JPH0264736A - 知識推論処理装置 - 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、各ルール内に使用頻度を示す値を付加すると
ともに、推論処理部にルールの採用しきい値を設けたこ
とにより知識推論処理を効率よくかつ高速に実行できる
知識推論処理装置に関する。

［従来の技術とその課題］ 知識推論処理装置等に関する技術は、例えば特開昭６１
−１０９１８号公報に開示されているが、この知識推論
処理装置は、″もし〜ならば・・・である゛の構文で表
された知識としての複数のプロダクションルール（以下
ルールと記す）の条件部が事実データと一致した場合の
競合解消方法として、ルールの使用履歴情報とルールの
意味的重要度との２つの要素をルールが有することで推
論処理時間を短くするための工夫がなされている。

しかし、ルールが有する前記使用履歴情報等は、固定さ
れた情報であり推論処理中随時変更されるものではない
。又、採用するルールを決定する基準となるしきい値を
設けていないことより推論処理時間の短縮が完全でない
という欠点があった。

本発明は各ルール内にルールの使用頻度を示す値を含み
、推論処理部に前記頻度値と比較されるしきい値を設け
ることにより、ルールの競合を容易に回避できる知識推
論処理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、知識を前提条件部と結論部との対であるルー
ルの複数個の集合として表現し蓄積したルールベースメ
モリと、前記ルールベースメモリ内のルールを適用する
順序を示したルールポインタ群と各ルールの使用頻度を
示す頻度値とを格納するルールポインタテーブルと、し
きい値を保持し、ルールと事実データとのマツチング処
理の前又は後にルールが保持する頻度値と前記しきい値
とを比較し採用するルールを選択する推論処理部と、前
記推論処理部へ送出される事実データ及び推論処理中に
発生する結論データを格納する記憶部とを、備えたこと
を特徴とする。

［作用コ ルールポインタテーブルは、推論処理に使用するルール
の順序を示すルールポインタとともに、各ルール毎に使
用頻度を示す頻度値とを格納する。

推論処理部は、供給されろルールと事実データとのマツ
チング処理を行なうが複数のルールの条件部が事実デー
タと一致した場合、ルールが有する頻度値を基にルール
の選択を行うことかできるがさらに推論処理部は、推論
処理部が保持するしきい値と推論処理部に供給されるル
ールが保持している頻度値とを比較しマツチング処理を
行うルールを選択するかもしくは、供給されるルールと
事実データとのマツチング処理を実行後成立したルール
が保持する頻度値と前記しきい値とを比較し採用するル
ールを選択する。

［実施例］ 本発明の一実施例を示す第１図において、ルールとのマ
ツチングを行なうために、外部より事実データが外部イ
ンタフェース部ｌを介しワーキングメモリ４へ供給され
ここに記憶された後、推論開始を実行する推論開始信号
が外部インタフェース部１を介してシーケンサ２に供給
され、シーケンサ２は推論処理実行部３へ推論処理を実
行するシーケンス情報を送出する。

一方、シーケンサ２及び推論処理実行部３を介してルー
ルポインタテーブル６よりルールポインタが与えられる
ルールベースメモリ５は、第２図に示すように、ルール
ｌからルールｎまでのｎ個のルールから構成されており
、１個のルールは、第３図に示すように、１個もしくは
任意のｍ個の条件文からなる条件部と、１個もしくは任
意の４個の結論部からなる結論部とから構成されている
。

尚、各条件文及び各結論部は数ビットもしくは数バイト
のデータから構成されるものであり、そして各ルール毎
にそのルールについてのｍ個の条件文の全てが成立して
初めて結論文Ｃ個の全てが実行されるものである。又、
各ルールの先頭を示すアドレスがルールポインタとして
、又各ルールの使用頻度を示す頻度値とがルールポイン
タテーブル６に記憶されている。ルールポインタテーブ
ル６は、第４図に示すように、例えばアドレスｌにルー
ルｌのポインタを格納し、アドレス２にルール２のポイ
ンタを格納している。そして、ルールの実行順序は、ル
ールポインタテーブル６に記憶しているポインタの順序
に依存させろことができる。又、ルールポインタテーブ
ル６に格納される、各ルールが有する頻度値の、初期値
又は更新値を外部インタフェース部ｌ及びシーケンサ２
を介して外部より設定することができ、又推論処理を行
ったときはそのルールが成立するか否かに応じて随時自
動的にそのルールの頻度を更新することもできる。

推論処理実行部３は、第５図に示すように算術論理演算
部（園内ではＡＬＵと略す）ｌＯを備え、スイッチ１１
を切り換えることで算術論理演算部ｌＯにはルールポイ
ンタテーブル６より直接各ルールの頻度値か供給される
とともに、推論処理実行部３に外部より予め設定されて
いる、前記頻度値と比較されるしきい値が供給される。

尚、このしきい値は随時外部より変更することができる
。

そして推論処理実行部３は、ルールポインタテーブル６
よりシーケンサ２及び推論処理実行部３を介しルールベ
ースメモリ５へ供給されるルールポインタにてルールベ
ースメモリ５からルールを読み出すとともにこのルール
に基づいて対象となる前記事実データをワーキングメモ
リ４から読み出す。そしてスイッチ１１を切り換えるこ
とでこれらのルール及び事実データが算術論理演算部ｌ
Ｏへ供給され、算術論理演算部１０は、前記ルールと前
記事実データとのマツチング処理を実行する。

前記事実とルールのマツチング処理の内、前記条件部処
理の場合、前述したように全ての条件文のマツチングが
成立した時、推論処理実行部３は連続して結論部のルー
ルをとり出し順次実行して行く。尚、条件文の内１つで
もマツチングが成立しない場合には、推論処理実行部３
は、結論部の実行を行わずシーケンサ２に信号を送出す
る。そしてシーケンサ２は、ルールポインタテーブル６
から次のルールのルールポインタを抽出し、このルール
ポインタを推論処理実行部３を介しルールベースメモリ
５に送出し、推論処理実行部３は、ルールベースメモリ
５より送出されるそのルールポインタに該当するルール
にて前記事実とのマツチングを実行する。もし同時に複
数のルールの条件部が成立するような場合には算術論理
演算部１０に既に供給されている前記頻度値と前記しき
い値とが比較され、例えばしきい値よりも大きい頻度値
を有するルールの条件部を成立させることでルールの競
合を回避する。

尚、上述例は条件部の成立を優先させた例であるが、頻
度値の判定を優先させて前記頻度値と前してもよい。例
えば、しきい値よりも大きい頻度値を有するルールにつ
いてのみ事実データとのマツチング処理を実行させても
よく、このように条件部の実行前に頻度値による判定を
行うことで必要なルールのみを処理する選択が容易に行
なえ、推論処理時間の短縮化が計れる。

又、推論処理実行部３は２個以上の算術論理演算部を備
えてもよく、例えば第６図に示すように、前記しきい値
と前記頻度値との比較を行なう算術論理演算部１０ａと
、前記事実データと前記ルールとのマツチングを行なう
算術論理演算部ｔａｂとを備えることで推論処理実行部
３は、推論処理工程の短縮化を計ることができる。

又、算術論理演算部ｌＯにおける前記マツチング処理に
おいて、必ずしも前記しきい値を考慮しなくてもよく、
成立させるルールを頻度値のみより選定してもよい。

尚、以上の知識推論処理装置は、例えば！チップ又は複
数チップの半導体素子によって実現することで、コスト
低減、処理速度の高速化及び機密性の強化等を計ること
ができる。

又、各ルールが保持する頻度値及び推論処理実行部が保
持するしきい値を処理経験に応じて更新することで、容
易に学習効果を実現できる。

次に、本発明の知識推論処理装置の作動フローを第７図
ないし第９図を参照し説明する。尚、園内の記号Ｓ１な
いしＳ６は各ステップを示している。

ステップＳ！において外部インタフェース部ｌを介して
事実データがワーキングメモリ４へ転送され、推論開始
の信号が人力しているか否かがステップＳ２にて判断さ
れる。推論を開始する場合、ステップＳ３にて推論処理
実行部３は、事実データと、ルールベースメモリ５から
出力されろルールとの推論処理を実行する。推論処理が
終了後、ルールの有する頻度値が比較されるしきい値の
変更が、必要が否かがステップＳ４にて判断され、必要
な場合はステップＳ５にてしきい値が更新され、不要の
場合はステップＳ６へ移行する。そしてステップＳ６に
て推論結果は、ワーキングメモリ４から外部インタフェ
ース１を介して外部へ送出される。

尚、ステップＳ３における推論処理は、前述したように
、条件部の成立を優先させる方法と、頻度値を優先させ
ろ方法とあり、第８図に条件部の成立を優先させる方法
を示し第９図に頻度値を優先させる方法を示す。

第８図において、推論が開始されるとステップＳＩＯに
おいてルールポインタテーブル６よりルールポインタが
読み出され読み出されたルールポインタによりルールベ
ースメモリ５よりルールが推論処理実行部３へ送出され
る。次に前記ルールと事実データのマツチング処理によ
りステップＳ１１において条件部が成立するか否かが判
断され、成立した条件部はステップＳ１２にて、例えば
しきい値より大きい頻度値を有するものが選択され選択
された条件部はステップＳ１３において結論文が実行さ
れる。尚、ステップＳｌｌにて条件部が成立しなかった
もの及びステップ９１２にて、例えば、頻度値かしきい
値より小さい場合はステップＳＩＯへ戻る。そしてステ
ップＳ１４において総てのルールが終了しているときは
ステップＳ４へ移行する。尚、ステップＳ１４にて総て
のルールについて推論処理が終了していない場合は、ス
テップＳＩＯへ戻る。

頻度値を優先させる方法におけるフローチャートは、前
述したステップＳｌｌとステップＳ１２とが逆転したも
のである。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、ルールが保持する
使用頻度値のみによりルールの競合を回避するのではな
く、推論処理部に設けたしきい値を用いて採用するルー
ルを選択するので、ルールの競合の回避を容易にかつ確
実に行なうことができる。さらに前記頻度値及びしきい
値は、随時、自動的あるいは人為に変更することができ
ることより、推論処理時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
及び第３図は、本発明の知識推論処理装置のルールベー
スメモリの詳細な一例を示す図、第４図は、本発明の知
識推論処理装置のルールポインタテーブルの詳細な一例
を示す図、第５図及び第６図は、第１図に示す推論処理
実行部の構成を示すブロック図、第７図ないし第９図は
、本発明の知識推論処理装置の作動を示すフローチャー
トである。 ｌ・・・外部インタフェース部、２・・・シーケンサ、
３・・・推論処理実行部、４・・・ワーキングメモリ、
５・・・ルールベースメモリ、 ６・・・ルールポインタテーブル、 ｌＯ・・・算術論理演算部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）知識を前提条件部と結論部との対であるルールの
   複数個の集合として表現し蓄積したルールベースメモリ
   と、 前記ルールベースメモリ内のルールを適用する順序を示
   したルールポインタ群と各ルールの使用頻度を示す頻度
   値とを格納するルールポインタテーブルと、 しきい値を保持し、 ルールと事実データとのマッチング処理の前又は後にル
   ールが保持する頻度値と前記しきい値とを比較し採用す
   るルールを選択する推論処理部と、前記推論処理部へ送
   出される事実データ及び推論処理中に発生する結論デー
   タを格納する記憶部とを、備えたことを特徴とする知識
   推論処理装置。
2. （２）前記ルールポインタテーブルに格納される前記頻
   度値は推論処理中にルールが採用されるごとに自動的に
   更新され、さらに外部から任意に変更可能である請求項
   １記載の知推論処理装置。
3. （３）前記推論処理部が保有する前記しきい値は、推論
   処理結果に基づき自動的に更新され、さらに外部から任
   意に変更可能である請求項１及び２記載の知識推論処理
   装置。
4. （４）前記ルールベースメモリ、前記ルールポインタテ
   ーブル、前記推論処理部及び前記記憶部は、同一もしく
   は複数チップの半導体素子にて構成される請求項１ない
   し３記載の知識推論処理装置。