JPS6388645A - 知識ベ−ス管理方法 - Google Patents

知識ベ−ス管理方法

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JPS6388645A
JPS6388645A JP61234188A JP23418886A JPS6388645A JP S6388645 A JPS6388645 A JP S6388645A JP 61234188 A JP61234188 A JP 61234188A JP 23418886 A JP23418886 A JP 23418886A JP S6388645 A JPS6388645 A JP S6388645A
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JP
Japan
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knowledge base
module
knowledge
hypothesis
file
Prior art date
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Pending
Application number
JP61234188A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Narasaki
博司 楢崎
Yukio Asada
浅田 幸夫
Masami Konishi
正躬 小西
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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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】 (産業上の利用分野) この発明tよ、エキスパートシステムなどの知的情報処
理システムにおける知識ベース管理方法に関する。
(従来の技術とその問題点) エキスパートシステムなどの知的情報処理システムにお
いては、知識ベースとして準備されるデータの量によっ
てそのシステムの情報処理能力が左右される。このため
、一般には、より多くのデータを知識ベースとして準備
することが重要になる。
ところが、従来は、知識ベースの管理が必ずしも適切で
ないために、次のような問題が生じていた。たとえば、
エキスパー1へシステムにおける知識ベースには、第1
1図に概念図として示すように、知識ソースファイルS
Fと、ユーザーが作成したユーザーモジュールUM1.
UM2.・・・とが含まれているが、従来はこれらを知
識ベース1内に混在させていた。そして、第12図に示
づ゛ように知識ソースファイルSFとユーザーモジュー
ルUMI、UM2.・・・とは、知識ソースファイルS
圧内の結合部2を通じて相互に結合可能とされ、CPU
3の機能を用いて構成された推論装置4は知識ソースフ
ァイルSFのみに結合されている。
ただし、第12図に33いて、5はNI論情報記憶装置
であり、6は入出力装置(ターミナル)である。
したがって、このような知識ベース1においては、その
時点で知識ソースファイルSFと結合されている1−ザ
ーモジコーールのみを利用可能であって、Fi定のニー
擾アー七ジュール(たとえばUMl)を利用する際(、
二は、知識ソースフッ・イルSFと当該コ、−ザーFジ
ュール(づMlとを結合させなければならない。
このため、上記のように、知識ソースファイルSF中に
は結合部2を準備1!ねばならず、それによつC知識ソ
ースファイルSFの構成が複雑になる。また、ニー(f
−モジ1−ルをβ正・追加するごとに結合部2の内容を
変更しなければならない。
したがって、従来は知識ソースファイルSFの保守性(
管理効率)が低いという問題があった。
また、既述した。、1;うに、知識ソースファイルS[
とユーザーモジュールUM1.UM2.・・・とが知識
ベース1内に混在するために、ユーザーモジュールの保
守性や開発効率も低く、これらの事情によって知識ベー
ス全体としての保守性や(;)1発効率が低いという問
題があった。
(発明の目的) この発明は従来技術における上述の問題の克服を急開し
ており、知識ベースの保守性や開発効率が高い知識ベー
ス管理方法を1?供することを目的とづる。
(目的を達成でるだめの手段) 上述の目的を達成するため、この発明では、知的情報処
理システムにおける知識ベース管理方法を対宋として、
知識ベースを所定数の領域に分割し、知識ソースファイ
ルおよびユーザーモジュールを所定の基準に従って分類
するとともに、分類された知識ソースファイルおよびユ
ーザーモジュールを種類別に前記領域へ配分格納し、前
記領域に配分格納された前記ソースファイルと前記ユー
ザーモジュールととを、それぞれ直接に推論手段へ結合
可能とする。
ツなわら、この発明では、知識ソースファイルとユーザ
ーモジュールとを分類格納してJ3き、知識ソースファ
イルを介さずにユーザーモジュールと推論手段とを結合
できるようにして、知識ソースファイルとユーザーモジ
ュールとの独立性を高め、それによって知識ベースの保
守性や開発効率を向」二ざt!ようと1ノでいる。
(実施例) A、シスーテム構成 第2図1t、この発明の一実施例である知識ベース管球
方法を適用して構成されたエキスパートシステムの例を
示V HK M?i成図である。このシステムは、精密
加工されたディスク基板などの被検査体く図示せず)の
表面疵を自動的に検出する自動疵見装置10の故障診断
システム20どして構成されている。このうら、自動疵
見装置10は、被倹査体表面を帽I−るITVカメラ1
1ヤ)、このI T Vカメラ11からの画像信号を処
理する信号処理装7112、それに、ディスプレイ等を
41する情報入出力装置13を備えている。
一方、故障診断システム20は、CP lj 3の践能
を用いて+14成された推論部首4の)1か、推論プロ
グラムや−「4的な情報を記憶する推論情報記憶装置5
と、キーボード6aやディスプレイ6bを含む情報入出
力部首6とを備えている。さらに、この故障診断システ
ム20内に設けられた知識ベース記憶装置21には、こ
の発明の特徴に応じて管理された知識ベース30が格納
されている。
第1図は上記知識ベース30の構成と、この知識ベース
30がどのような方式で11を論装置4と結合されてい
るかを示す概念図である。この知識ベース30は知識ソ
ースファイルSFとユーザーモジュールU Mとを含む
が、このうら、知識ソースファイルSFは後に詳述づ−
る仮説定義ファイルSFl、m象定義ファイルSF2、
およびルール定義ファイルSr3に分類されている。
また、−1−一−ザーモジュール(J Mは、後述する
次の5種類の七ジJ−−ルに分類され−Cいる。以下、
これらを総称ずろときは[tジュールMkJと呼ぶ1゜ ■ 仮説関連情報促供モジュール〜”1a■ 仮説(N
j隨情報処理モジフ−−ルM11゜■ 事や関連情報提
供モジコール〜12゜■ 事象付随情報処理モジュール
M21、(■ ルール関連情報提供モジ、1−ルM3a
そ1.で、これらのファイルSFI〜SF3および各モ
ジュールMkは、知識ベース30を分υ1して(qられ
る各領域に、種類別に配分格納されている。この各領域
は、たとえば、知識ベース記憶装?721の知識ベース
記憶領域(ディレクトリ)を適宜配分しで得られている
。また、上記ファイルS F 1−8 F 3おJ:び
各モジュールMk内にそれぞれ分類配分された各ファイ
ルは、推論装置4が直接に呼出すことができる実行形式
のファイル(モジ1−ル)とされている。それによって
、」二足ファイルSFI〜SF3およびモジコールM1
a〜〜しは、推論装置4ど直接に結合が可能である。
、、Ia 第1図中では、この状態を、推論装置4とファイルSF
1〜SF3おにび各モジュールMkとのそれぞれをつな
ぐ接続線で概念的に示している。
皮−!λ±ニス分割内容の、!!Lη 次に、土)−トシた一ノアイルSFI〜SF3およびモ
ジュールMkのそれぞれの意味を、5:53図に示した
具体例に即して分課する。
(a)知識ソースファイルSF ■ 仮説定義ファイルSF1 このソースファイルは、シスデム内部の論理判断によっ
て定まるような仮説が格納されるファイルである。たと
えば、第3図中tこ例示されているl−NΔ1〕」には
、自動疵見装置10にお番フる「△/[)変換がIE常
である」旨の仮説が格1)1(されている。
■ 事象定義ファイルS[−2 このソースファイルは、オペレータに対する間合せや自
動計測にj:つで外部的に定まる事象を格納するファイ
ルである。たとえば第3図の[ΔD CHK−1は、[
△、/[]変換デデス−の結果、A /’D変換は正常
に行なわれている。1旨の事象を定義している。この事
象定義ファイルSF2および上記仮説定義ファイルSF
1のそれぞれの内容は、次のルール定義ファイルSFG
中に格納されているルールで使用される記号の意味を定
義覆るという性格を持っている。
■ ルール定義ファイルSF3 このグループに属−するファイルには、」−記仮説定義
フj・イルS「1、おにび′■A定義ファファS[2の
中の仮Xt2j;よび事象を基礎にした論理判断のルー
ルが格納されている。これらのルールは、(〈条イ1仮
説〉;〈事象〉;〈結論仮説〉)の形式で梠成されてお
り、このうち〈条件仮説〉tよ上記仮説定義ファイルS
F1の中に設定された仮説のひとつであり、〈事や〉は
事象定義ファイルSF2の中で定義されている事象のひ
とつである。ぞして、上記ルールによって、 「1f<条件仮説〉が真and  <事象〉が真、th
en <結論仮説〉が真」 なる論理的な囚里関係が規定される。たとえば、第3図
の1role  IOJでは、1′:(NINPが貞a
nd  ADCHKが真、thcnNADが真」を意味
する。より具体的には、「入力基板が正常で、かつ、へ
/D変変換ススl−結果が正常ならば、A/D変換は正
常である。」旨のルールである。また、「rulell
J中に含まれるr −、−A D CHK jのように
、「−」をイ」シた記号は、その仮説または事象が「偽
」であること(つまりrnotJ)を示ず。したがって
、たとえば上記[rulellJは、rif  NIN
Pが真and  ADCHKが偽、thenNADFが
真」を意味している。
このようなルールによ−)[、仮説間の因宋関係が与え
られるのであるが、診断はルールに基づく前向き推論に
よって行なわれる。即ち、現在仮説に対してその仮説を
条件仮説とするルールを抽出し、そのルールの事象の真
偽を評価することにより、ルールの真偽を判定する。そ
して、真どなったルールの結論仮説を現在仮説にして、
再び適用可能なルールの検索4行なう3.ちし、適用可
能なルールがなければ、その時の現在仮説かれ5論とな
る。
曵モジ入二!膠に コーIf−モジュールMを分類して111られる各モジ
ュールlV4+、のうt5、関−11!情報提供[ジ−
フールM11.〜128.〜’3aは、事象の真偽を決
定づる上で参考となる情報(チェック手順、マニュアル
、図面など)の表示を行なわせるためのものである。ま
た、付随情報処理モジュールM1b1M2bは、真偽の
決定をするためのf続き(テスト信号入力やデータ解析
イfど)を行なうためのモジュールである。
そしてこれらのモジュールM、は、仮説定義、事や定義
およびルール定6のいずれに関係しているかによって、
各ソースフバイルSF1〜SF3に対応する形で分7,
11されている。これらのモジュールにIJ、lじどえ
ぽ第3図に示(−ような名称「NSMP、EXEjが個
別に付されているが、知識ベース30が分割されている
ため、知識ベース30内の冑なる分割領域であれば、?
!2数のモジュールに対して同一の名称を付すことが可
能となる。
なお、これらの[ジ7−−ルMkの具体例は第3図中に
記載されているが、以下の動作例においてもその内容の
いくつか説明されているため、ここでの説明は省略する
庁−11例 そこで、以下では第1図ないし第3図に示したシステム
の動作例を、第4図のフローチャーl−を参照して説明
する。この第4図は、現在仮説がrNINPJであると
きを出発点としたフローであるが、このrNINPjを
条件仮説とするようなルール1よ、ファイルSF3内に
rrule  10JとrrulellJとが存在し、
この2つのルールは、事1rADcHKJが頁であるが
偽であるかによって、それらのうちの一方が適用される
ようになっている。したがって、第4図のステップS1
では事象rADCHKJの真偽判定が行なわれる。
この真偽判定は、第2図の情報入出力装置6のディスプ
レイ6bにrA/D変換テ変換ヘス1果は正常?」とい
うメツセージを表示させ、オペレータに”YES”、”
No”入力を行なわせることによって実行される。その
際、推論装置4は、この事象rADCHKJに対応する
事象関連情報提供モジュールや事象付随情報処理モジュ
ールが存在するか否かを検索する。これは、r A D
 CHK Jの記号を含んだrADCHK、EXEJと
いう名称のモジコールがあるか否かを見ることによって
行なわれる。
第3図の例では、事栄関連情報提供モジコールM2aと
事象付随情報処理モジコールM2bとの双方にrADC
HK、EXEJが存在する。前述したように、知識ベー
ス30を分υ1しであるため、これらが同一名称となっ
ていても問題はなく、検索も容易である。
第5図は、この事象真偽判定処理(ステップS1)の具
体的内容を例示するフローチャートである。この第55
図において、まず、ステップS51では、たとえば第6
図に示すような間合せメツセージを、ディスプレイ6 
b、上に表示させる。ただし、モジュール[ΔDCHK
、EXEJが存在しない場合は、第6図の△の部分は表
示されない。
オペレータは、この表示に基いて、−ヤーボード6aか
ら’ h ”入力を行なう。すると、第5図のステップ
S54において第3図の事や関連情報提供モジュールM
2a内のモジュールrADCHK。
「X[」と推論装置4どが直接に結合されてこのモジュ
ールが実行され、それによって、A/D変換のチェック
方法がディスプレイ6bに表示される。知識ベース30
が分割整理されているため、モジュールとの結合も容易
である。
他方、A/D変換機能を実測によってチェックしたいと
きには、オペレータが゛e″入力を行なう。すると、第
3図の手染付随情報処理モジコールrADCHK、EX
EJが実行され、レーザーディスク〈図示せず)からテ
スト用疵信号を入力して、A/D変換機能が自動的にチ
ェックされる(第5図ステップ553)。そして、オペ
レータからの’YES”、”No”入力、またはこの自
動チェックによってA/D変換が正常がどうかが判定さ
れると、次の事象の真偽計画に移る。ただし、現在考え
ている状況下では事象rADcHKJの真偽だけがわか
ればよいため、この真偽がねがった時点で第4図のステ
ップS2へと移る。
このステップS2はrADCHKJの真偽に応じて分岐
させるステップであり、r 、A D CHK Jが真
、つまりA / D変換テストの結果が正常である場合
にはステップS3に移って、第3図の[rl」1elO
Jににる論理判断が行なわれる。その結果、結論仮説が
rNADjつまり「△/D変換は正常」という仮説とな
り、この結論仮説が新たな条件仮説となる(第4図ステ
ップS 4 )、。
そして、この「NΔD」という結論仮説が条件仮説とな
っているようなルールがルール定義ファイルSFI中に
ないため、推論装置4は、仮説関連情報提供モジュール
M1aおよび仮説付随情報処理モジュールM1bを直接
検索して、「NΔD」の記号を含んだ名称rNAD、E
XEJを持つモジュールの有無をチェックする。第3図
の例では仮説関連情報処理モジコール”Ib内にrNA
D、EXEJが存在するため、その存在を知らせるメツ
セージをディスプレイ6b上に表示させるとともに、こ
の[NΔD、EXEJの起動を可能とづる。
このrNAD、EXEJとして、第3図の例では信号処
理システムの詳細診断を実行するモジュールが準備され
ており、このモジュールを起動させることによって、A
/D変換系統以外の信号処理異常の診断が実行される(
第4図ステップS5)。
一方、第4図のステップS2において、事象r A D
 C11K Jが()であると判断されたときには、ス
テップS6で「rulelljが実行され、それによっ
て、現在仮説はrNADFJつまりrA/D変換が故障
」という仮説に更新する。この場合には、このrNAD
FJを条イー1仮説どするようなj−rule  12
Jがルール定義ファイルSF3中に存在覆−るため、第
4図のステップS8におい−(、この「rule  1
2Jを適用するために必要な事象「G丁CHK 、1の
真偽評価が行なわれる。
そして、事象r G T CHK−1が負、つまり自動
疵見装置10のゲート信号チェックの結果が異常ならば
第4図のステップS9から810へと移る。
ただし、上記ステップS8の実行に〈13いで、第3図
の事象関連情報提供モジュールM2a中のrGTCHK
、FXEJが利用される。
第4図のステップS10では、[rule  12jに
よって、現在仮説は、rNsMPJつまり「サンプル基
板が故障。」という仮説に更新される。
そして、このrNsMPJを条件仮説とするようなルー
ルがないものとすると、推論装置4は、仮説関連情報提
供モジュールM18および仮説付随情報処理モジ1−ル
M1bを検索して、このrNsMP」に関係づるモジュ
ールの存在をチェックする。
第3図の例ではサンプル基板の調整修理方法含説明づる
モジコールrNsMP、EXEJが存在するため、この
rNsMP、EXEJが実行される(第4図ステップ5
12)。
第7図は、仮説関連情報モジコールM1aや上記[NS
〜+P、EXEJなどの仮説付随情報処理モジュールM
1bの実行手順例を示ずフローチャー1〜である。この
第7図のステップ361では、たとえば第8図のような
メツセージが、当該時点までに判明した結論としてディ
スプレイ6b上に表示される。この第8図中に「付随情
報処理モジュール右り」というメツセージが含まれてい
ないのは、ここで想定しているrNsMPJについては
仮説付随情報処理モジコールが存在していないためであ
る。
そして、オペレータが11911人力を行なうと、第7
図のステップS63でrNsMP、EXEJによるサン
プル基板の調整修理方法の説明表示が実行される。また
、オペレータがit C11入力を行なうとフンザルテ
ーションメニコーが表示され、オペレータがメニコ一番
号を入力すると、その入力に応じてあらかじめ設定され
たメニコー内容が実行される〈第7図ステップ564)
。” (1”人力の場合にはルーチンが終了する。
なお、付随情報処理モジュールが存在するような場合に
は”e”′入力が許容され、それによって、当該付随情
報処理モジコールの内容が実行されろようになっている
(第7図参照)。
ところで、第3図かられかるように、ルール定義ファイ
ルSFIに対応するモジュールとしては、ルール関連情
報提供モジュールM 3aが準隔されている。第3図の
例ではこのような七ジュールとして、[rule  1
2jの判断の正当性を説明するたメツプロクラム[ru
le  i2、EXEJが型備されている。このような
モジュールは、事象評価が−・清1′シ1ζ時fIH4
において推論を一時中断し、その時点よ([に真偽が判
明したUT ffiの一覧や、現在評1Jti中のルー
ルのr、f lII+などの推論状況を表示する形で行
なわれる。つまり、このような説明を行なわせるための
説明)−−ドとしておけば、現在評価中のルールの説明
を行なう際に、推論装置4がこのようなFジJ−−ルの
イ■無をヂエツクするとともに、法当七ジー1−ルが存
在すれば、そのモジコーールを羨C動さ1!る。
第0図はこのようなルール関連情報提供Eジュールの実
行ff、1 (2n例を示すフローヂト−1−である。
この第9図に1おいて、まず、事象評(11i t−ド
とさねでいうQにキーボード6aからi′′を人力する
ことによって推論状況提供L−ドに移り、ステップ37
1で第10図のようなメニュー画面がディスプレイ6b
上に表示される。これらのメニューのメニュ一番号のう
ち” i ”を入力すると、第9図のステップ372か
らステップ373に移り、仮説関連情報り供tジコール
の右−無が判断される。
この」:う4rモジ−1−ルがなければ評価中のルール
の表示(ステップ574)を行なうのみであるが、該当
tジj−ルがあればステップS75でそのモジュールを
実行し、」−述したような説明表示が行なわれる。
一方、オペレータが選択したメニュー画面が” 1 ”
 、  ”6”以外のものであると、選択された。
メニュー画面(第10図中においては省略)が実行され
る(ステップS76゜577)。オペレータが゛6パの
メニュ一番号を選択すると、ここでのルーチンを完了し
、事象評価モードへと戻る(ステップ878)。
D、実施遭−艮ユへ工Jと積□研 以上のようにして、この発明の実施例によって管理され
た知識ベース30が(り用され、自動疵見装置10の故
障診断が進められて行く。この動作において、知識ベー
ス30が分割され、かつそれらと推論装置4どが直接に
結合でさるようになっているため、新たなモジュールを
追加した際にも、知識ソースファイルSFに変更を加え
る必要はない。
たとえば第3図の事象付随情報処理モジュールM2bに
ゲーj−信号チェックを実行するモジュールを追加した
い場合には、rGTC)−IK、EXFjという名称の
実行形式のモジコールを追加するのみでよい。領域分割
がなされているため、事染関連情報1足供モジコールM
2a中にrGTcI−IK、EX E 1が既に存在し
ていることを考慮プる必要も4g<、ソースフj・イル
SF2の内容を変更する必要もイcい。知識ソースファ
イルSF内に結合部を設(づろことがないため、この知
識ソースファイルSFの昂1成j:)簡単になる。
さらに、実際の推論においては、随時、知識ベース30
の各領域を検索して、利用可能なファイル、モジコール
ないしはデータなどがある場合には、それらを利用して
lIi論を進めて行くことになるため、推論E)ノ作の
効率も高い乙のとなっている。
な45.上記実施例では自動疵見装置の故障診断を例に
とったが、他の知的情報灰理(こもこの発明は適用可能
である。知識ベースの分類方法としては、上記実施例の
分類法が最も効率的であるが、他の分類法を用いてもよ
い。たとえば、イ」随情報処理七ジュールなどを、その
性格に応じてさらに細分類することなどもできる。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、知識ベースを
所定数の領域に分割して、知識ソースファイルおよびユ
ーザーモジュールを所定の基準に従っ”C分類づ゛ると
ともに、分類された知識ソースファイルd3よびユーザ
ーモジュールを種類別にこれらの領域へ配分格納し、こ
のようにして配分格納されたソースファイルとユーザー
モジ」、−ルとをそれぞれ直接に推論手段へ結合可能と
()ているため、知識ベースの保守性や開発効率を向卜
させることができるという21J果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を自動疵見装置の故障診断システムの
知識ベースの管理に適用した場合の知識ベースどjI浦
装との結合関係を示づ概念図、第2図は実施例を利用し
た故障診断システムの概18構成図、 第3図は実施例における知識ベースの内容例を示す図、 第4図は故障診断システムの動作例を示すフローチV−
ト、 第5図ないし、第10図は故障診断システムの動作の詳
細を示す図、 第11図および第12図は従来の知識ベース管理方法の
説明図である。 4・・・推論装置、 10・・・自動疵見装置、 21・・・知識ベース記憶装置、 30・・・知識ベース、 SF・・・知識ソースファイル、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)知的情報処理システムにおける知識ベース管理方
    法であって、 知識ベースを所定数の領域に分割し、 知識ソースファイルおよびユーザーモジュールを所定の
    基準に従って分類するとともに、分類された知識ソース
    ファイルおよびユーザーモジュールを種類別に前記領域
    へ配分格納し、 前記領域に配分格納された前記ソースファイルと前記ユ
    ーザーモジュールとを、それぞれ直接に推論手段へ結合
    可能としたことを特徴とする知識ベース管理方法。
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