JPH0399324A - 知識変換システム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エキスパートシステムの開発を容易にするた
めの知識変換システムに係り、特に、簡明な知識表現を
４えるだけで容易に診断型エキスパートシステムを構築
することのできる知識変換システムに関する。

〔従来の技術〕

従来のエキスパートシステム開発環境としては、例えば
特表昭６１−５０２３５８号公報（特願昭６０−５０２
５８２号、「基本的エキスパートシステムツール」）に
記載のように、条件部と結論部から成る知識表現（以下
ではルールという）と、物事の属性の枠構造表現（以下
ではフレームという）により知識を記述する方式がとら
れている。この方式では、エキスパートシステム開発者
が専門家の知識を基にルールとフレームを作成すると、
エンドユーザはエキスパートシステムを実行させること
により専門家の知識を利用することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のエキスパートシステム開発環境を利用してエ
キスパートシステムを開発する場合は、ＥＳ／ＫＥＲＮ
ＥＬやＥＳＨＥＬＬなどという商品名で供給されている
エキスパートシステム構築支援ツール（以下、汎用ツー
ルという）を利用して知識を記述し、ルールとフレーム
を作成する。

しかし、このようなルールとフレームの表現形式による
知識の記述にはある程度の経験が必要であり、初心者は
エキスパートシステム開発環境を容易にまた効率的に利
用できないという問題がある。

また、従来技術では、知識を記号または文字で記述する
ため、記述しながら知識間の関係を確認しに（い。従っ
て、誤入力が起こり易く、修正する際の影響範囲を即座
に知ることができないなど、開発効率が低いという問題
がある。

本発明者等は、この問題について色々検討した結果、診
断型エキスパートシステムの場合、適切な入力項目を与
えれば、トリー構造のデータを入力するだけで、このよ
うなエキスパートシステムを構築できることを見出した
。

従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し
、利用者が簡明な表現形式の知識情報を入力するだけで
ルール及びフレーム形式の知識表現を作成することがで
きると共に、誤入力が起こり難く、修正の際の影響範囲
も即座に知ることのできる問診型エキスパートシステム
構築のための知識変換システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の知識変換システムは
、データ形式で入力され診断に必要な問診知識情報から
、エキスパートシステム構築支援ツールの規則に従った
ルール（条件部と結論部から成る知識表現）及びフレー
ム（物事の属性を表わす枠構造表現）を生成する手段（
知識変換装置）と、前記データ形式の問診知識情報によ
って、これらの問診知識情報の相互関係を図で表示する
と共に、この図で表示された個々の要素を操作すること
によって、入力した問診知識情報を変更する手段（ツリ
ー図出力・編集装置、及びデイスプレィ装置）とを備え
たことを特徴とする。

〔作　用〕

上記構成に基づく作用を説明する。

本発明は、上記のルール及びフレーム生成手段（知識変
換装置）を備えたことにより、利用者が問診知識情報を
入力する際は、データ形式で入力するだけでよく、ルー
ル形式及びフレーム形式への変換は、該知識変換装置に
より自動的に行なわれる。

また、上記表示及び変更手段を備えたことにより、利用
者は問診知識情報の全体構造を見ながら個々の表示要素
の問診知識情報を変更修正することができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、データ形式で入力した問診知識情報から、そ
れを反映したルールとフレームを生成する手段の実施例
である。

第１図において、１０１は知識変換装置、１０２は質問
知識ファイル、１０３は結論知識ファイル、１０４は問
診知識情報、１０５はフレームファイル、１０６はルー
ルファイル、１０７は出力ファイルを示す。

ルールをファイルに書いたものがルールファイル１０６
であり、フレームをファイルに書いたものがフレームフ
ァイル１０５である。

利用者は、診断に必要な問診知識のうち、質問に関係す
る知識を質問知識ファイル１０２に書き、結論に関する
知識を結論知識ファイル１０３に書く。

質問知識ファイル１０２と結論知識ファイル１０３とか
ら成る問診知識情報１０４を、知識変換装置１０１に入
力する。知識変換装置は、問診知識情報１０４の内容を
反映し、汎用ツールの規則に従ったフレームファイル１
０５、ルールファイル１０６を生成する。

第２図は、データ形式で入力した問診知識情報１０４の
相互関係及び全体構造を示す図を表示し、かつ、表示図
の要素を操作することにより、問診知識情報を変更する
手段の一実施例の構成面である。

第２図において、２０１はツリー図出力装置、２０２は
ツリー図編集装置、２０３はデイスプレィ装置を表わす
、なお、装置２０１．２０２の機能は、知識変換装置１
０１に含まれている。

利用者が、質問知識ファイル１０２と結論知識ファイル
１０３を人力すると、ツリー図出力装置２０１は質問知
識と結論知識の相互の関係を解析し、問診知識情報１０
４全体の構造を示したツリー図をデイスプレィ装置２０
３に出力する。ツリー図とは、個々の質問及び結論を丸
印で表示し、回答によって決定する問診の順序及び導か
れる結論の関係を丸印と丸印を線で結んで表わすもので
ある。

第３図は、ツリー図表示の一例である。質問１で回答１
を選択した場合は結論１が導かれ、回答２を選択した場
合は結論２が導かれ、回答３を選択した場合は結論３が
導かれるという知識を表現すると、第３図の様になる。

利用者が、デイスプレィ装Ｗ　２０３に出力されたツリ
ー図の丸印を指定すると、その丸印に該当する問診知識
情報１０４をツリー図編集装置が出力するため、利用者
は入力した問診知識情報１０４を編集することができる
。

知識の相互関係を示す手段として、ツリー図以外の表示
方法を用いても、上記の事はもちろん実現できる。

第１図、第２図の詳細説明を以下に行なう。

質問ファイル１０２、結論ファイル１０３に入力する前
に、問診知識は第４図、第５図に示すような整理方法に
よって整理することができる。

第４図は質問に関する知識の整理用ワークシートであり
、１枚が１つの質問に相当するため、質問の個数と同じ
枚数分ワークシートに記入し、知識を整理する。ｆ間名
称４０１には、他の質問と区別するため、他の質問知識
の質問名称４０１と重複しない名称を書く。質問内容４
０２には、問診における具体的な１つの質問内容を書く
。選択肢１の選択肢内容４１１には、質問内容４０２に
対する１つ目の選択肢を書き、選択肢１の次に進む質問
名称４１２には、質問内容４０２に対する１つ目の選択
肢を選んだ後に行なう質問名称を書き、選択肢１の次に
進む結論名称４１３には、質問内容４０２に対する１つ
目の選択肢を選んだ後に導かれる結論名称を書く０選択
肢ｌの次に進む質問名称４１２と選択肢ｌの次に進む結
論名称４１３に対しては、少なくともどちらか一方は必
ず書く、同様の事を２つ目の選択肢、３つ目の選択肢に
対しても行なう。以上の事は、選択肢が３つの場合のみ
ならず、選択肢をＮ個（２≦Ｎ）としても、もちろん実
現可能である。

第５図は、結論に関する知識の整理用ワークシートであ
り、１枚が１つの結論に相当するため、結論の個数と同
じ枚数分ワークシートに記入し、知識を整理する。結論
名称５０１には、他の結論知識と区別するため、他の結
論知識の結論名称５０１と重複しない名称を書く。結論
内容５０２には、問診における具体的な１つの結論内容
を書く。

以上の様に整理された知識を、既存のエディタなどを利
用して、データ形式で質問知識ファイル１０２と結論知
識ファイル１０３に入力する。第６図は、質問知識ファ
イル１０２を入力する際の文法規則例である。第７図は
、結論知識ファイル１０３を入力する際の文法規則例で
ある。なお、第６図、第７図の文法規則は第８図に説明
する記号を用いて書かれている。質問名称データ６０１
には質問名称４０１を書き、質問内容データ６０２には
質問内容４０２を書く。選択肢ＮＯ６１０には選択肢の
順番を書く。たとえば、１つ目の選択肢の場合は選択肢
１と書く０選択肢ＮＯの選択肢内容データ６１１には各
選択肢毎の選択肢内容を書く。たとえば、選択肢ＮＯ６
１０が選択肢１の場合は、選択肢Ｎｏの選択肢内容デー
タ６１１には、選択肢１の選択肢内容４１１を書く。選
択肢Ｎｏの次に進む質問名称データ６１２には、各選択
肢毎の次に進む質問名称を書く、たとえば、選択肢ＮＯ
６１０が選択肢１の場合は、選択肢ＮＯの次に進む質問
名称データ６１２には選択肢１の次に進む質問名称４１
２を書く。選択肢Ｎｏの次に進む結論名称データ６１３
には各選択肢毎の次に進む結論名称を書く。たとえば、
選択肢Ｎｏが選択肢１の場合は、選択肢Ｎｏの次に進む
結論名称データ６１３には選択肢１の次に進む結論名称
４１３を書く。結論名称データ７０１には結論名称５０
１を書き、結論内容データ７０２には結論内容５０２を
書く。

知識変換装置１０１は、以上の規則で入力された質問知
識ファイル１０２と結論知識ファイル１０３を変換して
、フレームファイル１０５とルールファイル１０６を生
成する。第９図から第１２図は、変換されたフレームと
ルールの形式例である。

第９図は、第６図の規則で書かれた質問知識を知識変換
装置１０１が変換したフレーム形式例である。質問名称
エリア９０１には質問名称データ６０１が出力され、質
問内容エリア９０２には質問内容データ６０２が出力さ
れる。選択肢１の選択肢内容エリア９１１には、選択肢
ＮＯ６１０が選択肢１である時の選択肢Ｎｏの選択肢内
容データ６１１が出力される。それ以降の選択肢内容エ
リア９２１．９２３．・・・にも、同様の規則に従って
出力される。

第１０図は、第６図の規則で書かれた質問知識を知識変
換装置１０１が変換したルール例である。選択肢毎に１
ルール出力される。たとえば、選択肢ＮＯ６１０が選択
肢１である場合、選択肢１の次に進む質問名称エリア９
１２には、選択肢Ｎｏの次に進む質問名称データ６１２
が出力される。また、選択肢１の次に進む結論名称エリ
ア９１３には、選択肢Ｎｏの次に進む結論名称データ６
１３が出力される。

第１１図は、第７図の規則で書かれた結論知識を知識変
換装置１０１が変換したフレーム例である。

結論名称エリア１１０１には結論名称データ７０１が出
力され、結論内容エリア１１０２には結論内容データ７
０２が出力される。

なお、第９図及び第１１図で、エリア９０１及び１１０
１の質問名称及び結論名称は、個々の物事の名称の例で
あり、エリア９０２．９１１．９２１．９２３．１１０
１等の質問内容、選択肢内容、回答欄、結論内容等は、
物の属性の例である。

第１２図は、第７図の規則で書かれた結論知識を知識変
換装置１０１が変換したルール例である。

第９図から第１２図における四角枠以外の文字及び記号
は、固定文字列であり、汎用ツールの規則に従った記述
となっている。

第１３図は知識変換装置１０１の処理フローチャート例
である。第１３図が示す処理の概要は以下の通りである
。

まず、質問知識ファイル１０２．結論知識ファイル１０
３、フレームファイル１０５．ルールファイル１０６に
対して、入出力を行なうために、ファイルをオープンす
る（１３０１）、質問知識ファイル１０２から１つの質
問知識を読み込む（１３０２）。この時質問知識を読み
込めたかどうかの判定を行なう（１３０３）、もし読み
込めた場合は、読み込まれた質問知識をフレーム形式に
変換してフレームファイル１０５に出力しく１３０４）
、更に、読み込まれた質問知識をルール形式に変換して
ルールファイル１０６に出力する（１３０５）。以上の
処理を、質問知識を読み込める間行なう。もし、ＥＯＦ
の判定１３０３で、質問知識が読み込めなかった場合は
、次に結論知識に対する処理を行なうため、結論知識フ
ァイル１０３から１つの結論知識を読み込む（１３０６
）。この時、結論知識が読み込めたかどうかの判定を行
なう（１３０７）。

もし読み込めた場合には、質問知識に対する処理と同様
に、結論知識をフレーム形式に変換してフレームファイ
ル１０５に出力しく１３０８）、更に、ルール形式に変
換してルールファイル１０６に出力する（１３０９）、
結論知識に対する以上の処理を、結論知識が読み込める
間行なう。もしＥＯＦの判定１３０７で、読み込めない
場合は、結論知識に対する処理も全て終了したとみなし
、質問知識ファイル１ｏ２゜結論知識ファイル１０３．
フレームファイル１０５．ルールファイル１０６をクロ
ーズして（１３１０）、処理を終了する。

第１４図は、ツリー図出力装置２０１及びツリー図編集
装置２０２の処理のフローチャート例である。

第１４図が示す処理の概要は以下の通りである。

まず、質問知識ファイル１０２の内容を解析し、質問知
識の内容を反映した論理的なツリーネットワーク　（以
下ではツリーネットワークという）をメモリ上に作成し
、記憶する（１４０１）。次に、このツリーネットワー
クを基にして、ツリー図の表示を行なう（１４０２）、
この後、利用者によるツリー図指定処理が行なわれ（１
４０３）、処理が終了する。第１４図の処理中、質問知
識ファイル１０２の内容解析（ツリーネットワーク作成
）　１４０１、及びツリー図表示１４０２は、ツリー図
出力装置２０１の処理方法例であり、ツリー図指定処理
１４０３はツリー図編集装置２０２の処理方法例である
。

なお、第２図の編集装置２０２により、第１４図のフロ
ーに従ってファイル１０２及び１０３の内容が編集、修
正、変更された後、変更された１０２．１０３の内容を
反映したフレームファイル１０５とルールファイル１０
６が、第１図の装置１０１により、第１３図のフローに
従って生成される。

次に、第１４図に示された処理の詳細を第１５図。

第１６図、第１７図に示す。

第１５図は質問知識ファイル１０２の内容解析（ツリー
ネットワーク作成）の処理１４０１の詳細を示すフロー
チャートである。

まず、質問知識ファイル１０２から１つの質問知識を読
み込む（１５０１）。この時、質問知識が読み込めたか
どうかの判定を行なう（１５０２）。もし読み込めた場
合は、質問名称データ６０１、及び質問知識ファイル１
０２内での質問名称データ６０１の行数（以下では、位
置という）を記憶しく１５０３）、再度次の質問知識を
読む（１５０１）、　Ｅ　ＯＦの判定１５０２でもし読
めなかった場合は、質問知識ファイル１０２内にある全
ての質問名称データ６０１、及び位置の記憶作業が完了
したとみなし、次の処理に移る。

まず、質問知識ファイル１０２の先頭に戻る（１５０４
）。

そして、もう−度、１つの質問知識を読み込む（１５０
５）。この時、質問が読み込めたかどうかの判定を行な
う（１５０６）。もし読み込めた場合は、当該質問の次
に行なう質問（以下、下位質問名称という）へのポイン
タを連結しく１５０７）、再度次の質問知識を読む（１
５０５）、もしＥＯＦの判定１５０６で、読み込めなか
った場合は、全ての質問知識間のツリーネットワークが
完成したと見なし、処理を終了する。

第１６図は、ツリー図表示１４０２の処理詳細を示すフ
ローチャートである。

まず、ツリーネットワークに対し、深さ優先の再帰呼出
しにより、各質問知識、又は結論知識の情報を持った、
ツリー図中に表示する各丸印（以下ではノードという）
のノードを算出する（１６０１）。

算出した座標を基に、各ノードの画面表示を行なう（１
６０２）。

第１７図はツリー図指定処理１４０３の処理の詳細を示
すフローチャートである。

まず、利用物が、ツリー図が出力されたデイスプレィ装
置２０３に対して入力指示を行なう（１７０１）。

次に、指示した場所が質問のノードかどうかを判定する
（１７０２）。もし、指示場所が質問ノードの時は、質
問知識ファイル１０２中の該当する質問知識の内容を既
存のエディタを利用して表示する（１７０３）。

次に、表示された質問知識を利用者は修正・変更する（
１７０４）、その後、再度、利用者がツリー図が出力さ
れたデイスプレィ装？＆２０３に対して行なう入力指示
１７０１に戻る。もし指示場所が質問ノードかの判定１
７０２で、質問ノードでない場合は、指示場所が結論の
ノードかどうかを判定する（１７０５）。

もし指示場所が結論ノードの時は、結論知識ファイル１
０３中の該当する結論知識の内容を既存のエディタを利
用して表示する（１７０６）。次に、表示された結論知
識を利用者は修正・変更する（１７０７）。

その後、再度、利用者がツリー図が出力されたデイスプ
レィ装置２０３に対して行なう入力指示１７０１に戻る
。指示場所が結論ノードがどうかの判定１７０５で、結
論ノードでない時には、指示内容が終了指示かどうかを
判定する（１７０８）。終了指示の判定１７０８が終了
を指示しない場合は、再度、利用者がツリー図が出力さ
れたデイスプレィ装置２０３に対して行なう入力指示１
７０１に戻る。終了指示の判定１７０８で、終了を指示
した場合は処理を終了する。

なお、第１７図の説明の中で、既存のエディタのかわり
に、編集可能な他の表示方法を用いても、勿論、第１７
図で示された処理を実行することができる。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、利用者が
問診知識情報を入力する際に、与えられた固定の入力項
目にデータ形式で入力するだけで、ルール形式及びフレ
ーム形式に自動的に変換されるので、入力すべき内容が
明確となる。従ってプログラム設計技術が不要となり、
エキスパートシステム開発経験のない初心者でも問診を
行なうエキスパートシステムを開発でき、かつ作業時間
を短縮できるという効果がある。

また、問診知識情報の全体構造図を見ながら、個々の問
診知識情報を変更できる為、誤入力を半減できるばかり
でなく、修正する際の影響範囲を即座に知ることができ
る為、エキスパートシステムのデバッグ時間を半減でき
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータ形式で入力した問診知識情報からそれを
反映したルールとフレームを生成する手段の構成要素図
、第２図はデータ形式で入力した問診知識情報の相互関
係及び全体構造を図で表示し該表示の要素を操作するこ
とにより問診知識情報を変更する手段の構成図、第３図
はツリー図表示の一例を示す図、第４図及び第５図は知
識整理用ワークシートの一例を示す図、第６図〜第８図
は問診知識情報の入力規則の一例を示す図、第９図〜第
１２図は問診知識情報の変換の一例を示す図、第１３図
は知識変換装置の処理の一例を示す処理フローチャート
、第１４図〜第１７図はツリー図出力装置及びツリー図
編集装置の処理の一例を示す処理フローチャートである
。 １０１・・・知識変換装置、１０２・・・質問知識ファ
イル、１０３・・・結論知識ファイル、１０４・・・問
診知識情報、１０５・・・フレームファイル、１０６・
・・ルールファイル、０７ ・・・出力ファイル、 ０１ ・・・ツリー図出力装置、 ０２ ・・・ツリー図編集装置、 ０３ ・・・デイスプレィ装 置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、データ形式で入力され診断に必要な問診知識情報か
   ら、エキスパートシステム構築支援ツールの規則に従つ
   たルール及びフレームを生成する手段と、前記データ形
   式の問診知識情報によつて、これらの問診知識情報の相
   互関係を図で表示すると共に、この図で表示された個々
   の要素を操作することによつて、入力した問診知識情報
   を変更する手段とを備えたことを特徴とする知識変換シ
   ステム。