DE112018001803T5

DE112018001803T5 - Informationsverarbeitungsvorrichtung, informationsverarbeitungsverfahren, programm und kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018001803T5
Application number: DE112018001803.2T
Authority: DE
Inventors: Shintaro Kumano; Makoto Kishi; Keisuke Yamamoto; Katsuhiko Abe
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2019-12-12
Also published as: WO2018181114A1; JP2018169749A; JP6800065B2; CN110462537A; CN110462537B; US10993002B2; US20200029135A1

Abstract

Eine Erfassungseinheit ist eingerichtet, um einen Messwert einer ersten Zustandsgröße einer Zielvorrichtung zu erlangen. Eine Modellbestimmungseinheit ist eingerichtet, um ein Modell zum Abschätzen eines Werts einer zweiten Zustandsgröße der Zielvorrichtung für jede Bewertungsposition zum Verwalten der Zielvorrichtung zu bestimmten. Eine Abschätzungseinheit ist eingerichtet, um den Wert der zweiten Zustandsgröße auf Basis des Messwerts unter Verwendung des Modells, bestimmt durch die Modellbestimmungseinheit, abzuschätzen. Eine Verwaltungseinheit berechnet einen Wert der Bewertungsposition unter Verwendung des Werts geschätzt durch die Abschätzungseinheit.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, ein Informationsverarbeitungsverfahren, ein Programm und eine Kommunikationsvorrichtung.
Es wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-065895 , eingereicht am 29. März 2017, beansprucht, deren Inhalt hierin durch Inbezugnahme einbezogen wird.
[Technischer Hintergrund]
Es ist denkbar, dass bei einer Anlage, wie z. B. einem Kraftwerk, eine Überwachungsvorrichtung Zustandsgrößen einer Zielvorrichtung, wie z. B. eine Temperatur und einen Druck während des Betriebs der Vorrichtung, die die Anlage bildet, sammelt und die gesammelten Zustandsgrößen zur Wartung, zur Überwachung und dergleichen der Vorrichtung verwendet werden (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
[Zitierungsliste]
[Patentdokumente]
[Patentdokument 1] US-Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2016/0004794
[Kurze Beschreibung der Erfindung]
[Technischer Hintergrund]
Patentdokument 1 oder dergleichen offenbart, dass Zustandsgrößen von Geräten innerhalb der Anlage erlangt werden. Jedoch sind üblicherweise nicht alle Geräte innerhalb einer Anlage notwendigerweise mit Messgeräten ausgestattet, die Zustandsgrößen messen.
Deswegen ist es für eine Informationsverarbeitungsvorrichtung notwendig, einen Messwert der Zustandsgröße von einem Gerät einzusammeln, einen Wert der Zustandsgröße eines Geräts, von dem die Zustandsgröße nicht gesammelt werden kann, abzuschätzen, und einen Zustand, der aus dem Betrieb einer Anlage aus einem Messwert und einem Schätzwert resultiert, vorherzusagen. Jedoch ist es in einem Fall, in dem es eine Vielzahl von Modellen zum Beschreiben der Anlage gibt, nicht klar, welches für die Berechnung eines Schätzwerts zu verwendende Modell es ermöglicht, die Anlage in geeigneter Art und Weise zu verwalten.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die oben beschriebenen Problemstellungen gemacht und es ist eine Aufgabe, ein geeignetes Modell zum Zwecke der Verwendung für das Berechnen eines Schätzwerts einer Zustandsgröße eines Geräts zu bestimmen.
[Lösung des Problems]
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Informationsverarbeitungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die aufweist: eine Messwerterlangungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Messwert einer ersten Zustandsgröße einer Zielvorrichtung zu erlangen; eine Modellbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, um ein Modell zum Abschätzen eines Werts einer zweiten Zustandsgröße der Zielvorrichtung für jede Bewertungsposition (evaluation item) zum Verwalten der Zielvorrichtung zu bestimmen; eine Abschätzungseinheit, die eingerichtet ist, um den Wert der zweiten Zustandsgröße auf Basis des Messwerts unter Verwendung des Modells, bestimmt durch die Modellbestimmungseinheit, abzuschätzen; und eine Verwaltungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Wert der Bewertungsposition unter Verwendung des Werts, geschätzt durch die Abschätzungseinheit, zu berechnen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt außerdem aufweisen: eine Erfassungsbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob Messwerte in Bezug auf eine Vielzahl von Zustandsgrößen der Zielvorrichtung bestimmt werden, wobei die Messwerterlangungseinheit eingerichtet ist, um einen Messwert einer Zustandsgröße zu erlangen, in der es bestimmt ist, dass ein Messwert erlangt wird, und die Abschätzungseinheit eingerichtet ist, um einen Wert einer Zustandsgröße abzuschätzen, in der es bestimmt ist, dass ein Messwert nicht unter Verwendung des Modells erlangt wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt die Erfassungsbestimmungseinheit eingerichtet, um zu bestimmen, ob ein Messwert auf Basis der Bewertungsposition erlangt wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten oder dritten Aspekt die Erfassungsbestimmungseinheit eingerichtet, um zu bestimmen, ob ein Messwert auf Basis einer Konfiguration der Zielvorrichtung erlangt wird.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem des zweiten bis vierten Aspekts die Erfassungsbestimmungseinheit eingerichtet, um zu bestimmen, ob ein Messwert auf Basis eines Änderungsverhältnisses des Werts der Zustandsgröße im Modell erlangt wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte das Modell wenigstens ein statistisches Modell und/oder ein physikalisches Modell aufweisen.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte außerdem eine Modellaktualisierungseinheit aufweisen, die eingerichtet ist, um das Modell auf Basis des Wertes der Zustandsgröße zu aktualisieren, wobei die Abschätzungseinheit eingerichtet ist, um den Wert der Zustandsgröße unter Verwendung des aktualisierten Modells abzuschätzen.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationsvorrichtung zur Verfügung gestellt, aufweisend: eine Erfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Messwerte von einer Vielzahl von Messgeräten, die eine Zustandsgröße einer Zielvorrichtung messen, zu erlangen; eine Extraktionseinheit, die eingerichtet ist, um einen Messwert zu extrahieren, der zu einer Verwaltungsvorrichtung übermittelt werden soll, die eingerichtet ist, um die Zielvorrichtung aus den Messwerten, erlangt durch die Vielzahl der Messgeräte auf Basis einer Bewertungsposition zum Verwalten der Zielvorrichtung oder in Übereinstimmung mit einer Anforderung zur Übermittlung einer Zustandsgröße, empfangen von der Verwaltungsvorrichtung zu verwalten; und eine Übermittlungseinheit, die eingerichtet ist, um den Messwert, extrahiert durch die Extraktionseinheit zur Verwaltungsvorrichtung zu übermitteln.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Informationsverarbeitungsverfahren zur Verfügung gestellt, aufweisend: ein Erlangen eines Messwerts einer ersten Zustandsgröße einer Zielvorrichtung; ein Bestimmen eines Modells zum Abschätzen eines Werts einer zweiten Zustandsgröße der Zielvorrichtung für jede Bewertungsposition zum Verwalten der Zielvorrichtung; ein Schätzen des Werts der zweiten Zustandsgröße auf Basis des Messwertes unter Verwendung des bestimmten Modells; und ein Berechnen eines Werts der Bewertungsposition unter Verwendung des geschätzten Werts.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Programm zur Verfügung gestellt, um einen Computer zu veranlassen, auszuführen: ein Erlangen eines Messwerts einer ersten Zustandsgröße einer Zielvorrichtung; ein Bestimmen eines Modells zum Abschätzen eines Werts einer zweiten Zustandsgröße der Zielvorrichtung für jede Bewertungsposition zum Verwalten der Zielvorrichtung; ein Schätzen des Wertes der zweiten Zustandsgröße auf Basis des Messwertes unter Verwendung des bestimmten Modells; und ein Berechnen eines Werts der Bewertungsposition unter Verwendung des Schätzwertes,
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Gemäß dem letzten der Aspekte ist die Informationsverarbeitungsvorrichtung derart eingerichtet, um den Wert der zweiten Zustandsgröße auf der Basis eines Modells, bestimmt für jede Bewertungsposition, zur Verwaltung der Zielvorrichtung abzuschätzen. Hierdurch ist es möglich, ein Modell zu bestimmen, welches für jede Bewertungsposition zum Zwecke der Verwendung zum Berechnen eines Schätzwerts einer Zustandsgröße der Zielvorrichtung geeignet ist.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Verwaltungssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Verwaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Verwaltungssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Fig. ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Verwaltungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Verwaltungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Verwaltungssystems gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Operation eines Verwaltungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Verwaltungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Verwaltungssystems gemäß der fünften Ausführungsform zeigt
11 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration auf einen Computer gemäß der letzten Ausführungsform zeigt.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
<Erste Ausführungsform>
Im Folgenden werden Ausführungsformen im Detail unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Verwaltungssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Ein Verwaltungssystem 1 weist eine Zielvorrichtung 10, eine Vielzahl von Messgeräten 20, eine Kommunikationsvorrichtung 30 und eine Verwaltungsvorrichtung 40 auf.
Die Zielvorrichtung 10 ist eine Vorrichtung, die durch die Verwaltungsvorrichtung 40 verwaltet werden soll. Beispiele der Zielvorrichtung 10 umfassen eine Gasturbine, eine Dampfturbine, einen Erhitzer, einen Kohlevergasungsofen und dergleichen. Zusätzlich kann die Zielvorrichtung ein Transportsystem, wie z. B. eine Umweltanlage, eine chemische Anlage und ein Flugzeug sein.
Das Messgerät 20 ist in der Zielvorrichtung 10 vorgesehen und misst eine Zustandsgröße der Zielvorrichtung 10. Währenddessen ist das Messgerät 20 nicht notwendigerweise in allen Maschinen, die die Zielvorrichtung 10 bilden, vorgesehen.
Die Kommunikationsvorrichtung 30 übermittelt einen Messwert der Zustandsgröße, gemessen durch das Messgerät 20, zur Verwaltungsvorrichtung 40 durch ein Netzwerk N.
Die Verwaltungsvorrichtung 40 verwaltet die Zielvorrichtung 10 auf der Basis des Messwerts, empfangen von der Kommunikationsvorrichtung 30. Die Verwaltungsvorrichtung 40 ist ein Beispiel einer Informationsverarbeitungsvorrichtung.
<<Konfiguration des Verwaltungsvorrichtung >>
2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Verwaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Verwaltungsvorrichtung 40 weist eine Messwerterlangungseinheit 401, eine Weglass-Erkennungseinheit 402, eine Modell-Speichereinheit 403, eine Abschätzungseinheit 404, eine Bewertungswertberechnungseinheit 405, eine Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406, eine Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407, eine Bewertungswertermittlungseinheit 408 und eine Verwaltungseinheit 409 auf.
Die Messwerterlangungseinheit 401 empfängt Messwerte von Zustandsgrößen, gemessen durch eine Vielzahl von Messgeräten 20, von der Kommunikationsvorrichtung 30.
Die Weglass-Erkennungseinheit 402 erkennt eine Zustandsgröße, deren Wert, unter Zustandsgrößen die verwaltet werden sollen, weggelassen wird, auf Basis der Vielzahl der Messwerte, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401. Hier bezieht sich das Weglassen eines Werts auf eine zeitliche oder räumliche Weglassung. Beispielsweise in einem Fall, wo die Verwaltungseinheit 409 eine Zustandsgröße für jede Zeit Δt verwaltet, erkennt die Weglass-Erkennungseinheit 402 das Weglassen eines Messwerts zur Zeit T+Δt, wenn ein Messwert zur Zeit T und ein Messwert zur Zeit T+2Δt erlangt werden. Weiterhin wird beispielsweise in einem Fall, wo die Verwaltungseinheit 409 eine Zustandsgröße für jeden Abstand Δd der verwaltet, das Weglassen der Messwerte an einer Position (0, Δd), einer Position (Δd, 0), einer Position (Δd, Δd), einer Position (Δd, 2Δd) und einer Position (2Δd, Δd) erkennt, wenn Messwerte an einer Position (0, 0), einer Position (2Δd, 0), einer Position (0, 2Δd) und einer Position (2Δd, 2Δd) erlangt werden.
Die Modell-Speichereinheit 403 speichert eine Vielzahl von Modellen zur Beschreibung der Bewegung der Zielvorrichtung 10. Ein statistisches Modell oder ein physikalisches Modell kann als die Modelle verwendet werden. Das statistische Modell ist ein Modell, das statistisch die Bewegung der Zielvorrichtung 10 auf der Basis eines Werts einer Zustandsgröße im zurückliegenden Betrieb der Zielvorrichtung 10 reproduziert. Das statistische Modell wird auf Basis der gespeicherten Werte von Zustandsgrößen im zurückliegenden Betrieb aktualisiert. Das physikalische Modell ist ein Modell, welches die Bewegung der Zielvorrichtung 10 unter Verwendung eines numerischen Ausdrucks (beispielsweise einer thermodynamischen Gleichung) reproduziert, die dem Naturgesetz auf der Basis von Gestaltungsinformationen der Zielvorrichtung 10 folgt.
Die Abschätzungseinheit 404 schätzt einen Wert einer Zustandsgröße für jedes Modell, gespeichert in der Modell-Speichereinheit 403, auf Basis eines Messwerts, gemessen durch die Messwerterlangungseinheit 401, ab. Im Folgenden wird eine Zustandsgröße, die durch die Abschätzungseinheit 404 geschätzt werden soll, als eine Ziel-Zustandsgröße bezeichnet werden. Das bedeutet, die Abschätzungseinheit 404 berechnet Werte einer Vielzahl von Ziel-Zustandsgrößen unter Verwendung verschiedener Modelle.
Die Bewertungswertberechnungseinheit 405 berechnet einen Wert jeder einer Vielzahl von Bewertungspositionen der Zielvorrichtung 10 unter Verwendung einer Vielzahl von Schätzwerten, geschätzt durch die Abschätzungseinheit 404, und eines Messwerts, gemessen durch die Messwerterlangungseinheit 401. Die Bewertungsposition ist eine Position zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10, die durch die Verwaltungseinheit 409 durchgeführt wird. Beispiele der Bewertungsposition umfassen den Betrag der NOx-Emission, Stromabsatzerlöse, die Gastemperatur und dergleichen.
Die Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406 speichert eine Wahrscheinlichkeitsverteilungstabelle, in der ein Wert einer Bewertungsposition und eine Wahrscheinlichkeit des Nehmens des Werts in Zusammenhang gebracht werden. Die Wahrscheinlichkeitsverteilungstabelle wird im Voraus unter Verwendung von Gestaltungsinformationen der Zielvorrichtung 10 oder der Statistiken der Werte von zurückliegenden Bewertungspositionen erhalten. In der Zwischenzeit kann die Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406 eine Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion anstelle der Wahrscheinlichkeitsverteilungstabelle speichern.
Die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407 spezifiziert eine Wahrscheinlichkeit des Nehmens jedes Bewertungswerts, berechnet durch die Bewertungswertberechnungseinheit 405, auf Basis von Wahrscheinlichkeitsverteilungsinformationen, gespeichert in der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406.
Die Bewertungswertermittlungseinheit 408 spezifiziert einen Bewertungswert, der eine höchste Wahrscheinlichkeit, spezifiziert durch die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407, für jede Bewertungsposition hat und bestimmt diesen Bewertungswert als einen Bewertungswert zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10. Unterdessen ist das Bestimmen eines Bewertungswerts, der eine höchste Wahrscheinlichkeit hat als einen Bewertungswert, der für die Verwaltung verwendet werden soll, gleichbedeutend mit dem Bestimmen eines Modells, welches für das Berechnen eines Bewertungswerts, der eine höchste Wahrscheinlichkeit hat als ein Modell zum Abschätzen eines Werts einer Zustandsgröße zur Verwendung für die Berechnung einer Bewertungsposition. Das bedeutet, die Bewertungswertermittlungseinheit 408 ist ein Beispiel einer Modellbestimmungseinheit.
Die Verwaltungseinheit 409 verwaltet die Zielvorrichtung 10 auf Basis eines Bewertungswerts, bestimmt durch die Bewertungswertermittlungseinheit 408. Beispiele der Verwaltung der Zielvorrichtung 10 weisen ein Berechnen eines Betrags der Steuerung der Zielvorrichtung 10, so dass ein Bewertungswert optimiert ist, ein Ausgeben eines Kontrollsignals und dergleichen auf. Beispiele der Bewertungsposition weisen den Betrag der NOx-Emission, Stromabsatzerlöse, die Gastemperatur und dergleichen auf.
«Betrieb des Verwaltungssystems»
3 ist ein Ablaufdiagramm, welches Betriebe eines Verwaltungssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Wenn die Verwaltung durch das Verwaltungssystem 1 begonnen wird, erlangt die Kommunikationsvorrichtung 30 einen Messwert vom Messgerät 20 (Schritt S1). Die Kommunikationsvorrichtung 30 übermittelt den erlangen Messwert zur Verwaltungsvorrichtung 40 (Schritt S2).
Wenn die Messwerterlangungseinheit 401 der Verwaltungsvorrichtung 40 einen Messwert von der Kommunikationsvorrichtung 30 empfängt, erkennt die Weglass-Erkennungseinheit 402 das Weglassen des Messwerts, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401 (Schritt S3). Die Abschätzungseinheit 404 wendet den Messwert, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401, auf jede der Vielzahl von Modellen an, um jeden der Schätzwerte der Zustandsgrößen (Ziel-Zustandsgrößen), deren Weglassen erkannt wird, zu erhalten (Schritt S4).
Als nächstes berechnet die Bewertungswertberechnungseinheit 405 Werte einer Vielzahl von Bewertungspositionen auf Basis jedes einer Vielzahl von Schätzwerten, geschätzt durch die Abschätzungseinheit 404 (Schritt S5). Der Wert der Bewertungsposition kann unter Verwendung einer Funktion erhalten werden, die Werte einer Vielzahl von Zustandsgrößen als Erklärungsvariablen hat. Die Bewertungswertberechnungseinheit 405 berechnet den Bewertungswert durch Ersetzen eines Messwerts und einen Schätzwert für eine Erklärungsvariable der Funktion.
Als nächstes spezifiziert die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407 ein Auftreten einer Wahrscheinlichkeit eines jeden Bewertungswerts auf Basis der Wahrscheinlichkeitsverteilungsinformationen, gespeichert in der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406 (Schritt S6). Die Bewertungswertermittlungseinheit 408 bestimmt dann einen Bewertungswert, der eine höchste Wahrscheinlichkeit hat, spezifiziert durch die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407, für jede Bewertungsposition als einen Wert einer Bewertungsposition zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10 (Schritt S7). Das bedeutet, dass gemäß der ersten Ausführungsform der Wert jeder Bewertungsposition durch einen Wert einer Zustandsgröße, geschätzt durch ein Modell, welches für jede Bewertungsposition unterschiedlich ist, berechnet werden kann. In diesem Fall kann der Wert einer Zustandsgröße, welcher für das Berechnen in jeder Bewertungsposition verwendet wird, unterschiedlich sein. Die Verwaltungseinheit 409 verwaltet dann die Zielvorrichtung 10 auf Basis des Bewertungswerts, bestimmt durch die Bewertungswertermittlungseinheit 408 (Schritt S8). In einem Fall, wo die Zielvorrichtung 10 eine Gasturbine ist, wird die Zielvorrichtung 10 auf Basis der spezifizierten Verwaltungswerte, beispielsweise durch Ändern eines Gasturbinenausgangsleistungsanweisungswerts, Ändern der Festlegungen einer Öffnung eines IGV, oder Ändern einer Brennstoffströmungsrate, verwaltet.
<<Funktionen und Wirkungen>>
Auf diese Art und Weise bestimmt gemäß der ersten Ausführungsform die Verwaltungsvorrichtung 40 ein Modell zum Abschätzen eines Werts einer Zustandsgröße für jede einer Vielzahl von Bewertungspositionen und verwaltet die Zielvorrichtung 10 unter Verwendung eines Werts einer Bewertungsposition, berechnet durch einen Wert einer Zustandsgröße, geschätzt auf Basis des Modells. Hierdurch ist es möglich, einen Bewertungswert unter Verwendung eines Werts einer Zustandsgröße in geeigneter Art und Weise für jede Bewertungsposition zu berechnen.
Unterdessen verwaltet die Verwaltungsvorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform die Zielvorrichtung 10 unter Verwendung eines Werts, dessen Auftretenswahrscheinlichkeit für jede Bewertungsposition maximiert wird, aber es gibt keine Begrenzung hierauf. Beispielsweise kann in anderen Ausführungsformen die Verwaltungsvorrichtung 40 die Zielvorrichtung 10 unter Verwendung eines Bewertungswerts, der eine schlechteste Bewertung für jede Bewertungsposition hat, verwalten. Das bedeutet, dass die Verwaltungsvorrichtung 40 ein Modell, welches einen schlechten Wert einer Bewertungsposition hat, für jede Bewertungsposition bei der Abschätzung eines Werts einer Zustandsgröße verwenden kann. Hierdurch kann die Verwaltungsvorrichtung 40 die Verwaltung der Zielvorrichtung 10 unter der Grundannahme eines worstcase/schlechtest möglichen Falles durchführen. Daneben kann die Verwaltungsvorrichtung 40 ein Modell zum Erhalten eines Werts einer Zustandsgröße zur Verwendung für die Berechnung einer jeden Bewertungsposition auf Basis irgendeiner Richtlinie bestimmen.
<Zweite Ausführungsform>
Das Verwaltungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform schätzt einen Wert in Bezug auf eine Zustandsgröße, von der ein Wert nicht in der Lage ist, durch das Messgerät 20 gemessen zu werden. Auf der anderen Seite, wenn die Anzahl der Messgeräte 20, vorgesehen in der Zielvorrichtung 10, ansteigt, steigt die Anzahl der übermittelten und empfangenen Messwerte ebenso unvermeidbar an. Es ist sicher, dass sich die Genauigkeit der Verwaltung durch Durchführen der Verwaltung auf Basis einer Anzahl von Messwerten verbessert, aber wenn die Anzahl der übermittelten und empfangenen Daten ansteigt, besteht eine Möglichkeit, dass eine Zeit, die erforderlich sein wird, um eine Kommunikation durchzuführen, auch anwächst und dass eine Verwaltung in Echtzeit nicht durchgeführt werden kann.
Auf der anderen Seite erhält ein Verwaltungssystem 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform einige Werte von Zustandsgrößen, von denen Werte durch Abschätzung dieser durch das Messgerät 20 gemessen werden können, und verhindert eine Verzögerung der Verwaltung aufgrund einer Kommunikationszeit. Das Verwaltungssystem 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist diesbezüglich unterschiedlich zur ersten Ausführungsform in der Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung 30.
«Konfiguration des Kommunikationsvorrichtung»
4 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Die Kommunikationsvorrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform übermittelt nicht alle Messwerte, die durch das Messgerät 20 gemessen wurden, zur Verwaltungsvorrichtung 40, sondern übermittelt nur einige von diesen zur Verwaltungsvorrichtung 40.
Die Kommunikationsvorrichtung 30 weist eine Erfassungseinheit 301, eine Extraktionseinheit 302 und eine Übermittlungseinheit 303 auf.
Die Erfassungseinheit 301 erlangt einen Messwert von jedem einer Vielzahl von Messgeräten 20.
Die Extraktionseinheit 302 extrahiert einen Messwert, übermittelt zur Verwaltungsvorrichtung 40, aus den erlangten Messwerten. Die Extraktionseinheit 302 extrahiert einen Messwert, der übermittelt werden soll, auf Basis einer Bewertungsposition in der Verwaltungsvorrichtung 40. Beispielsweise extrahiert die Extraktionseinheit 302 einen Messwert einer Zustandsgröße, in der ein relativ großer Koeffizient beim Berechnen einer Bewertungsposition gesetzt wird, als einen Messwert, der bevorzugt übermittelt werden soll.
Die Übermittlungseinheit 303 übermittelt den Messwert, extrahiert durch die Extraktionseinheit 302, zur Verwaltungsvorrichtung 40.
«Betrieb des Verwaltungssystems»
5 ist ein Ablaufdiagramm, welches Betriebe des Verwaltungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Wenn die Verwaltung durch das Verwaltungssystem 1 gestartet/begonnen wird, erlangt die Erfassungseinheit 301 der Kommunikationsvorrichtung 30 einen Messwert von dem Messgerät 20 (Schritt S101). Als nächstes extrahiert die Extraktionseinheit 302 einen Messwert einer Zustandsgröße auf Basis einer Bewertungsposition in der Verwaltungsvorrichtung 40 aus dem erlangten Messwert (Schritt S102). Die Übermittlungseinheit 303 übermittelt den erlangten Messwert zur Verwaltungsvorrichtung 40 (Schritt S103).
Wenn die Messwerterlangungseinheit 401 der Verwaltungsvorrichtung 40 einen Messwert von der Kommunikationsvorrichtung 30 empfängt, erkennt die Weglass-Erkennungseinheit 402 das Weglassen des Messwerts, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401 (Schritt S104). In diesem Fall kann die Weglass-Erkennungseinheit 402 das Weglassen einer Zustandsgröße, die nicht extrahiert wurde, durch die Kommunikationsvorrichtung erkennen. Die Abschätzungseinheit 404 wendet den Messwert, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401, auf jedes der Vielzahl von Modellen an, um jeden der Schätzwerte der Zustandsgrößen, von denen die Weglassung erkannt wurde, zu erhalten (Schritt S105) .
Als nächstes berechnet die Bewertungswertberechnungseinheit 405 Werte einer Vielzahl von Bewertungspositionen auf Basis jedes einer Vielzahl von Schätzwerten, geschätzt durch die Abschätzungseinheit 404 (Schritt S106). Die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407 spezifiziert eine Auftretenswahrscheinlichkeit jedes Bewertungswerts auf Basis der Wahrscheinlichkeitsverteilungsinformationen, gespeichert in der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406 (Schritt S107). Die Bewertungswertermittlungseinheit 408 bestimmt dann einen Bewertungswert, der eine höchste Wahrscheinlichkeit hat, spezifiziert durch die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407, für jede Bewertungsposition als einen Wert einer Bewertungsposition zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10 (Schritt S108). Das bedeutet, gemäß der ersten Ausführungsform kann der Wert jeder Bewertungsposition durch einen Wert einer Zustandsgröße, der durch ein Modell geschätzt wurde, welches für jede Bewertungsposition unterschiedlich ist, berechnet werden. In diesem Fall kann der Wert einer Zustandsgröße, verwendet für das Berechnen in jeder Bewertungsposition, unterschiedlich sein. Die Verwaltungseinheit 409 verwaltet dann die Zielvorrichtung 10 auf der Basis des Bewertungswerts, bestimmt durch die Bewertungswertermittlungseinheit 408 (Schritt S109).
<<Funktionen und Wirkungen>>
Auf diese Art und Weise ist es gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, die Menge der Kommunikation mit der Verwaltungsvorrichtung 40 durch Nichtübertragen einiger Messwerte zu reduzieren. Hierdurch kann das Verwaltungssystem 1 gemäß der zweiten Ausführungsform eine Verzögerung der Verwaltung aufgrund einer Kommunikationszeit verhindern.
Unterdessen wird der Wert einer Zustandsgröße, die nicht übermittelt wurde, durch die Weglass-Erkennungseinheit 402 der Verwaltungsvorrichtung 40 als ein weggelassener Wert behandelt. Dieser Wert wird auf einen Wert gesetzt, der einen relativ niedrigen Einfluss auf den Wert einer Bewertungsposition hat, wie oben beschrieben. Deswegen kann, sogar wenn die Kommunikationsvorrichtung 30 einige Messwerte nicht übermittelt, die Verwaltungsvorrichtung 40 einen Wert einer Bewertungsposition mit einem ausreichenden Grad von Genauigkeit erhalten.
<Dritte Ausführungsform>
Das Verwaltungssystem 1 gemäß der zweiten Ausführungsform extrahiert einen Messwert, der zur Kommunikationsvorrichtung 30 übermittelt werden soll. Auf der anderen Seite spezifiziert bei einem Verwaltungssystem 1 gemäß einer dritten Ausführungsform die Verwaltungsvorrichtung 40 einen Messwert, der empfangen werden soll. Das Verwaltungssystem 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist in der Konfiguration der Verwaltungsvorrichtung 40unterschiedlich zu demjenigen der zweiten Ausführungsform.
<<Konfiguration der Verwaltungsvorrichtung >>
6 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Konfiguration der Verwaltungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
Die Verwaltungsvorrichtung 40 weist weiterhin eine Erfassungsbestimmungseinheit 410 zusätzlich zur Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform auf. Die Erfassungsbestimmungseinheit 410 spezifiziert eine Zustandsgröße, von der ein Messwert von der Kommunikationsvorrichtung 30 empfangen werden soll, auf Basis einer Bewertungsposition zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10. Die Erfassungsbestimmungseinheit 410 benachrichtigt die Kommunikationsvorrichtung 30 über eine Information einer Zustandsgröße, spezifiziert in der Kommunikationsvorrichtung.
Beispielsweise bestimmt ähnlich zur zweiten Ausführungsform die Erfassungsbestimmungseinheit 410 einen Messwert einer Zustandsgröße, bei dem ein relativ hoher Koeffizient beim Berechnen einer Bewertungsposition festgelegt wird, als eine Zustandsgröße, von der ein Messwert bevorzugt empfangen werden soll. Zusätzlich kann beispielsweise die Erfassungsbestimmungseinheit 410 eine Zustandsgröße, von der ein Messwert von der Kommunikationsvorrichtung 30 empfangen werden soll, auf Basis der Konfiguration der Zielvorrichtung 10 spezifizieren. Insbesondere in einem Fall, wo die Zielvorrichtung 10 eine Vielzahl von Geräten des gleichen Typs aufweist, kann die Erfassungsbestimmungseinheit 410 Zustandsgrößen von einigen der Geräte als Zustandsgrößen, die empfangen werden sollen, bestimmen, und Zustandsgrößen von anderen Geräten des gleichen Typs als Zustandsgrößen bestimmen, die geschätzt werden sollen. Zusätzlich kann in einem Fall, wo die Zielvorrichtung 10 eine Vielzahl von Geräten, die seriell miteinander verbunden sind, aufweist, Zustandsgrößen von einigen der Geräte als Zustandsgrößen bestimmt werden, die geschätzt werden, und Zustandsgrößen des vorderen (ersten) und des hinteren (letzten) Geräts können bestimmt werden als Zustandsgrößen, von denen Messwerte empfangen werden sollen. Dies deswegen, weil, wenn eine Zustandsgröße eines bestimmten Geräts in Bezug auf Eingabe und Ausgabe des Geräts bekannt ist, die Zustandsgröße des Geräts genau geschätzt werden kann.
«Betrieb des Verwaltungssystems»
7 ist ein Ablaufdiagramm, welches Betriebe des Verwaltungssystems gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
Wenn die Verwaltungsvorrichtung 40 beginnt, die Zielvorrichtung 10 zu verwalten, bestimmt die Erfassungsbestimmungseinheit 410 eine Zustandsgröße, von der ein Messwert von der Kommunikationsvorrichtung 30 auf Basis einer Bewertungsposition empfangen werden soll (Schritt S201). Die Erfassungsbestimmungseinheit 410 übermittelt eine Übermittlungsanfrage der bestimmten Zustandsgröße zur Kommunikationsvorrichtung 30 (Schritt S202).
Die Kommunikationsvorrichtung 30 erlangt einen Messwert vom Messgerät 20 (Schritt S203). Wenn die Kommunikationsvorrichtung 30 eine Übermittlungsanfrage von der Verwaltungsvorrichtung 40 empfängt, extrahiert die Extraktionseinheit 302 einen Messwert einer Zustandsgröße, die durch die Übermittlungsanfrage angezeigt wird, von dem erlangten Messwert (Schritt S204). Die Übermittlungseinheit 303 übermittelt den Messwert, extrahiert durch die Extraktionseinheit 302, zur Verwaltungsvorrichtung 40 (Schritt S205).
Wenn die Messwerterlangungseinheit 401 der Verwaltungsvorrichtung 40 einen Messwert von der Kommunikationsvorrichtung 30 empfängt, erkennt die Weglass-Erkennungseinheit 402 das Weglassen des Messwerts, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401 (Schritt S206). Die Abschätzungseinheit 404 wendet den Messwert, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401, auf jedes von einer Vielzahl von Modellen an, um jeden der Schätzwerte der Zustandsgrößen, von denen das Weglassen erkannt wurde, zu erhalten (Schritt S207). Als nächstes berechnet die Bewertungswertberechnungseinheit 405 Werte einer Vielzahl von Bewertungspositionen auf Basis von jedem einer Vielzahl der Schätzwerte, geschätzt durch die Abschätzungseinheit 404 (Schritt S208).
Als nächstes spezifiziert die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407 eine Auftretenswahrscheinlichkeit jedes Bewertungswerts auf der Basis der Wahrscheinlichkeitsverteilungsinformationen, gespeichert in der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406 (Schritt S209). Die Bewertungswertermittlungseinheit 408 bestimmt dann einen Bewertungswert, der eine höchste Wahrscheinlichkeit, spezifiziert durch die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407, hat, für jede Bewertungsposition als einen Wert einer Bewertungsposition zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10 (Schritt S210). Die Verwaltungseinheit 409 verwaltet dann die Zielvorrichtung 10 auf Basis des Bewertungswerts bestimmt durch die Bewertungswertermittlungseinheit 408 (Schritt S211) .
<<Funktionen und Wirkungen>>
Auf diese Art und Weise spezifiziert gemäß der dritten Ausführungsform die Verwaltungsvorrichtung 40 eine Zustandsgröße, von der ein Messwert erlangt werden soll, und übermittelt eine Übermittlungsanfrage der Zustandsgröße zur Kommunikationsvorrichtung 30. Hierdurch kann das Verwaltungssystem 1 gemäß der dritten Ausführungsform eine Verzögerung der Verwaltung aufgrund von Kommunikationszeit verhindern.
Unterdessen erkennt in der dritten Ausführungsform die Weglass-Erkennungseinheit 402 das Weglassen eines Messwerts, aber es gibt keine Begrenzung hierauf. Beispielsweise muss in einem Fall, wo die Abschätzungseinheit 404 Messwerte der verbleibenden Zustandsgrößen, die nicht als Zustandsgrößen, die empfangen werden sollen, im Schritt S201, in anderen Ausführungsformen ausgewählt wurden, schätzt, die Verwaltungsvorrichtung 40 nicht notwendigerweise die Weglass-Erkennungseinheit 402 enthalten.
<Vierte Ausführungsform>
Das Verwaltungssystem 1 gemäß den zweiten und dritten Ausführungsformen spezifiziert, ob es notwendig ist, einen Wert einer Zustandsgröße auf Basis einer Bewertungsposition oder einer Konfiguration zu messen. Andererseits spezifiziert ein Verwaltungssystem 1 gemäß einer vierten Ausführungsform eine Zustandsgröße, von der ein Wert auf Basis der Korrelation von Zustandsgrößen gemessen werden soll.
Die Verwaltungsvorrichtung 40 kann einen Wert einer anderen Zustandsgröße durch Eingabe eines Messwerts einer bestimmten Zustandsgröße in ein Modell abschätzen. Hier kann eine Umkehrfunktion basierend auf einem Modell gebildet werden. Das bedeutet, in einem Fall, wo eine Umkehrfunktion eines Modells, in dem ein Wert einer zweiten Zustandsgröße ausgegeben wird, durch Eingeben eines Werts einer ersten Zustandsgröße entwickelt wird, kann das Modell beim Berechnen des Werts einer ersten Zustandsgröße aus dem Wert der zweiten Zustandsgröße verwendet werden.
Hier wird das Verwaltungssystem 1 gemäß der vierten Ausführungsform derart eingerichtet, dass die Extraktionseinheit 302 der Kommunikationsvorrichtung 30 oder die Erfassungsbestimmungseinheit 410 der Verwaltungsvorrichtung 40 eine Gruppe von Zustandsgrößen aus zwei Gruppen von Zustandsgrößen, die eine Beziehung einer Eingabe und Ausgabe eines bestimmten Modells als eine Erklärungsvariable haben, festlegt (eine Zustandsgröße, von der ein Wert gemessen werden soll), und legt die andere Gruppe der Zustandsgrößen als eine objektive Variable fest (eine Zustandsgröße, von der ein Wert geschätzt werden soll).
8 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Betriebs des Verwaltungssystems gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
Ein Graph, gezeigt in 8, ist ein Beispiel eines Modells zum Beschreiben einer Beziehung zwischen der ersten Zustandsgröße und der zweiten Zustandsgröße. Im Graph, gezeigt in 8, repräsentiert die Horizontalachse einen Wert der ersten Zustandsgröße und die Vertikalachse repräsentiert einen Wert der zweiten Zustandsgröße.
Wenn der Wert der ersten Zustandsgröße S1a ist, wird der Wert der zweiten Zustandsgröße auf S2a festgelegt. In diesem Fall wird das Änderungsverhältnis der zweiten Zustandsgröße zur ersten Zustandsgröße auf 1 gesetzt. In ähnlicher Art und Weise wird das Änderungsverhältnis der ersten Zustandsgröße zur zweiten Zustandsgröße auf 1 gesetzt. Das bedeutet, dass der Differenzwert der Koordinaten (S1a, S2a) auf dem Graph, gezeigt in 8, auf 1 gesetzt wird. Wenn der Wert der ersten Zustandsgröße geringer als S1a ist, wird der Wert der zweiten Zustandsgröße geringer als S2a. In diesem Fall wird das Änderungsverhältnis der zweiten Zustandsgröße zur ersten Zustandsgröße größer als 1. Das bedeutet, dass Änderungsverhältnis der ersten Zustandsgröße zur zweiten Zustandsgröße wird kleiner als 1. Wenn der Wert der ersten Zustandsgröße S1b ist, wird der Wert der zweiten Zustandsgröße auf S2b festgelegt. In diesem Fall wird das Änderungsverhältnis der zweiten Zustandsgröße zur ersten Zustandsgröße auf 1 gesetzt. In ähnlicher Art und Weise wird das Änderungsverhältnis der ersten Zustandsgröße zur zweiten Zustandsgröße auf 1 gesetzt. Das bedeutet, dass der Differenzwert der Koordinaten (S1b, S2b) auf dem Graph, gezeigt in 8, auf 1 gesetzt werden. Wenn der Wert der ersten Zustandsgröße größer ist als S1a und geringer ist als S1b, wird der Wert der zweiten Zustandsgröße derart gesetzt, dass er größer ist als S2a und kleiner ist als S2b. In diesem Fall wird das Änderungsverhältnis der zweiten Zustandsgröße zur ersten Zustandsgröße kleiner als 1. Das bedeutet, dass das Änderungsverhältnis der ersten Zustandsgröße zur zweiten Zustandsgröße größer als 1 wird.
Wenn der Wert der ersten Zustandsgröße größer als S1b ist, wird der Wert der zweiten Zustandsgröße derart festgelegt, dass er größer als S2b ist. In diesem Fall wird das Änderungsverhältnis der zweiten Zustandsgröße zur ersten Zustandsgröße größer als 1. Das bedeutet, dass das Änderungsverhältnis der ersten Zustandsgröße zur zweiten Zustandsgröße kleiner als 1 wird.
Im Modell, wie gezeigt in 8, schwankt, wenn der Wert der zweiten Zustandsgröße größer als S2a und kleiner als S2b ist, in einem Fall, wo der Wert der ersten Zustandsgröße von einem Messwert der zweiten Zustandsgröße geschätzt ist, der Wert der ersten Zustandsgröße in großem Maße aufgrund eines Fehlers inkludiert/implementiert in dem Messwert der zweiten Zustandsgröße. Auf der anderen Seite kann verstanden werden, dass in einem Fall, wo der Wert der zweiten Zustandsgröße aus einem Messwert der ersten Zustandsgröße geschätzt ist, dass die Schwankung aufgrund eines Fehlers inkludiert/implementiert im Messwert der ersten Zustandsgröße keinen großen Einfluss auf den Wert der zweiten Zustandsgröße hat. Dies deswegen, weil das Änderungsverhältnis der zweiten Zustandsgröße zur ersten Zustandsgröße kleiner ist als das Änderungsverhältnis der ersten Zustandsgröße zur zweiten Zustandsgröße.
Deswegen bestimmt im Beispiel gezeigt in 8 in einem Fall, wo ein Messwert, der übermittelt werden soll, in der Kommunikationsvorrichtung 30 bestimmt wird, die Extraktionseinheit 302 beispielsweise Messwerte, die übermittelt werden sollen, wie folgt. In einem Fall, wo der Messwert der ersten Zustandsgröße kleiner als S1a ist oder der Messwert der ersten Zustandsgröße gleich oder größer als S1b ist, bestimmt die Extraktionseinheit 302, dass der Messwert der zweiten Zustandsgröße übermittelt wird und dass der Messwert der ersten Zustandsgröße nicht ermittelt wird. In einem Fall, wo der Messwert der ersten Zustandsgröße gleich oder größer als S1a ist und kleiner als S1b ist, bestimmt die Extraktionseinheit 302, dass der Messwert der ersten Zustandsgröße übermittelt wird und dass der Messwert der zweiten Zustandsgröße nicht übermittelt wird. Unterdessen kann in anderen Ausführungsformen die Extraktionseinheit 302 einen Messwert bestimmen, der auf Basis des Messwerts der zweiten Zustandsgröße übermittelt werden soll und kann einen Messwert bestimmen, der auf Basis von sowohl dem Messwert der ersten Zustandsgröße und dem Messwert der zweiten Zustandsgröße übermittelt werden soll.
Zusätzlich bestimmt im Beispiel gezeigt in 8, in einem Fall, wo ein Messwert, der empfangen werden soll, in der Verwaltungsvorrichtung 40 bestimmt wird, die Erfassungsbestimmungseinheit 410 beispielsweise Messwerte, die übermittelt werden sollen, wie folgt. In einem Fall, wo der frühere Wert der ersten Zustandsgröße geringer ist als S1a oder der frühere Wert der ersten Zustandsgröße gleich oder größer ist als S1b, erzeugt die Erfassungsbestimmungseinheit 410 eine Übermittlungsanfrage des Messwerts der zweiten Zustandsgröße. In einem Fall, wo der frühere Wert der ersten Zustandsgröße gleich oder größer als S1a und geringer als S1b ist, erzeugt die Erfassungsbestimmungseinheit 410 eine Übermittlungsanfrage des Messwerts der ersten Zustandsgröße. Unterdessen kann in anderen Ausführungsformen die Erfassungsbestimmungseinheit 410 einen Messwert, der empfangen werden soll, auf Basis des früheren Werts der zweiten Zustandsgröße bestimmen und kann einen Messwert, der auf Basis von sowohl dem früheren Wert der ersten Zustandsgröße und dem früheren Wert der zweiten Zustandsgröße empfangen werden soll, bestimmen. Zusätzlich kann in anderen Ausführungsformen die Erfassungsbestimmungseinheit 410 einen Messwert bestimmen, der mit Blick auf die Änderungsrate eines Werts der Zustandsgröße empfangen werden soll.
Auf diese Art und Weise bestimmt das Verwaltungssystem 1 gemäß der vierten Ausführungsform, dass Werte von einer Gruppe von Zustandsgrößen aus zwei Gruppen von Zustandsgrößen, die eine Beziehung zwischen Eingabe und Ausgabe eines bestimmten Modells haben, gemessen werden und dass Werte einer anderen Gruppe von Zustandsgrößen geschätzt werden. In diesem Fall können als ein Kriterium für eine Beurteilung an einem Punkt, wo der absolute Wert des Änderungsverhältnisses eines Werts einer Zustandsgröße in einem Modell auf 1 festgelegt wird, eine Gruppe, von der Werte gemessen werden, und eine Gruppe, von der Werte geschätzt werden, voneinander unterschieden werden. Hierdurch kann das Verwaltungssystem 1 gemäß der vierten Ausführungsform den Einfluss eines Fehlers auf einen Schätzwert reduzieren.
<Fünfte Ausführungsform>
Gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform erzeugt die Verwaltungsvorrichtung 40 Schätzwerte von Zustandsgrößen auf Basis einer Vielzahl von Modellen. In einer fünften Ausführungsform wird der Betrieb, wenn eines der Vielzahl von Modellen ein statistisches Modell ist, beschrieben werden.
<<Konfiguration des Verwaltungsvorrichtung>>
9 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Konfiguration der Verwaltungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
Eine Verwaltungsvorrichtung 40 gemäß der fünften Ausführungsform weist weiterhin eine Zustandsgrößenspeichereinheit 411 und eine Modellaktualisierungseinheit 412 zusätzlich zur Konfiguration der ersten Ausführungsform auf. Die Modellaktualisierungseinheit 412 aktualisiert ein statistisches Modell unter einer Vielzahl von Modellen, die in der Modell-Speichereinheit 403 auf Basis von Werten von zurückliegenden Zustandsgrößen, gespeichert in der Zustandsgrößenspeichereinheit 411, gespeichert sind.
<<Betrieb der Verwaltungsvorrichtung>>
10 ist ein Ablaufdiagramm, welches Betriebe eines Verwaltungssystems gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
Wenn eine Verwaltung durch das Verwaltungssystem 1 begonnen wird, erlangt die Kommunikationsvorrichtung 30 einen Messwert von dem Messgerät 20 (Schritt S301). Die Kommunikationsvorrichtung 30 übermittelt den erlangten Messwert zur Verwaltungsvorrichtung 40 (Schritt S302).
Wenn die Messwerterlangungseinheit 401 der Verwaltungsvorrichtung 40 einen Messwert von der Kommunikationsvorrichtung 30 empfängt, erkennt die Weglass-Erkennungseinheit 402 das Weglassen des Messwerts, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401 (Schritt S303). Die Abschätzungseinheit 404 wendet den Messwert, erlangt durch die Messwerterlangungseinheit 401, auf jedes der Vielzahl von Modellen, aufweisend ein statistisches Modell, an, um jeden der Schätzwerte der Zustandsgrößen, von denen die Weglassung ermittelt wurde, zu erhalten (Schritt S304).
Als nächstes berechnet die Bewertungswertberechnungseinheit 405 Werte einer Vielzahl von Bewertungspositionen auf Basis jeder der Vielzahl von Schätzwerten, geschätzt durch die Abschätzungseinheit 404 (Schritt S305). Als nächstes spezifiziert die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407 eine Auftretenswahrscheinlichkeit jedes Bewertungswerts auf Basis der Wahrscheinlichkeitsverteilungsinformationen, gespeichert in der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit 406 (Schritt S306). Die Bewertungswertermittlungseinheit 408 bestimmt dann einen Bewertungswert, der eine höchste Wahrscheinlichkeit, spezifiziert durch die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407, hat, für jede Bewertungsposition als einen Wert einer Bewertungsposition zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10 (Schritt S307). Die Verwaltungseinheit 409 verwaltet dann die Zielvorrichtung 10 auf Basis des Bewertungswerts, bestimmt durch die Bewertungswertermittlungseinheit 408 (Schritt S308) .
Als nächstes veranlassen die Erfassungseinheit 301 und die Abschätzungseinheit 404 die Zustandsgrößenspeichereinheit 411, Werte, verwendet für die Verwaltung der Zielvorrichtung 10, zu speichern (Schritt S309). Die Modellaktualisierungseinheit 412 aktualisiert dann ein statistisches Modell, gespeichert in der Modell-Speichereinheit 403, auf Basis der Werte, gespeichert in der Zustandsgrößenspeichereinheit 411 (Schritt S310).
<<Funktionen und Wirkungen>>
Auf diese Art und Weise kann gemäß der fünften Ausführungsform die Abschätzungseinheit 404 einen Wert einer Zustandsgröße durch Verwendung eines statistischen Modells, aktualisiert zu einem Zeitpunkt der vorhergehenden Verwaltung, zu einer Zeit von jeder Verwaltung abschätzen. Die Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit 407 spezifiziert eine Auftretenswahrscheinlichkeit in jeder Bewertungsposition eines Schätzwerts basierend auf dem aktualisierten statistischen Modell. Das bedeutet, dass es gemäß der fünften Ausführungsform möglich ist, einen statistischen Schätzwert mit einem höheren Grad an Genauigkeit durch Aktualisieren nicht nur der statistischen Daten, sondern auch des statistischen Modells selbst, zu einem Zeitpunkt jeder Verwaltung abzuschätzen.
Unterdessen aktualisiert die Verwaltungsvorrichtung 40 gemäß der fünften Ausführungsform ein statistisches Modell auf Basis von Werten der zurückliegenden Zustandsgrößen, aber es gibt keine Begrenzung hierauf. Beispielsweise muss in anderen Ausführungsformen die Verwaltungsvorrichtung 40 ein statistisches Modell während des Speicherns einer Zustandsgröße in der Zustandsgrößenspeichereinheit 411 nicht aktualisieren. Auch in diesem Fall kann die Genauigkeit der Abschätzung unter Verwendung eines statistischen Modells durch Speichern der Werte von zurückliegenden Zustandsgrößen verbessert werden. Beispielsweise erreicht der Schätzwert eines Durchschnittswerts einen wahren Wert gemäß dem „Gesetz der großen Anzahl“ durch die Speicherung der Daten, und der Streubereich wird verengt, sodass eine Verbesserung in der Abschätzungsgenauigkeit erwartet werden kann.
<Andere Ausführungsformen>
Obwohl eine Ausführungsform oben im Detail unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist eine spezifische Konfiguration nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen beschränkt und verschiedene Gestaltungsänderungen und dergleichen können vorgenommen werden.
Beispielsweise hat die Verwaltungsvorrichtung 40 im Verwaltungssystem 1 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform eine Funktion des Extrahierens und des Spezifizierens eines Werts zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10, aber es besteht keine Begrenzung hierauf. Beispielsweise kann bei Verwaltungssystemen 1 gemäß der anderen Ausführungsformen, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die einen Wert zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10 extrahiert und spezifiziert, separat von der Verwaltungsvorrichtung 40 vorgesehen sein, und die Verwaltungsvorrichtung 40 kann die Zielvorrichtung 10 unter Verwendung des Werts, der durch die Informationsverarbeitungsvorrichtung spezifiziert wurde, verwalten.
Zusätzlich erhält gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen die Verwaltungsvorrichtung 40 einen Wert, von dem die Weglassung durch dessen Schätzung erkannt wurde, aber es besteht keine Begrenzung hierauf. Beispielsweise kann die Verwaltungsvorrichtung 40 in anderen Ausführungsformen einen Wert einer Zustandsgröße durch Schätzung erhalten, unabhängig vom Vorhandensein oder vom Nichtvorhandensein des Weglassens und kann einen Wert zur Verwendung der Verwaltung der Zielvorrichtung 10 auf Basis von einer Wahrscheinlichkeitsverteilung von sowohl einem Messwert und einem Schätzwert spezifizieren.
Zusätzlich berechnet gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen die Verwaltungsvorrichtung 40 eine Vielzahl von Bewertungswerten unter Verwendung eines jeden einer Vielzahl von Schätzwerten, erzeugt unter Verwendung eines unterschiedlichen Modells, und bestimmt dann einen Bewertungswert, der für die Verwaltung aus den Bewertungswerten verwendet werden soll, aber es besteht keine Begrenzung hierauf. Beispielsweise kann in anderen Ausführungsformen, bevor eine Vielzahl von Schätzwerten berechnet wird, die Verwaltungsvorrichtung 40 bestimmen, ob diese für das Berechnen von irgendwelchen Bewertungspositionen aus den Charakteristiken/Eigenschaften eines Modells geeignet sind. In diesem Fall erhält die Abschätzungseinheit 404 einen Schätzwert unter Verwendung eines Modells, welches für jede Bewertungsposition geeignet ist, und die Bewertungswertberechnungseinheit 405 berechnet einen Bewertungswert unter Verwendung des Schätzwerts. Zusätzlich kann in anderen Ausführungsformen die Verwaltungsvorrichtung 40 bestimmen, ob sie für das Berechnen von irgendeiner Bewertungsposition aus dem berechneten Schätzwert geeignet sind. In diesem Fall berechnet die Bewertungswertberechnungseinheit 405 einen Bewertungswert unter Verwendung eines Schätzwerts, der für jede Bewertungsposition geeignet ist. Jedes der obigen Verfahren ist gleichwertig zum Bestimmen eines Modells zum Abschätzen eines Werts einer Zustandsgröße der Zielvorrichtung 10 für jede Bewertungsposition.
<Konfiguration des Computers>
11 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Computers gemäß wenigstens einer Ausführungsform zeigt.
Ein Computer 90 weist eine CPU 91, eine Hauptspeichervorrichtung 92, eine Hilfsspeichervorrichtung 93 und eine Schnittstelle 94 auf.
Die Kommunikationsvorrichtung 30 und die Verwaltungsvorrichtung 40, die oben beschrieben wurden, weisen den Computer 90 auf. Betriebe der oben beschriebenen Vorgangseinheiten sind in der Hilfsspeichervorrichtung 93 in einem Format eines Programms gespeichert. Die CPU 91 liest ein Programm aus der Hilfsspeichervorrichtung 93 aus, entwickelt/überführt das Programm in die Hauptspeichervorrichtung 92 und führt das oben beschriebene Vorgehen in Übereinstimmung mit dem Programm aus. Zusätzlich sichert die CPU 91 einen Speicherbereich korrespondierend zur oben beschriebenen Speichereinheit in der Hauptspeichervorrichtung 92 in Übereinstimmung mit einem Programm.
Beispiele für die Hilfsspeichervorrichtung 93 umfassen eine Festplatte (HDD), ein Festspeicherlaufwerkt (SSD), eine magnetische Scheibe, eine magneto-optische Scheibe, eine Nur-Lese-Kompaktdisc-Speichereinheit (CD-ROM), einen Digital-Versatile-Disc-Nur-Lese-Speicher (DVD-ROM), einen Halbleiterspeicher und dergleichen. Die Hilfsspeichervorrichtung 93 kann ein internes Medium, welches direkt mit einem Bus des Computers 90 verbunden ist, sein oder kann ein externes Medium sein, welches mit dem Computer 90 über die Schnittstelle 94 oder eine Kommunikationsleitung verbunden ist. Außerdem kann in einem Fall, wo das Programm auf den Computer 90 durch eine Kommunikationsleitung verteilt wurde, der Computer 90, der das Programm hierauf verteilt hat, in die Hauptspeichervorrichtung 92 entwickelt heraufgeladen werden und kann den oben beschriebenen Vorgang ausführen. In wenigstens einer Ausführungsform ist die Hilfsspeichervorrichtung 93 ein nicht flüchtiges greifbares Medium.
Zusätzlich kann das Programm ein Programm sein, um einige der oben beschriebenen Funktionen zu realisieren. Außerdem kann das Programm eine sogenannte Differenzdatei (Differenzprogramm) zum Realisieren der oben beschriebenen Funktionen durch eine Kombination mit anderen Programmen, im Vorhinein gespeichert in der Hilfsspeichervorrichtung 93, sein.
[Gewerbliche Anwendbarkeit]
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schätzt den Wert der zweiten Zustandsgröße auf Basis eines Modells, bestimmt für jede Bewertungsposition, für die Verwaltung einer Zielvorrichtung ab. Hierdurch ist es möglich, ein Modell zu bestimmen, welches für jede Bewertungsposition zum Zweck der Verwendung für das Berechnen eines Schätzwerts einer Zustandsgröße einer Zielvorrichtung geeignet ist.
Bezugszeichenliste

1: Verwaltungssystem
10: Zielvorrichtung
20: Messgerät
30: Kommunikationsvorrichtung
40: Verwaltungsvorrichtung (Informationsverarbeitungsvorrichtung)
401: Messwerterlangungseinheit
402: Weglass-Erkennungseinheit
403: Modell-Speichereinheit
404: Abschätzungseinheit
405: Bewertungswertberechnungseinheit
406: Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Speichereinheit
407: Wahrscheinlichkeitsspezifizierungseinheit
408: Bewertungswertermittlungseinheit (Modellbestimmungseinheit)
409: Verwaltungseinheit
412: Modellaktualisierungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017065895 [0002]

Claims

Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung aufweisend: eine Messwerterlangungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Messwert einer ersten Zustandsgröße einer Zielvorrichtung zu erlangen; eine Modellbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, um ein Modell zum Abschätzen eines Werts einer zweiten Zustandsgröße der Zielvorrichtung für jede Bewertungsposition zum Verwalten der Zielvorrichtung zu bestimmen; eine Abschätzungseinheit, die eingerichtet ist, um den Wert der zweiten Zustandsgröße auf Basis des Messwerts unter Verwendung des Modells, bestimmt durch die Modellbestimmungseinheit, abzuschätzen; und eine Verwaltungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Wert der Bewertungsposition unter Verwendung des Werts, geschätzt durch die Abschätzungseinheit, zu berechnen.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, außerdem umfassend eine Erfassungsbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob Messwerte in Bezug auf eine Vielzahl von Zustandsgrößen der Zielvorrichtung bestimmt werden, wobei die Messwerterlangungseinheit eingerichtet ist, um einen Messwert einer Zustandsgröße zu erlangen, für die es bestimmt ist, dass ein Messwert erlangt wird, und die Abschätzungseinheit eingerichtet ist, um unter Verwendung des Modells einen Wert einer Zustandsgröße abzuschätzen, für die es bestimmt ist, dass kein Messwert erlangt wird.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Erfassungsbestimmungseinheit eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Messwert auf Basis der Bewertungsposition erlangt wird.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Erfassungsbestimmungseinheit eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Messwert auf Basis einer Konfiguration der Zielvorrichtung erlangt wird.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Erfassungsbestimmungseinheit eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Messwert auf Basis eines Änderungsverhältnisses des Werts der Zustandsgröße im Modell erlangt wird.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Modell wenigstens eines, ein statistisches Modell und/oder ein physikalisches Modell aufweist.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend die Modellaktualisierungseinheit, die eingerichtet ist, um das Modell auf Basis des Wertes der Zustandsgröße zu aktualisieren, wobei die Abschätzungseinheit eingerichtet ist, um den Wert der Zustandsgröße unter Verwendung des aktualisierten Modells abzuschätzen.
Ein Kommunikationsvorrichtung aufweisend: eine Erfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Messwerte von einer Vielzahl von Messgeräten, die eine Zustandsgröße einer Zielvorrichtung messen, zu erlangen; eine Extraktionseinheit, die eingerichtet ist, um einen Messwert zu extrahieren, der zu einer Verwaltungsvorrichtung übermittelt werden soll, die eingerichtet ist, um die Zielvorrichtung aus den Messwerten, erlangt durch die Vielzahl der Messgeräte auf Basis einer Bewertungsposition, zum Verwalten der Zielvorrichtung oder in Übereinstimmung mit einer Anforderung zur Übermittlung einer Zustandsgröße, empfangen von der Verwaltungsvorrichtung zu verwalten; und eine Übermittlungseinheit, die eingerichtet ist, um den Messwert, extrahiert durch die Extraktionseinheit zur Verwaltungsvorrichtung zu übermitteln.
Ein Informationsverarbeitungsverfahren aufweisend: ein Erlangen eines Messwerts einer ersten Zustandsgröße einer Zielvorrichtung; ein Bestimmen eines Modells zum Abschätzen eines Werts einer zweiten Zustandsgröße der Zielvorrichtung für jede Bewertungsposition zum Verwalten der Zielvorrichtung; ein Schätzen des Werts der zweiten Zustandsgröße auf Basis des Messwertes unter Verwendung des bestimmten Modells; und ein Berechnen eines Werts der Bewertungsposition unter Verwendung des geschätzten Werts.
Ein Programm zum Veranlassen eines Computers auszuführen: ein Erlangen eines Messwerts einer ersten Zustandsgröße einer Zielvorrichtung; ein Bestimmen eines Modells zum Abschätzen eines Werts einer zweiten Zustandsgröße der Zielvorrichtung für jede Bewertungsposition zum Verwalten der Zielvorrichtung; ein Schätzen des Wertes der zweiten Zustandsgröße auf Basis des Messwertes unter Verwendung des bestimmten Modells; und ein Berechnen eines Werts der Bewertungsposition unter Verwendung des Schätzwertes.