JPH03271937A - エキスパートシステム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はオペレータに対して必要事項を質問し、その回
答に基づいて推論を行うエキスパートシステムに関する
。

（従来の技術） 火力発電プラント等のプラントにおいて、例えば回転機
械内でラビング振動といった異常が生じた場合、その異
常の原因を究明し対策を行うことは、プラント運転の信
頼性および安全性にっながるものである、ここで、オペ
レータにかかる負荷を軽減するために異常の生じた原因
を推定する、プラント異常診断用エキスパートシステム
が使用されている。このプラント異常診断用エキスパー
トシステムはその心臓部である推論エンジンにより原因
推定のための推論を行うわけであるが、−般に後ろ向き
推論にて行っている。後ろ向き推論を行うと次の利点が
ある。例えばＡという条件がありＡが成立するためには
、ＢかつＣの条件が成立しなければならない知識があっ
た場合、まず、Ｂをチエツクしそれが不成立であった場
合には、Ｃの条件をチエツクすることは行わなくてすむ
。すなわち、後ろ向き推論は、ある条件を成立させるた
めに推論を進めていったとき、現在のプラントの状態を
推論結果導出のためにオペレータに対する質問において
、余分な質問は行わず、プラントの異常原因推定の早期
発見に役だっている。

従来、プラント診断用エキスパートシステムは。

原因推定の推論過程において、現在のプラントの状態と
質問を表示し、そのプラント状態についてオペレータか
らその質問に対してＹＥＳ、ＮＯの回答を受けてそれら
を何度か繰り返し、推論結果が導出されると異常が生じ
た原因名が表示されるものであった。

第９図は、そのような従来のプラント診断用エキスパー
トシステムの構成図である。プラント１に異常が発生し
、オペレータ２がエキスパートシステム３を用いてその
異常の原因を解明するにあたっては、オペレータ２は入
出力装置４より推論開始の指示５を推論エンジン６に与
える。推論エンジン６は、推論開始の指示５を受けると
、知識ベース７を用いて推論を始める。知識ベース７は
、プラントの異常の状態からその異常の原因を推論する
ことのできる専門家が有している知識の集合データであ
る。そして、その推論の過程において、プラントｌの状
態を確認するためエキスパートシステム３がオペレータ
２に対し、プラントｌの状態に関する質問をする。すな
わち、推論エンジン６は、プラント１からプラントデー
タファイル８に常時入力されるプラントの状態値である
プラントデータ９をプラントデータファイル８から読込
み入出力袋［４に表示するべく、プラントデータ表示手
段１０にプラントデータ表示の指示１１を与える。同時
に推論エンジン６は、質問データファイル１２から質問
１３を読込み入出力袋Ｎ４に表示するべく、質問表示手
段１４に質問表示の指示１５を与える。オペレータ２は
、入出力袋！４に表示されたプラントデータ９を見なが
ら、同じく入出力袋Ｗ４に表示されている質問１３に対
して適切な回答を行う。この回答１７は回答入力手段１
６を介して回答結果ファイル１８に保存されるとともに
推論エンジン６に与えられる。ここで回答とは、表示さ
れている質問１３に対する確信度のことであり、後述の
とおりＹＥＳ　、　ＮＯで示される。

推論エンジン６は、推論の過程においてオペレータ２に
質問する必要が生じるごとにオペレータ２に対しプラン
トデータ９と質問１３を表示しオペレータ２から回答１
７を受ける。

推論完成のために必要な回答１７を全て受けると、推論
エンジン６は推論を完成させ、プラントの異常の原因が
どれくらい確からしいという確信度を推論結果１９とし
て導出し、その推論結果１９は推論結果表示手段２０に
よって、入出力装置４に表示され、これによりオペレー
タ２は原因を知ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、前述のエキスパートシステムの後ろ向き推論で
の推論過程において発せられる質問が、１度回答したに
もかかわらず後からまた同じ質問が発せられる場合があ
り、オペレータの負担が大きい、また質問に対してオペ
レータが誤まった回答を入力した場合であっても、エキ
スパートシステム３は正常な回答として受けとり推論を
続行する。

したがって、オペレータは誤って回答した質問に対して
やり直しが出来ず、オペレータはエキスパートシステム
３の推論完了まで発せられる質問に対して回答を入力し
、エキスパートシステム３が推論完了した際に、再度推
論開始を行う必要がある。つまり、誤った回答をした質
問に対し正常な回答を入力するには最初からやり直さな
ければならない、すなわちエキスパートシステム３から
発せられる質問で１度でも誤った回答をすると、エキス
パートシステム３が推論完了するまでの質問にいやおう
なしに回答しなければならなくなり、正常な推論結果を
導出するまでに再度推論要求をし手間と時間がかかって
いた。

したがって４本発明の目的は、エキスパートシステム３
から発せられる質問においてオペレータに対し同じ質問
を２度繰り返すことがなく、質問に対して誤った回答を
入力した場合でも回答のやり直しを容易に行うことがで
きるエキスパートシステムを提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、オペレータに対して推論結果導出のために必
要な事項を質問しその回答に基づき推論結果を導出する
推論エンジンと、この推論エンジンから以前に発せられ
た質問に対する回答をその以前の質問とともに記憶する
回答保存ファイルと、推論エンジンから今回発せられた
質問が回答保存ファイルに記憶されている以前の質問で
あるときはその以前の質問に対する回答を回答保存ファ
イルから読出し推論エンジンに送出する質問検索手段と
、推論エンジンから今回発せられた質問が回答保存ファ
イルに記憶されていない質問であるときは今回の質問を
入出力装置に表示するための質問表示手段と、オペレー
タからの入力が前記入出力装置に表示されている質問に
対する回答かそれとも回答済みの質問に対しての再入力
かを判定する入力判定手段と、前記オペレータからの入
力が前記入出力装置に表示されている質問に対する回答
であるときはその質問および回答を前記回答保存ファイ
ルに記憶する回答人力手段と、前記オペレータからの入
力が回答済みの質問に対しての再入力であるときは前記
回答保存ファイルに記憶されている回答済の質問および
その回答を削除し前記入出力装置にその質問を表示する
回答削除手段とを備えている。

（作用） これにより、推論エンジンが推論過程において発する質
問で同じ質問を２度以上繰り返した場合にオペレータに
対し１度目の質問のみを入出力装置に表示して回答を受
けとり、次に同じ質問が出てきた場合にエキスパートシ
ステムの内部で処理しオペレータの煩しさを解消する。

また１度回答し終えた質問に対しもう１度回答ができる
。すなわち、回答削除手段２２および質問検索手段２６
において回答保存ファイル１８からの削除及び検索を行
うことによりオペレータに対し同じ質問を２度以上繰り
返さず、質問に対する回答のやり直しを実現させる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第６図を参照して
説明する。第１図は本発明の一実施例を示すブロック図
である。

プラントｌに異常が発生しオペレータ２が本発明のエキ
スパートシステム３を用いてその異常の原因を解明する
にあたっては、オペレータ２は入出力装！４より推論開
始の指示５を推論エンジン６に与える。推論エンジン６
は、推論開始の指示５を受けると、知識ベース７を用い
て推論を始める。ここで、知識ベース７はプラントの異
常の状態からその異常を推論することができる専門家が
有している知識の集合データである。推論エンジン６で
の推論は知識ベース７を用いた後ろ向き推論である。こ
の推論の過程において、必要となるプラント１の状態に
ついて質問する必要が生じたときは、推論エンジン６は
その質問を質問検索手段２６に出力する。この質問はエ
キスパートシステムが欲する回答結果を得ることができ
る質問であり、その質問の内容を簡潔に表わすキーワー
ドである質問の種別を質問検索手段２６に与えることに
より行われる。

質問検索手段２６はその質問が回答保存ファイル１８に
保存されているか否か検索する。もしその質問が回答保
存ファイル１８中に存在するなら、その質問に対応する
回答１７を推論エンジン６に与える。

もしその質問が回答保存ファイル１８に存在しないなら
ば、質問表示の指示１５を質問表示手段１４に与える質
問表示手段１４は、質問データファイル１２よりその質
問についての質問データ１３を読込み入出力装置１４に
出力する。

また、同時に質問表示手段１４は、プラント１からプラ
ントデータファイル８に常時入力されるプラントの状態
値であるプラントデータ９をプラントデータファイル８
から読込み入出力装置４に表示する。オペレータ２は入
出力装Ｍ４に表示されたプラントデータを見ながら同じ
く入出力装置４に表示されている質問に対してその回答
１７を入力する。

入力判定手段２１は、その回答１７を回答入力手段１６
を介してその質問とともに回答保存ファイル１８に保存
する。そして、推論エンジン６にその回答１７を与える
。このように、推論エンジン６は、推論の過程において
、オペレータ２に質問する必要が生じるごとに質問を質
問検索手段２６に与え１回答保存ファイル１８中にその
質問が存在するときは回答保存ファイル１８より得た回
路１７を受け、回答保存ファイル１８中にその質問が存
在しないときは。

オペレータ２からの質問に対する回答を受ける。

推論完成のために必要な回答１７を全て受けると、推論
エンジン６は推論を完成させ、プラントの異常の原因を
推論結果１９として導出し、その推論結果１９は推論結
果表示手段２０によって入出力装置４に表示する。これ
により、オペレータは原因を知ることができる。

ここで、もし推論の過程において、オペレータ２が入出
力装置４へ誤まった回答１７をした場合および後で回答
１７に変更が生じた場合、オペレータ２は入出力装Ｍ４
より再入力する質問を指定し、再入力要求する。入力判
定手段２１は再入力要求があると、その要求を同時に送
られる再入力する質問の種別２４を回答削除手段２２に
与える１回答削除手段２６は推論過程において推論エン
ジン６より発せられる質問に対して、オペレータ２が回
答した回答１７とその質問が保存されている回答保存フ
ァイル１８より、再入力する質問の種別２４を検索し、
その質問およびそれに対応する回答１７とを削除する。

その後、推論エンジン６に対し再推論の開始指示を与え
る。この指示により推論途中であった推論エンジン６は
現在進行中であった推論を中断し新たに推論を開始する
。

次に、第２図は回答保存ファイル１８を示すもので、質
問の種別２７と回答１７とは一対で記憶され、入出力装
置４に表示された質問に対してオペレータ２がＹＥＳ　
、　ＮＯで表わしたその質問内容であるプラント情報の
確信度となる回答１７を入力される都度、その質問の種
別２７と回答１７を対応づけて書き込まれる。質問の種
別２７は質問データ１３やプラントデータ９を入出力装
置４に表示するデータの内容を簡潔に表すキーワードで
ある。回答１７は、前述したオペレータ２からのＹＥＳ
、Ｎｏの入力によるものでＹＥＳならば１００、ＮＯな
ら０が書き込まれる。

また、質問データファイル１２は、第３図に示すように
、質問の種別２７と質問の内容２４は１対ｌで対応して
おり、推論エンジン６から発せられる数々の質問につい
て全て用意されている。質問の種別２７は第２図のもの
と同様であり、一方質問１３の内容２４はそのプラント
の異常についての内容を聞くための質問の文章である。

そして第４図に示すようにプラントデータファイル８は
質問の種別２７とプラントデータ９の指標２３とがｌ対
ｌで対応しており、数々の質問について全て用意されて
いる。ここで、プラントデータ９の指標２３は、入出力
装置４に表示するグラフィックの番号である。この番号
に対応するグラフィックデータはグラフィックデータフ
ァイル２９に記憶されている。また、プラントデータフ
ァイル８には図示されていないが、プラントデータも記
憶されている。

次に、第５図は上述の本発明による質問処理のフローチ
ャートである。質問検索手段２６は推論エンジン６から
発せられる質問を質問の種別２７で受けとると（イ）、
その質問の種別２７をキーワードとして回答保存ファイ
ル１８内に書かれている質問の種別２７を１つづつ読込
みそれらが同一であるか比較する。そして同一でなけれ
ば次の質問の種別を読込みその処理を繰り返す（ロ）。

もし、質問の種別２７と回答ファイル１８内に書かれて
いる質問の種別２７がパターンマツチしない場合、もし
くは、そのデータが書かれていない場合は、オペレータ
２に回答を要求するものとして次の処理（ハ）に移る。

また、質問の種別２７とパターンマツチした場合は処理
（ニ）に移る。

まず１回答保存ファイル１８内より質問の種別２７が見
付からなかった場合、質問表示手段１４に質問表示の指
示１５とプラントデータ表示指示１１を与える（二）、
質問表示手段１４は質問データファイル１２内の質問の
種別２７を読込み、質問種別２７をキーワードとして同
一であるか比較しパターンマツチするまでその処理を繰
り返す（ホ）、推論エンジンから発せられた質問の種別
２７と回答保存ファイル１８内の質問の種別２７がパタ
ーンマツチした場合、その質問の種別２７と対応する質
問内容を入出力装置４に表示する（へ）。

一方、プラントデータファイル８内の質問の種別２７を
読込み、キーワードとした質問の種別２７とを同一であ
るか判断しパターンマツチするまで、その処理を繰り返
す（ト）。パターンマツチした場合、その質問の種別２
７と対応するプラントデータ指標の示すグラフィックデ
ータファイル２９を人出力装Ｗ４に表示する（チ）、も
し、推論エンジン６から発せられた質問の種別２７と回
答保存ファイル１８内に保存されている質問の種別２７
について、同一なものが存在したならそれに対応する回
答１７を推論エンジン６に与える（二）。

次に、入出力装置４に表示されたプラントデータおよび
質問を見てオペレータ２が回答１７を入力すると（す）
、入力判定手段２１が回答１７を受けとり、質問による
回答であることを判定しくヌ）、回答入力手段１６より
、質問の種別と回答を回答保存ファイル１８内に保存し
くル）、それと同時に回答１７を推論エンジン６に与え
る（ワ）。推論エンジン６はその回答１７により推論結
果１９を導出するためにさらに推論を深める。

推論結果１９が推論エンジン６より導出された場合、入
出力装置ｆ４に表示する。

一方、オペレータ２が入出力装置４より質問に対して入
力し終えた回答をもう１度入力する場合は、オペレータ
２が入出力装置４より、１度回答した質問の中から再入
力したい質問の項目を入力し再入力要求をする（す）、
入力判定手段２１は、再入力する質問の種別２７を受け
とり再入力要求があったことを知り（ヌ）、回答削除手
段２２により再入力する質問の種別２７をキーワードと
して回答保存ファイル１８より質問の種別２７を読み込
みそれらを同一であるか比較し、同一でなければ次の質
問の種別２１を読みパターンマツチするまでくり返す。

そして、パターンマツチした場合は、その質問の種別と
対応する回答を回答保存ファイル１８上より削除する（
力）、そして、推論エンジン６に対しもう１度初めから
推論するために再推論開始の指示を与える（ヨ）、推論
エンジン６は、再推論開始の指示を受け、現在実行中で
あった推論を中断し新たに初めから推論を開始する。こ
れにより、推論エンジン６より発せられる質問の種別２
７に対する回答１７は、回答保存ファイル１８内に再入
力する質問の種別とオペレータ２が再入力したい質問と
を入力した時点の推論途中から推論結果１９が導出され
るまでの質問の種別以外が全て保存されているため、質
問検索手段２６により前述した通り回答保存ファイル１
８内より検索しその回答１７を推論エンジン６に与える
。そして、検索しても見付からない（再入力する質問の
種別か新たな質問の種別）質問の種別２７に限りオペレ
ータ２に対し入出力装Ｍ４に表示する。これにより、再
入力したい質問の回答は削除済みなのでオペレータは再
入力したい質問に対して再度回答が入力できる。

いま、エキスパートシステムによる推論中でオペレータ
２が質問表示手段１４より入出力装置４にて表じされた
質問において、第３図にある質問の種別２７のｒｓ−ｖ
基準パターンからずれ拡大」、「危険速度前から変化」
、「ｖ−０ずれ幅拡大−起動時」の順に推論エンジン６
より発せられ、それらに対応する質問にオペレータがプ
ラントデータ９を見ながら、ＹＥＳ、Ｎｏ、ＹＥＳと回
答したとする。当然、回答保存ファイル１８は第２図の
ようになる。ここで、オペレータ２が誤って質問の種別
２７に対応する「危険速度前から変化」に対する質問に
答えていたとする。

オペレータ２は１次に表示された質問（ここでは、第２
図の質問の種別２７の［隣接ロータと比較（ＨＩＰ−Ｌ
ＰＡ）」に対応する質問とするに回答せずに「危険速度
前から変化」の質問を指定し再入力の要求をする。入力
判定手段２１は再入力する質問の種別「危険速度前から
の変化」を受けとり１回答削除手段２ｚに渡す０回答削
除手段２２は［危険速度前からの変化」をキーワードと
して回答保存ファイル１８より読みとった質問の種別２
７であるｒｓ−ｖ基準パターンからずれ拡大」とパター
ンマツチする。同一でないので、次の質問種別２７であ
る危険速度前から変化」を読み込み、当然パターンマツ
チするので、その「危険速度前から変化」と対応する回
答０を回答保存ファイル１８より削除し推論エンジン６
に再推論開始の指示２５を与える。以下、推論エンジン
６が実行中の推論を中断し新たに初めから推論を開始す
る。推論エンジン６は再びｒｓ−ｖ基準パターンからず
れ拡大」、「危険速度前から変化」、「ｖ−０ずれ幅拡
大−起動時」の順に質問の種別２７を発するが、回答保
存ファイル１８に存在しない再入力するため削除した「
危険速度前から変化」の質問の種別２７に対応する質問
を入出力装置に表示する。

オペレータはこれによりこの質問に対し再び回答が出来
るわけであり、次質問は［ｌｌ接ロータと比較（ＨＩＰ
−ＬＰＡ）Ｊの質問種別に対応する質問が当然表示され
る。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、エキスパートシステ
ムからプラントの状態について質問する場合に、質問に
関連したプラントデータ表示がなされるので、オペレー
タは回答が容易となる。

ままた、同じ質問に２度答えることがなくなるので、労
力が軽減される。さらに質問に対して誤まった回答をし
た場合にすぐに誤まった質問に対して再回答が可能とな
り、オペレータにとっては。

手間と煩しさの解消になる。これにより、プラント異常
原因の早期解決に役立つ。

すなわち、エキスパートシステムの推論過程において、
プラントの状態について質問をし回答をする場合に、余
分な質問に回答をする必要がなく誤って回答した場合に
もすぐに再回答することが可能である。

【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図は本発明の回答保存ファイルの説明図、第３図は
本発明の質問データファイルの説明図、第４図は本発明
のプラントデータファイルの説明図。 第５図は本発明の質問処理手段の処理内容を示すフロー
チャート、第６図は従来例を示すブロック図である。 ｌ・・・推論エンジン、１４・・・質問表示手段、１６
・・・回答入力手段、１８・・・回答保存ファイル、２
１・・・入力判定手段、２２・・・回答削除手段、２６
・・・質問検索手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オペレータに対して推論結果導出のために必要な事項を
   質問しその回答に基づき推論結果を導出する推論エンジ
   ンと、この推論エンジンから以前に発せられた質問に対
   する回答をその以前の質問とともに記憶する回答保存フ
   ァイルと、前記推論エンジンから今回発せられた質問が
   前記回答保存ファイルに記憶されている前記以前の質問
   であるときはその前記以前の質問に対する回答を前記回
   答保存ファイルから読出し前記推論エンジンに送出する
   質問検索手段と、前記推論エンジンから今回発せられた
   質問が前記回答保存ファイルに記憶されていない質問で
   あるときは前記今回の質問を入出力装置に表示するため
   の質問表示手段と、前記オペレータからの入力が前記入
   出力装置に表示されている質問に対する回答かそれとも
   回答済みの質問に対しての再入力かを判定する入力判定
   手段と、前記オペレータからの入力が前記入出力装置に
   表示されている質問に対する回答であるときはその質問
   および回答を前記回答保存ファイルに記憶する回答入力
   手段と、前記オペレータからの入力が回答済みの質問に
   対しての再入力であるときは前記回答保存ファイルに記
   憶されている回答済の質問およびその回答を削除し前記
   入出力装置にその質問を表示する回答削除手段とを備え
   たことを特徴とするエキスパートシステム。