JPS634333A - エキスパ−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】 ３、発明の詳ｉｌｌな説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、高度の専門知識を要する、例えば原子力発電
プラントの機器異常診断等の業務を専門家に代って支援
するエキスパートシステムにＩｌｌする。

（従来の技術） 例えば、原子力発電プラント等において機器に異常が発
止した場合、その原因を調査しく適切な対策を講じるた
めには、各構成機器に関する専門的な知識を必要どする
。しかし、かかる知識を持つ専門家が常に待機している
とは限らず、またある分野の専門家により原因調査を開
始しても、調査が進むに従って他分野の専門家も必要と
なることもある。特に、原子力発電プラントのよ“）４
ア人型のプラントでは、構成する機器数ＰＪ厖大であり
、かつその中には特殊４１機器ら含まれているため、多
くの専門家を必要としかつその専門知識も高度で特殊な
ものが要求される。しかも、女全性が厳しく要求される
ことから、早急に異常原因を判定し対策を講じなくては
ならない。

このような背景から、専門家（エキスパート）に代って
知識工学的手法を用いてプラント構成機器の異常診断の
支援を行なう、エキスパートシステムと呼ばれる装置の
開発が最近活発に行なわれている。また、かかるエキス
パートシステム警よ、その他の分野、例えば医療診断、
会計コンリールチージョン、作業４１画、機械設３１等
各種のｑ門知識分野に利用されつつある。

エキスパートシステムは、基本的にはルールデータベー
スと推論機構とから構成されている。プラントの異常診
断システムを例に取れば、ルールデータベースは、診断
を行なう為の診断推論過程やその作業手順などの知識を
表現した診断ルールを格納したものである。推論機構は
、作業者あるいはプラン１−から入力される機高の状態
情報に基づいて、原因調査の作業手順を入出力インター
フェースを介して作業者に提示しつつ、診断ルールに従
い順次推論を進めて行って異常原因を判定する機構であ
る。

ルールデータベースにおいて最も多用されているルール
の表現形式は°’ＩＦ−・、１８ＥＮ−”形式と呼ばれ
るもので、具体的には、”　Ｉ　Ｆ　−”部に条件を記
載し、”　Ｔ　ＨＥ　Ｎ　−”部にその条件が満たされ
た場合に実行リペき動作を記載したものである。上記”
　Ｉ　Ｆ　−”部は条件部と呼ばれ、“ＴＨＥＮ−”部
は動作部と呼ばれている。

推論は、−般には作業者との対話形式ぐ行なわれ、基本
的には、作業者から入力された状態情報に合致するよう
な状態を条件部にもつルールをルールデータベース内か
ら照合検索により選び出し、その選び出したルールの動
作部を実行するというステップの繰り返しによっ【順次
進められて行く。

（発明が解決しようとづる問題点） 今後エキスパートシステムが各種分野において実用化さ
れて行くためには、ルールデータベースの充実が必要で
あり、その結果ルールデータベースに格納されるルール
数の増大を余儀なくされる。

ところで、エキスパートシステムにお４ノる推論処理に
要する時間は、ルールの照合検索に要する時間で決まる
。

従って、上記のような実用レベルの厖大な数のルールを
ｂつエキスパートシステムにおいては、ルールの照合検
索に多大な時間を要することになり、推論処理が早急に
出来ないという問題がある。

そこで本発明は、ルールデータベース内のルールの照合
検索に要する時間を短縮して、推論処理を高速で行なえ
るエキスパートシステムを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手８２） 上記目的達成のため、本発明は、ルールデータベース内
の各ルールについ１今までに推論に使用された頻度を算
出して、この使用頻度に応じて、ルール検索の順序を設
定づるルール検索効率化機構を設けたものである。

（作　用） ルール検索効率化機構により、ルールデータベース内の
各ルールには過去の使用頻度の高いものから順に検索順
序が設定される。推論１構はこの検索順序に従って、つ
まり使用頻度の高いルールから先に照合検索を行なう。

その結果、使用すべきルールを早期に発見する確率が高
くなり、検索の効率化が図れる。

（実施例） 以下、実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明に係るエキスパートシステムの一実施例
の構成を示す機能ブロック図である。プラントの異常診
断システムの場合を例に取って、説明すると、ルールデ
ータベース１には、機器の診断を行なう為の推論過程及
びその為の対話人力等の作業手順といった知識をＩＦ−
，ＴＨＥＮ−”形式で表現した診断ルールが格納されて
いる。推論機構２は、機器の異常に関して作業員又はプ
ラントから入力される機器の状態情報に基づき、それに
対応する診断ルールをルールデータベース１から読み出
してその動作部を実行するというステップを繰り返すこ
とにより、順次推論を進めて行く。入出力インターフェ
ース機構３ｔ、友、推論機構２から出ノｊされた診断対
象機器に関する作業手順や診断結果をデイスプレィ３ａ
を介して作業員に提示し、また作業員がキーボード３ｂ
から入力した状態情報を推論機構２へ伝送する。また、
この入出力インターフェース機構３は、診断に先立ちキ
ーボード３ｂから入力される専門的知識をルール編集機
構４へ伝送する。ルール編集機構４は、入出力インター
フェース機構３を介して入力された専門知識に基づいて
、診断を行なう為に必要な診断ルールを作成し、これを
ルールデータベース１に書き込んだり、或いは既に書き
込まれている診断ルールを修正・削除したりする。ルー
ル検索効率化機構５は、推論機構２がルールデータベー
ス１から診断ルールを読み出した回数つまり使用頻度を
統訓処理によりルール毎に計算し、各診断ルールに対し
その使用頻度に応じた適用優先度を設定するものである
。

第２図はルールデータベース１の構成を示す模式図であ
る。ルールデータベース１はルールヘッダ６と診断ルー
ル記憶部７とから構成されている。

ルールヘッダ６には、適用優先度Ｐ１その適用優先度Ｐ
を６つ診断ルールの識別番号１ｄ及びその診断ルールの
診断ルール記憶部７内での格納アドレスａが記憶されて
いる。診断ルール記憶部７には、ルールヘッダ６の内容
に対応して診断ルールｒが記憶されている。

次に、上記のように構成された本実施例の作用を説明す
る。

まず、第３図の推論処理のフローチャートを参照して、
推論機Ｊ／Ｉ４２における動作を説明する。診断対象機
器に異常が発生し作業者が本システムを起動すると、デ
イスプレィ３ａに質問等が提示される。この質問に応答
して作業者がキーボード３ｂを用いて要求された状態情
報を入力すると、この状態情報は入出力インターフェー
ス機構３から推論機構２へ伝送される（ステップ１００
）。

推論機構２は、状態情報を受は取ると、これと合致する
条件部を持った診断ルールｒ、をルールデータベース１
内から選び出すために、最ら高い適用優先度Ｐ（＝１）
を持つ診断ルールｒがらその条件部と入力状態情報との
照合を開始する（ステップ１０１，１０２＞。この照合
の結果、合致しない場合には、次に蟲い適用優先度Ｐ（
＝Ｐ＋１）を持つ診断ルールｒと状態情報とを照合する
（ステップ１０３．１０４）。このようにして適用舖先
度Ｐ（７）高い順に診断ルールの照合検索を進めで打つ
又、合致した診断ルールｒ・を発見すると、その診断ル
ールｒｉの動作部を実行して推論を進める（ステップ１
０５）。

そして、このようにある診断ルールｒ・を用い！ て推論を実行すると、その診断ルールｒ　を推論に使用
した旨の信号をルール検索効率化機構へ伝送する（ステ
ップ１０６）。

推論機構２は、読み出した診断ルールｒ・を適音 用した結果が原因判定になっていない場合には（ステッ
プ１０７）、更に推論を進めるべく、ゲイスプレィ３ａ
に新たな状態情報の入力を促すメツセージを提示して、
作業者から入力された新たな情報に基づき再び上記ブ１
コセスを実行する。

また、診断ルールｒ、適用結果が原因判定となった場合
にはくステップ１０７）、＃断を終了しくステップ１０
８）、ルール検索効率化機構５へ診断終了の旨を伝え（
ステップ１０９）、デイスプレィ３ａに診断結果を提示
する（ステップ１１０）。

次に、第４図のルール検索効率化処理のフローチャート
を参照して、ルール検索効率化機構５の作用を説明する
。ルール検索効率化［１１ｉ１５は、仝ての診断ルール
ｒについてその使用頻度ｆを記憶している。推論機構２
から、ある診断ルールｒ・の使用の信号を受信すると（
ステップ２００）、その診断ルールｒ、の使用頻度ｆ１
に１°°を加算して新しい使用類Ｆｌｆ、として記憶し
ｒａ’ｔ（ステップ２０１）。

次に、この使用頻度ｆの書き換えを行った診断ルールｒ
、に現在設定されている適用優先度Ｐ１より１つ高い優
先度ｐ、−ｉを持つ診断ルールｒ　Ｊの使用頻度ｆｊを
読み出し、この読み出した診断ルールｒ　Ｊの使用頻度
ｆｊと書き換えを行った診断ルールｒｉの使用頻度ｆ１
とを比較する（ステップ２０２）。その結果、 ｆ、　＜ｆ の関係が成立している場合には（ステップ２０３）、診
断ルールｒ・の適用優先ｊ哀をＰ、−１に、診断ルール
ｒ　の適用優先度をＰ、に設定し直Ｖ（ステップ２０４
）。つまり、診断ルールｒ　と診断ルールｒ・の適用優
先度の入れ替えをＪ 行なう。このようにして、］ＲＩＩｉルールｒｉより＾
い適用優先度を持つ診断ルールｒ　Ｊの使用頻度ｆ、と
、診断ルールｒ、の使用頻度ｆ、との関係Ｊ　　　　　
　　　　　　　　　　　　ｌ　　　　　　　　　　　　
　＋が ｆ、　　＞ｆ。

になるまで診断ルールｒ・の適用優先度Ｐ、を繰り上げ
て行く。その結果、各ルールｒの適用優先度Ｐは使用頻
度「の高い順に編成し直されることになる。

以上のプロセスを推論機構２からある診断ルールｒ・の
使用信号が入力される度に繰り返し、その都度編成し直
した適用優先度Ｐを記憶する。

そして、推論機構２から診断、ｄ了の信号を受信すると
（ステップ２０５）　、ルールデータベース１内のルー
ルヘッダ６の内容を編成し直した適用優先度Ｐに合わせ
て書き直す。

このようにして、各ルールｒに対して使用頻度ｆの高い
順に適用優先度Ｐ８設定し、この適用優先度Ｐの高い順
に診断ルールｒの照合検索を行なうようにすることによ
り、早期に必要な診断ルールを発見できる確率が高くな
り、従って照合検索に要する時間が短縮され、診断結果
を早急に出すことができるようになる。従って、従来に
比較して、大量の診断ルールを用いた詳細な診断を行な
うことができることになり、また異常に対する対策措置
の早ＪｌｔＪ化が可能となるなど、実用上多大’Ｊ効果
が得られる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、使用頻度の高い
ルールから検索を行なうようにしているため、無駄なル
ールの照合検索の回数が低減され、推論処理に要する時
間を短縮りることが゛（・ぎ、従って実用レベルの大規
模なルールデータベースをもつエキスパートシステムに
おいても推論処理を高速に進めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す機能ブロッ
ク図、第２図は同実施例のルールデータベースの構成を
承り模式図、第３図は同実施例の推論機構の動作を示す
フローヂＶ−ト、第４図は同実施例の検索効率化機構の
動作を示すフローチャートである。 １・・・ルールデータベース、２・・・推論機構、３・
・・入出力インターフェース機構、４・・・ルール編集
別横、５・・・ルール検索効率化機構、６・−・ルール
ヘッダ、７・・・診断ルール記憶部。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 推論処理に必要なルールを格納したルールデータベース
   と、このルールデータベース内から入力情報に対応した
   ルールを検索により選び出し、この選び出したルールを
   使用して推論を進める推論機構とを備えたエキスパート
   システムにおいて、前記ルールデータベース内の各ルー
   ルについて前記推論機構による使用頻度を算出して、こ
   のルール毎の使用頻度に基づき前記ルール検索の順序を
   設定するルール検索効率化機構を設けたことを特徴とす
   るエキスパートシステム。