域を与えることができるので、リ
ンク同士の関係である根拠をポインタとして直接表現す
る。これにより根拠の木を記憶領域中にポインタとして
直接表現でき、葉から根への或いは逆に根から葉への双
方向の高速探索が可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。従来例の場合と同様、第７図に示すネットワークを表
現する場合を例にとるヮ第２図は本発明に係る問題解決
システムの構成図を、第３図は第７図に対するリンクを
１体としたネットワーク表現の例を示す図である。第２
図において、第８図と同一のものは同一の符号を付して
示づ一０第３図はアドレス１，２，３．４に当てられた
記憶領域の構造を示しており、それぞれ第１列は対応す
るリンクの名前、第２列はリンクの元、第３列はリンク
の先、第４列はこのリンクの根拠である他のリンクを表
現している記憶領域の根拠アドレス、第５列はこのリン
クを根拠として推論された他のリンクを表現している記
憶領域の波及先アドレスを表わしている。この根拠アド
レスと波及先アドレスが館述した「双方向性のポインタ
」であり、根から菜、或いは葉から根への双方向の探索
を可能とする。

入力データに対応するリンクに対しては第４列に「ＩＮ
ＰＵＴ」という値が設定され、仮説に対応するリンクに
対しては第４列に仮説を示す［ＨＹＰＯＪという値が設
定される。従って、第３図の例では上から順に［スイッ
チの現在の設定位置がＯＮであり、その情報は利用者か
らの入力データ（ＩＮＰＩＪＴ）として与えられ、この
情報を根拠として゛ライトが点でする”ことが推論され
た」、「スイッチが現在故障しておらず、その情報は利
用者からの入力データ（ＴＮＰｔＪＴ）として与えられ
た」、［ライトが現在点燈しており、その根拠は“スイ
ッチの現在の設定位置がＯＮである”ことである」、「
ライトが現在断線しておらず、その情報は利用者からの
入力データ（ＩＮＰＵＴ）として与えられた」ことを表
わしている。

本方式において、問題解決システム本体１が、例えば［
現在スイッチの設定位置がＯＮであるか」を、ネットワ
ーク管理部２のサブモジュールである参照部２１に問い
合せると、参照部２１はネットワーク表現（リンクを主
体とする）４を参照し、第３図を検索してアドレス１を
結果として返す。

「現在スイッチの設定位置がＯＦＦであるか」に対して
は「偽」を表わす適当な値（例えば０）を返す。［現在
スイッチの設定位置がＯＮであるｊことから問題解決シ
ステム本体１ば「ライトが点灯するＪことを推論によっ
て求め、ネットワーク管理部２のサブモジコールである
更新部２２に対して「アドレス１を根拠として、゛ライ
トが点でする”ことを推論した」旨、通知する。これに
対して、更新部２２はアドレス１及び３を第３図に示す
ように更新する。推論の途中で問題解決システム本体１
が仮説を立てた場合は根拠アドレス欄がｒ　Ｉ−！　Ｙ
　Ｐ　ＯＪであるようなリンクが生成される。

本発明方式が従来方式と比較して特異な動作を行うのは
「根拠参照部２３」及び「波及処理部２５」である。第
４図、第５図はそれぞれの動作アルゴリズムを示してい
る。

問題解決システム本体１が結論の矛盾を発見した場合、
問題解決システム本体１は、ネットワーク管理部２のサ
ブモジュールである根拠参照部２３に対して、例えば「
アドレス３を推論するに至った根拠は何かＪと問い合せ
、根拠参照部２３はネットワーク表現４を参照して指定
されたリンクを根とする根拠の木の葉、この例の場合は
アドレス１（第３図参照）のみを結果として返す。

こうして返された仮説や入力データの中から問題解決シ
ステム本体１が間）αっでいるものを発見した時、或い
は利用者が途中で入力データの間違いに気付き訂正した
時、問題解決システム本体１は、ネットワーク管理部２
のサブモジュールである波及管理部２５に対して、例え
ば「アドレス１を根拠として堆諭されたものを破棄せよ
」と指令し、波及管理部２５はネットワーク表現４を９
照して指定されたリンクを葉とする根拠の木を辿って根
に至るまでの全てのリンク、この例の場合はアドレス３
のリンクのみを記憶領域から消去づ−る。

第６図は本発明による問題点の解決システムの具体的構
成図である。システム全体は大きく分けて問題解決シス
テム本体１、ネットワーク管理部２及び知識ベース５よ
りなる。リンクを主体としたネットワーク表現４はここ
ではネットワーク管理部２に含めて考えている。

問題解決システム本体１は、利用者とのインタフェース
と、推論による問題解決作業を担当し、入力部１１．推
論部１２．仮説設定部１３．矛盾解消部１４．訂ｉＥ処
理部１５．知識参照部１Ｇ及び出力部１７からなる。

ネットワーク管理部２は、′入力したデータ、　ｔｉｔ
論の中間結果、仮説、最終結論等をネットワークとして
保持し、参照部２１．更新部２２．根拠参照部２３．波
及処理部２５及びネットワーク表現４からなる。知識ベ
ース５は、推論に用いる知識が格納されているデータベ
ースである。

問題解決システム本体１のｉな動作は以下の通りである
。

入力部１１は、■利用者に質問を出し、■利用者から入
力データ、過去の入力の訂正、説明要求を受ける。■入
力データは推論部１２に転送され、過去の入力が訂正さ
れると■その旨訂正処理部１５に通知し、推論過程の説
明を要求されると■根拠参照部２３から）「論結果の恨
ｊ汽を受は取って刊用者に提示する。

推論部１２は、■入力データや■既に生成した中間結果
、仮説から、■知識参照部１６が提供する知識を使って
推論を行い、■推論結果に従ってネットワーク表現４を
更新する。推論中にさらなる入力データが必要になれば
■入力部１１に質問を依頼し、必要なデータが得られな
い場合は０仮説設定部１３に適当な仮説を立てることを
依頼する。更に、矛盾を発見した場合はＯ矛盾解消部１
４にその旨通知する。こうして最終的な結論が１９られ
たならば、Ｏ出力部１７から出力する。

仮説設定部１３は、適当な仮説を生成して０ネツトワ一
ク表現４に追加する。矛盾解消部１４は、■矛盾が結論
となった根拠を求め、それが入力データならば■利用名
に訂正を依頼し、仮説の場合は［相］訂正処理部１５に
その仮説の破棄を依頼する。

訂ロコ処理部１５は、■入力部１１からデータの訂正の
通知、［相］矛盾解消部１４から仮説の破棄の依頼を受
けると、それらの入力データや仮説から導かれた結論を
全て削除する旨、■ネットワーク管理部２に通知する。

知識参照部１６は、■知識ベース５から推論に必要な知
識を取り出し、■推論部１２に転送する。出力部１７は
、■最終的な結論を利用賃に提示する。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ノードと
リンクからなるネットワークをそれまでのノードを主体
とするネットワーク表現からそれ自体が情報を持つリン
クを主体とするネットワーク表現に変更し、しかも中間
結論、最終結論に対応するリンクとそれが根拠となる他
のリンクとの間に双方向性のポインタを設参ノることに
より根拠の木を順方向及び逆方向に高速で辿ることがで
き、実用上の効果が極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すフローチャート、第２図は
本発明に係る問題解決システムの構成図、第３図はリン
クを主体としたネットワーク表現の例を示す図、第４図
は根拠参照部のアルゴリズムを示す図、第５図は波及処
理部のアルゴリズムを示す図、第６図は本発明による問
題解決システムの具体的構成図、第７図はネットワーク
の構成例を示す図、第８図は従来の問題解決システムの
構成図、第９図は従来のノードを主体としたネットワー
ク表現の例を示す図である。 第２図、第６図において、 １は問題解決システム本体、 ２はネットワーク管理部、 ４はネットワーク表現、 ５は知識ベースである。 ！発明の１理を示す７０−チｖ−ト 第１図 本発明１ニイ系る間粗解；央システムのオ順戊図第２図 第１列　　　”４２！リ　　第３列　　Ｎ４列　　　１
５列リすクｔジ体としζネントワーク表現の例２示ＴＩ
ＺＩ第３図 項拠参照部のアルフ′リズムと示す口 筒４区 ｌとする 諌没処理部のアルコ゛すλ′ムヲ示ｔｌｉ第５図 利用書 ｉ！　論 本発明にする明解法システムのｌ［鷹威図第６図 ネットワークの罪ｌし１１示す図 第７図 従来の問題解決システム０１戎図 賄８図 （ａ）「スイッチ」ノー白；ｊ青すｂｉ己ａ領域（七の
１）（ｂ）　　ｒスイッチｊノート′に附すｈＸａ憔籟
望（その２）（Ｃ）「ライト」ノードにかすう記惚卵城
φ来のノード叡主体としたネント７−り褒ｌ見の例を承
を口第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ノードとリンクからなるネットワークを用いて入力デー
   タ、中間結論、仮説、最終結論を表現して推論を行う問
   題解決システムにおいて、 リンクを主体とすると共に中間結論、最終結論に対応す
   るリンクとそれが根拠とする他のリンクとの間に双方向
   性のポインタを設けたネットワーク表現を作成し（ステ
   ップ［１］）、 前記ネットワーク表現を基にして入力データ、中間結論
   、仮説、最終結論を表現して推論を行う（ステップ［２
   ］）、 ようにしたことを特徴とする根拠の管理方法。