JPH01230180A - 概念設計業務支援装置 - Google Patents

概念設計業務支援装置

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Publication number
JPH01230180A
JPH01230180A JP63056663A JP5666388A JPH01230180A JP H01230180 A JPH01230180 A JP H01230180A JP 63056663 A JP63056663 A JP 63056663A JP 5666388 A JP5666388 A JP 5666388A JP H01230180 A JPH01230180 A JP H01230180A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knowledge
input
storage means
design
case
Prior art date
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Pending
Application number
JP63056663A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Nakaya
仲谷 善雄
Makoto Tsukiyama
誠 築山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63056663A priority Critical patent/JPH01230180A/ja
Publication of JPH01230180A publication Critical patent/JPH01230180A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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) この発明は、工業製品のうち、製品基本部分が存在し、
それに対しオプションを追加する等の方法により、要求
される仕様を実現する準標準製品の設計のうち、仕様を
完成する仕様決定段階と、その仕様を実現するための機
能を設計する概念設計段階とを計算機により支援する装
置、過去の膨大な設計事例や熟練設計者の経験的知識等
を有効に利用することができる概念設計業務支援装置に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、概念設計向き知識ベースシステムとしては、例え
ば精密機械論文誌、50@4号 (1984年)、47
〜52頁に示されているように推論機構として生成規則
を採用した知識ベースシステムが知られている。 ところで、従来の概念設計業務支援装置では、主に新規
に概念設計を行なう場合の支援を対象にしており、過去
の設計事例を有効に利用して概念設計業務を支援するこ
とは行なわれていなかった。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来の概念設計業務支援装置では、 ■仕様が来るたびに新規に設計しなければならないため
、短時間で複数の設計が平行して処理される場合には単
純な誤りが発生しやすい、■過去の設計事例が有効に利
用できず、設計支援装置を設計した時点で考慮されてい
ない対応をした事例に関する知識の将来的な利用が困難
、■他の設計者の担当した設計事例についての知識を利
用できない、 ■非熟練設計者が熟練設計者の様々な知識を利用できな
い、 などの課題があった。 この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、過去の設計事例を有効に活用できるとともに、設計
に要するコストを軽減し、単純な誤りを回避できる概念
設計業務支援装置を得ることを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る概念設計業務支援装置は、熟練設計者か
ら獲得した経験的知識や設計手順に関する知識等の手続
的な知識を、最適な表現形式で記憶する手続的知識記憶
手段と、法律的知識、過去の失敗事例についての要約的
知識、拘束条件等に関する宣言的知識を構造的な表現形
式で記憶する宣言的知識記憶手段と、機能や部品等の仕
様実現情報を、階層構造を持つ情報連鎖として表現し記
憶する仕様実現情報記憶手段と、過去の設計事例に関す
る知識を宣言的に記憶する事例データベースと、上記仕
様を入力する入力手段と、この入力手段から入力された
仕様を、上記宣言的知識記憶手段からの入力に基づきチ
ェックする仕様チェック手段と、この仕様チェック手段
でのチェックで仕様が不適当と判断された場合に、上記
手続的知識記憶手段からの入力に基づき仕様を修正する
仕様修正手段と、上記仕様チェック手段で適当と判断さ
れた仕様又は上記仕様修正手段で修正された仕様を、決
定された仕様として記憶する仕様記憶子゛段と、この仕
様記憶手段および上記手続的知識記憶手段からの各入力
に基づき、仕様の特徴をキーワードとして抽出する仕様
特徴抽出手段と、この仕様特徴抽出手段および上記事例
データベースからの各入力に基づぎ、最適な類似事例を
検索する類似事例検索手段と、この類似事例を上記仕様
記憶手段および仕様実現情報記憶手段からの各入力に基
づき修正し設計解を得る事例修正手段とを設けるように
したものである。 (作用) この発明においては、手続的知識が、@適な表現形式、
例えば条件部分と手続部分とからなるプロダクションル
ール形式で表現され、手続的知識記憶手段に記憶される
。また宣言的知識が、構造的な表現形式、例えばフレー
ム形式で表現され、宣言的知識記憶手段に記憶される。 また仕様実現情報が階層構造を持つ情報連鎖として表現
され、仕様実現情報記憶手段に記憶される。さらに、過
去の設計事例に関する知識が、事例データベースに宣言
的に記憶される。これら各記憶内容は、仕様を完成する
仕様決定段階およびその仕様を実現するための機能を設
計する概念設計段階で用いられ、これにより設計解が得
られる。そして、上記各記憶内容に、上述の構成や表現
形式を採用することにより、知識の保守や新たな知識の
追加が容易となり、また他の製品の設計を支援する場合
でも、知識を容易に変更できる。 〔実施例〕 第1図は、この発明に係る概念設計業務支援装置の一実
施例の全体構成図である。この実施例は、第1図からも
明らかなように、熟練設計者から獲得した経験的知識や
設計手順に関する知識等の手続的知識を、最適な表現形
式で記憶する手続的知識記憶手段(1)、法律的知識、
過去の失敗事例についての要約的知識、拘束条件等に関
する宣言的知識を、構造的な表現形式で記憶する宣言的
知識記憶手段 (2)、機能や部品等の仕様実現情報を
、階層構造を持つ情報連鎖として表現し記憶する仕様実
現情報記憶手段 (3)、過去の設計事例に関する知識
を宣言的に記憶する事例データベース(4)、および入
力手段 (5)をそれぞれ設け、この入力手段 (5)
から入力された仕様を、宣言的知識記憶手段 (2)か
らの入力に基づいて仕様チェック手段 (6)でチェッ
クするとともに、仕様チェック手段 (6)でのチェッ
クで仕様が不適当と判断された場合には、手続的知識記
憶手段(1)からの入力に基づいて仕様修正手段 (7
)で仕様を修正する。 そして、上記仕様チェック手段 (6)で適当と判断さ
れた仕様あるいは上記仕様手段 (7)で修正された仕
様は、決定された仕様として仕様記憶手段(8)に記憶
するとともに、仕様特徴抽出手段 (9)において、手
続的知識記憶手段(1)からの入力に基づき、その特徴
をキーワードとして抽出する。 また、類似事例検索手段(10)において、仕様特徴抽
出手段 (9)および事例データベース(4)からの各
入力に基づき、最適な類似事例を検索し、この類似事例
を、仕様記憶手段 (8)および仕様実現情報記憶手段
 (3)からの各入力に基づき、事例修正手段(11)
において修正し、設計解を得るように構成されている。 第2図は、第1図の実施例の概念設計業務支援装置を示
すハードウェア構成図であり、図中、(21)はスペシ
ャリストで、一種のブラックボードである作業記憶ユニ
ット(22)を通じて仕様や設計途中解を作成する(機
能、機器、電気系統、信号系統、配置等に関する設計ス
ペシャリスト)とともに、それらを様々の視点からチェ
ック(拘束条件違反、コスト、失敗例等に関するチェッ
クスペシャリスト)するようになっている。このスペシ
ャリスト(21)は、熟練設計者から獲得した経験的知
識や設計手順に関する知識等の手続的知識と、法律的知
識、過去の失敗事例についての要約的知識、拘束条件に
関する宣言的知識と、機能や部品等の仕様実現情報とか
ら構成され、これは必要に応じ、インターフェイスユニ
ット(23)を介しCRT (24)に表示される。ま
た事例データベース(25)には、過去の設計事例に関
する知識が宣言的に記憶されている。 この装置に使用されている知識のうち、スペシャリスト
(21)における手続的知識の表現は、第3図に示すよ
うにそれに適した表現形式、例えば「もし〜ならば、・
・・を実行する」という条件部分と手続部分とからなる
プロダクションルール形式で表現される。またスペシャ
リスト(21)における宣言的知識や仕様実現情報は、
構造的な表現形式で表現される。第4図は機能の表現例
を示し、各機能単位の名称を動作内容により表現し、動
作内容を、「対象(0)」と対象に対する「操作(Ol
l)Jの対op(o)で表現している。例えば、モータ
を制御する機能は、“制御〔モータ〕”と表現される。 以上のような構成や表現形式の採用により、知識の保守
や新たな知識の追加が容易になる。また他の製品の設計
を支援する場合でも、知識を容易に変更できる。 次に、この実施例の動作について説明する。仕様決定段
階における動作を第5図に示す。まず、仕様決定段階で
は、選択肢からの選択という形式でキーボード入力され
た仕様(ステップ(51))に対して、まず拘束条件や
過去の失敗例などの知識によりチェックを行う(ステッ
プ(52))。仕様に問題がある場合には、ステップ(
53)において、問題点が指摘され、熟練設計者から獲
得した経験的知識に基づいて代替案が提示され、対話型
で仕様を修正する(ステップ(54))。仕様に問題が
ないと概略設計段階に移行する。 次に、概略設計段階における動作を第6図を参照して説
明する。まず、類似事例の検索を以下の要領で行う。熟
練設計者へのインタビューにより獲得された経験的知識
に基づいて、仕様の特徴をキーワードとして自動抽出す
る(ステップ(61))。抽出されたキーワードが不十
分であれば、設計者が修正できる。次にキーワードをデ
ータベース中の過去の設計事例のキーワードと比較して
、一致するキーワード数がもつとも多い事例を類似事例
の候補とする。候補が複数ある場合は、その中で最新の
事例を選択する。設計者は、類似事例の内容を見て不適
当と判断した場合は、他の事例(2番目に新しい事例な
ど)を選択したり、適当な事例の見つからない場合には
予め用意された標準的な設計群を選択する(ステップ(
62)、(63) )。 次に選択した事例を仕様に基づいて修正する(ステップ
(64))。事例に関する知識の内、仕様を実現する機
能の集合を階層構造の持つ機能連鎖として表現し記憶し
ている。この装置では、機能を設計するために、第7図
に示すように設計者が指定する機能とその機能を実現す
る1ランク下位の機能連鎖をグラフ形式で計算機端末の
画面上に表示し、それに対して様々な操作を行うことに
よって機能を設計する。その際、伝達機能をリンク、そ
れ以外の機能をノードで表現する。伝達機能の表現では
、単に伝達関係を表す場合、(上位レベルでの設計)に
は矢線なしの実線、電力の伝達を表す場合は実線の矢印
、情報の伝達を表す場合は点線の矢印(下位レベルでの
設計)で表現する。グラフは左から順に機能が動作する
ことを表す。 設計者は機能の修正・追加・削除・検索そのためのモー
ド選択をマウスによって行い、機能名などの文字の入力
はキーボードから入力する。キーボード入力のうち、機
能や部品に関する間合せは人間の問題解決過程に適合し
た間合せ方法で、試行錯誤により段階的に検索対象を絞
り込めるようにする。例えば、 (a)問合せの追加、削除、修正機能 (b)検索制御コマンド を提供する。(a)は検索対象が満足すべき条件を、先
行する検索の結果を見ながら順次完成させてゆくための
機能である。問合せのたびに候補が出力される。(b)
は、出力される候補数を制限したり、特定期間に設計さ
れた事例だけに検索対象を限定するなどの制御を行う。 次に機能の修正方法について説明する。仮に仕様では機
能F (=op(o ) )が要求されているのに、類
似事例にはないとする。この場合には、検索モードに入
り、機能Fを持つ事例を間合せ、適当な事例の設計群を
コピーすればよい。その際、画面に表示されたレベルで
しか設計できないので、設計者は機能Fをコピーしたい
設計レベルを画面に設定する。設計レベルの変更はマウ
ス操作のみで行えるようにする。 検索モードでの入力はキーボードからの機能名や検索制
御コマンドなどである。機能名Fを入力すると、機能F
を持つ事例が検索され、最新のものから順に出力される
。複数の機能名を入力した場合には、それらの機能のす
べであるいは一部を持つ事例が検索される。もし入力さ
れた機能のすべてを持つ事例がない場合には、その原因
となっている機能を類似機能に置換えた検索を試みる。 類似機能は機能分類に関する知識に基づいて設定される
。 検索方法にはこの他に、機能の対象や操作だけを指定す
る形式(例えばop()や−
〔0〕:下線部分には任意
であることを表す)や、上位・下位機能による間合せも
受付る。 設計者が候補の中から適当な事例を選択すると、その事
例の機能Fおよびその下位機能に関するデータがコピー
される。コピー位置は画面上の機能連鎖内にマウスで指
定する。 機能の削除は、削除モードに人って、画面の機能連鎖中
に位置をマウスで指定する。指定された機能とそれに関
連するすべてのデータが消去される。この他にも様々な
モードを提供する。 このようにして類似事例の修正がなされたならば、ステ
ップ(65)において修正が終了か否かを判別するとと
もに、ステップ(66)においてチェックを行ない、そ
の内容が適当であれば、これを設計解とする。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、過去の設計事例を有
効に利用するとともに、熟練設計者の知識を共有できる
ために、誤りのない優秀な設計を低コストで実現できる
等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す概念設計業務支援装
置の全体構成図、第2図はそのハードウェア構成図、第
3図は手続的知識の表現形式を示す説明図、第4図は仕
様実現情報のうちの機能データの表現形式を示す説明図
、第5図は仕様決定段階における動作を示すフローチャ
ート、第6図は概念設計段階における動作を示すフロー
チャート、第7図は画面への機能連鎖表示例を示す説明
図である。 (1)・・・手続的知識記憶手段、 (2)・・・宣言的知識記憶手段、 (3)・・・仕様実現情報記憶手段、 (4)・・・事例データベース、 (5)・・・入力手段、 (6)・・・仕様チェック手段、 (7)・・・仕様修正手段、 (8)・・・仕様記憶手段、 (9)・・・仕様特徴抽出手段、 (10)・・・類似事例検索手段、 (11)・・・事例修正手段。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人  大  岩  増  雄 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第7図 上イ菱す護肯邑         壬イ辷麿fatfi
手続補正書(自発) 1・事件の表示   特願昭63−56663号2、発
明の名称 概念設計業務支援装置 3、補正をする者 明細書の発明の詳細な説明の欄、及び図面。 、゛ニー /、・′、゛)・− 一”・ 、・い−。 6、補正の内容 (1)明細書第2頁第19〜20行の「概念設計段階」
という記載を「概略設計段階」と補正する。 (2)同書同頁第20行の「支援する装置、」という記
載を「支援し、」と補正する。 (3)同書第6頁第15行の「概念設計段階」という記
載を「概略設計段階」と補正する。 (4)同書第7頁第19行の「手続的知識記憶手段(1
)」という記載を「手続的知識記憶手段(1)及び入力
手段(5)」と補正する。 (5)同書第8頁第10〜11行の「仕様実現情報記憶
手段(3)」という記載を「仕様実現情報′記憶手段(
3)及び入力手段(5)」と補正する。 (6)図面中第!図及び第7図をそれぞれ別紙のとおり
補正する。 7、添付書類の目録 図  面                     
  1  通以  上 第 1 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 熟練設計者から獲得した経験的知識や設計手順に関する
    知識等の手続的な知識を最適な表現形式で記憶する手続
    的知識記憶手段と、法律的知識、過去の失敗事例につい
    ての要約的知識、拘束条件等に関する宣言的知識を、構
    造的な表現形式で記憶する宣言的知識記憶手段と、機能
    や部品等の仕様実現情報、階層構造を持つ情報連鎖とし
    て表現し記憶する仕様実現情報記憶手段と、過去の設計
    事例に関する知識を宣言的に記憶する事例データベース
    と、上記仕様を入力する入力手段と、この入力手段から
    入力された仕様を、上記宣言的知識記憶手段からの入力
    に基づきチェックする仕様チェック手段と、この仕様チ
    ェック手段でのチェックで仕様が不適当と判断された場
    合に、上記手続的知識記憶手段からの入力に基づき仕様
    を修正する仕様修正手段と、上記仕様チェック手段で適
    当と判断された仕様又は上記仕様修正手段で修正された
    仕様を、決定された仕様として記憶する仕様記憶手段と
    、この仕様記憶手段および上記手続的知識記憶手段から
    の各入力に基づき、仕様の特徴をキーワードとして抽出
    する仕様特徴抽出手段と、この仕様特徴抽出手段および
    上記事例データベースからの各入力に基づき、最適な類
    似事例を検索する類似事例検索手段と、この類似事例を
    上記仕様記憶手段および仕様実現情報記憶手段からの各
    入力に基づき修正し設計解を得る事例修正手段とを具備
    することを特徴とする概念設計業務支援装置。
JP63056663A 1988-03-10 1988-03-10 概念設計業務支援装置 Pending JPH01230180A (ja)

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JPH01230180A true JPH01230180A (ja) 1989-09-13

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ID=13033636

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JP63056663A Pending JPH01230180A (ja) 1988-03-10 1988-03-10 概念設計業務支援装置

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JP (1) JPH01230180A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0477871A (ja) * 1990-07-13 1992-03-11 Sharp Corp アイディアプロセッサ装置
JP2023082281A (ja) * 2021-12-02 2023-06-14 三井住友建設株式会社 設計支援システム、情報処理装置、設計支援方法およびプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0477871A (ja) * 1990-07-13 1992-03-11 Sharp Corp アイディアプロセッサ装置
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