JPH03185522A - 推論エンジン - 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〕 この発明は、エキスパートシステム等に用いられるプロ
ダクションシステムにおける推論エンジンに関し、特に
動作の高速化をはかった推論エンジンに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第３図は従来のｐ　ｒｏｌｏｇ処理系によるプロダクシ
ョンシステムを示すブロック図であり、図において、ｌ
はルールが集合したルールベース、２は事実が集合した
事実ベース、３は推論を実行する推論エンジン、４は操
作者が事実や目標を入力する入出力部、３ａはＰ　ｒｏ
ｌｏｇで記述された推論部、３ｂはＰ　ｒｏｌｏｇプロ
グラムを解釈、実行するＰｒｏｌｏｇインタプリータで
ある。

次に動作について説明する。プロダクションシステムで
は一般に、ルールベース１に格納されたルールは、ＩＦ
（前提部）ＴＨＥＮ　（結論部）の形式となっている。

また、入出力部４に入力された事実および推論実行中に
得られた事実は事実ベース２に格納される。前向き推論
を行う場合には、例えば、推論エンジン３はルールベー
ス１中のルールを先頭から探索して、前提部が事実ベー
ス２中の事実と適合するものを探す、適合したルールが
あればその結論部を新たな事実として事実ベース２に付
加するとともに、再度ルールベース１の探索を行う、そ
して、事実に適合するルールが見つからなくなった時に
、得られた事実のうちの適正なものを結論とする。

以上のような推論を実行するにあたって、ルールの条件
部または結論部と事実とのパターンマツチングが繰り返
し行われるので、推論エンジン３はパターンマツチング
機能が備わった処理系とする必要がある。従って、従来
から推論エンジン３はパターンマツチング機能やリスト
処理機能等が強力であるＰ　ｒｏｌｏｇやＬｉ５ｐ等の
処理系が使用されている。

例えば、Ｐ　ｒｏｌｏｇ処理系を採用した場合には、推
論部３ａ、事実およびルールはＰ　ｒｏｌｏｇでプログ
ラミングされる。そして、第３図に示すように。

Ｐ　ｒｏｌｏｇインタプリータ３ｂは推論部３ａを解釈
して、ルールベース１中のルールおよび事実のパターン
マツチングを行いながらルールベース１の探索を順次実
行する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の推論エンジン３は以上のように構成されているの
で、Ｐ　ｒｏｌｏｇインタプリータ３ｂ等のインタプリ
ータにより推論が進められ、そのために推論速度はある
程度以上には向上させることができないという課題があ
った。特に、ルール数が多数となったり推論機能を豊富
にする程推論速度の低下は顕著である。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、推論速度を従来のものに比べて大幅に向上させ
ることができるとともに、ユーザに対しては従来のＰ　
ｒｏｌｏｇ等の処理系で推論を行っているように振舞う
ことができる推論エンジンを得ることを目的とする。

Ｃ１１１題を解決するための手段〕 この発明に係る推論エンジンは、パターンマツチング等
の推論を実行する際の推論過程における各処理を、Ｃ３
語、アセンブリ言語等のいわゆるハードウェア寄りの言
語で記述した関数で記述した上、これらの関数を集合さ
せた実行部を設け、かつ、ハードウェア寄りの言語で記
述されていて。

入出力部に与えられた事実や推論実行中に得られた事実
等に応じて実行部の関数を呼び出す、ブまり実行させる
推論部を設けたものである。

〔作用〕

この発明における実行部は、コンパイルまたはアセンブ
ルされた後に推論エンジンに組込まれることになるので
、推論を実行する際のそれぞれの推論過程を高速で処理
し、結局、推論を高速で実行することになる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、５はパターンマツチング等の推論過程にお
ける処理を１つの関数としたものを集合させた実行部で
あり、Ｃ言語（以下、Ｃという、）やアセンブリ言語（
以下、アセンブラという、）で記述したプログラムをコ
ンパイルまたはアセンブルしたものである。また、６は
入出力部４に与えられた事実と中間処理結果とに応じて
必要な関数を呼び出して推論を進める推論部であり、や
はり、Ｃやアセンブラで記述されたものである。その他
のものは同一符号を付して第３図に示したものと同一の
ものである。

次に動作について説明する。初めに、基本となるプログ
ラム言語にＰ　ｒｏｌｏｇを採用した場合の実行部５お
よび推論部６の作成の仕方について説明する。まず、Ｐ
　ｒｏｌｏｇの機能、規約および組込み述語をＣやアセ
ンブラでサブルーチン形式で記述する。さらに、これら
をコンパイルまたはアセンブルして（必要ならリンクを
行って）実行部５とする。一方、ルールベース１や事実
ベース２へのアクセス動作を適当な単位ごとにＣやアセ
ンブラでサブルーチン形式で記述する。そして、サブル
ーチン化した部分以外をＣやアセンブラで記述する６次
に、これらをコンパイルまたはアセンブルして推論部６
とする。そして、実行部５と推論部６とをリンクして、
コンピュータ等の記憶部に格納する。

次に、推論の実行動作について第２図に示したフローチ
ャートを参照して説明する。まず、入出力部４に事実が
入力された場合には（ステップ５Ｔ１）、推論部６は事
実ベースへ格納するルーチンを呼び出すことによりこの
ルーチンを実行させ、入力された事実を事実ベース２に
格納する（ステップ５Ｔ２）。そして、実行部５のパタ
ーンマツチングルーチンを呼び出して、ルールベース１
の各ルールの前提部と事実ベース２の事実とのパターン
マツチングを行う（ステップ５Ｔ３）、ここで、マツチ
したものがあって（ステップ５Ｔ４）、結論部に記述さ
れた手続きを実行する必要が生じた時には（ステップＳ
　Ｔ　５　）　、　Ｐｒｏｌｏｇインタプリータ３ｂを
呼び出してこれを処理させる（ステップ５Ｔ６）。また
、そのルールの結論部を新たな事実として事実ベース２
に付加する場合には（ステップ５Ｔ７）、事実ベースへ
格納するルーチンを呼び出す（ステップ５Ｔ８）。以上
のような処理を繰り返した後に、事実にマツチする前提
部を有するルールがなくなったら推論は終了する。

このように、推論エンジン３を、Ｐ　ｒｏｌｏｇ処理系
を基本としてハードウェア寄りの言語でインプリメント
したので、外部からはＰ　ｒｏｌｏｇ処理系によって推
論が進められているように見えると同時に、その処理速
度を大幅に向上させることができる。処理速度の向上の
度合は、ルールや事実の個数によって差はあるが、１０
０ルール程度の推論システムでは数１０倍の速度となる
。

なお、基本となる処理系はＰ　ｒｏｌｏｇに限らず、パ
ターンマツチングやリスト処理に適したものであれば他
のものでもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば推論エンジンを、推論
過程で用いられる処理単位をハードウェア寄りの言語で
関数表現するとともに、推論を進行させる部分もハード
ウェア寄りの言語で記述したもので構成したので、従来
の推論エンジンの機能を落とすことなく、より高速に推
論を行えるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による推論エンジンを含む
システムの構成を示すフローチャート、第２図は推論部
の動作を示すフローチャート、第３図は従来の推論エン
ジンを含むシステムの構成を示すブロック図である。 １はルールベース、２は事実ベース、３は推論エンジン
、４は入出力部、５は実行部、６は推論部。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入出力部に与えられた事実に応じて、ルールが集合した
   ルールベースを順次探索して結論を導く推論エンジンに
   おいて、前記ルールベースを探索する際の推論過程で用
   いられる処理単位のそれぞれをハードウェア寄りの言語
   で記述した関数を集合させた実行部と、前記ハードウェ
   ア寄りの言語で記述され、前記入出力部に与えられた事
   実および前記ルールベースを探索する際の中間処理結果
   に応じて前記関数を呼び出す推論部とを備えたことを特
   徴とする推論エンジン。