JPH0820956B2 - Hierarchical data storage device and reading method - Google Patents
Hierarchical data storage device and reading methodInfo
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- JPH0820956B2 JPH0820956B2 JP1194654A JP19465489A JPH0820956B2 JP H0820956 B2 JPH0820956 B2 JP H0820956B2 JP 1194654 A JP1194654 A JP 1194654A JP 19465489 A JP19465489 A JP 19465489A JP H0820956 B2 JPH0820956 B2 JP H0820956B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 階層化されたスロットを有するフレームによって構築
されたフレームシステムの階層化データの格納装置及び
階層化データの読み出し方式に関し、 階層構造を定義された階層化データを効率的に格納す
ることのできる格納装置を提供することを目的とし、 階層化されたスロットを有するフレームによって構築
されたフレームシステムの階層化データの格納装置であ
って、前記フレームのデータを各階層毎にブロック化し
て格納する階層データファイルと、前記階層データファ
イル内に格納されたデータを各階層によって検索するた
めのインデックスファイルとを有してなることを特徴と
して構成される。The present invention relates to a hierarchical data storage device and a hierarchical data reading method of a frame system constructed by a frame having hierarchical slots, and a hierarchical data having a hierarchical structure defined. It is an object of the present invention to provide a storage device capable of efficiently storing data, and is a storage device for hierarchical data of a frame system constructed by frames having hierarchical slots, in which the data of the frame is It is characterized by including a hierarchical data file that is stored in blocks for each hierarchical layer, and an index file for searching the data stored in the hierarchical data file by each hierarchical layer.
本発明は、階層化されたスロットを有するフレームに
よって構築されたフレームシステムの階層化データの格
納装置及び階層化データの読み出し方式に関する。The present invention relates to a hierarchical data storage device and a hierarchical data reading method of a frame system constructed by a frame having hierarchical slots.
知識の表現にフレームを用いたフレームシステムは、
知識の表現力が豊かであり汎用性及び柔軟性が優れてい
るため、人工知識の分野での複雑且つ大規模な問題解決
システムに適している。A frame system that uses frames to express knowledge is
It is suitable for complex and large-scale problem solving systems in the field of artificial knowledge because of its rich knowledge expression, versatility and flexibility.
このような問題解決システムにおいては、対象とする
問題領域が拡大されるにつれて扱う知識の量が増大し、
データ量が膨大なものとなる。In such a problem solving system, the amount of knowledge handled increases as the target problem area expands,
The amount of data becomes enormous.
そのため、大量のデータをできる限り効率的に格納し
且つ読み出すことが重要な問題となる。Therefore, it is an important issue to store and read a large amount of data as efficiently as possible.
一般に、フレームシステムにおいては、上位フレーム
の属性情報を下位フレームの同一スロット名の属性情報
として利用する属性の継承(インヘリタンス)を有して
いる。In general, a frame system has inheritance of an attribute that uses attribute information of an upper frame as attribute information of the same slot name of a lower frame.
フレーム間のインヘリタンス機能によって、問題領域
の種々の概念対象を階層的に管理することができ、知識
の矛盾の検出や一貫性の管理が容易となる。By using the inheritance function between frames, various conceptual objects in the problem area can be hierarchically managed, and it becomes easy to detect contradiction of knowledge and manage consistency.
例えば、フレームシステムを自動車の故障診断エキス
パートシステムに応用した場合には、自動車の故障の現
象、態様、故障部位、又は多数の構成部品など、それぞ
れの「故障原因」をフレームによって表現し、これによ
って自動車の故障原因を階層構造に構築することが考え
られる。このようにすると、それぞれの故障原因をノー
ドとする木の探索によって推論を進めることができる。For example, when the frame system is applied to a vehicle failure diagnosis expert system, each "fault cause" such as a phenomenon, mode, failure portion, or a large number of components of a vehicle failure is expressed by a frame, and It is possible to construct the cause of automobile failure in a hierarchical structure. In this way, inference can be advanced by searching a tree with each failure cause as a node.
ところが、従来のフレームシステムでは、上述したよ
うにインヘリタンス機能によって階層構造を定義するこ
とはできるが、二重の階層構造を定義することはできな
かった。However, in the conventional frame system, the hierarchical structure can be defined by the inheritance function as described above, but the double hierarchical structure cannot be defined.
つまり、上述の自動車の故障診断エキスパートシステ
ムの例では、市場に供給されている全ての自動車が同一
の構成部品を有しているのではなく、車種やグレードに
よって構成部品が種々異なっている。例えば、車種やグ
レードによって搭載されるエンジンの型式が異なり、そ
のため、燃料噴射器の種類、点火装置、及びそれらの構
成部品などが種々異なる。また、グレードが同じでも、
4速、5速、ATなど、種々のミッションが用意されてお
り、これによっても構成部品が種々異なる。In other words, in the above-described example of the vehicle failure diagnosis expert system, not all the vehicles supplied to the market have the same components, but the components are different depending on the vehicle type and grade. For example, the type of engine to be mounted differs depending on the vehicle type and grade, and therefore, the type of fuel injector, the ignition device, and their constituent parts are different. Also, even if the grade is the same,
Various missions such as 4th speed, 5th speed, AT, etc. are prepared, and the components are also different depending on this.
このように、同一の用途又は機能を有する構成部品
は、車種やグレードなどに応じて一種の階層構造を構成
しているのであるが、従来のフレームシステムでは、診
断のための故障原因を木構造に構成した場合には、車種
やグレードによって異なる構成部品をさらに階層的に表
現する術がなかった。As described above, components having the same use or function form a kind of hierarchical structure according to the vehicle type and grade, but in the conventional frame system, the cause of failure for diagnosis is a tree structure. In the case of the above configuration, there was no way to further hierarchically represent the component parts that differ depending on the vehicle type and grade.
そのため、従来のフレームシステムでは、車種毎に、
グレード毎に、又はミッション毎に故障原因の木構造を
定義しなければならない。したがって、車種やグレード
に共通した故障原因又は構成部品をも重複してデータと
して持つこととなり、データ量が膨大なものとなってこ
れを格納しておくための補助記憶装置の容量が増大して
いた。Therefore, in the conventional frame system,
A tree structure of failure causes must be defined for each grade or each mission. Therefore, the cause of failure or the component parts common to the vehicle type and grade are also duplicated and stored as data, the amount of data becomes enormous, and the capacity of the auxiliary storage device for storing this is increasing. It was
また、膨大な量のデータを格納した補助記憶装置から
主メモリ上へロードするにあたり、それら全部のデータ
をロードしなければならなかったので、不必要なデータ
も主メモリ上に展開されることとなり、データの転送、
検索、更新などの処理速度や主メモリの利用効率が低下
していた。In addition, when loading from the auxiliary storage device that has stored a huge amount of data onto the main memory, all of that data had to be loaded, so unnecessary data would also be expanded on the main memory. , Data transfer,
The processing speed for searching and updating and the efficiency of main memory usage were low.
上述の問題に鑑み、請求項1の発明は、フレームシス
テムによって二重の階層構造を定義し、それら階層構造
を定義された階層化データを効率的に格納することので
きる格納装置を提供することを目的としている。In view of the above problem, the invention of claim 1 provides a storage device capable of efficiently defining double layered structure defined by a frame system and layered data having the defined layered structure. It is an object.
請求項2の発明は、補助記憶装置に格納された階層化
データの中の必要な階層のデータのみを主メモリ上に展
開し、主メモリの利用を効率的に行える読み出し方式を
提供することを目的としている。The invention of claim 2 provides a reading method in which only the data of a necessary hierarchy among the hierarchized data stored in the auxiliary storage device is expanded in the main memory and the main memory can be used efficiently. Has an aim.
上述の課題を解決するため、請求項1の発明は、第1
図、第3図、及び第4図に示すように、階層化されたス
ロットSを有するフレームFDによって構築されたフレー
ムシステム1,2の階層化データの格納装置であって、前
記フレームFDのデータを各階層毎にブロック化して格納
する階層データファイルDFと、前記階層データファイル
DF内に格納されたデータを各階層によって検索するため
のインデックスファイルIFとを有してなることを特徴と
して構成される。In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is
As shown in FIGS. 3, 3 and 4, a storage device for hierarchical data of frame systems 1 and 2 constructed by a frame FD having hierarchical slots S, wherein the data of the frame FD is stored. And a hierarchical data file DF that stores each layer in blocks.
It is characterized by having an index file IF for searching the data stored in the DF by each hierarchy.
請求項2の発明は、さらに第6図に示すように、指定
された階層のデータを、前記インデックスファイルIFを
参照して前記階層データファイルDFから読み出し、読み
出したデータを主メモリMMに展開するとともに、読み出
したデータの中の同一フレームFD内の同一属性のデータ
については、その中の最も下位レベルの階層のデータの
みを前記主メモリMMに展開することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, as shown in FIG. 6, the data of the specified hierarchy is read from the hierarchy data file DF by referring to the index file IF, and the read data is expanded in the main memory MM. In addition, regarding the data of the same attribute in the same frame FD among the read data, only the data of the lowest level hierarchy among them is expanded in the main memory MM.
〔作 用〕 階層データファイルDFは、フレームFDのデータを各階
層毎にブロック化して格納する。[Operation] The hierarchical data file DF stores the data of the frame FD in blocks for each layer.
インデックスファイルIFは、階層データファイルDF内
に格納されたデータを各階層によって検索して読み出す
ために参照される。The index file IF is referred to for searching and reading the data stored in the hierarchical data file DF by each hierarchy.
階層データファイルDFから読み出されたデータは主メ
モリMMに展開されるが、そのときに、同一フレームFD内
の同一属性のデータについては、その中の最も下位レベ
ルの階層のデータのみが主メモリMMに展開される。The data read from the hierarchical data file DF is expanded in the main memory MM, but at that time, regarding the data of the same attribute in the same frame FD, only the data of the lowest level hierarchy among them is the main memory. Deployed to MM.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明に係るフレームシステム1の中の1つ
のフレームFD1の内部構造の例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the internal structure of one frame FD1 in the frame system 1 according to the present invention.
フレームFD1は、その内部に、スロットSを階層的に
管理するための構造を有している。スロットSは、各階
層毎にブロック化されており、それぞれのブロックBLに
は、レベルLE、及び同一レベルLEにおける連番RBが付与
されている。The frame FD1 has a structure for hierarchically managing the slots S therein. The slot S is divided into blocks for each layer, and each block BL is given a level LE and a serial number RB in the same level LE.
それぞれのブロックBLのスロットSは、当該ブロック
BLの上位レベルの階層のブロックBLのスロットSとの差
分の属性情報(データ)を持っている。The slot S of each block BL is the block
It has the attribute information (data) of the difference with the slot S of the block BL of the upper level hierarchy of BL.
これら階層間においてはインヘリタンスを有してお
り、ある階層のブロックBLが指定されたときには、それ
よりも上位レベルのブロックBLのスロットSから継承し
た属性情報の全てが、当該フレームFD1のスロット値と
なる。ただし、同一のスロット名(属性)のスロットが
ある場合には、下位レベルの方の階層のスロット値がフ
レームFD1のスロット値となる。There is an inheritance between these layers, and when a block BL of a certain layer is designated, all of the attribute information inherited from the slot S of the block BL at a higher level than that is the slot value of the frame FD1. Become. However, when there are slots with the same slot name (attribute), the slot value of the lower level layer becomes the slot value of the frame FD1.
なお、フレーム内でのブロックBLの指定は、当該ブロ
ックBLのレベルLEと連番RBとによって行う。ブロックBL
の指定のことを階層の指定という。階層の指定に際して
は、最上位レベルの階層から指定すべき最も下位レベル
の階層に至る全ての階層を同時に指定する。The block BL is designated within the frame by the level LE and the serial number RB of the block BL. Block BL
The designation of is called the designation of the hierarchy. When designating a hierarchy, all the hierarchy from the hierarchy of the highest level to the hierarchy of the lowest level to be designated are designated at the same time.
つまり、ブロックBL1は、レベルLE及び連番REが共に
「0」であり、スロットA及びスロットBを有してい
る。また、スロットAのスロット値は「aaa」、スロッ
トBのスロット値は「bbb」である。以降、ブロックBL1
を、レベルLE及び連番RBの値を用いて、階層「0−
0」、と表現することがある。That is, the block BL1 has both the level LE and the serial number RE of “0” and has the slot A and the slot B. The slot value of slot A is “aaa”, and the slot value of slot B is “bbb”. After that, block BL1
By using the values of the level LE and the serial number RB, the hierarchy "0-
It may be expressed as "0".
同様に、ブロックBL2,BL3は、それぞれ階層が「1−
0」「2−0」であり、それぞれスロット値が「abb」
のスロットA、又はスロット値が「ccc」のスロットC
を有する。Similarly, the blocks BL2 and BL3 each have a hierarchy of "1-
0 "and" 2-0 ", and the slot values are" abb ", respectively.
Slot A of slot C of slot value "ccc"
Have.
階層「1−0」は、階層「0−0」と同一のスロット
名の「スロットA」を有しており、それぞれのスロット
値は互いに異なる。また、階層「2−0」は、両階層
「0−0」「1−0」とは異なるスロットCを有してい
る。The layer "1-0" has the same slot name "slot A" as the layer "0-0", and the respective slot values are different from each other. Further, the layer “2-0” has a slot C different from those of the layers “0-0” and “1-0”.
ここで、階層「0−0」「1−0」「2−0」が指定
されると、フレームFD1のスロットSとして次のスロッ
ト名及びスロット値が有効となる。Here, when the layers “0-0”, “1-0”, and “2-0” are designated, the next slot name and slot value are valid as the slot S of the frame FD1.
スロットA:abb スロットB:bbb スロットC:ccc なお、図示は省略したが、フレームシステム1には、
フレームFD1と同様の構造をした多数のフレームFD2,FD3
…を有している。Slot A: abb Slot B: bbb Slot C: ccc Although not shown, the frame system 1
A large number of frames FD2 and FD3 having the same structure as the frame FD1
…have.
フレームFD1における階層を指定するために、階層定
義フレームFTが設けられている。階層定義フレームFTに
対して、上述のフレームFDをデータフレームと言うこと
がある。A hierarchy definition frame FT is provided to specify a hierarchy in the frame FD1. The above-mentioned frame FD may be referred to as a data frame with respect to the hierarchy definition frame FT.
第2図は本発明に係るフレームシステム1の中の階層
定義フレームFTの内部構造の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal structure of the hierarchy definition frame FT in the frame system 1 according to the present invention.
階層定義フレームFTは、上述したデータフレームFDと
同一の内部構造を有している。つまり、データフレーム
FDと階層定義フレームFTとは同一構造のフレームであ
り、そのスロット名によって互いに区別される。The hierarchy definition frame FT has the same internal structure as the above-mentioned data frame FD. That is, the data frame
The FD and the hierarchy definition frame FT have the same structure and are distinguished from each other by their slot names.
階層定義フレームFTの各階層には、スロット名が「条
件」であるスロットSJが設けられており、それぞれの階
層から下位レベルの階層への分岐条件(階層条件)JKが
そのスロット値として定義されている。Each layer of the layer definition frame FT is provided with a slot SJ whose slot name is "condition", and a branch condition (hierarchical condition) JK from each layer to a lower level layer is defined as its slot value. ing.
この階層定義フレームFTによって、データフレームFD
の内部的なレベルLE及び連番RBと階層条件JKとを対応さ
せ、階層条件JKを指定することによってデータフレーム
FDの階層を指定することを可能としている。This layer definition frame FT enables data frame FD
The data frame is created by associating the internal level LE and serial number RB of the
It is possible to specify the hierarchy of FD.
したがって、階層条件JKとして、ユーザ又はエキスパ
ートにとって理解し易い表現を用いることによって、ユ
ーザなどがレベルLE及び連番RBを意識することなく、階
層条件JKに応じて画面に表示される文字や文章による対
話によって、階層の指定を容易に行うことができる。Therefore, by using an expression that is easy for a user or an expert to understand as the hierarchical condition JK, characters or sentences displayed on the screen according to the hierarchical condition JK can be used without the user being aware of the level LE and the serial number RB. Through the dialogue, the hierarchy can be easily specified.
第2図に示す階層定義フレームFTでは、階層「0−
0」のスロットSJに「AがXならば0」「AがYなら
ば1」という階層条件JKが定義されているので例えば
「Aは何ですか?」という質問に対して「X」と回答し
た場合には、直下レベルLE、すなわちレベル「1」の連
番「0」が指定され、また「Y」と回答した場合にはレ
ベル「1」の連番「1」が指定される。In the hierarchy definition frame FT shown in FIG. 2, the hierarchy "0-
Since the hierarchical condition JK of “0 if A is X” and “1 if A is Y” is defined in the slot SJ of “0”, for example, “X” is given to the question “What is A?”. When the answer is made, the level LE immediately below, that is, the serial number "0" of the level "1" is designated, and when the answer is "Y", the serial number "1" of the level "1" is designated.
次に、上述のフレームシステム1のデータのファイル
への格納方法、及びファイルから主メモリへの読み出し
方法について説明する。Next, a method of storing the data of the frame system 1 in a file and a method of reading the data from the file to the main memory will be described.
データフレームFDのデータは階層データファイルDFに
格納されており、これとは別のファイルに格納された階
層定義フレームFTのデータとは独立して読み出しが可能
である。The data of the data frame FD is stored in the hierarchical data file DF, and can be read out independently of the data of the hierarchical definition frame FT stored in another file.
第3図は階層データファイルDFの構造を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing the structure of the hierarchical data file DF.
同図に示すように、階層データファイルDFには、フレ
ームFDのデータが、それぞれのフレームFD1,FD2…毎
に、且つそれぞれの階層毎(すなわちブロックBL毎)に
分けて格納されており、それぞれの階層の先頭位置をオ
フセットSETが指し示すようになっている。As shown in the figure, in the hierarchical data file DF, the data of the frame FD is stored for each of the frames FD1, FD2, ... And for each hierarchy (that is, for each block BL). The offset SET indicates the start position of the hierarchy.
それぞれの階層内のデータは、スロットA、スロット
B…というように、スロット名(属性)毎にソートされ
ている。The data in each layer is sorted by slot name (attribute), such as slot A, slot B ....
階層データファイルDFから指定された階層のデータを
検索して読み出すために、インデックスファイルIFが設
けられている。An index file IF is provided for searching and reading the data of the specified hierarchy from the hierarchy data file DF.
第4図はインデックスファイルIFの内容を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing the contents of the index file IF.
同図に示すように、インデックスファイルIFには、そ
れぞれの階層とオフセットSETとの対応関係が格納され
ている。As shown in the figure, the index file IF stores the correspondence between each hierarchy and the offset SET.
例えば、フレームFD1の階層「0−0」のデータは、
インデックスファイルIFによって「オフセット1」以降
に格納されていることが分かるので、階層データファイ
ルDFの「オフセット1」以降の「フレームFD1」に関す
るレコードを読み出せばよい。For example, the data of the layer “0-0” of the frame FD1 is
Since it can be seen from the index file IF that the data is stored after "offset 1", the record relating to "frame FD1" after "offset 1" of the hierarchical data file DF should be read.
階層データファイルDFからデータを読み出して主メモ
リMMへロードする際には、階層データファイルDF内の全
てのデータをロードするのではなく、指定された階層の
データのみを、データフレームDF内でのインヘリタンス
が適正に行われるように主メモリMM上でマージする。な
お、そのときには、階層データファイルDFから読み出し
た1つ又は複数のブロック(物理レコード)を一旦格納
するためのバッファメモリなどが適宜利用される。つま
り、ロード処理には、階層データファイルDFからバッフ
ァメモリを経て間接的に主メモリMMへロードする場合が
含まれる。When reading the data from the hierarchical data file DF and loading it to the main memory MM, not all the data in the hierarchical data file DF is loaded, but only the data of the specified hierarchical level in the data frame DF. Merging is performed on the main memory MM so that inheritance is properly performed. At that time, a buffer memory or the like for temporarily storing one or a plurality of blocks (physical records) read from the hierarchical data file DF is appropriately used. That is, the loading process includes the case of indirectly loading from the hierarchical data file DF to the main memory MM via the buffer memory.
第5図は階層データファイルDFから主メモリMMへのデ
ータのロード処理のフローチャート、第6図(a)〜
(c)はロード処理時の主メモリMM上のデータの推移状
態を示す図である。FIG. 5 is a flowchart of data loading processing from the hierarchical data file DF to the main memory MM, FIG. 6 (a)-
(C) is a diagram showing a transition state of data on the main memory MM at the time of load processing.
第5図において、階層が指定されると(ステップ#1
1)、インデックスファイルIFが参照され(ステップ#1
2)、オフセットSETによって指し示された位置から始ま
るフレームFDの最初のスロットのデータ位置をポインタ
で指し、それぞれの1スロット分のデータを読み出す
(ステップ#13)。In FIG. 5, when the hierarchy is designated (step # 1
1) the index file IF is referenced (step # 1
2) The pointer points to the data position of the first slot of the frame FD starting from the position pointed to by the offset SET, and the data for each one slot is read (step # 13).
データの有無をチェックし(ステップ#14)、データ
が無ければ終了する。The presence or absence of data is checked (step # 14), and if there is no data, the process ends.
データが存在する場合には、スロット名を比較し(ス
テップ#15)、その中のソート順位の若いデータを取り
出す(ステップ#16)。If there is data, the slot names are compared (step # 15), and the data with the lowest sort order is taken out (step # 16).
取り出したデータの中に複数の同一スロット名のデー
タがあれば、レベルが低い方の階層のデータを主メモリ
MMに展開する(ステップ#18)。If there are multiple data with the same slot name in the retrieved data, the data of the lower level hierarchy is stored in the main memory.
Deploy to MM (step # 18).
単一のデータであれば、それを主メモリMMに展開する
(ステップ#19)。If it is a single data, it is expanded in the main memory MM (step # 19).
ステップ#18でデータを取り出した階層のポインタを
次のスロットのデータ位置に進め(ステップ#20)、再
びステップ#13に戻って上述の処理を繰り返す。The pointer of the layer from which the data is taken out in step # 18 is advanced to the data position of the next slot (step # 20), and the process returns to step # 13 to repeat the above processing.
次に、上述のロード処理において、階層「0−0」
「1−0」「2−0」が指定された場合の主メモリMM上
でのデータの推移状態を、第6図(a)〜(c)によっ
て説明する。Next, in the above-mentioned load processing, the hierarchy "0-0"
The data transition state on the main memory MM when "1-0" or "2-0" is specified will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c).
まず、上述のステップ#13において、オフセット1,2,
4の指す各階層の以下のデータが読み出される。First, in step # 13 described above, offsets 1, 2,
The following data of each layer pointed to by 4 is read.
スロットA:aaa スロットB:abb スロットC:ccc そして、この中からソート順位の若い2つのスロット
Aのデータが取り出され、第6図(a)に示すように、
階層「1−0」のスロット値「abb」が主メモリMMに展
開される。Slot A: aaa Slot B: abb Slot C: ccc Then, the data of the two slots A with the lowest sort order are extracted from these, and as shown in FIG. 6 (a),
The slot value "abb" of the hierarchy "1-0" is expanded in the main memory MM.
2回目の処理では、オフセット1,4の指す各階層の以
下のデータが読み出される。In the second processing, the following data of each layer pointed to by offsets 1 and 4 are read.
スロットB:bbb スロットC:ccc そして、この中からソース順位の若いスロットBのデ
ータが取り出され、第6図(b)に示すようにスロット
値「bbb」が主メモリMMに展開される。Slot B: bbb Slot C: ccc Then, the data of the slot B having a smaller source order is taken out from this, and the slot value "bbb" is expanded in the main memory MM as shown in FIG. 6 (b).
3回目の処理では、上述と同様に行われ、第6図
(c)に示すように、スロット値「ccc」が展開され
る。The third processing is performed in the same manner as described above, and the slot value "ccc" is expanded as shown in FIG. 6 (c).
これによって、フレームFD1のデータ(スロット値)
が主メモリMMに展開されたことになり、次にフレームF2
2、フレームFD3…の順に順次主メモリMMに展開され、全
部のフレームFDについての展開によってロード処理が終
了する。As a result, the data of frame FD1 (slot value)
Has been expanded to the main memory MM, and then frame F2
2, the frames FD3 ... Are sequentially expanded in the main memory MM, and the loading process is completed by expanding all the frames FD.
このように、階層データファイルDFに格納された全て
のデータを主メモリMMにロードするのではなく、指定さ
れた階層のデータのみをロードするので、主メモリMM上
のロード領域が少なくて済む。したがって、主メモリMM
の有効利用が図れ、その後の処理も高速で行える。In this way, all the data stored in the hierarchical data file DF is not loaded into the main memory MM, but only the data of the specified hierarchy is loaded, so the load area on the main memory MM can be small. Therefore, the main memory MM
Can be effectively used, and subsequent processing can be performed at high speed.
なお、データフレームFDにデータを書き込んでフレー
ムシステム1を構築するため、すなわち知識ベースを構
築するために、また一旦構築した知識ベースのメンテナ
ンスを行うために、図示しないメニュー画面から編集モ
ードを指定することによって、フレームFD内のデータを
画面に表示し、データ編集を行うことが可能なようにな
っている。In order to write the data in the data frame FD to construct the frame system 1, that is, to construct the knowledge base, and to maintain the knowledge base once constructed, the edit mode is designated from a menu screen (not shown). As a result, the data in the frame FD can be displayed on the screen and the data can be edited.
データ編集時において、編集を行うフレーム名と階層
とを指定すると、指定されたフレームFDの指定された階
層(編集階層)のスロットSが画面GMに表示される。こ
のときに、編集階層よりも上位レベルの階層(表示階
層)のスロットSであって編集階層と異なるスロットS
が、同じ画面GMに網掛け状態で表示される。When the frame name and layer to be edited are designated during data editing, the slot S of the designated layer (edition layer) of the designated frame FD is displayed on the screen GM. At this time, the slot S of a layer (display layer) higher than the editing layer and different from the editing layer
Is displayed on the same screen GM in a shaded state.
このように、編集階層よりも上位レベルの表示階層の
スロットBを表示することによって、編集階層でのイン
ヘリタンスがオペレータにとって容易に確認できるとと
もに、編集階層のスロットAと表示階層のスロットBと
の表示状態を異ならせることによって、表示されたデー
タが編集階層に属するか否か、つまり現在の画面上で編
集可能なスロットであるか否かがオペレータに容易に理
解でき、編集が容易となる。In this way, by displaying the slot B in the display hierarchy higher than the editing hierarchy, the operator can easily confirm the inheritance in the editing hierarchy and display the slot A in the editing hierarchy and the slot B in the display hierarchy. By making the states different, it is possible for the operator to easily understand whether the displayed data belongs to the editing hierarchy, that is, whether it is a slot that can be edited on the current screen, and the editing becomes easy.
次に、本発明のフレームシステムを自動車の故障診断
エキスパートシステムに応用した場合について説明す
る。Next, a case where the frame system of the present invention is applied to an automobile failure diagnosis expert system will be described.
自動車の故障診断エキスパートシステムは、自動車に
生起している既知の現象から、故障又は不具合の原因
(故障原因)を短時間で特定することを支援するための
ものである。このエキスパートシステムでは、故障の態
様、故障部位、又は構成部品などの「故障原因」をノー
ドとする木構造を構築しておき、画面に表示された質問
に対するオペレータの回答などによって外部事象を取り
入れ、取り入れた外部事象を用いて「故障原因」の木の
探索を行い、末端ノードの構成部品を「故障原因」とし
て特定する。The vehicle failure diagnosis expert system is intended to assist in identifying the cause of a failure or malfunction (failure cause) in a short time from known phenomena occurring in the vehicle. In this expert system, a tree structure is constructed in which "failure cause" such as failure mode, failure part, or component is a node, and external events are taken in by an operator's answer to the question displayed on the screen, The tree of the "fault cause" is searched using the introduced external event, and the component of the terminal node is specified as the "fault cause".
自動車は、車種やグレードによって構成部品が種々異
なる。したがって、故障原因の木構造も車種やグレード
によって種々のバリエーションがある。Automobiles have various component parts depending on the vehicle type and grade. Therefore, the tree structure of the cause of failure also has various variations depending on the vehicle type and grade.
第7図(a)〜(c)は故障原因をノードとする木構
造TR1〜3の例を示す図である。FIGS. 7 (a) to 7 (c) are diagrams showing examples of tree structures TR1 to TR3 each having a failure cause as a node.
これらの図の内、第7図(a)は車種に共通の故障原
因の木構造TR1を示し、第7図(b)は車種が「車種
X」である場合の故障原因の木構造TR2を示し、第7図
(c)は車種が「車種X」であり且つグレードが「グレ
ードM」である場合の故障原因の木構造TR3を示す。Of these figures, FIG. 7 (a) shows a tree structure TR1 of a cause of failure common to vehicle types, and FIG. 7 (b) shows a tree structure TR2 of a cause of failure when the vehicle type is "vehicle type X". FIG. 7 (c) shows the tree structure TR3 of the cause of failure when the vehicle type is "vehicle type X" and the grade is "grade M".
つまり、車種に共通の故障原因は、「加速不良」「飛
火」「燃圧」「プラグ」であり、「燃圧」に影響を及ぼ
す具体的な構成部品はここでは定義されていない。これ
に対し「車種X」では、燃料噴射器として「キッブ」
を、「飛火」に関する構成部品として「IC」を、それぞ
れ標準仕様として装備している。また、「車種X」の
「グレードM」では、「キャブ」に代えて「インジェク
タ」を装備している。In other words, the common causes of failure for the vehicle types are "acceleration failure", "flying fire", "fuel pressure", and "plug", and specific components that affect the "fuel pressure" are not defined here. On the other hand, in "Vehicle type X", "KIBB" is used as the fuel injector.
Are equipped as standard specifications with "IC" as a component related to "flying fire". Further, the "grade M" of the "vehicle type X" is equipped with an "injector" instead of the "cab".
そこで、本実施例のフレームシステム2では、上述の
データフレームFDに対応する分類ノードフレームFDN
と、上述の階層定義フレームFTに対応する分類木フレー
ムFTGとを設け、それぞれのフレームFDN,FTGの適当な階
層のスロットSに上述の故障原因又は構成部品を定義
し、故障原因の階層構造と車種やグレードなどによる構
成部品の階層構造との二重の階層構造の表現及び管理を
実現している。Therefore, in the frame system 2 of the present embodiment, the classification node frame FDN corresponding to the above-mentioned data frame FD.
And a classification tree frame FTG corresponding to the above-mentioned hierarchy definition frame FT, and the above-mentioned failure cause or component is defined in the slot S of an appropriate hierarchy of each frame FDN, FTG, and the hierarchical structure of the failure cause is defined. It realizes the representation and management of the double layered structure with the layered structure of components according to the vehicle type and grade.
第8図(a)〜(h)は、第7図(a)〜(c)の木
構造TR1〜3を定義するためのデータ内容を示す図であ
る。FIGS. 8A to 8H are views showing data contents for defining the tree structures TR1 to TR3 of FIGS. 7A to 7C.
第8図(a)は、分類器フレームFTGのデータ内容を
示す図である。FIG. 8A is a diagram showing the data content of the classifier frame FTG.
分類木フレームFTGのスロットS,SJとし、階層指定に
対応する故障原因を定義する「ノード」、当該階層にお
いて無効であることを示す「マスク」、階層条件JKを示
す「条件」が、それぞれ設けられている。As the slots S and SJ of the classification tree frame FTG, a "node" that defines the cause of failure corresponding to the hierarchy designation, a "mask" that indicates that the hierarchy is invalid, and a "condition" that indicates the hierarchy condition JK are provided. Has been.
階層「0−0」は共通部分を定義する。したがって、
階層「0−0」のスロット「ノード」には、第7図
(a)の木構造TR1の各ノードの故障原因が定義されて
いる。The hierarchy "0-0" defines the common part. Therefore,
The cause of failure of each node of the tree structure TR1 of FIG. 7A is defined in the slot "node" of the hierarchy "0-0".
階層「1−0」は「車種X」における差異部分を定義
する。したがって、階層「1−0」のスロット「ノー
ド」には、第7図(b)の木構造TR2から第7図(a)
の木構造TR1を差し引いた各ノードの故障原因が定義さ
れている。The layer "1-0" defines the difference in "vehicle type X". Therefore, in the slot "node" of the hierarchy "1-0", from the tree structure TR2 of FIG. 7 (b) to FIG. 7 (a).
The cause of failure of each node is defined by subtracting the tree structure TR1.
階層「2−0」はさらに「グレードM」における差異
部分を定義する。したがって、階層「2−0」のスロッ
ト「ノード」には、第7図(b)の木構造TR2の「キャ
ブ」をマスクした状態で、第7図(c)の木構造TR3か
ら第7図(b)の木構造TR2を差し引いたノードの故障
原因が定義されている。Tier "2-0" further defines the difference in "grade M". Therefore, with the "cab" of the tree structure TR2 of FIG. 7 (b) masked in the slot "node" of the hierarchy "2-0", the tree structures TR3 to 7 of FIG. 7 (c) are shown. (B) The cause of failure of the node is defined by subtracting the tree structure TR2.
第8図(b)〜(h)は、分類ノードフレームFDN1〜
FDN7のデータ内容を示す図である。FIGS. 8B to 8H show classification node frames FDN1 to
It is a figure which shows the data content of FDN7.
分類ノードフレームFDNのスロットSとして、それぞ
れのフレームFDNの親フレームを定義するための「上リ
ンク」、子フレームを定義するための「下リンク」が、
それぞれ設けられている。As the slot S of the classification node frame FDN, an “uplink” for defining a parent frame of each frame FDN and a “downlink” for defining a child frame are
Each is provided.
分類ノードフレームFDN1〜FDN7は、それぞれ第7図
(a)〜(c)の木構造TR1〜3の故障原因をフレーム
名とし、その故障原因のリンク関係が所定の階層のスロ
ット値として定義されている。In the classification node frames FDN1 to FDN7, the cause of failure of the tree structures TR1 to TR3 of FIGS. 7 (a) to (c) is set as a frame name, and the link relationship of the cause of failure is defined as a slot value of a predetermined layer. There is.
したがって、故障診断を実行すると、分類木フレーム
FTGのスロット「条件」に対応して、例えば「車種は何
ですか?」との質問が画面GMに表示され、これに対して
オペレータが「車種X」と回答し、次に「グレードは
?」の質問に対して「グレードM」と回答することによ
って、階層「0−0」「1−0」「2−0」が指定され
る。Therefore, when you perform a fault diagnosis, the classification tree frame
In response to the FTG slot “condition”, for example, the question “What is your car type?” Is displayed on the screen GM, and in response to this, the operator answers “Vehicle model X” and then “What is your grade?”. By answering "Grade M" to the question ", the hierarchy" 0-0 "" 1-0 "" 2-0 "is specified.
階層が指定されると、分類木フレームFTGのそれぞれ
の階層のスロット「ノード」に定義されている故障原因
が取り出されるとともに、それぞれの故障原因のフレー
ム名の分類ノードフレームFDNによってリンク関係が定
義され、第7図(c)に示す木構造TR3が構築される。When the hierarchy is specified, the failure cause defined in the slot "node" of each hierarchy of the classification tree frame FTG is extracted, and the link relationship is defined by the classification node frame FDN of the frame name of each failure cause. , Tree structure TR3 shown in FIG. 7 (c) is constructed.
上述の例で、グレードの指定を行わない場合には、階
層「2−0」の指定が行われないため、分類木フレーム
FTGの階層「2−0」のスロット「ノード」で定義され
ている「インジェクタ」が取り出されることなく、同じ
く階層「1−0」のスロット「ノード」で定義されてい
る「キャブ」が有効となり、第7図(b)に示す木構造
TR2が構築される。In the above example, if the grade is not specified, the hierarchy "2-0" is not specified, so the classification tree frame
The "cab" defined in the slot "node" of the hierarchy "1-0" becomes valid without extracting the "injector" defined in the slot "node" of the hierarchy "2-0" of the FTG. , Tree structure shown in FIG. 7 (b)
TR2 is built.
このように、車種やグレードによって変わらない部分
を共通部分として定義し、差異部分のみを階層を用いて
定義することで、共通部分のデータを重複して定義又は
管理する必要がなくなり、メモリ又は磁気ディスクなど
の記憶装置の資源を効率的に利用することができるとと
もに、データを一元的に管理することが可能となる。In this way, by defining the part that does not change depending on the vehicle type and grade as the common part, and defining only the different part by using the hierarchy, it is not necessary to define or manage the data of the common part in duplicate, and the memory or magnetic Resources of a storage device such as a disk can be efficiently used, and data can be centrally managed.
また、故障診断の実行時において、指定された車種や
グレードに必要なデータのみを階層データファイルDFか
ら主メモリMMにロードすることができ、知識ベースが大
規模となる実用システムにおいて必須とされる処理の高
速化とメモリの有効活用を図ることができる。Also, only the data required for the specified vehicle type and grade can be loaded from the hierarchical data file DF to the main memory MM when the failure diagnosis is executed, which is essential in a practical system with a large knowledge base. It is possible to speed up the process and effectively use the memory.
なお、図には示されていないが、実際には車種として
多数の種類があり、またグレードも数段階のグレードが
あり、さらにそれぞれに装備される数種類のミッション
があるので、分類木フレームFTG及び分類ノードフレー
ムFDNの構造はもっと複雑である。また、分類木フレー
ムFTG及び分類ノードフレームFDNの他に、質問を発行す
るための質問フレームなど、種々の知識種別フレームが
存在し、これら全体によってフレームシステム2が構築
されている。Although not shown in the figure, there are actually many types of vehicles, there are several grades, and there are several types of missions that are equipped with each of them, so the classification tree frame FTG and The structure of the classification node frame FDN is more complicated. In addition to the classification tree frame FTG and the classification node frame FDN, there are various knowledge type frames such as a question frame for issuing a question, and the frame system 2 is constructed by all of them.
上述の実施例において、エキスパートシステムの構築
に際しては、診断シェルを用いて、例えば、まず、分類
ノードフレームFDN、分類木フレームFTG、又は質問フレ
ームなど、使用したい知識種別フレームを選択してお
き、分類木フレームFTGにデータを書き込むことによっ
て階層を定義し、その後、分類ノードフレームFDNなど
にデータを書き込んで知識編集を行う。これをコンパイ
ルすることによって、階層データファイルDF及びインデ
ックスファイルIFが作成される。これらのファイルは例
えばディスクなどの補助記憶装置に格納される。エキス
パートシステムの使用に際しては、階層データファイル
DF以外のファイルのデータをロードし、階層の指定を行
い、階層データファイルDFからのデータのロードを行
い、その後、診断を実行する。In the above-mentioned embodiment, when constructing the expert system, using the diagnostic shell, for example, first, the classification node frame FDN, the classification tree frame FTG, or the question frame, the knowledge type frame to be used is selected, and the classification is performed. The hierarchy is defined by writing the data in the tree frame FTG, and then the knowledge is edited by writing the data in the classification node frame FDN. By compiling this, the hierarchical data file DF and the index file IF are created. These files are stored in an auxiliary storage device such as a disk. Hierarchical data files for using expert systems
The data of files other than DF is loaded, the hierarchy is specified, the data is loaded from the hierarchical data file DF, and then the diagnosis is executed.
上述のフレームシステム1,2によると、階層構造を有
したデータがひとつのフレームFDで表現でき、さらにそ
れらのフレームFDの間の関係が定義できるため、階層構
造をもった複数のデータから形成される階層構造が表現
可能となる。これによって、データの処理の効率化及び
管理の容易化を図ることができる。According to the frame systems 1 and 2 described above, since data having a hierarchical structure can be expressed by one frame FD and the relationship between the frame FDs can be defined, it is formed from a plurality of data having a hierarchical structure. It becomes possible to express a hierarchical structure. As a result, the efficiency of data processing and the ease of management can be improved.
したがって、特に人工知能の分野に特徴的な複雑な情
報を簡潔に記述することが可能となり、膨大なデータ量
を必要とする実用システムの実現性に大きく貢献するこ
とができる。Therefore, it becomes possible to simply describe complicated information that is characteristic of the field of artificial intelligence, and it is possible to greatly contribute to the feasibility of a practical system that requires a huge amount of data.
上述の実施例において、分類ノードフレームFDN、分
類木フレームFTGの構造、階層の個数、スロットSの構
成などは、上述した以外の種々のものとすることができ
る。また、データフレームFDと階層定義フレームFTとを
同一のフレーム内に定義することも可能である。In the above-described embodiment, the structure of the classification node frame FDN, the classification tree frame FTG, the number of layers, the configuration of the slot S, etc. can be various other than those described above. It is also possible to define the data frame FD and the hierarchy definition frame FT in the same frame.
上述の実施例において、階層データファイルDF、イン
デックスファイルIFなどの構造は上述した以外の種々の
ものとすることができる。In the above-described embodiment, the structure of the hierarchical data file DF, the index file IF, etc. can be various other than those described above.
本発明は、エキスパートシステム、エキスパートシス
テム開発支援ツール(診断シェル)などに応用すること
ができ、また、フレームシステムと他のシステムとを組
み合わせたハイブリッドシステム又はマルチパラダイム
システムなどにも適用することが可能である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to an expert system, an expert system development support tool (diagnosis shell), etc., and can also be applied to a hybrid system or a multi-paradigm system in which a frame system and another system are combined. Is.
請求項1の発明によると、フレームシステムによって
階層構造を定義された階層化データを効率的に格納する
ことができる。According to the first aspect of the invention, it is possible to efficiently store the hierarchical data whose hierarchical structure is defined by the frame system.
請求項2の発明によると、補助記憶装置に格納された
階層化データの中の必要な階層のデータのみを主メモリ
上に展開することができ、主メモリの利用を効率的に行
うことができる。According to the second aspect of the present invention, it is possible to expand only the data of the necessary hierarchy among the hierarchized data stored in the auxiliary storage device into the main memory, and the main memory can be used efficiently. .
第1図は本発明に係るフレームシステムの中の1つのフ
レームの内部構造の例を示す図、 第2図は本発明に係るフレームシステムの中の階層定義
フレームの内部構造の例を示す図、 第3図は階層データファイルの構造を示す図、 第4図はインデックスファイルの内容を示す図、 第5図は階層データファイルから主メモリへのデータの
ロード処理のフローチャート、 第6図(a)〜(c)はロード処理時の主メモリ上のデ
ータの推移状態を示す図、 第7図(a)〜(c)は故障原因をノードとする木構造
の例を示す図、 第8図(a)〜(h)は第7図(a)〜(c)の木構造
を定義するためのデータ内容を示す図である。 図において、 1,2はフレームシステム、 FDはフレーム、 FDNは分類ノードフレーム(フレーム)、 Sはスロット、 DFは階層データファイル、 IFはインデックスファイル、 MMは主メモリである。FIG. 1 is a diagram showing an example of the internal structure of one frame in the frame system according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal structure of a hierarchy definition frame in the frame system according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the structure of a hierarchical data file, FIG. 4 is a diagram showing the contents of an index file, FIG. 5 is a flowchart of the process of loading data from the hierarchical data file to the main memory, and FIG. 6 (a). ~ (C) is a diagram showing a transition state of data in the main memory at the time of load processing, Fig. 7 (a) ~ (c) is a diagram showing an example of a tree structure having a failure cause as a node, Fig. 8 ( (a)-(h) is a figure which shows the data content for defining the tree structure of FIGS. 7 (a)-(c). In the figure, 1 and 2 are a frame system, FD is a frame, FDN is a classification node frame (frame), S is a slot, DF is a hierarchical data file, IF is an index file, and MM is main memory.
Claims (2)
ーム(FD)によって構築されたフレームシステム(1)
(2)の階層化データの格納装置であって、 前記フレーム(FD)のデータを各階層毎にブロック化し
て格納する階層データファイル(DF)と、 前記階層データファイル(DF)内に格納されたデータを
各階層によって検索するためのインデックスファイル
(IF)と を有してなることを特徴とする階層化データの格納装
置。1. A frame system (1) constructed by a frame (FD) having hierarchical slots (S).
(2) A hierarchical data storage device, comprising: a hierarchical data file (DF) that stores the frame (FD) data in blocks for each hierarchical layer; and a hierarchical data file (DF) A storage device for layered data, characterized in that it has an index file (IF) for searching the stored data by each layer.
ーム(FD)によって構築されたフレームシステム(1)
(2)の階層化データの読み出し方式であって、 前記フレーム(FD)のデータを各階層毎にブロック化し
て格納する階層データファイル(DF)と、 前記階層データファイル(DF)内に格納されたデータを
各階層によって検索するためのインデックスファイル
(IF)と を設け、 指定された階層のデータを、前記インデックスファイル
(IF)を参照して前記階層データファイル(DF)から読
み出し、 読み出したデータを主メモリ(MM)に展開するととも
に、 読み出したデータの中の同一フレーム(FD)内の同一属
性のデータについては、その中の最も下位レベルの階層
のデータのみを前記主メモリ(MM)に展開する ことを特徴とする階層化データの読み出し方式。2. A frame system (1) constructed by a frame (FD) having hierarchical slots (S).
(2) A method of reading hierarchical data, which is a hierarchical data file (DF) that stores the data of the frame (FD) in blocks for each hierarchical layer, and is stored in the hierarchical data file (DF). And an index file (IF) for retrieving the specified data by each layer, the data of the specified layer is read from the layer data file (DF) by referring to the index file (IF), and the read data Is expanded to the main memory (MM), and for the data of the same attribute in the same frame (FD) in the read data, only the data of the lowest level among them is stored in the main memory (MM). Hierarchical data reading method characterized by expanding.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1194654A JPH0820956B2 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Hierarchical data storage device and reading method |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP1194654A JPH0820956B2 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Hierarchical data storage device and reading method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0358131A JPH0358131A (en) | 1991-03-13 |
JPH0820956B2 true JPH0820956B2 (en) | 1996-03-04 |
Family
ID=16328103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1194654A Expired - Lifetime JPH0820956B2 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Hierarchical data storage device and reading method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0820956B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
JPH05282153A (en) * | 1992-04-02 | 1993-10-29 | Akita Pref Gov | Method for processing knowledge data |
IL132859A (en) | 1999-11-10 | 2008-07-08 | Nds Ltd | System for data stream processing |
GB0117926D0 (en) | 2001-07-23 | 2001-09-12 | Nds Ltd | Method for random access to encrypted content |
CN113065663B (en) * | 2021-01-22 | 2025-03-28 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | A data access method, device, equipment and storage medium |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1194654A patent/JPH0820956B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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