JPH04306733A - 質問順序制御機能を有する推論装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は知識ベースシステムに係
り、特に専門家の知識を条件値の組み合わせと結論の組
であるルール形式で表現して知識ベースに格納し、格納
された知識を用いて、入手する条件値とマッチングする
条件値を持つルールの結論を解として得る推論を行うこ
とにより専門家に代わって問題解決を行う知識ベースシ
ステムにおいて、推論処理における条件値の入手順序を
変更できる質問順序制御機能を有する推論装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】専門家の知識を知識ベースに格納し、格
納された知識を用いて推論を行うことにより専門家に代
わって問題解決を行う知識ベースシステムが開発されて
いる。このような知識ベースシステムは、専門家の知識
が、条件値の組み合わせと結論の対によるルール形式で
表現され、洗練・編集され知識ベースに格納されている
。知識ベースに格納された所定の形式の知識データは、
利用者から入力される条件値の組み合わせとマッチング
がとれる条件値の組み合わせによりその条件値に対応す
るルールの結論を導出する推論処理のために用いられる
。従来の知識ベースシステムでは、入手データである条
件値の組み合わせと知識ベースに格納されている知識の
持つ条件値の組み合わせとのマッチングを行う際に未入
手条件がある場合には、未入手の条件に関する質問とい
う形で利用者に対して条件値投入促進を行っている。こ
の質問の順序はルール上で条件名の配列されている順に
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、推論時には利用者から入手した条件値と知識
ベースに格納されたルールがもつ条件値とのマッチング
を行う必要がある。従来の方式では、マッチングは結論
を導出するまで行われ、知識ベースに格納されているル
ールの条件値に該当する条件値が未入手の場合には、そ
の条件に関する質問という形で利用者に対して条件値の
入手の要請を行う。この質問の順序はルールにおいて条
件名の書かれた順になっている。そのために結論の切り
分けに有効ではない条件について質問することもあり、
必ずしも導出すべき結論に対して的確な質問ではないこ
ともある。従って、他の条件値が入手できていても知識
ベースに格納されている条件値に該当する条件値が入手
されるまで推論が中断されるために推論の能率の向上を
妨げている。

【０００４】また、あるルールにおいて結論の導出に重
要な条件値がマッチングでき、そのルールに該当する結
論であることが確信的であっても、該ルール上に結論の
導出に有効ではない条件値が結論の導出に重要な条件値
よりも先に記述してあった場合に、利用者から該当する
条件値を入手し、その条件値でマッチングできなかった
ときにはそのルールは推論対象外となってしまうため、
他の結論導出に有効な条件についての質問を利用者に行
わないという問題がある。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
知識ベースシステムにおける推論処理中の利用者からの
条件値の獲得を目的として利用者に対して行われる質問
において、ルールにおける結論と条件値との間の関係の
強さを貢献度として用いて、マッチングに重要度を持た
せ、解を切り分けるために有効な質問ができ、少ない質
問回数で結論に至ることができる質問順序制御機能を有
する推論装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】条件値の組み合わせと結
論とからなるルールを格納させた知識ベースと、ルール
により推論を行う推論手段を有する知識ベースシステム
において、あるルールにおける結論と各条件値の関係の
強さを示すリレーションファクタを結論に対する貢献度
として知識ベースの条件値に付与する貢献度入力手段と
、知識ベースのルールを用いた推論の実行中にルール内
の条件値と入力された条件値のマッチングの判定を行う
パターン照合手段と、ルール内の条件値と入力された条
件値のマッチングが失敗した場合に、入力された条件値
に付与された貢献度と所定値を比較して、入力された条
件値に付与された貢献度が所定値より小さい場合はマッ
チングの失敗を無視して推論を進め、ルールを推論対象
とする判断を行うマッチング判断手段と、マッチングで
きた条件値の貢献度とルールで既にマッチングしている
条件値の貢献度の累積値との累積を行う貢献度累積手段
と、累積値が最大になるルールにおける未入手の条件値
の中で最大の貢献度を持つ条件値の属する条件について
の質問を利用者に行い、条件値を得る質問選択手段とを
有する。

【０００７】また、質問順序制御機能を有する推論装置
において、条件の性質に関する定義情報としての入手コ
ストを条件に設定する入手コスト設定手段と、各条件値
に付与されている貢献度及び条件に付与されている入手
コストにより結論と条件値の関係の強さを修正する条件
値制御手段とを有する。

【０００８】

【作用】本発明は知識ベース構築者に結論と条件値との
関係の強さを結論への貢献度として条件値に付与してお
き、利用者より入力される条件値の組み合わせとマッチ
ングのとれる条件値の組み合わせを持つルールに対する
結論を導出する推論を行う。この推論を行う際に条件値
が未入手のものには、条件値を得るために利用者に質問
を行うが、どの条件に関する質問を行うかについて結論
と条件値との関係の強さを示す貢献度を導入し、条件値
に貢献度を付与することで条件値の入手状況に応じたマ
ッチングを行い、処理対象となるルールの選出及び条件
の貢献度の累積を行い、累積値が最大であるルールにお
ける最大の貢献度を持つ条件を選択する。このようにし
て得た質問を利用者に行い、利用者からその質問に関す
る未入手の条件値を入力してもらい、推論を行うことで
確信度の高い結論を得ることができる。また、条件の性
質に関する定義情報としての条件である入手コストを考
慮した貢献度の更新を行うことで、入手の手間がかかる
条件値獲得を回避することができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例の全体構成を示す。 貢献度入力手段１は知識ベース構築者７からのルール及
び貢献度と入手コスト入力を表形式の画面で受け付けて
、知識ベース２に知識を構築する。知識ベース構築者７
は利用者に結論と条件値の関係の強さ（リレーションフ
ァクタ）を結論への貢献度として条件値に付与させる。 このとき、結論との関係の強さに応じて数値を付与し、
最も結論と関係の強い条件値には貢献度として最大値を
付与する。また、条件の性質に関する定義情報として条
件の入手コストを設定する場合には、入手の困難さに応
じて数値を条件に付与し、容易に入手できる条件に対し
ては最小値を付与する。さらに、各ルールの貢献度が付
与されなかった条件値に対しては全ルールの貢献度中の
最小値を自動的に付与し、各々貢献度を各ルールにおけ
る貢献度の総和に対するパーセンテージで表す。また、
入手コストが設定されている場合には条件に付与されて
いる入手コストに反比例する数値を該条件に属する条件
値が持つ貢献度と積算し、その結果の数値を貢献度とし
て条件値に付与する。

【００１０】パターン照合装置３は利用者８により入力
される条件値により知識ベース２内の知識内のルールに
対応する条件値とのマッチングを行う。マッチングでき
ない条件値に関してはその条件値の持つ貢献度をマッチ
ング重要度判断手段４により、予め利用者により設定さ
れるマッチングの許容範囲を示す閾値と比較して閾値を
越えない貢献度を持つルールであれば処理の対象として
マッチングを続ける。

【００１１】ルール内の条件値と入手されている条件値
とのマッチングが成功した条件値に関しては、条件値の
持つ貢献度を貢献度累積手段５により、その条件値が属
するルールの累積値に累積する。一方、ルール内の条件
値と入手できている条件値とのマッチングが失敗した場
合には、貢献度と貢献度総和に対するパーセンテージで
許容の範囲を示す閾値と該条件値の持つ貢献度との比較
を行い、閾値を越えない値を持つ条件値を持つルールを
これ以降の処理の対象とする。この場合、知識ベース２
のルールとのマッチングが失敗した入力された条件値の
貢献度は累積貢献度に累積しない。

【００１２】これまでの処理でマッチングが成功とみな
されているルールを質問選択手段６の処理対象とし、処
理対象である各ルールにおいて、入手できていない条件
値のうち最大の貢献度をそのルールの貢献度累積値に累
積する。こうして得られた累積値の最大値を持つルール
において、未入手の条件値のうち最大値を持つ条件値の
属する条件について利用者８に質問を行い、条件値の獲
得を行う。

【００１３】次に上記の各処理を具体的に説明する。表
１は本発明の一実施例の貢献度入力手段１による貢献度
入力の１例を示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】知識ベース構築者７は貢献度入力手段１か
ら、各ルール毎に例として五段階評価（１〜５）を用い
て貢献度を知識ベース２に入力する。次に貢献度入力手
段１はルール１（Ｒ１）のＡ条件の条件値ｂ１，ルール
２（Ｒ２）のＣ条件の条件値ｃ２，及びＥ条件の条件値
ｅ２，ルール３（Ｒ３）のＢ条件の条件値ｂ１及びＥ条
件の条件値ｅ３、ルール４（Ｒ４）のＤ条件の条件値ｄ
２のように貢献度が付与されなかった条件値に対して表
２に示すように全ルールの貢献度中の最小値である１を
付与する。表２は表１に貢献度中の最小値を付与した例
を示す。

【００１６】

【表２】

【００１７】さらに、ルール１（Ｒ１）〜ルール４（Ｒ
４）における貢献度の貢献度総和に対するパーセンテー
ジで示したものを表３に示す。例えば、ルール１（Ｒ１
）では貢献度総和が１１であるから条件値ａ１の貢献度
は４５％、条件値ｂ１の貢献度は９％、条件値ｃ１の貢
献度は３６％、条件値ｅ１の貢献度は９％となる。表３
は貢献度自動付与及び正規化処理の１例を示す。

【００１８】

【表３】

【００１９】上記の表で示すパーセンテージは小数点以
下を四捨五入してある。

【００２０】次に入手コストを考慮した貢献度の付与例
について説明する。知識ベース構築者７は貢献度入力手
段１より各ルール毎に例として五段階評価（１〜５）に
よる貢献度を入力を行うとする。表４は本発明の一実施
例の貢献度及び入手コストの入力の１例を示す。

【００２１】

【表４】

【００２２】さらに、表５は表４において、ルール（Ｒ
１）のＢ条件の条件値ｂ１，ルール２のＣ条件の条件値
ｃ２，及び条件値ｅ２，ルール３（Ｒ３）のＢ条件の条
件値ｂ１及びＥ条件の条件値ｅ３，ルール４（Ｒ４）の
Ｄ条件の条件値ｄ２のように貢献度が付与されなかった
条件値に対して最小値の１が付与され、さらに条件に関
する情報設定として入手コストが五段階評価（１〜５）
で入力されている。

【００２３】

【表５】

【００２４】上記の表５の値に各条件に付与されている
入手コスト（１〜５）に反比例する数値を各条件の条件
値のもつ貢献度と積算した数値を貢献度として付与する
。条件Ａに属する各々の条件値の貢献度を０．５倍する
と条件値ａ１は２３％、同様に条件Ｂ及び条件Ｃに属す
る各々の条件値の貢献度０．８倍すると条件Ｂの条件値
ｂ１は７．２％となり、条件Ｄに属する各々の条件値の
貢献度１倍すると条件値ｅ２は３６％となる。これらの
入手コストを考慮した場合の貢献度が付与された例を表
６に示す。

【００２５】

【表６】

【００２６】上記の表で示すパーセンテージは小数点以
下を四捨五入してある。上記のように知識ベース構築者
７が貢献度入力手段１により貢献度を入力すると、貢献
度入力手段１は貢献度を入手コストも考慮する場合も含
めて自動更新処理を行う。

【００２７】次に質問選択手段６の解候補選出方法につ
いて説明する。表７は本発明の一実施例の質問選択手段
の１例を示す。

【００２８】

【表７】

【００２９】表７において、ルール１における条件値ｂ
１及びｃ１が得られている。マッチングの許容範囲を示
す閾値には“２５”が設定されているとする。

【００３０】パターン照合手段３で知識ベース２のルー
ル上の条件値とマッチングが成功した条件値を持つルー
ルとして、ルール１（Ｒ１）及びルール３（Ｒ３）が該
当しているとする。マッチングが失敗したルール２（Ｒ
２）及びルール４（Ｒ４）はマッチング重要度判断手段
４においてマッチングが失敗した条件値をもつ貢献度と
マッチングの許容範囲を示す閾値（例として２５）との
比較を行う。表７の例ではルール２（Ｒ２）、ルール４
（Ｒ４）ともに条件Ｃの条件値がｃ２でありマッチング
できなかったが、ルール２（Ｒ２）の条件値ｃ２の貢献
度は８であり、設定されている閾値“２５”の範囲内で
あるので、処理対象となる。一方、ルール４（Ｒ４）の
条件値ｃ２の貢献度は２９で閾値を越えているので処理
対象外となる。

【００３１】貢献度累積手段５によりマッチングできた
ルール１（Ｒ１）の累積値は（７＋２９）により３６で
あり、ルール３（Ｒ３）の累積値は（６＋２５）により
３１が得られる。マッチング重要度判断手段４で処理対
象と認められたルール２（Ｒ２）の累積値は得られてい
る条件値に対応するものがないので０となる。

【００３２】質問選択手段６はマッチングが成功したル
ール１（Ｒ１）及びルール３（Ｒ３）のマッチング重要
度判断手段４で処理対象と認められたルール２（Ｒ２）
を対象とし、未入手の条件に着目する。ルール１（Ｒ１
）内の未入手条件で最大の貢献度である条件値ａ１の２
３、ルール２（Ｒ２）では条件値ｄ１の３０、ルール３
（Ｒ３）では条件値ｄ１の１８である。それぞれの貢献
度を貢献度累積手段５により得られている累積値に加え
るとルール１（Ｒ１）は（３６＋２３）５９，ルール２
（Ｒ２）は（０＋３０）３０，ルール３（Ｒ３）は（３
１＋１８）４８が得られる。このうち最大値を持つのは
ルール１（Ｒ１）であり、ルール１（Ｒ１）の未入手条
件で最大の貢献度を持つのは条件値ａ１であるので条件
Ａについての質問を行う。この質問により得られる条件
値を用いたルールを持つ条件値とのマッチングを行い、
選出されルールが設定された個数以内になるまで繰り返
す。これにより、少ない質問回数で結論を得ることがで
きる。

【００３３】本実施例では貢献度の評価を５段階評価と
したが、本発明はこの例に限定されることなく、ｎ段階
評価であっても構わない。

【００３４】

【発明の効果】上述のように本発明の推論装置によれば
、条件値の組み合わせと結論とからなる知識ベースのル
ールにおいて、結論と条件値間に関係の強さを導入し、
貢献度として条件値に利用者が設定することによって得
られる条件値に対して結論の確信度が高くなり、現在の
マッチング状況による結論の確信度を得ることで、結論
の予測が可能となるため、現在得られている情報のみで
問題となっている事象への対処が可能となる。また、あ
る結論であることを確信するためにはどの質問が有効で
あるのかという予測も可能となり、また、入手コストを
考慮した質問順序が提示されるために無駄な質問の回避
が可能となり、結論に至るまでの質問回数が減少するた
め推論能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム構成図である。

【符号の説明】

１　　貢献度入力手段 ２　　知識ベース ３　　パターン照合手段 ４　　マッチング重要度判断手段 ５　　貢献度累積手段 ６　　質問選択手段 ７　　知識ベース構築者 ８　　利用者

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　条件値の組み合わせと結論とからなる
   ルールを格納させた知識ベースと、ルールにより推論を
   行う推論手段を有する知識ベースシステムにおいて、あ
   るルールにおける結論と各条件値の関係の強さを示すリ
   レーションファクタを結論に対する貢献度として前記知
   識ベースの条件値に付与する貢献度入力手段と、前記知
   識ベースの前記ルールを用いた推論の実行中に前記ルー
   ル内の条件値と入力された条件値のマッチングの判定を
   行うパターン照合手段と、前記ルール内の条件値と入力
   された条件値のマッチングが失敗した場合に、前記入力
   された条件値に付与された貢献度と所定値を比較して、
   前記入力された条件値に付与された貢献度が該所定値よ
   り小さい場合はマッチングの失敗を無視して推論を進め
   、ルールを推論対象とする判断を行うマッチング判断手
   段と、マッチングできた条件値の貢献度と前記ルールで
   既にマッチングしている前記条件値の貢献度の累積値と
   の累積を行う貢献度累積手段と、前記累積値が最大にな
   るルールにおける未入手の条件値の中で最大の貢献度を
   持つ条件値の属する条件についての質問を利用者に行い
   条件値を得る質問選択手段とを有することを特徴とする
   質問順序制御機能を有する推論装置。
2. 【請求項２】　　前記質問順序制御機能を有する推論装
   置において、条件の性質に関する定義情報としての入手
   コストを前記条件に設定する入手コスト設定手段と、各
   前記条件値に付与されている貢献度及び条件に付与され
   ている前記入手コストにより結論と前記条件値の関係の
   強さを修正する条件値制御手段とを有する請求項１記載
   の質問順序制御機能を有する推論装置。