JP2822673B2 - 実時間監視型エキスパートシステム - Google Patents
実時間監視型エキスパートシステムInfo
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- JP2822673B2 JP2822673B2 JP2411741A JP41174190A JP2822673B2 JP 2822673 B2 JP2822673 B2 JP 2822673B2 JP 2411741 A JP2411741 A JP 2411741A JP 41174190 A JP41174190 A JP 41174190A JP 2822673 B2 JP2822673 B2 JP 2822673B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内部状態を持つシステム
を対象とした実時間監視型エキスパートシステムに関
し、例えば機械設備の障害修理や病院における患者の診
断などに応用することができる。
を対象とした実時間監視型エキスパートシステムに関
し、例えば機械設備の障害修理や病院における患者の診
断などに応用することができる。
【０００２】
【従来の技術】従来、監視型エキスパートシステムで
は、推論部が一定時間毎に外部環境を調べるための手続
きを駆動し、入手した障害情報のパラメータ解析を行な
い、対象システムの状態を推定していた。また、状態管
理を行なうための推論方式では、対象システム、すなわ
ち電子交換機、受配電設備、病院の救急患者の病状等
を、状態遷移条件に時間的制約を含まない有限状態機械
としてとらえるので、イベントが発生する前提となる状
態を知識ベースから削除し、結果として生ずる状態を知
識ベースに宣言するというやり方で対象システムの状態
遷移を記述していた。
は、推論部が一定時間毎に外部環境を調べるための手続
きを駆動し、入手した障害情報のパラメータ解析を行な
い、対象システムの状態を推定していた。また、状態管
理を行なうための推論方式では、対象システム、すなわ
ち電子交換機、受配電設備、病院の救急患者の病状等
を、状態遷移条件に時間的制約を含まない有限状態機械
としてとらえるので、イベントが発生する前提となる状
態を知識ベースから削除し、結果として生ずる状態を知
識ベースに宣言するというやり方で対象システムの状態
遷移を記述していた。
【０００３】このため、知識ベースには最新時点でのシ
ステム状態のみが保持されており、状態変化の履歴は保
持されていなかった。また状態は一旦生成されると、状
態を更新するイベントが発生しない限り知識ベース中に
留まっていた。
ステム状態のみが保持されており、状態変化の履歴は保
持されていなかった。また状態は一旦生成されると、状
態を更新するイベントが発生しない限り知識ベース中に
留まっていた。
【０００４】また、状態遷移に付随する時間的制約を陽
に記述する場合に、状態の継続時間及び状態遷移の発生
時刻を厳密に管理する時間論理並びにその応用システム
も提案されているが、このような時間論理の応用システ
ムでは対象システムの構成要素すべての状態と状態遷移
について時間情報を付加するため多大な記憶容量が必要
となる。
に記述する場合に、状態の継続時間及び状態遷移の発生
時刻を厳密に管理する時間論理並びにその応用システム
も提案されているが、このような時間論理の応用システ
ムでは対象システムの構成要素すべての状態と状態遷移
について時間情報を付加するため多大な記憶容量が必要
となる。
【０００５】このため、履歴情報をオフラインで検索し
ながら状態推定を行うという利用形態が主流で、一定時
間内で状態推定を完了することが要求される実時間処理
には適していなかった。
ながら状態推定を行うという利用形態が主流で、一定時
間内で状態推定を完了することが要求される実時間処理
には適していなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
システム構成では、推論部によって実時間ディスパッチ
ャ機能を実現していた。
システム構成では、推論部によって実時間ディスパッチ
ャ機能を実現していた。
【０００７】しかし、推論部はもともと知識記述用の高
級言語で記述されるため、非同期入出力などの低レベル
の処理には適しておらずディスパッチャとしての処理効
率が低かった。このため、対象システムの状態変化への
追従能力が弱く、状態変化が頻繁に起こる場合には対象
システムの状態を監視することができなかった。また、
対象システムの状態変化がない場合にも推論部が動作す
ることがあり、ＣＰＵへの負荷が高かった。
級言語で記述されるため、非同期入出力などの低レベル
の処理には適しておらずディスパッチャとしての処理効
率が低かった。このため、対象システムの状態変化への
追従能力が弱く、状態変化が頻繁に起こる場合には対象
システムの状態を監視することができなかった。また、
対象システムの状態変化がない場合にも推論部が動作す
ることがあり、ＣＰＵへの負荷が高かった。
【０００８】更に、上記従来技術における推論方式で
は、時間関係を陽に扱わないものが多く、「システムリ
セットがＭ分にＮ回以上発生した
ら、．．．．」「．．．．の状態になってからＮ分以内
に．．．を行なう」などの時間的制約条件を含む知識を
適切に表現することができなかった。時間関係を陽に扱
うシステムであっても、対象システムの構成要素すべて
の状態と状態遷移について時間情報を付加するため多大
な記憶容量が必要であった。
は、時間関係を陽に扱わないものが多く、「システムリ
セットがＭ分にＮ回以上発生した
ら、．．．．」「．．．．の状態になってからＮ分以内
に．．．を行なう」などの時間的制約条件を含む知識を
適切に表現することができなかった。時間関係を陽に扱
うシステムであっても、対象システムの構成要素すべて
の状態と状態遷移について時間情報を付加するため多大
な記憶容量が必要であった。
【０００９】上記従来技術における推論方式では、「運
用者が、メッセージ監視を行なっていない外部端末から
のコマンド入力」や「人手による作業等のオフライン処
理」などのイベントをメッセージとしては検出できな
い。このため、いくつかの状態は、一旦知識ベースに宣
言されると、手動で削除するまで知識ベース中に留まっ
てしまい、対象システムの状態との間に差異が生じてい
た。
用者が、メッセージ監視を行なっていない外部端末から
のコマンド入力」や「人手による作業等のオフライン処
理」などのイベントをメッセージとしては検出できな
い。このため、いくつかの状態は、一旦知識ベースに宣
言されると、手動で削除するまで知識ベース中に留まっ
てしまい、対象システムの状態との間に差異が生じてい
た。
【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためのもので、対象システムの状態監視において高速
な追従機能を実現するためのシステム構成を提供し、時
間的な制約条件も含めて対象システムの状態遷移を扱う
ための計算手段と、オフライン処理などによって発生す
る観測不能イベントも考慮して知識ベースの記憶使用量
を一定に抑えながら対象システムの状態監視を続けるた
めの記憶管理手段を提供することを目的とする。
るためのもので、対象システムの状態監視において高速
な追従機能を実現するためのシステム構成を提供し、時
間的な制約条件も含めて対象システムの状態遷移を扱う
ための計算手段と、オフライン処理などによって発生す
る観測不能イベントも考慮して知識ベースの記憶使用量
を一定に抑えながら対象システムの状態監視を続けるた
めの記憶管理手段を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
装置から構成される対象システムの状態を実時間で推論
する実時間監視型エキスパートシステムにおいて、前記
装置が前記装置状態の変化を通知するイベントをフォー
マット解析するメッセージ処理部と、前記装置を制御す
るためのイベントをフォーマット解析するコマンド処理
部と、前記メッセージ処理部及び前記コマンド処理部に
よってフォーマット解析されたイベントから知識ベース
の内部表現を生成するイベント監視生成部と、前記イベ
ント監視生成部によって生成された前記内部表現に基づ
いて、前記装置状態や状況の推論を行う手段と、前記知
識ベースが扱う時間範囲を超えた前記イベントを削除す
るイベント削除規則手段と、前記知識ベースが扱う時間
範囲を超えた時に状態変化前の前記装置状態に戻すため
の装置状態回復規則手段と、前記知識ベースで扱う時間
範囲を超えた前記状況を削除する状況削除規則手段とを
有する状況処理部と、前記状況処理部で推論された前記
装置状態及び状況から障害回避のための措置手順の検索
を行う措置検索部と、前記措置検索部によって検索され
た措置手順を出力する出力部とを有しており、前記出力
部から出力された前記措置手順に従ったコマンドが、前
記コマンド処理部と前記イベント監視生成部とを介して
前記装置を制御すると共に、前記措置検索部に通知され
るように構成されている実時間監視型エキスパートシス
テムである。
装置から構成される対象システムの状態を実時間で推論
する実時間監視型エキスパートシステムにおいて、前記
装置が前記装置状態の変化を通知するイベントをフォー
マット解析するメッセージ処理部と、前記装置を制御す
るためのイベントをフォーマット解析するコマンド処理
部と、前記メッセージ処理部及び前記コマンド処理部に
よってフォーマット解析されたイベントから知識ベース
の内部表現を生成するイベント監視生成部と、前記イベ
ント監視生成部によって生成された前記内部表現に基づ
いて、前記装置状態や状況の推論を行う手段と、前記知
識ベースが扱う時間範囲を超えた前記イベントを削除す
るイベント削除規則手段と、前記知識ベースが扱う時間
範囲を超えた時に状態変化前の前記装置状態に戻すため
の装置状態回復規則手段と、前記知識ベースで扱う時間
範囲を超えた前記状況を削除する状況削除規則手段とを
有する状況処理部と、前記状況処理部で推論された前記
装置状態及び状況から障害回避のための措置手順の検索
を行う措置検索部と、前記措置検索部によって検索され
た措置手順を出力する出力部とを有しており、前記出力
部から出力された前記措置手順に従ったコマンドが、前
記コマンド処理部と前記イベント監視生成部とを介して
前記装置を制御すると共に、前記措置検索部に通知され
るように構成されている実時間監視型エキスパートシス
テムである。
【００１２】更に、前記状況処理部は、前記状況Ｇが成
立しなくなった時点ｔ１が前記時間範囲Ｔｍａｘ内に存
在する場合に、前記知識ベースから、前記状況Ｇが成立
した時点ｔ０から該時点ｔ１までの該状況Ｇを定義する
個々の装置状態を引き起こした全てのイベントは、前記
イベント削除規則手段により削除され、前記状況Ｇは前
記状況削除規則手段で削除されるように構成されている
のが好ましい。これにより知識ベースの記憶情報量の著
しい増大を防ぐことができる。
立しなくなった時点ｔ１が前記時間範囲Ｔｍａｘ内に存
在する場合に、前記知識ベースから、前記状況Ｇが成立
した時点ｔ０から該時点ｔ１までの該状況Ｇを定義する
個々の装置状態を引き起こした全てのイベントは、前記
イベント削除規則手段により削除され、前記状況Ｇは前
記状況削除規則手段で削除されるように構成されている
のが好ましい。これにより知識ベースの記憶情報量の著
しい増大を防ぐことができる。
【００１３】更に、前記状況処理部は、前記装置状態を
生成しているイベントが前記知識ベースが扱う時間範囲
を超え、かつ該時間範囲内に他の装置状態から前記装置
状態へ遷移させるようなイベントが発生していない場合
に、前記装置状態を状態遷移以前の装置状態に戻すよう
に構成されているのが好ましい。これにより、イベント
の発生時刻の履歴から、該時間幅から外れるイベントを
削除する際に、観測されなかったイベントによって生じ
た装置状態を以前の状態に回復することにより知識ベー
スと現実の状態の不一致を解消するため、長時間の連続
監視において知識ベースと現実の状態の不一致が増大す
ることを防ぐことができる。
生成しているイベントが前記知識ベースが扱う時間範囲
を超え、かつ該時間範囲内に他の装置状態から前記装置
状態へ遷移させるようなイベントが発生していない場合
に、前記装置状態を状態遷移以前の装置状態に戻すよう
に構成されているのが好ましい。これにより、イベント
の発生時刻の履歴から、該時間幅から外れるイベントを
削除する際に、観測されなかったイベントによって生じ
た装置状態を以前の状態に回復することにより知識ベー
スと現実の状態の不一致を解消するため、長時間の連続
監視において知識ベースと現実の状態の不一致が増大す
ることを防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】最初に、対象システムの装置状態
を有限状態機械としてモデル化することについて説明す
る。
を有限状態機械としてモデル化することについて説明す
る。
【００１５】対象システムの実時間監視業務は、コンソ
ールを介したシステムと監視者の対話である。コンソー
ルに出力される対象システムからのメッセージを「対象
システムの装置状態の変化を通知するイベント」、コン
ソールに入力される監視者からのコマンドを「対象シス
テムの装置状態を変化させるイベント」、対象システム
の状態を「対象システムを構成するすべての装置の装置
状態の積集合」と考えると、対象システムはこれらのイ
ベントによって状態遷移を行なう有限状態機械としてモ
デル化することができる。
ールを介したシステムと監視者の対話である。コンソー
ルに出力される対象システムからのメッセージを「対象
システムの装置状態の変化を通知するイベント」、コン
ソールに入力される監視者からのコマンドを「対象シス
テムの装置状態を変化させるイベント」、対象システム
の状態を「対象システムを構成するすべての装置の装置
状態の積集合」と考えると、対象システムはこれらのイ
ベントによって状態遷移を行なう有限状態機械としてモ
デル化することができる。
【００１６】対象システムのモデル化のためには、対象
システムを構成する各装置について、装置状態を変更す
るイベントのすべてを有限状態機械の状態遷移として定
義する。
システムを構成する各装置について、装置状態を変更す
るイベントのすべてを有限状態機械の状態遷移として定
義する。
【００１７】対象システムのモデル化の際に用いる概念
を以下のように定義する。
を以下のように定義する。
【００１８】「状態」とは、装置状態・状況・システム
の状態からなるものである。 ・「装置状態」とは、対象システムを構成する個々の装
置の稼働状態をいう。 ・「状況」とは、複数の装置の状態の積集合として定義
される複合状態をいう。 ・「システムの状態」とは、対象システムを構成するす
べての装置の装置状態の積集合をいう。
の状態からなるものである。 ・「装置状態」とは、対象システムを構成する個々の装
置の稼働状態をいう。 ・「状況」とは、複数の装置の状態の積集合として定義
される複合状態をいう。 ・「システムの状態」とは、対象システムを構成するす
べての装置の装置状態の積集合をいう。
【００１９】「イベント」とは、操作・メッセージ・措
置からなるものである。 ・「操作」とは、コンソールに入力される監視者からの
コマンドなど、これ以上分解できない基本的イベントを
いう。 ・「メッセージ」とは、対象システムから自律的にコン
ソールに出力される、対象システムの装置状態の変化を
通知するイベントをいう。 ・「措置」とは、対象システムの運用管理上意味のあ
る、操作とメッセージのシーケンスをいう。
置からなるものである。 ・「操作」とは、コンソールに入力される監視者からの
コマンドなど、これ以上分解できない基本的イベントを
いう。 ・「メッセージ」とは、対象システムから自律的にコン
ソールに出力される、対象システムの装置状態の変化を
通知するイベントをいう。 ・「措置」とは、対象システムの運用管理上意味のあ
る、操作とメッセージのシーケンスをいう。
【００２０】次に、前記「状態」及び前記「イベント」
に基づいて、装置状態を推論する方式を説明する。
に基づいて、装置状態を推論する方式を説明する。
【００２１】最初にイベントの発生時刻の履歴から、装
置状態・状況・システムの状態の各々の時間的順序関係
を求める推論規則を具体的に説明する。装置状態の状態
遷移を引き起こすイベントｅについては、生起時間ｔを
付与したｏｃｃｕｒ（ｅ，ｔ）なる述語を知識ベースで
管理する。イベントｅが時刻ｔ２で生起することを、ｏ
ｃｃｕｒ（ｅ，ｔ２）で表現する。イベントｅが状態ｐ
１を状態ｐ２に遷移させるイベントであることを、ａｆ
ｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）なる述語で表現する。ｏｃ
ｃｕｒ（ｅ，ｔ）は、イベントｅが時刻ｔで生起する度
に知識ベースに宣言する。
置状態・状況・システムの状態の各々の時間的順序関係
を求める推論規則を具体的に説明する。装置状態の状態
遷移を引き起こすイベントｅについては、生起時間ｔを
付与したｏｃｃｕｒ（ｅ，ｔ）なる述語を知識ベースで
管理する。イベントｅが時刻ｔ２で生起することを、ｏ
ｃｃｕｒ（ｅ，ｔ２）で表現する。イベントｅが状態ｐ
１を状態ｐ２に遷移させるイベントであることを、ａｆ
ｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）なる述語で表現する。ｏｃ
ｃｕｒ（ｅ，ｔ）は、イベントｅが時刻ｔで生起する度
に知識ベースに宣言する。
【００２２】装置状態については、時間情報の付与を省
略した述語を知識ベースで管理する。装置状態がｐであ
ることをａｃｔｉｖｅ（ｐ）なる述語で表現し、装置状
態ｐがアクティブであると称する。装置状態には時間情
報を付随させず、現時点でアクティブか否かだけを知識
ベースに宣言する。
略した述語を知識ベースで管理する。装置状態がｐであ
ることをａｃｔｉｖｅ（ｐ）なる述語で表現し、装置状
態ｐがアクティブであると称する。装置状態には時間情
報を付随させず、現時点でアクティブか否かだけを知識
ベースに宣言する。
【００２３】装置状態の変動の推論は、操作・メッセー
ジ・措置からなるイベントをトリガとする前向き推論で
あり、数式１の装置状態遷移規則で定義する。
ジ・措置からなるイベントをトリガとする前向き推論で
あり、数式１の装置状態遷移規則で定義する。
【００２４】数式１ 装置状態遷移規則
【数１】［［ａｃｔｉｖｅ（ｐ１）Λ ｏｃｃｕｒ
（ｅ，ｔ）Λ ａｆｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）Λ ｎ
ｏｔ（ａｃｔｉｖｅ（ｐ２））］→［ｒｅｍｏｖｅ（ａ
ｃｔｉｖｅ（ｐ１））Λ ａｓｓｅｒｔ（ａｃｔｉｖｅ
（ｐ２））］］ ただし、ｔはこの規則が発火するときの実際の時刻、 ｒｅｍｏｖｅ（ｐ）は知識ベースからｐを取り除く操
作、 ａｓｓｅｒｔ（ｐ）は知識ベースにｐを宣言する操作と
する
（ｅ，ｔ）Λ ａｆｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）Λ ｎ
ｏｔ（ａｃｔｉｖｅ（ｐ２））］→［ｒｅｍｏｖｅ（ａ
ｃｔｉｖｅ（ｐ１））Λ ａｓｓｅｒｔ（ａｃｔｉｖｅ
（ｐ２））］］ ただし、ｔはこの規則が発火するときの実際の時刻、 ｒｅｍｏｖｅ（ｐ）は知識ベースからｐを取り除く操
作、 ａｓｓｅｒｔ（ｐ）は知識ベースにｐを宣言する操作と
する
【００２５】次に、状況の推論方式を説明する。
【００２６】装置状態ｐ１が時区間Ｉ１で成り立ち、装
置状態Ｐ２が時区間Ｉ２で成り立つとき、装置状態ｐ１
と装置状態ｐ２から定義される状況Ｇは、時区間（Ｉ１
∩Ｉ２）で成り立つものとする。状況は、装置状態を変
更した場合に状況の再計算を行なうことによって更新す
る。このような状態管理のアルゴリズムとしてはＴｒｕ
ｔｈ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｄｏｙ
ｌｅ，Ｊ．，’’Ａｔｒｕｔｈ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃ
ｅ ｓｙｓｔｅｍ’’，Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔ
ｅｌｌｉｇｅｎｃｅ １２，１９７９，２３１−２７
２）が知られている。
置状態Ｐ２が時区間Ｉ２で成り立つとき、装置状態ｐ１
と装置状態ｐ２から定義される状況Ｇは、時区間（Ｉ１
∩Ｉ２）で成り立つものとする。状況は、装置状態を変
更した場合に状況の再計算を行なうことによって更新す
る。このような状態管理のアルゴリズムとしてはＴｒｕ
ｔｈ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｄｏｙ
ｌｅ，Ｊ．，’’Ａｔｒｕｔｈ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃ
ｅ ｓｙｓｔｅｍ’’，Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔ
ｅｌｌｉｇｅｎｃｅ １２，１９７９，２３１−２７
２）が知られている。
【００２７】状況Ｇについては、開始時間Ｔｓと終了時
間Ｔｅの情報をｓｔａｒｔ（Ｇ，Ｔｓ）及びｅｎｄ
（Ｇ，Ｔｅ）という述語により知識ベースで管理する。
対象システムの実時間監視では、障害状態の履歴に意味
があるので、次の手順によりアクティブな装置状態から
定義される状況の開始と終了を知識ベースに宣言する。
このような方法では、任意の時刻ｔにおける個々の装置
状態は、知識ベースの蓄えられている｛ｏｃｃｕｒ
（ｅ，ｔ’）｝｛ｓｔａｒｔ（Ｇ，ｔ’’）｝｛ｅｎｄ
（Ｇ，ｔ’’’）｝のデータシーケンスから復元するこ
とができる。
間Ｔｅの情報をｓｔａｒｔ（Ｇ，Ｔｓ）及びｅｎｄ
（Ｇ，Ｔｅ）という述語により知識ベースで管理する。
対象システムの実時間監視では、障害状態の履歴に意味
があるので、次の手順によりアクティブな装置状態から
定義される状況の開始と終了を知識ベースに宣言する。
このような方法では、任意の時刻ｔにおける個々の装置
状態は、知識ベースの蓄えられている｛ｏｃｃｕｒ
（ｅ，ｔ’）｝｛ｓｔａｒｔ（Ｇ，ｔ’’）｝｛ｅｎｄ
（Ｇ，ｔ’’’）｝のデータシーケンスから復元するこ
とができる。
【００２８】状況Ｇが装置状態ｐ１，ｐ２，．．．，ｐ
ｎの積集合で定義される時、状況Ｇの生成および削除を
行なうＴＭＳ（Ｔｒｕｔｈ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
Ｓｙｓｔｅｍ）規則の例を数式２、数式３にそれぞれ示
す。数式２の規則は、ｐ１，ｐ２，．．．，ｐｎの全て
がアクティブになる時刻ｔに状況Ｇが開始することを示
す。数式３の規則は、過去の時刻ｔ０に生じた状況Ｇが
アクティブである場合、装置状態ｐ１，ｐ２，．．．，
ｐｎのどれかがアクティブでなくなる時刻ｔに状況Ｇが
終了することを示す。
ｎの積集合で定義される時、状況Ｇの生成および削除を
行なうＴＭＳ（Ｔｒｕｔｈ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
Ｓｙｓｔｅｍ）規則の例を数式２、数式３にそれぞれ示
す。数式２の規則は、ｐ１，ｐ２，．．．，ｐｎの全て
がアクティブになる時刻ｔに状況Ｇが開始することを示
す。数式３の規則は、過去の時刻ｔ０に生じた状況Ｇが
アクティブである場合、装置状態ｐ１，ｐ２，．．．，
ｐｎのどれかがアクティブでなくなる時刻ｔに状況Ｇが
終了することを示す。
【００２９】数式２ 装置状態からの状況開始規則
【数２】
【００３０】数式３ 装置状態からの状況終了規則
【数３】 ただし、ｔ０は任意の過去の時刻、ｔはこの規則が発火
するときの実際の時刻とする。
するときの実際の時刻とする。
【００３１】次に、過去の装置状態を自動的に排除する
手段について説明する。
手段について説明する。
【００３２】上記で述べた状態推論を、長時間のシステ
ム状態の監視作業に応用する場合、手動でしか除去でき
ない状態は知識ベースに溜まり続けるので、知識ベース
の使用可能な記憶容量は時間に比例して減少する。これ
を一定に保つため、知識ベースで扱う時間推論の幅をＴ
ｍａｘを定め、現時刻ｔから（ｔ−Ｔｍａｘ）までの時
間範囲に関する知識を扱うこととし、この範囲から外れ
る過去のシステム状態やイベントに関する記憶は知識ベ
ースから自動的に排除する。その削除手続きを以下に説
明する。
ム状態の監視作業に応用する場合、手動でしか除去でき
ない状態は知識ベースに溜まり続けるので、知識ベース
の使用可能な記憶容量は時間に比例して減少する。これ
を一定に保つため、知識ベースで扱う時間推論の幅をＴ
ｍａｘを定め、現時刻ｔから（ｔ−Ｔｍａｘ）までの時
間範囲に関する知識を扱うこととし、この範囲から外れ
る過去のシステム状態やイベントに関する記憶は知識ベ
ースから自動的に排除する。その削除手続きを以下に説
明する。
【００３３】数式４の規則は、イベントｅの発生時刻ｔ
０が、知識ベースで扱う時間範囲を越えた場合に知識ベ
ースから削除することを示す。数式５の規則は、過去の
時刻ｔ０に生じた装置状態ｐがアクティブであり、かつ
時刻ｔ０が知識ベースで扱う時間範囲を越えていて、か
つイベントｅが時刻ｔ０に発生し、かつ時刻ｔ０以降に
装置状態ｐ１から装置状態ｐ２への遷移を引き起こすイ
ベントｅが発生していないときに、装置状態をｐ１に戻
す。数式６の規則は、知識ベースで扱う時間範囲以前に
終了している状況Ｇを削除することを示す。
０が、知識ベースで扱う時間範囲を越えた場合に知識ベ
ースから削除することを示す。数式５の規則は、過去の
時刻ｔ０に生じた装置状態ｐがアクティブであり、かつ
時刻ｔ０が知識ベースで扱う時間範囲を越えていて、か
つイベントｅが時刻ｔ０に発生し、かつ時刻ｔ０以降に
装置状態ｐ１から装置状態ｐ２への遷移を引き起こすイ
ベントｅが発生していないときに、装置状態をｐ１に戻
す。数式６の規則は、知識ベースで扱う時間範囲以前に
終了している状況Ｇを削除することを示す。
【００３４】時刻ｔ０で開始された状況Ｇが、観測不能
イベントのために終了しないままの状態で、知識ベース
で扱う時間範囲を超えてしまう場合にも、論理的に不要
な状況Ｇを以下の手続きにより削除することができる。
まず、数式５の装置状態回復規則によって装置状態が復
元されるため、数式２の左辺の状況Ｇの開始条件が満た
されなくなり、数式３の規則により状況Ｇの終了が宣言
される。ここで、数式６の規則を適用して、状況Ｇを知
識ベースから削除する。
イベントのために終了しないままの状態で、知識ベース
で扱う時間範囲を超えてしまう場合にも、論理的に不要
な状況Ｇを以下の手続きにより削除することができる。
まず、数式５の装置状態回復規則によって装置状態が復
元されるため、数式２の左辺の状況Ｇの開始条件が満た
されなくなり、数式３の規則により状況Ｇの終了が宣言
される。ここで、数式６の規則を適用して、状況Ｇを知
識ベースから削除する。
【００３５】数式４ 知識ベースが扱う時間範囲を超え
たイベントの削除規則
たイベントの削除規則
【数４】［ｏｃｃｕｒ（ｅ，ｔ０）Λ（（ｔ−ｔ０）〉
Ｔｍａｘ）→ｒｅｍｏｖｅ（ｏｃｃｕｒ（ｅ，
ｔ０））］
Ｔｍａｘ）→ｒｅｍｏｖｅ（ｏｃｃｕｒ（ｅ，
ｔ０））］
【００３６】数式５ 装置状態回復規則
【数５】［ｏｃｃｕｒ（ｅ，ｔ０）Λ（（ｔ−ｔ０）〉
Ｔｍａｘ）Λａｃｔｉｖｅ（ｐ２） Λ ａｆｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）Λ ｎｏｔ（ａｃ
ｔｉｖｅ（ｐ１））Λ ｎｏｔ（ｅｘｉｓｔｓ ｔ
１［ａｆｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）Λｏｃｃｕｒ
（ｅ，ｔ１）Λ（ｔ１〉ｔ０）］）→ｒｅｍｏｖｅ（ａ
ｃｔｉｖｅ（ｐ２））Λ ａｓｓｅｒｔ（ａｃｔｉｖｅ
（ｐ１））］
Ｔｍａｘ）Λａｃｔｉｖｅ（ｐ２） Λ ａｆｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）Λ ｎｏｔ（ａｃ
ｔｉｖｅ（ｐ１））Λ ｎｏｔ（ｅｘｉｓｔｓ ｔ
１［ａｆｆｅｃｔ（ｅ，ｐ１，ｐ２）Λｏｃｃｕｒ
（ｅ，ｔ１）Λ（ｔ１〉ｔ０）］）→ｒｅｍｏｖｅ（ａ
ｃｔｉｖｅ（ｐ２））Λ ａｓｓｅｒｔ（ａｃｔｉｖｅ
（ｐ１））］
【００３７】数式６ 知識ベースが扱う時間範囲を超え
た状況の削除規則
た状況の削除規則
【数６】［ｓｔａｒｔ（Ｇ，ｔ０）Λ ｅｎｄ（Ｇ，ｔ
１）Λ（（ｔ−ｔ１）〉Ｔｍａｘ）→ｒｅｍｏｖｅ（ｓ
ｔａｒｔ（Ｇ，ｔ０））Λ ｒｅｍｏｖｅ（ｅｎｄ
（Ｇ，ｔ１））］ ただし、ｔ０，ｔ１は任意の過去の時刻、ｔはこの規則
が発火するときの実際の時刻とする
１）Λ（（ｔ−ｔ１）〉Ｔｍａｘ）→ｒｅｍｏｖｅ（ｓ
ｔａｒｔ（Ｇ，ｔ０））Λ ｒｅｍｏｖｅ（ｅｎｄ
（Ｇ，ｔ１））］ ただし、ｔ０，ｔ１は任意の過去の時刻、ｔはこの規則
が発火するときの実際の時刻とする
【００３８】
【実施例】図１に、本発明のエキスパートシステムの構
成に基づく、電子交換機の運用管理支援エキスパートシ
ステムの実施例を示す。
成に基づく、電子交換機の運用管理支援エキスパートシ
ステムの実施例を示す。
【００３９】図１において、１は交換機、２は交換機と
エキスパートシステム間のデータの送受を行なうメッセ
ージ入出力装置、３は交換機からのメッセージをパケッ
ト化するメッセージ処理部、４はメッセージ処理部・装
置状態推論部・コマンド処理部の間でのイベント送受の
タイミングを監視し推論のための内部表現を作り出すイ
ベント監視生成部、５はイベント監視生成部によって知
識ベースに宣言されるイベントの内部表現をもとにイベ
ントによって引き起こされる装置状態や状況の推論を行
なう状況処理部、６は状況処理部で生成された状況にお
いて障害回避のための措置手順を検索する措置検索部、
７は状況処理部と措置検索部とから構成される装置状態
推論部、８はイベント監視生成部、状況処理部、措置検
索部から表示情報を受け取り画面出力を行なう画面出力
装置、９は運用者が入力するコマンドをパケット化する
コマンド処理部、１０は運用者がコマンド入力するため
のコマンド入力装置、１１は運用者である。
エキスパートシステム間のデータの送受を行なうメッセ
ージ入出力装置、３は交換機からのメッセージをパケッ
ト化するメッセージ処理部、４はメッセージ処理部・装
置状態推論部・コマンド処理部の間でのイベント送受の
タイミングを監視し推論のための内部表現を作り出すイ
ベント監視生成部、５はイベント監視生成部によって知
識ベースに宣言されるイベントの内部表現をもとにイベ
ントによって引き起こされる装置状態や状況の推論を行
なう状況処理部、６は状況処理部で生成された状況にお
いて障害回避のための措置手順を検索する措置検索部、
７は状況処理部と措置検索部とから構成される装置状態
推論部、８はイベント監視生成部、状況処理部、措置検
索部から表示情報を受け取り画面出力を行なう画面出力
装置、９は運用者が入力するコマンドをパケット化する
コマンド処理部、１０は運用者がコマンド入力するため
のコマンド入力装置、１１は運用者である。
【００４０】エキスパートシステムは交換機３と運用者
１０の間に位置し、交換機３からのメッセージと運用者
１０からのコマンドとを監視する。
１０の間に位置し、交換機３からのメッセージと運用者
１０からのコマンドとを監視する。
【００４１】コマンド処理部９とメッセージ処理部３は
テキストデータをフォーマット解析し、その結果をパケ
ット化するためのモジュールで、構文解析部と字句解析
部とから構成される。
テキストデータをフォーマット解析し、その結果をパケ
ット化するためのモジュールで、構文解析部と字句解析
部とから構成される。
【００４２】図２にメッセージ処理部の構成図を示す。
図２において、２１は構文解析部、２２は字句解析部で
あり、２３はメッセージ処理部である。メッセージ処理
部２３はメッセージ入出力装置を介して交換機からのメ
ッセージを受け取り、これをパケット化してイベント監
視生成部に送る。
図２において、２１は構文解析部、２２は字句解析部で
あり、２３はメッセージ処理部である。メッセージ処理
部２３はメッセージ入出力装置を介して交換機からのメ
ッセージを受け取り、これをパケット化してイベント監
視生成部に送る。
【００４３】図３にコマンド処理部の構成図を示す。図
３において、３１は構文解析部、３２は字句解析部であ
り、３３は処理部である。コマンド処理部９はコマンド
入力装置を介して運用者１０からのコマンドを受け取
り、これをパケット化してイベント監視生成部４に送
る。
３において、３１は構文解析部、３２は字句解析部であ
り、３３は処理部である。コマンド処理部９はコマンド
入力装置を介して運用者１０からのコマンドを受け取
り、これをパケット化してイベント監視生成部４に送
る。
【００４４】イベント監視生成部４は、メッセージ処理
部３とコマンド処理部９から送られてくるパケットを監
視しており、パケットを受けとると、以下の順序で処理
を行なう。（１）パケットを「メッセージ」または「操
作」としての内部表現に変換し知識ベースに登録する。
この時点で、時刻ｔに観測されたイベントｅについての
内部表現ｏｃｃｕｒ（ｅ，ｔ）が生成され、知識ベース
内で時間更新が行われる。（２）イベントのパラメータ
の意味を解析し、その結果を画面出力装置に送る
部３とコマンド処理部９から送られてくるパケットを監
視しており、パケットを受けとると、以下の順序で処理
を行なう。（１）パケットを「メッセージ」または「操
作」としての内部表現に変換し知識ベースに登録する。
この時点で、時刻ｔに観測されたイベントｅについての
内部表現ｏｃｃｕｒ（ｅ，ｔ）が生成され、知識ベース
内で時間更新が行われる。（２）イベントのパラメータ
の意味を解析し、その結果を画面出力装置に送る
【００４５】装置状態推論部の状況処理部は、以下の順
序で処理を行う。 （１）イベントによって引き起こされる装置状態の変化
を、状態遷移規則に従って計算する。 （２）装置状態の更新によって引き起こされる状況の変
化をＴｒｕｔｈ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅ
ｍで再計算する。 （３）前記イベント監視生成部における知識ベース内の
時間更新によって、知識ベースが扱う時間範囲の外にあ
るイベントや状況を検索し、知識ベースから削除する。
序で処理を行う。 （１）イベントによって引き起こされる装置状態の変化
を、状態遷移規則に従って計算する。 （２）装置状態の更新によって引き起こされる状況の変
化をＴｒｕｔｈ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅ
ｍで再計算する。 （３）前記イベント監視生成部における知識ベース内の
時間更新によって、知識ベースが扱う時間範囲の外にあ
るイベントや状況を検索し、知識ベースから削除する。
【００４６】装置状態推論部７の措置検索部６は、状況
処理部５で計算されたアクティブな装置状態と状況を検
索のキーとして適用すべき措置手順の検索を行ない、検
索結果を画面出力装置に送る。交換機運用管理の措置手
順は、装置状態や状況を条件部とする規則の結論部とし
て知識ベース中に蓄えられている。
処理部５で計算されたアクティブな装置状態と状況を検
索のキーとして適用すべき措置手順の検索を行ない、検
索結果を画面出力装置に送る。交換機運用管理の措置手
順は、装置状態や状況を条件部とする規則の結論部とし
て知識ベース中に蓄えられている。
【００４７】
【発明の効果】本発明の実時間監視型エキスパートシス
テムでは、イベント監視生成部の監視機能と装置状態推
論部の状態推定機能の分散処理構成がとられており、イ
ベント監視生成部は、イベントとその生起時間の情報だ
け装置状態推定部へ通知すれば良く、負荷も軽いため、
状態変動が頻繁な対象システムに対しても高速な追従機
能を実現できる。
テムでは、イベント監視生成部の監視機能と装置状態推
論部の状態推定機能の分散処理構成がとられており、イ
ベント監視生成部は、イベントとその生起時間の情報だ
け装置状態推定部へ通知すれば良く、負荷も軽いため、
状態変動が頻繁な対象システムに対しても高速な追従機
能を実現できる。
【００４８】また、本発明の装置状態推論部は、時間的
な制約条件も含めて対象システムの状態遷移を扱うた
め、装置状態・状況・システムの状態からなる状態と、
操作・メッセージ・措置からなるイベントとに基づく知
識表現を採用し、イベントの生起時間を記録した履歴情
報のみから、他の状態記述間の時間的制約条件を生成す
る推論方式を提供することにより、これまでのエキスパ
ートシステムでは扱いにくかった時間的制約条件を含む
知識を扱うことができる。
な制約条件も含めて対象システムの状態遷移を扱うた
め、装置状態・状況・システムの状態からなる状態と、
操作・メッセージ・措置からなるイベントとに基づく知
識表現を採用し、イベントの生起時間を記録した履歴情
報のみから、他の状態記述間の時間的制約条件を生成す
る推論方式を提供することにより、これまでのエキスパ
ートシステムでは扱いにくかった時間的制約条件を含む
知識を扱うことができる。
【００４９】更に、対象システムを有限状態機械として
論理的にモデル化する際に、対象システムをシミュレー
トするモデル自体の正確さの問題と、運用管理のヒュー
リスティックスの問題とを明確に分離したモデル化を行
うことにより、対象システムおよび運用管理に関するそ
れぞれの知識について、汎用の規則により無駄な状態、
冗長な状態、矛盾する状態の検出・削除を行うため、知
識ベースのデバッグが容易となる。
論理的にモデル化する際に、対象システムをシミュレー
トするモデル自体の正確さの問題と、運用管理のヒュー
リスティックスの問題とを明確に分離したモデル化を行
うことにより、対象システムおよび運用管理に関するそ
れぞれの知識について、汎用の規則により無駄な状態、
冗長な状態、矛盾する状態の検出・削除を行うため、知
識ベースのデバッグが容易となる。
【００５０】また、本発明の装置状態推論部では、イベ
ントの発生事項の履歴から、該時間幅から外れるイベン
トを削除する際に、観測されなかったイベントによって
生じた装置状態を以前の状態に回復することにより知識
ベースと現実の状態の不一致を解消するため、長時間の
連続監視において知識ベースと現実の状態の不一致が増
大することを防ぐことができる。
ントの発生事項の履歴から、該時間幅から外れるイベン
トを削除する際に、観測されなかったイベントによって
生じた装置状態を以前の状態に回復することにより知識
ベースと現実の状態の不一致を解消するため、長時間の
連続監視において知識ベースと現実の状態の不一致が増
大することを防ぐことができる。
【図１】本発明のエキスパートシステムの構成方法にも
とづく、「電子交換機の運用管理支援エキスパートシス
テム」の実施例である。
とづく、「電子交換機の運用管理支援エキスパートシス
テム」の実施例である。
【図２】図１に示す電子交換機の運用管理支援エキスパ
ートシステムのメッセージ処理部の構成図である。
ートシステムのメッセージ処理部の構成図である。
【図３】図１に示す電子交換機の運用管理支援エキスパ
ートシステムのコマンド処理部の構成図である。
ートシステムのコマンド処理部の構成図である。
１ 交換機 ２ メッセージ入出力装置 ３ メッセージ処理部 ４ イベント監視生成部 ５ 状況処理部 ６ 措置検索部 ７ 装置状態推論部 ８ 画面出力装置 ９ コマンド処理部 １０ コマンド入力装置 １１ 運用者
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06F 9/44
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の装置から構成される対象システム
の状態を実時間で推論する実時間監視型エキスパートシ
ステムにおいて、 前記装置が前記装置状態の変化を通知するイベントをフ
ォーマット解析するメッセージ処理部と、 前記装置を制御するためのイベントをフォーマット解析
するコマンド処理部と、 前記メッセージ処理部及び前記コマンド処理部によって
フォーマット解析されたイベントから知識ベースの内部
表現を生成するイベント監視生成部と、 前記イベント監視生成部によって生成された前記内部表
現に基づいて、前記装置状態や状況の推論を行う手段
と、前記知識ベースが扱う時間範囲を超えた前記イベン
トを削除するイベント削除規則手段と、前記知識ベース
が扱う時間範囲を超えた時に状態変化前の前記装置状態
に戻すための装置状態回復規則手段と、前記知識ベース
で扱う時間範囲を超えた前記状況を削除する状況削除規
則手段とを有する状況処理部と、 前記状況処理部で推論された前記装置状態及び状況から
障害回避のための措置手順の検索を行う措置検索部と、 前記措置検索部によって検索された措置手順を出力する
出力部とを有しており、 前記出力部から出力された前記措置手順に従ったコマン
ドが、前記コマンド処理部と前記イベント監視生成部と
を介して前記装置を制御すると共に、前記措置検索部に
通知されるように構成されていることを特徴とする実時
間監視型エキスパートシステム。 - 【請求項２】 前記状況処理部は、前記状況Ｇが成立し
なくなった時点ｔ１が前記時間範囲Ｔｍａｘ内に存在す
る場合に、前記知識ベースから、前記状況Ｇが成立した
時点ｔ０から該時点ｔ１までの該状況Ｇを定義する個々
の装置状態を引き起こした全てのイベントは、前記イベ
ント削除規則手段により削除され、前記状況Ｇは前記状
況削除規則手段で削除されるように構成されていること
を特徴とする請求項１に記載の実時間監視型エキスパー
トシステム。 - 【請求項３】 前記状況処理部は、前記装置状態を生成
しているイベントが前記知識ベースが扱う時間範囲を超
え、かつ該時間範囲内に他の装置状態から前記装置状態
へ遷移させるようなイベントが発生していない場合に、
前記装置状態を状態遷移以前の装置状態に戻すように構
成されていることを特徴とする請求項１に記載の実時間
監視型エキスパートシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2411741A JP2822673B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 実時間監視型エキスパートシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2411741A JP2822673B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 実時間監視型エキスパートシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218837A JPH04218837A (ja) | 1992-08-10 |
| JP2822673B2 true JP2822673B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=18520689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2411741A Expired - Fee Related JP2822673B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 実時間監視型エキスパートシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2822673B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133405A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Hitachi Ltd | ル−ル処理方式 |
| JP2785302B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1998-08-13 | 株式会社明電舎 | エキスパートシステムの知識ベース管理装置 |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP2411741A patent/JP2822673B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「情報処理学会第３９回（平成元年後期）全国大会講演論文集」「明電時報」ＮＯ．２１１（１９９０−６）ｐ．４２−４６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04218837A (ja) | 1992-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971216 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980804 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |