JPH02214939A

JPH02214939A - 推論実行システムの制御方法

Info

Publication number: JPH02214939A
Application number: JP3722489A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Onishi; 大西　靖典; Makoto Tsukioka; 誠月岡; Tetsuzo Tsukioka; 月岡　鉄三
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1990-08-27

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、エキスパートシステムのような推論実行シ
ステムを制御する方法に関するものであり、特に分散協
調型推論実行システムの制御方法に関するものである。

［従来技術］エキスパートシステムが対象とする問題が大規模化、複
雑化するにつれて、知識、ルールの数が増加し、これに
伴って設計が一層困難になる、推論実行の際の効率が低
下する等の問題が発生し始めた。また、システムの大規
模化にともない、システムの柔軟性、拡張性、保守性が
必須の要件となりつつある。これらの状況に対応する一
つの方法として、知識や推論実行機能（推論エンジン）
をその意味や性質に基づいて複数のグループに分散させ
、各グループではその与えられた区分の推論を行い、総
合的な問題の解決は各グループが決められた方法で協調
を取りながら実行していく方法が提案されている。その
代表的なものとして、情報処理学会論文誌Ｖｏ１．２７
　Ｎｏ、６　　（１９８６年６月）「通信／同期機能を
持つ分散型プロダクションシステムＰｏ−ＰＳＪに紹介
されているＰｏ−ＰＳ（Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　０ｒｉｅ
ｎｔｅｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　）か
知られている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、Ｐｏ−ＰＳをはじめとする従来の分散協
調型システムにおいては、次のような問題点があった。

（１）　　各グループ同士の情報の伝達はメツセージの
形式で伝達されるので、一つのグループから多数のグル
ープへの情報を伝達する場合には何度もメツセージ通信
を行わなけれはならない。従って時間がかかり、また、
手続きも複雑になるので設計が難しい。

（２）　　外部データを取り込む場合、各グループが必
要なデータを別々に取り込むか、一つのグルプが一括し
て取り込んでメツセージ通信で各クループに渡すかの方
法しかなく、いずれの方法をとるにしても時間がかかり
、手続きも複雑になるので設計が難しい。

（３）　　すべての各グループは推論を実行すべきタイ
ミングか否かにかかわらず起動されるため、無駄な起動
か多く、従って処理時間がかかる。

（４）　　すべての各グループは同一レベルとみなされ
、階層化の概念が無いのて、大規模かつ複雑なシステム
の効率的な構成が困難である。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、実用システムの構築が容易で、推論を高速に
実行てきる分散協調型推論システムの制御方法を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記課題は、要素間の対応関係を知識として知識ヘ−ス
フアイルに格納し前記知識に基づいて推論を行う推論実
行システムの制御方法であって、前記推論実行システム
をその意味や性質に基づいて複数のグループに分割し、
前記グループを階層構造に構成し、あるグループの推論
の起動は、上位の階層にあるグループからの指示によっ
てのみ行い、かつ、各グループが共通に参照できるブタ
エリアを設けたことを特徴とする推論実行システムの制
御方法により解決される。

ここで、要素間の対応関係とは、原因と結果との対応、
設計条件と設計要素との対応等、あらゆる対応関係を包
含するものである。

［作用］上記推論実行システムては、（１）　　あるグループの推論の起動は、上位の階層に
あるグループからの指示によってのみ行うので、実行不
要なグループの起動・実行は行わなくて済み、従って全
体の実行時間が短縮される。

（２）　　各グループが階層構造に構成されるので、大
規模で複雑なシステムの構築が容易に実現できる。

（３）　　各グループが共通に参照できるデータエリア
を設けることにより、グループ間のメツセージ伝送の回
数が減り、従ってデータが複雑に伝送される場合でもシ
ステムの構築が容易になり、かつシステムの処理効率も
高くなる。

［実施例］以下、本発明の１実施例を、第１図と第２図を参照して
説明する。第１図は本発明の制御方法によって制御され
る推論実行システムである。第１図において、１は推論
実行システム、２は時間管理タイマ、３は共通データエ
リア、１００．１１０．１２０．１３０．１１１．１１
２は、推論実行システム１の知識や推論実行機能（推論
エンジン）をその意味や性質に基づいて複数のグループ
に分散させた各グループを示し、プロダクションシステ
ム（以下ＰＳと略す）と呼ばれるものである。各ＰＳは
階層化されており、第１図においては、ＰＳｌｏｏは最
上位の第１階層、ＰＳｌｌｏ、１２０．１３０は第２階
層、ＰＳＩＩＩ、１１２は第３階層に位置付けられてい
る。この推論実行システムにおいては、第各階層のＰＳ
は、それより上位の階層のＰＳによってのみ起動される
ように制御される。共通データエリア３は、どのＰＳか
らも自由に参照、書き込みが許される。

以下、この推論実行システム１の作動を説明する。

まず、最上位の階層にあるＰＳｌｏｏが起動される。Ｐ
Ｓｌｏｏの起動は、推論実行システム内で起動すべきグ
ループが無くなったときに起動するようにしても良いし
、時間管理タイマ２、外部割り込み又は推論実行システ
ム１外の他タスクにより行うようにしても良い。ＰＳｌ
ｏｏは、共通データエリア３を参照し、自己の保有する
知識ベース、固有の推論エンジン及び固有のデータエリ
アを使用して推論を行い、その結果、必要なデータを共
通データエリア３に書き込み、あるいはメツセージとし
て下位の階層に送り、起動の必要な第２階層のＰＳを決
定して起動をかける。好ましくは、複雑な伝送が必要な
データは共通ブタエリア３に書き込み、単純な伝送でよ
いデータはメツセージとして下位の階層に送るように設
計される。例えばＰＳＩＩＯが起動されたとすると、Ｐ
Ｓｌｌｏは、共通データエリア３を参照し、自己の保有
する知識ベース、固有の推論エンジン及び固有のデータ
エリアを使用して推論を行い、その結果、必要なデータ
を共通データエリア３に書き込み、あるいはメツセージ
として下位の階層に送り、起動の必要な第３階層のＰＳ
を決定して起動をかける。このようにして、起動の必要
なＰＳのみが上位階層から順次起動されて必要な推論を
行う。もちろん、第ｎ階層のＰＳが第（ｎ＋２＞階層以
下の階層のＰＳを起動することも可能である。この場合
、システムの構成によっては、始めに各ＰＳのレベルを
固定せず、第ｎ階層のＰＳから起動されたＰＳをすべて
第（ｎ＋１）階層に位置付けるというように、ＰＳのレ
ベルをダイナミックに変えることもできる。同階層のＰ
Ｓが複数起動された場合には、その階層のＰＳの実行を
順次行い、その階層のＰＳの実行を全て終了してから下
の階層のＰＳの実行を開始するように制御される。

このように、推論の実行は上位階層のＰＳから下位の階
層のｐｓに向かって順序良く整然と行われ、起動の必要
のないＰＳは起動されないので、高速に推論を実行する
ことができる。また、各１８間のデータの受は渡しは、
複雑なものは共通データエリア３を介して行われ、単純
なもののみが１８間でメツセージの形で行うように使い
わけが可能であるので、システムの構築が容易で処理効
率も高い。

第２図は、本発明によって制御される推論実行システム
を、ごみ焼却炉の制御システムに使用した具体例の一部
（炉温の異常上昇対策）を示す図である。ごみ焼却炉の
制御システムのうち第２図に示される部分は、スケジュ
ーラ１１、前処理タスク１２、炉温上昇タス久群１３、
後処理タスク１４から構成され、これらのタスクが共通
して参照・書き込みができる共通データエリア３を有し
ている。スケジューラ１１・は最上位の第１階層に位置
付けられ各タスクの制御を行うものである。

スケジューラ１１は、まず、前処理タスク１２を起動す
る。前処理タスク１２は、ごみ焼却炉のプロセスデータ
を入力し、共通データエリア３に格納する。その後、ス
ケジューラ１１は炉温上昇タスク群１３を起動する。炉
温上昇タスク群１３は、推論により炉温の上昇を予知し
、その結果に基づき推論により最適な対策を決定すると
共に、対策がとられて炉温の異常上昇が回避できたと判
断したときは、どのような手順により通常の制御状態に
戻ったら良いかを推論により決定する機能を有する。

炉温上昇タスク群１３は、炉温の異常上昇と正常復帰を
予知する炉温上昇予知タスク１５、炉温の異常上４に対
する最適な対策を決定する炉温上昇対策タスク１６、炉
温か正常に戻ったとき、通常の制御状態に戻る手順を決
定する炉温上昇復帰タスク１７から成り立っており、炉
温上昇予知タスク１５は第２階層、炉温上昇対策タスク
１６と炉温上昇復帰タスク１７は第３階層に位置付けら
れている。

まず、スケジューラ１１により、炉温上昇予知タスク１
５が起動される。炉温上昇予知タスク１５は、共通デー
タエリア３に格納されたプロセスデータを知識ベース中
に格納された炉温の予知ルールにあてはめて、炉温の異
常上昇の発生と正常状態への復帰を予知する。そして、
炉温の異常上昇が予知された場合には炉温上昇対策タス
ク１６を、炉温の異常上昇が回避できたと判断された場
合には場合には炉温上昇復帰タスク１７を起動する。炉
温上昇対策タスク１６が起動されたとき、炉温上昇対策
タスク１６は、共通データエリア３に格納されたプロセ
スデータを知識ベース中に格納された対策決定ルールに
あてはめて、最適な対策を決定して共通データエリア３
中の推論結果領域に書き込む。炉温上昇復帰タスク１７
か起動されたとき、炉温上昇復帰タスク１７は、共通デ
ータエリア３に格納されたプロセスデータを知識ベース
中に格納された対策決定ルールにあてはめて、最適な復
帰手順を決定して共通データエリア３の推論結果領域に
書き込む。

最後にスケジューラ１１が後処理タスク１４を起動する
と、後処理タスク１４は、共通データエリア３中の推論
結果領域のデータを出力する。

炉温上昇対策タスク１６と炉温上４復婦タスク１７は、
両方が同時に起動されることはない。また、炉温上昇予
知タスク１５の推論により炉温の異常上昇も正常復帰も
検出されなかったときは、炉温上昇対策タスク１６も、
炉温上昇復帰タスク１７も起動されることはない。

このように、無駄な起動　実行を防ぐことができ、また
複雑な伝送は共通データエリア３を介して行うことによ
りシステムの構築が容易にな・す、かつシステムの処理
効率も高くなる。

なお、本実施例においては、各グループを構成するのは
プロダクションシステムとして説明したが、本発明にお
いて各グループを構成するのはプロダクションシステム
に限られるものではなく、他の知識表現の集合でもよい
。

［発明の効果］以上説明したごとく、本発明の制御方法によれば、推論
実行システムをその意味や性質に基づいて複数のクルー
ズに分割して階層構造に構成し、あるグループの推論の
起動は上位の階層にあるグループからの指示によっての
み行うので、実行不要なグループの起動　実行は行わな
くて済み、全体の実行時間が短縮される。また、各グル
ープが階層構造に構成されるので、大規模で複雑なシス
テムの構築が容易に実現できる。更に、各グルプが共通
に参照てきるデータエリアを設けたので、グループ間の
メツセージ伝送の回数が減り、データが複雑に伝送され
る場合でもシステムの構築が容易になり、かつシステム
の処理効率も高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御方法によって制御される推論実行
システムを表すブロック図、第２図は本発明によって制
御される推論実行システムをごみ焼却炉の制御システム
に使用した具体例の一部（炉温の異常上昇対策）を示す
図である。１・推論実行システム、３・・−共通データエリア、１
００．１１０，１２０．１．３０，１１１，１１２・・
・推論実行システムのグループ（プロダクションシステ
ム）。

Claims

【特許請求の範囲】

要素間の対応関係を知識として知識ベースファイルに格
納し、前記知識に基づいて推論を行う推論実行システム
の制御方法であって、前記推論実行システムをその意味
や性質に基づいて複数のグループに分割し、前記グルー
プを階層構造に構成し、あるグループの推論の起動は、
上位の階層にあるグループからの指示によってのみ行い
、かつ、各グループが共通に参照できるデータエリアを
設けたことを特徴とする推論実行システムの制御方法。