JPH01287746A - 知識ベース洗練装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエキスパートシステムの構築に必要な知識ベー
スの作成の際に適用される知識ベース洗練装置に関する
。

［従来の技術］ 一般にエキスパートシステムは、第３図に示すように構
成されている。すなわち、このエキスパートシステム２
０は専門家の知識をルールの形で蓄積する知識ベース２
１と、与えられた事象たとえば異常をきたしている対象
の症状に対して知識ベース２１中のルールを逐次照合す
ることにより新しい事象を導く推論エンジン２２と、知
識ベース２１と推論エンジン２２との制御および人間Ｍ
との情報の入出力を行なう管理システム２３とから構成
されている。

また、専門家の知識を計算機が容易に利用できるように
変換して知識ベースを作成する作業を「知識獲得」と呼
んでいる。・この「知識獲得」は、初期知識ベースの作
成と知識ベース洗練とにより構成されている。初期知識
ベースは専門家とのインタビュー等により専門家の知識
を抽出し、ルールに変換することにより作成したもので
ある。しかしこのルールには誤って記述されている可能
性があり、洗練されていない粗い知識ベースである。

知識ベースの洗練とは、予め作成された初期知識ベース
の誤りを発見し、修正することにより知識ベースの完成
度を高める作業である。この知識ベース洗練に伴う作業
は、機械化が困難であるため、人手により以下の作業が
行なわれていた。

（１）知識ベース中のルールの相互関係を十分把握した
うえで、知識ベース中のルールの全てを逐−調べること
によりルールの誤りを見付は出し、当該ルールの修正案
を作成する。

（２）上記（１）で提起されたルールの修正をすること
により、他の事象に対して推論した帰結が正しい結論を
導くことを確認した後、知識ベース中のルールを修正す
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の知識ベース中のルールの修正作業には次に示
すような問題点があった。

（１）知識ベースが大きな場合、推論の結論である帰結
が一般に複数のルールから導かれているので、知識ベー
ス中のどのルールを修正する必要があるのかを決定する
ために、膨大な時間を要する。

（２）知識ベース中のルールを修正した後、再度夫々の
事象に対する推論を行なうことにより推論の結果に悪い
影響を与えないことを確認することに、莫大な労力を要
する。

そこで本発明は、知識ベース中のルールの修正を迅速か
つ正確に行なうことが可能な知識ベース洗練装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決し目的を達成するために次のよ
うな手段を講じた。すなわち、専門家の知識をルールの
形で蓄積する知識ベースと、事象に対して上記知識ベー
スに基づき推論を行う推論エンジンとを備えたエキスパ
ートシステムにおいて、事象を入力しかつ人間と質疑応
答をするための入出力手段と、この入出力手段により入
力された事象のうち＠擬的に作成された初期事象とこの
初期事象から当然推論されるはずである結論事象とから
なる教師データを記録する教師データ記録装置と、上記
教師データに対して前記推論エンジンが推論した帰結と
前記教師データの初期事象に対する結論事象とを比較す
る手段と、前記帰結を導いたルールを前記知識ベース中
から探索する手段と、前記知識ベースの誤りである可能
性の有るルールの修正案を提起する手段と、上記探索し
たルールと提起したルールの修正案とを記録する記録装
置と、この記録装置に記録されている情報を洗練する修
正案作成装置と、上記装置および手段を統合する管理装
置とを備えるようにした。

［作用コ 上記手段を講じたことにより次のような作用を奏する。

（イ）予め作成された教師データ中の結論事象と、教師
データ中の初期事象から推論した帰結とが一致しない場
合、この帰結を導くのに用いたルール系列を知識ベース
中から探索し、このルール系列の中から修正すべきルー
ルを選び出し、記録すると同時に、ルールの修正案が記
録される。

（ロ）予め作成された教師データ中の結論事象と、教師
データ中の初期事象から推論した帰結とが一致した場合
、この帰結を導くのに用いたルール系列を知識ベース中
より探索し、この探索されたルール系列の夫々のルール
を修正すべきでないルールとして記録される。

（ハ）上記（イ）（ロ）により記録されたルールの内、
相互に矛盾する修正案は削除され、ルールの修正案が提
示される。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の構成を示す図である。第１
図中、第３図と同一部分には同一符号を付し、詳細な説
明は省略する。１０は知識ベース洗練装置であり次の如
く構成されている。入出力装置１１は、初期事象および
この初期事象に対して当然推論されるはずである結論事
象からなる教師データを入力し、かつ知識ベース２１中
のルールの修正決定室を出力するための装置である。教
師データ記録装置１２は、入出力装置１１により入力し
た教師データを記録する装置である。探索装置１３は、
エキスパートシステムの推論エンジン２２が知識ベース
２１から推論を行った結果、正しい帰結を導いた場合、
修正すべきでないルールを知識ベース２１中から探索し
、誤った帰結が導かれた場合には修正すべきルールを知
識ベース２１中から探索し、この探索された修正すべき
ルールの帰結部の修正案を記録装置１４に格納する装置
である。修正案作成装置１５は、上記記録装置１４に格
納されている修正すべきでないルールと修正すべきであ
るルールおよび修正案との中から矛盾する修正案を削除
し、修正すべきルールの修正案をオペレータＭに提案す
る装置。管理装置１６は前記した入出力装置１１．教師
データ記録装置１２．探索装置１３．記録装置１４．修
正案作成装置１５を管理すると共に、オペレータＭから
の知識ベース修正命令に応じて知識ベースの修正を行な
うための管理装置である。知識ベース２１に格納されて
いるルールの具体的な例を表１に示す。

表　　　２ 次に上記のように構成された本実施例の知識ベース洗練
装置の動作を第２図に示すフロー図および表１１表２を
適時参照して説明する。

［Ｓｔ、１］ 管理装置１６は、教師データ記録装置１２から読込んだ
教師データの初期事象に基づいて知識ベース２１と推論
エンジン２２とにより推論を行なうようすいろｎｅンジ
ン２２に命令を発する。例えば表２に示す教師データに
基づいて上記推論を行なった場合、次に示すような帰結
を得る。知識ベース洗練装置は、本来−つの初期事象に
対して推論を行って後、Ｓｔ、２〜Ｓｔ、４の処理が行
なわれるが、ここでは装置の説明を簡単にするために次
に示すように二つの初期事象の処理についてまとめて説
明する。

■教師データの第１の初期事象から帰結「燃料供給系統
の故障である」が導かれた。

■教師データの第２の初期事象から帰結「燃料供給系統
の故障である」が導かれた。

［Ｓｔ、２］ 推論システムの導き出した帰結と、次に示す教師データ
の結論事象とを比較する。■教師データの第１の結論事
象は「蓄電系統の故障である」である。

■教師データの第２の結論事象は「燃料供給系統の故障
である」である。

■の場合、第１の結論事象「蓄電系統の故障である」と
、推論した結果である帰結「燃料供給系統の故障である
」とは一致しないことが判明する。

したがって誤った帰結を導いた不完全なルールが知識ベ
ース２１に存在するとして、Ｓｔ、３の処理へ進む。ま
た■の場合、第２の結論事象「燃料供給系統の故障であ
る」と、推論した結果である帰結「燃料供給系統の故障
である」とが一致することから正しい帰結を導いた完全
なルールが知識ベース２１に存在するとして、Ｓｔ、４
の処理へと進む。

［Ｓｔ、３］ 知識ベース２１中の修正すべきルールと、修正すべきル
ールの修正案とを記録装置１４に記録する。その手順と
して先ず、探索装置１３は第１の初期事象から推論した
帰結「燃料供給系統の故障である」を導いたルールを知
識ベース２１中から「燃料供給系統の故障である」また
は「蓄電系統の故障である」を帰結部に持つルール及び
このルールに関係のあるルールを探索すると同時に、ル
ールの中に次に示すような誤りが存在するか否かを検討
する。

・条件部に足りない事象がある ・条件部に余分な事象がある ・帰結部に足りない事象がある ・帰結部に余分な事象がある 上記探索装置１３によりルールＲ２の帰結部の「燃料供
給系統の故障である」を削除する。ルールＲ２の帰結部
に「蓄電系統の故障である」を付加える１等の修正案が
上げられる。そしてこの修正すべきルールおよびこのル
ールの修正案は管理装置１６を介して記録装置１４に記
録される。

［Ｓｔ、４］ 知識ベース２１中の修正すべきでないルールを一紀録装
置１４に記録する。その手順として先ず、探索装置１３
は第２の初期事象から推論した帰結「燃料供給系統の故
障である」を導いたルール系列を探索すると同時に、こ
のルール系列中のルールの条件部または帰結部の事象を
削除、追加を行うことにより当該帰結を導けなくなる場
合、このルールは修正するべきでないルールとして管理
装置１６を介して記録装置１４に記録する。

［Ｓｔ、５］ 教師データ記録装置１２中のデータに対してＳｔ、１〜
Ｓｔ、４の処理を順次行なう。

［Ｓｔ、６］ 修正案作成装置１５は記録装置１４に記録されている修
正すべきルールおよび修正案と、修正すべきでないルー
ルとを次に示す要領で比較することにより、記録装置１
４内の相互に矛盾する修正案に関する情報は削除される
。

（１）教師データの各初期事象ごとに作成された修正案
の中に共通する修正案を選び出す。

（２）上記（１）により選び出された修正すべきルール
が修正すべきでないルールとして提起されていないルー
ルだけを更に選び出し、そのルールの修正案の提起され
ている頻度の多いものから順次並べ、次に示すように入
出力装置１１より出力する。

１、ルールＲ２の帰結部「燃料供給系統の故障である」
を削除する ２、ルールＲ２の帰結部に「蓄電系統の故障である」を
追加する ［Ｓｔ、７］ オペレータＭは入出力装置１１より出力された修正すべ
きルールの修正案のどれを採択するかの指示を入出力装
置１１に対して行なうことにより、Ｓｔ、８へ進む。ま
た、知識ベース２１内のルールを修正しない場合、その
旨を入出力装置１１に入力することにより知識ベース洗
練装置の処理は終了する。

［Ｓｔ、８］ 管理装置２１は修正案作成装置１５により作成された修
正案に基づいて知識ベース２１内のルールの修正を行な
うことにより、知識ベース洗練は終了する。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではな（
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

［発明の効果〕 本発明によれば、知識ベース中の不完全なルールの発見
および修正案の提起が迅速かつ正確に行うことが可能な
知識ベース洗練装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

ロック図、第２図は処理手順を示すフロー図である。第
３図はエキスパートシステムの構成を示すブロック図で
ある。 １０・・・知識支援獲得、１１・・・入出力装置、１２
・・・教師データ記録装置、１３・・・探索装置、１４
・・・記録装置、１５・・・修正案作成装置、１６・・
・管理装置、２０・・・エキスパートシステム、２１・
・・知識ベース、２２・・・推論エンジン。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 フｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 専門家の知識をルールの形で蓄積する知識ベースと、事
   象に対して上記知識ベースに基づき推論を行う推論エン
   ジンとを備えたエキスパートシステムにおいて、事象を
   入力しかつ人間と質疑応答をするための入出力手段と、
   この入出力手段により入力された事象のうち模擬的に作
   成された初期事象とこの初期事象から当然推論されるは
   ずである結論事象とからなる教師データを記録する教師
   データ記録装置と、上記教師データに対して前記推論エ
   ンジンが推論した帰結と前記教師データの初期事象に対
   する結論事象とを比較する手段と、前記帰結を導いたル
   ールを前記知識ベース中から探索する手段と、前記知識
   ベースの誤りである可能性の有るルールの修正案を提起
   する手段と、上記探索したルールと提起したルールの修
   正案とを記録する記録装置と、この記録装置に記録され
   ている情報を洗練する修正案作成装置と、上記装置およ
   び手段を統合する管理装置とを備えたことを特徴とする
   知識ベース洗練装置。