JP2007041784A - Optimal value retrieval supporting apparatus, optimal value retrieval support method, and program - Google Patents

Optimal value retrieval supporting apparatus, optimal value retrieval support method, and program Download PDF

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JP2007041784A JP2005224233A JP2005224233A JP2007041784A JP 2007041784 A JP2007041784 A JP 2007041784A JP 2005224233 A JP2005224233 A JP 2005224233A JP 2005224233 A JP2005224233 A JP 2005224233A JP 2007041784 A JP2007041784 A JP 2007041784A
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裕之 川岸
Hisashi Matsuda
寿 松田
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文雄 大友
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optimal value retrieving apparatus, an optimal value retrieving method and a computer program for calculating a global optimal value under the consideration of the influence of an error factor becoming the factor of variation of a characteristic value. <P>SOLUTION: This optimal value retrieval support method to be used for executing design, analysis or test relating to equipment having a plurality of factors affecting characteristics includes: preparing an orthogonal chart where a standard value to be calculated from the initial value of each factor is set at each coordinate of a two-dimensional table constituted of the matrix of each characteristic and each factor (S1 to S3); obtaining a characteristic value to be obtained on the basis of the combination of the standard values of each factor with the same characteristic from each characteristic in the orthogonal chart (S4); selecting the combination having the most excellent characteristic value (S5); allocating the error factors to the orthogonal charts (S6); calculating the mean value and standard deviation of the characteristic values on the basis of the combination of the orthogonal charts to which the error factors are allocated (S7); evaluating the influence of the error factors (S8); confirming the number of times of retrieval (S9); and determining the standard width of the next step from the calculated optimal value, and repeatedly calculating the characteristic value by performing reallocation to the orthogonal chart. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に、要求される特性を最大限に実現する要因の組み合わせの最適値を探索する装置、方法、及びプログラムに関するものである。   The present invention relates to an apparatus, a method, and a program for searching for an optimum value of a combination of factors that realizes a required characteristic to the maximum when designing, analyzing, or testing a device having a plurality of factors, for example. It is.

複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合において、要求される特性を最大限に実現するために、要因の組み合わせの最適値を探索する種々の方法が提案されている。   In designing or analyzing or testing a device having a plurality of factors, various methods for searching for an optimum value of a combination of factors have been proposed in order to realize the required characteristics to the maximum.

これまでに提案されている手法としては、ニュートン法や逐次二次計画法等の数理計画法を適用して最適値を探索する方法(例えば非特許文献1)や、遺伝的アルゴリズムや焼き鈍し法等のランダムサーチに基づく手法を適用して最適値を探索する方法(例えば非特許文献1)や、実験計画法により特性を推定する応答曲面式を作成し、数理計画法により最適値を探索する方法(例えば特許文献1参照)や、直交表で求めた特性値の分布状況を調査し、分布状況をもとに探索方向を見積もって最適値を探索する方法(例えば特許文献2参照)などがある。
特開平10−207926号公報 特開2000−132535号公報 「最適化理論の基礎と応用」(株)コロナ社発行(2000年)
Methods that have been proposed so far include a method of searching for an optimum value by applying mathematical programming such as Newton's method or sequential quadratic programming (eg, Non-Patent Document 1), genetic algorithm, annealing method, etc. A method for searching for an optimum value by applying a method based on random search (for example, Non-Patent Document 1), or a method for creating a response surface expression for estimating characteristics by an experimental design method and searching for an optimum value by a mathematical programming method (For example, refer to Patent Document 1), and a method of investigating the distribution state of characteristic values obtained from an orthogonal table and searching for an optimum value by estimating a search direction based on the distribution state (for example, refer to Patent Document 2). .
Japanese Patent Laid-Open No. 10-207926 JP 2000-132535 A "Basics and applications of optimization theory" published by Corona Co., Ltd. (2000)

しかしながら、このような従来の最適値の探索方法では、以下のような問題がある。   However, such a conventional optimum value searching method has the following problems.

すなわち、一般に、機器に関する設計または解析または試験を行う場合においては、要求される特性を最大限に実現するために、特性に影響を与える複数の要因が把握され、最適値探索支援装置を用いて各要因の最適レベルが求められている。   That is, in general, when designing, analyzing, or testing a device, in order to realize the required characteristics to the maximum, multiple factors that affect the characteristics are grasped and an optimum value search support device is used. The optimum level of each factor is required.

以下に、図11〜図17を参照して従来技術による最適値探索支援装置について説明する。   Hereinafter, an optimum value search support apparatus according to the prior art will be described with reference to FIGS.

図12は、ニュートン法や逐次二次計画法等の数理計画法を適用して最適値を探索する場合のフローチャートであり、非特許文献1の内容に対応する。この場合、設計要因の初期値を設定(S80)した後、最適解探索条件を設定(S81)し、数理計画法によって最適値を探索し(S82)、求められた最適値を評価する(S83)が提供される。   FIG. 12 is a flowchart when searching for an optimum value by applying mathematical programming such as Newton's method or sequential quadratic programming, and corresponds to the contents of Non-Patent Document 1. In this case, after setting the initial value of the design factor (S80), the optimum solution search condition is set (S81), the optimum value is searched by mathematical programming (S82), and the obtained optimum value is evaluated (S83). ) Is provided.

図13は、遺伝的アルゴリズムや焼き鈍し法等のランダムサーチに基づく手法を適用して最適値を探索する場合のフローチャートであり、非特許文献1の内容に対応する。この場合、設計要因の初期値を設定(S90)した後、最適値探索条件を設定(S91)し、ランダムサーチ法によって最適値を探索(S92)し、求められた最適値を評価する(S93)が提供される。   FIG. 13 is a flowchart when searching for an optimum value by applying a method based on a random search such as a genetic algorithm or an annealing method, and corresponds to the contents of Non-Patent Document 1. In this case, after setting the initial value of the design factor (S90), the optimum value search condition is set (S91), the optimum value is searched by the random search method (S92), and the obtained optimum value is evaluated (S93). ) Is provided.

図14は、応答曲面法を適用して最適値を探索する場合のフローチャートであり、特許文献1の内容に対応する。この場合、設計要因の初期値を設定(S101)した後、設計要因と水準数を設定(S102)して直交表に割り付ける(S103)が提供される。更に、直交表の組み合わせ毎の機器機能計算を行い(S104)、特性値と設計要因との関係を近似する応答曲面式を作成する(S105)が提供される。更に、最適解探索条件を設定(S106)した後に、応答曲面式上で最適値を探索し(S107)、求めた設計要因の最適組み合わせの効果を実特性上で確認する(S108)が提供される。   FIG. 14 is a flowchart in the case of searching for the optimum value by applying the response surface method, and corresponds to the content of Patent Document 1. In this case, after setting the initial value of the design factor (S101), the design factor and the number of levels are set (S102) and assigned to the orthogonal table (S103). Furthermore, device function calculation is performed for each combination of orthogonal tables (S104), and a response surface equation that approximates the relationship between the characteristic value and the design factor is created (S105). Furthermore, after setting optimum solution search conditions (S106), an optimum value is searched on the response surface equation (S107), and the effect of the optimum combination of the obtained design factors is confirmed on actual characteristics (S108). The

図15、16は本発明と関連がある最適値探索方法で、直交表を繰返し使用して最適値を探索する。   FIGS. 15 and 16 show an optimum value searching method related to the present invention, and an optimum value is searched by repeatedly using an orthogonal table.

これら従来の最適値探索方法においては、特性値の変動の原因となる誤差要因(設計公差、製造プロセスの精度、使用環境条件の変化など)の影響を考慮して大域的最適値を求めることが困難という課題がある。   In these conventional optimum value search methods, it is possible to obtain a global optimum value in consideration of the influence of error factors (design tolerances, manufacturing process accuracy, changes in use environment conditions, etc.) that cause fluctuations in characteristic values. There is a problem of difficulty.

図12の準ニュートン法や逐次二次計画法等の数理計画法を適用して最適値を探索する場合においては、初期値をスタート点にして特性の勾配等を求めながら最適値を探索するため、図17のように最適値を示すピーク(図中●で示す局所的最適解と、図中☆で示す大域的最適解)が多数存在する特性の場合には、図中●にて示す局所的最適値に捕捉されるケースがある。   In the case of searching for an optimum value by applying mathematical programming such as the quasi-Newton method or sequential quadratic programming shown in FIG. 12, the optimum value is searched while obtaining the characteristic gradient etc. using the initial value as a starting point. In the case of a characteristic having a large number of peaks (local optimum solution indicated by ● in the figure and global optimum solution indicated by ☆ in the figure) having an optimum value as shown in FIG. There is a case where it is captured by the optimal value.

図13の遺伝的アルゴリズム等のランダムサーチに基づく手法を適用して最適値を探索する場合においては、非常に多くの組合せによる計算が必要なため、大域的最適値に到達する可能性は高いが膨大な計算量を必要とし、誤差要因の影響を考慮することが困難である。   In the case of searching for an optimum value by applying a method based on a random search such as the genetic algorithm of FIG. 13, a calculation with a very large number of combinations is necessary, so that there is a high possibility of reaching a global optimum value. A huge amount of calculation is required, and it is difficult to consider the influence of error factors.

図14の応答曲面法を適用して最適値を探索する場合においては、応答曲面式上で最適値を探索するため計算時間は短くて済むが、応答曲面式の精度が問題となる場合がある。特に多くの設計要因があって設計要因間に交互作用が多数存在する場合には、応答曲面式の予測精度は低下する傾向にある。また、特許文献2では直交表で求めた特性値の分布状況を調査し、分布状況をもとに探索方向を見積もって最適値を探索する方法を提案している。この方法では個々の要因毎にどの水準値を選択することが改善方向になるかの判定を必要とする。該特許の実施例として示された2水準系の問題に対しては、要因の特性を線形としているため、改善方向を判定できると考えられるが、多くの設計問題では、要因間に交互作用があり非線形の特性を有するため、3水準以上の直交表を使用する必要があり、このような場合には該特許で述べている特性値の分布状況だけで個々の要因の改善方向を判定することは極めて困難である。   In the case of searching for the optimum value by applying the response surface method of FIG. 14, the calculation time is short because the optimum value is searched on the response surface equation, but the accuracy of the response surface equation may be a problem. . In particular, when there are many design factors and there are many interactions between design factors, the prediction accuracy of the response surface equation tends to decrease. Patent Document 2 proposes a method of investigating a distribution state of characteristic values obtained from an orthogonal table, and searching for an optimum value by estimating a search direction based on the distribution state. In this method, it is necessary to determine which level value is selected for improvement for each factor. For the two-level problem shown as an example of the patent, it is considered that the improvement direction can be judged because the characteristic of the factor is linear, but in many design problems, there is an interaction between the factors. Because it has non-linear characteristics, it is necessary to use an orthogonal table of three levels or more. In such a case, the improvement direction of each factor is determined only by the distribution of characteristic values described in the patent. Is extremely difficult.

図15は本発明と関連がある手法で、探索ステップ毎に直交表に基づいて要因を変化させて最適値を探索する。   FIG. 15 is a technique related to the present invention, and searches for an optimum value by changing factors based on an orthogonal table for each search step.

図16は、3要因3水準の場合の全組合せ27個を立方体の頂点と中点に割付けて、最適値を探索する様子を示した模式図である。この方法の場合では、少ない探索回数で大域的最適値を求めることができる可能性は高いが、誤差要因の影響を考慮することは困難である。   FIG. 16 is a schematic diagram showing a state in which all 27 combinations in the case of 3 factors and 3 levels are assigned to the vertexes and midpoints of a cube and an optimum value is searched for. In the case of this method, there is a high possibility that the global optimum value can be obtained with a small number of searches, but it is difficult to consider the influence of error factors.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、特性値の変動の原因となる誤差要因の影響を考慮した大域的最適値を求めることができる最適値探索装置、最適値探索方法、及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an optimum value search apparatus, an optimum value search method capable of obtaining a global optimum value in consideration of an influence of an error factor that causes a variation in characteristic values, And to provide a computer program.

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。   In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.

すなわち、本発明は、特性に影響を及ぼす複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に用いる最適値探索支援装置であって、前記各特性と前記各要因との行列からなる2次元テーブルの各座標に、前記各要因の初期値から求められる水準値を設定した第1の直交表と、前記第1の直交表における各特性から、同一の特性の各要因の水準値の組み合わせに基づいて得られる特性値の中から、最も優れた特性値となる前記組み合わせを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された組み合わせに対応した特性における各要因の水準値を、前記直交表に再設定する再設定手段と、前記再設定手段による再設定後に、前記選択手段による選択を行うことを繰り返し行うことによって前記特性値の中から、最も優れた特性値である最適値を探索する第1の探索手段と、前記第1の探索手段によって探索された最適値を中央値として設定し、前記特性値の変動に影響する誤差要因を設定した第2の直交表と、前記第1および第2の直交表との組合せに基づいて得られる特性値から誤差要因による特性の平均値および標準偏差を求める第2の探索手段とを備えた最適値探索支援装置が提供される。   That is, the present invention is an optimum value search support apparatus used when designing, analyzing, or testing a device having a plurality of factors that affect characteristics, and includes a matrix of the characteristics and the factors. The first orthogonal table in which the level value obtained from the initial value of each factor is set at each coordinate of the two-dimensional table, and the level value of each factor of the same characteristic is obtained from each characteristic in the first orthogonal table. A selection means for selecting the combination that provides the most excellent characteristic value from the characteristic values obtained based on the combination, and a level value of each factor in the characteristic corresponding to the combination selected by the selection means is the orthogonal value. The resetting means resetting in the table, and after the resetting by the resetting means, the selection by the selection means is repeatedly performed to repeatedly select the characteristic value from among the characteristic values. A first search means for searching for an optimum value which is a characteristic value obtained, and an optimum value searched by the first search means is set as a median value, and an error factor affecting the fluctuation of the characteristic value is set. An optimum value provided with a second orthogonal table and a second search means for obtaining an average value and a standard deviation of characteristics due to error factors from characteristic values obtained based on a combination of the first and second orthogonal tables. A search support apparatus is provided.

本発明によれば、特性値の変動の原因となる誤差要因の影響を考慮した大域的最適値を求めることができる最適値探索装置、最適値探索方法、及びコンピュータプログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optimum value search apparatus, an optimum value search method, and a computer program that can obtain a global optimum value in consideration of the influence of an error factor that causes a fluctuation of a characteristic value.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態に係る最適値探索支援方法を適用した最適値探索支援装置の構成例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an optimum value search support apparatus to which an optimum value search support method according to an embodiment of the present invention is applied.

すなわち、この最適値探索支援装置は、入力装置部1と、計算機本体2と、出力装置部3と、記録媒体部4とを備えている。更に記録媒体部4は、機器機能計算を行うプログラムを記録した機器機能計算部5と、最適値探索を行うプログラムを記録した最適値探索計算部6とを備えている。   That is, the optimum value search support device includes an input device unit 1, a computer main body 2, an output device unit 3, and a recording medium unit 4. Further, the recording medium unit 4 includes a device function calculation unit 5 that records a program that performs device function calculation, and an optimum value search calculation unit 6 that records a program that performs an optimum value search.

また、上記各プログラムは、コンピュータである計算機本体2に実行させることができるソフトウェア手段として、例えば磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハ一ドディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記録媒体に格納し、また通信媒体により記録媒体部4に伝送して頒布することもできる。なお、この場合、記録媒体に格納されるプログラムには、上記各プログラム(実行プログラムのみならず後述する直交表や、データ構造も含む)を計算機本体2内に構成させる設定プログラムをも含むものである。   The above programs can be executed by the computer main body 2 which is a computer, for example, as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.). It can also be stored in a recording medium such as a semiconductor memory, or transmitted to the recording medium unit 4 via a communication medium and distributed. In this case, the program stored in the recording medium includes a setting program for configuring the above-described programs (including not only the execution program but also an orthogonal table and data structure described later) in the computer main body 2.

計算機本体2は、記録媒体部4に記録された上記各プログラムを読み込み、また場合によっては設定プログラムによりこれら各プログラムによりソフトウェア手段を構築し、このソフトウェア手段によって動作が制御されることにより処理を実行する。   The computer main body 2 reads the above-mentioned programs recorded in the recording medium unit 4, and in some cases, constructs software means using these programs by a setting program, and executes processing by controlling the operation by the software means. To do.

このような構成をなす最適値探索支援装置は、入力装置部1から入力された機器設計の初期値をベースにして、機器機能計算部5および最適値探索計算部6に記録された各プログラムを使って機器の設計または解析または試験に適用する最適値探索計算を行い、その計算結果を出力装置部3から出力するようにしている。   The optimum value search support device having such a configuration stores each program recorded in the device function calculation unit 5 and the optimum value search calculation unit 6 based on the initial value of the device design input from the input device unit 1. The optimum value search calculation applied to the design or analysis or test of the device is performed, and the calculation result is output from the output device unit 3.

以下、このような構成の最適値探索支援装置を用いて行われる各請求項に対応した具体的な計算について以下の各実施形態において説明する。したがって、以下の各実施形態では、最適値探索支援装置装置の構成に関する説明を省略する。   Hereinafter, specific calculations corresponding to each claim performed using the optimum value search support apparatus having such a configuration will be described in the following embodiments. Therefore, in each of the following embodiments, description regarding the configuration of the optimum value search support apparatus is omitted.

(第1の実施形態)
図2は、第1の実施形態に係る最適値探索支援方法を適用した最適値探索支援装置によってなされる処理の流れを示すフローチャートである。
(First embodiment)
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing performed by the optimum value search support apparatus to which the optimum value search support method according to the first embodiment is applied.

このフローチャートは、機器の特性に影響する要因の初期値を設定するステップS1と、水準幅を設定するステップS2と、直交表(第1の直交表)に割付けるステップS3と、直交表の組合せに基づいて特性値を求めるステップS4と、求めた特性値の中から最も特性の優れた最適値を選択するステップS5と、誤差要因を直交表に割付けるステップS6と、誤差要因を割付けた直交表の組合せに基づいて特性値の平均値と標準偏差を求めるステップS7と、誤差要因の影響を評価するステップS8と、探索回数を確認するステップS9と、求めた最適値から次のステップの水準幅を決定するステップと、直交表に再割付けして繰返し特性値を求めるステップ等からなる。以下、これら各ステップの詳細について説明する。   This flowchart shows a combination of step S1 for setting initial values of factors that affect the characteristics of the device, step S2 for setting the level width, step S3 for assigning to the orthogonal table (first orthogonal table), and the orthogonal table. Step S4 for obtaining a characteristic value based on the above, Step S5 for selecting an optimum value having the best characteristic from the obtained characteristic values, Step S6 for assigning error factors to an orthogonal table, and Orthogonalization for assigning error factors Step S7 for obtaining the average value and standard deviation of the characteristic values based on the combination of the table, Step S8 for evaluating the influence of the error factor, Step S9 for checking the number of searches, and the level of the next step from the obtained optimum value The step includes a step of determining the width and a step of reassigning the orthogonal table to obtain a repeated characteristic value. Details of these steps will be described below.

まず、ステップS1では、複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する際の各要因の初期値を設定する。次に、ステップS2では、要因数および水準数に適した直交表を選択し、ステップS3では各要因を直交表に割付ける。この場合、設計要因数、水準数を考慮して、割付けに適した直交表を選択する。   First, in step S1, an initial value of each factor when a design, analysis, or test regarding a device having a plurality of factors is performed is set. Next, in step S2, an orthogonal table suitable for the number of factors and the number of levels is selected, and in step S3, each factor is assigned to the orthogonal table. In this case, an orthogonal table suitable for allocation is selected in consideration of the number of design factors and the number of levels.

図3(a)に、特性値として(特性−1)から(特性−18)までを示しているL18の直交表を例にして7種類の設計要因a〜gを割付けた例を示す。この場合、水準数は各設計要因とも3水準で、水準値は直交表中1,2,3で表示されている。直交表は、各要因をバランスよく組み合わせるため、複数の要因を持つ機器の特性を少ない組み合わせ回数で把握する場合には適した方法と言える。   FIG. 3A shows an example in which seven types of design factors a to g are assigned, taking as an example an L18 orthogonal table indicating (characteristic-1) to (characteristic-18) as characteristic values. In this case, the number of levels is 3 levels for each design factor, and the level values are displayed as 1, 2, 3 in the orthogonal table. Since the orthogonal table combines the factors in a balanced manner, it can be said that the orthogonal table is a suitable method for grasping the characteristics of the device having a plurality of factors with a small number of combinations.

次に、ステップS4では直交表の組み合わせ毎に特性値を求め、ステップS5では、ステップS4で得られた特性値の中から最も特性の優れた最適値を選択する。   Next, in step S4, a characteristic value is obtained for each combination of orthogonal tables, and in step S5, an optimum value having the best characteristic is selected from the characteristic values obtained in step S4.

直交表の組合せ毎に(特性−1)〜(特性−18)を求め、求めた特性値(特性−1)〜(特性−18)(図3(a))の中から最も特性の優れた最適値を選定し、この組合せを1回目の最適値とする。   (Characteristic-1) to (Characteristic-18) are obtained for each combination of orthogonal tables, and the most excellent characteristics are obtained from the obtained characteristic values (Characteristic-1) to (Characteristic-18) (FIG. 3A). The optimum value is selected, and this combination is set as the first optimum value.

図3(b)は、最適値の誤差要因を考慮した平均値および標準偏差を求めるステップを示している。誤差要因としては設計公差、製造プロセス時の精度、使用環境条件の変化などが考えられるが、ここでは7種類の設計要因に関係する誤差要因Na〜Ng(例えば各設計要因の公差)を割付けた例を示す(ステップS6)。   FIG. 3B shows a step of obtaining an average value and a standard deviation in consideration of an error factor of the optimum value. Possible error factors include design tolerance, accuracy during the manufacturing process, and changes in operating environment conditions. Here, error factors Na to Ng (for example, tolerances for each design factor) related to seven types of design factors are assigned. An example is shown (step S6).

ある探索ステップにおいて、設計要因の直交表No.12の特性が最も優れている場合、No.12の設計要因の組合せを中央値に設定した状態で、誤差要因の直交表の組合せで各設計要因を変化させた場合の18通りの特性値(特性−1)〜(特性−18)(図3(b))を得る。この特性値から、次式で定義される誤差要因による特性の平均値(μ)および標準偏差(Stdev.)が求まる(ステップS7)。この場合のデータ数(N)は18である。   In a certain search step, when the characteristics of the orthogonal table No. 12 of design factors are the best, each design factor is combined with the orthogonal table of error factors with the combination of the No. 12 design factors set to the median. 18 characteristic values (characteristic-1) to (characteristic-18) (FIG. 3B) are obtained. From this characteristic value, the average value (μ) and standard deviation (Stdev.) Of the characteristic due to the error factor defined by the following equation are obtained (step S7). In this case, the number of data (N) is 18.

μ=(ΣZi) / N ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
Stdev.=(Σ(Zi-μ)2 / (N−1))0.5 ・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
次に探索回数が制限内かどうかをチェックして、制限内であれば探索を継続する。制限を超える場合は、計算結果を出力して終了する(ステップS9)。
μ = (ΣZi) / N (1)
Stdev. = (Σ (Zi-μ) 2 / (N-1)) 0.5 (2)
Next, it is checked whether the number of searches is within the limit, and if it is within the limit, the search is continued. If the limit is exceeded, the calculation result is output and the process ends (step S9).

探索を継続する場合(ステップS9のYES)は、探索ステップ毎に直交表の水準幅を変化させる。   When the search is continued (YES in step S9), the level width of the orthogonal table is changed for each search step.

図2のフローチャート中、Opt(n−1)は(n−1)回目の最適値、Opt(n-2)は(n-2)回目の最適値を示す。ステップS10では、まず、(n−1)回目および(n-2)回目に得られた最適値の差を判定する。ΔOpt=Opt(n−1)-Opt(n-2)>0の場合は、最適値の探索が進行しているため、(n−1)と(n-2)の最適値を関数として、次式により次回の探索の水準幅W(n)を求める(ステップS13)。   In the flowchart of FIG. 2, Opt (n−1) represents the (n−1) th optimum value, and Opt (n−2) represents the (n−2) th optimum value. In step S10, first, the difference between the optimum values obtained at the (n-1) th and (n-2) th is determined. When ΔOpt = Opt (n−1) −Opt (n−2)> 0, the search for the optimum value is in progress, and the optimum values of (n−1) and (n−2) are used as functions. The level width W (n) for the next search is obtained by the following equation (step S13).

W(n)=f(Opt(n−1),Opt(n-2))×W(n−1) ・・・・・・・・・・・・(3)
上式のf関数は、最適値の変化量が大きい場合には前のステップよりも水準幅が大きくなるようにし、最適値の変化量が小さい場合には前のステップよりも水準幅が小さくなるようにf関数を設定している。これは、最適値の変化量が大きな特性を示す探索過程では、水準幅を大きく設定した方が少ない探索回数で最適値に近づくことができるのに対し、最適値の変化量が小さな特性を示す探索過程では、水準幅を小さく設定した方が高いレベルの最適値に到達できると考えられるためである。
W (n) = f (Opt (n−1), Opt (n−2)) × W (n−1) (3)
The f function of the above equation is such that the level width becomes larger than the previous step when the change amount of the optimum value is large, and the level width becomes smaller than the previous step when the change amount of the optimum value is small. The f function is set as follows. This is because, in a search process that shows a characteristic with a large amount of change in the optimum value, a larger level width can approach the optimum value with a smaller number of searches, while a characteristic with a small amount of change in the optimum value. This is because, in the search process, it is considered that a higher level optimal value can be reached if the level width is set smaller.

ΔOpt=0, すなわち前回と今回の最適値が変化しない場合は、ステップS11で、局所的最適値に捕捉されている可能性があるため、探索範囲を前回の探索よりも大きく、あるいは小さく変化させる。   If ΔOpt = 0, that is, if the previous and current optimum values do not change, the search range may be changed larger or smaller than the previous search because there is a possibility of being captured by the local optimum value in step S11. .

ステップS11で、最適値の等号成立が1回目の場合は、ステップS14で、次式により次のステップの水準幅W(n)を決定する。   If it is determined in step S11 that the equality of the optimum value is established for the first time, the level width W (n) of the next step is determined by the following equation in step S14.

W(n)=A×W(n−1) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
上式のAは、A>1.0の範囲で任意に設定する定数である。この探索過程は図4のNo.5に対応する。No.4で局所的最適値に捕捉されるが、水準幅を大きく変化させることにより、現在の最適値よりも離れた位置にある大域的最適値の山を探索している。(4)式により水準幅を大きく変化させて大域的最適値を含む山の斜面が探索できると、その後は(3)式による水準幅の変化に基づいて大域的最適値に到達することができる。
W (n) = A x W (n-1) ... (4)
A in the above formula is a constant arbitrarily set within a range of A> 1.0. This search process corresponds to No. 5 in FIG. Although it is captured by the local optimum value in No. 4, the peak of the global optimum value at a position distant from the current optimum value is searched by changing the level range greatly. If the slope of the mountain containing the global optimum value can be searched by changing the level width greatly according to equation (4), then the global optimum value can be reached based on the change in the level width according to equation (3). .

ステップS11で、最適値の等号成立が2回目の場合、すなわち水準幅を大きく変化させても最適値が変化しない場合は、ステップS12で、現在の最適値の近傍に大域的最適値が存在する可能性があるため、次式に示すように水準幅を小さく変化させる。   In step S11, if the optimum value equality is established for the second time, that is, if the optimum value does not change even if the level width is greatly changed, a global optimum value exists in the vicinity of the current optimum value in step S12. Therefore, the level width is changed small as shown in the following equation.

W(n)=B×W(n-2) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
上式のBは、B<1.0の範囲で任意に設定する定数である。なお、(4)式と(5)式の順番が入れ替わる、すなわち、最適値の等号成立が1回目の場合に水準幅を小さく変化させて、最適値の等号成立が2回目の場合に水準幅を大きく変化させても差し支えない。
W (n) = B x W (n-2) ... (5)
B in the above formula is a constant arbitrarily set within the range of B <1.0. It should be noted that the order of equations (4) and (5) is switched, that is, when the optimal value equality is established for the first time, the level width is changed small, and the optimal value equality is established for the second time. There is no problem even if the level range is changed greatly.

ステップS11で、最適値の等号成立が3回目以上の場合、すなわち、水準幅を大きく、あるいは小さく変化させても最適値が変わらない場合は、ステップS16で、現在の最適値が大域的最適値であると判断して計算を終了する。なお、水準幅の変化方法や収束判定の等号成立回数は、対象とする問題の特性によって変更することも可能である。   If it is determined in step S11 that the equality of the optimum value is established for the third time or more, that is, if the optimum value does not change even if the level width is increased or decreased, the current optimum value is determined to be a global optimum in step S16. It is determined that the value is a value and the calculation is terminated. It should be noted that the method of changing the level width and the number of times the convergence determination equality is established can be changed according to the characteristics of the target problem.

次に、得られた要因の最適値を水準の中央値に設定するとともに、水準幅を変化させて新しい直交表(第2の直交表)を作成し、繰返し最適値の探索と誤差要因による平均値・標準偏差の計算を行う。   Next, the optimum value of the obtained factor is set to the median value of the level, and a new orthogonal table (second orthogonal table) is created by changing the level width. Calculate the value and standard deviation.

このように、本手法によれば、探索ステップ毎に誤差要因による影響を評価しながら少ない探索回数で大域的最適値に到達することができる。   Thus, according to the present method, the global optimum value can be reached with a small number of searches while evaluating the influence of the error factor for each search step.

(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態を説明するフローチャートである。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a flowchart for explaining the second embodiment of the present invention.

第1の実施形態との相違点は、誤差要因の直交表への割付け、平均値・標準偏差の計算、および誤差要因の影響評価を最終的に得られた最適値に対して行う点である。   The difference from the first embodiment is that an error factor is assigned to an orthogonal table, an average value / standard deviation is calculated, and an influence evaluation of the error factor is performed on the finally obtained optimum value. .

具体的には、図4のステップS33〜S36の処理を、ステップS26の後に行うようにしたものである。   Specifically, the processing of steps S33 to S36 in FIG. 4 is performed after step S26.

このような第2の実施形態によれば、途中の探索過程における最適値に対する誤差要因の影響は把握できないが、第1の実施形態の場合よりも探索回数を低減することができる。   According to the second embodiment as described above, the influence of the error factor on the optimum value in the midway search process cannot be grasped, but the number of searches can be reduced as compared with the case of the first embodiment.

(第3の実施形態)
図5は本発明の第3の実施形態を説明するフローチャートである。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a flowchart for explaining the third embodiment of the present invention.

第1の実施形態との相違点は、平均値・標準偏差の計算の後に、新たに「寄与率」を算出している点である(ステップS48)。   The difference from the first embodiment is that a “contribution rate” is newly calculated after the calculation of the average value and the standard deviation (step S48).

寄与率ρは、分散分析を行う場合に使用する統計量の一つで、要因の変動(S)、誤差分散(Ve)、自由度(f)、全変動(ST)を用いて次式で定義され、変動に対する影響力の大きさを表す。   The contribution rate ρ is one of the statistics used for analysis of variance. The following equation is used to calculate the variation (S), error variance (Ve), degree of freedom (f), and total variation (ST). Defined and represents the magnitude of the influence on variation.

ρ= (S−Ve×f)/ST ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
このような第3の実施形態によれば、誤差要因毎に上式で定義される寄与率を算出することにより、特性の変動に対する誤差要因の影響度合を定量的に把握することができる。
ρ = (S−Ve × f) / ST (6)
According to the third embodiment, by calculating the contribution rate defined by the above equation for each error factor, it is possible to quantitatively grasp the degree of influence of the error factor on the characteristic variation.

(第4の実施形態)
図6は本発明の第4の実施形態を説明するフローチャートである。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a flowchart for explaining the fourth embodiment of the present invention.

第2の実施形態との相違点は、平均値・標準偏差の計算の後に、新たに「寄与率」を算出している点である(ステップS76)。   The difference from the second embodiment is that a “contribution rate” is newly calculated after the calculation of the average value and the standard deviation (step S76).

このような第4の実施形態によれば、第2実施形態の効果に加え、第3実施形態と同様の効果を奏することができる。   According to such 4th Embodiment, in addition to the effect of 2nd Embodiment, there can exist an effect similar to 3rd Embodiment.

次に、上述した本実施形態を機器の設計計算法にを適用した手法について説明する。   Next, a method in which the above-described embodiment is applied to a device design calculation method will be described.

設計要因数を7個、誤差要因数7個、誤差要因は設計要因の公差とした。また、本手法の目的関数である機器効率を向上させるために、本手法を用いて各設計要因を最適化し、誤差要因の影響度合を評価した。使用した直交表は、図3に示すL18直交表である。   The number of design factors is 7, the number of error factors is 7, and the error factors are the tolerances of the design factors. Moreover, in order to improve the equipment efficiency which is the objective function of this method, each design factor was optimized using this method, and the influence degree of the error factor was evaluated. The orthogonal table used is the L18 orthogonal table shown in FIG.

図7は公差の大きさをパラメータとした計算結果で、横軸は探索ステップ数、縦軸は効率の平均値(μ)と初期効率との差 Δηを示す。公差は7個の設計要因とも同じ値とし、0%から1%まで6通りに変化させた。   FIG. 7 shows a calculation result using the size of the tolerance as a parameter. The horizontal axis represents the number of search steps, and the vertical axis represents the difference Δη between the average efficiency value (μ) and the initial efficiency. The tolerance was set to the same value for the seven design factors and varied from 0% to 1% in 6 ways.

まず、11ステップ(STEP)までは公差を変化させても最適値のレベルは同等であるが、12ステップ以降は公差の違いによって最適値は大きく変化し、公差が大きくなるほどΔηは低下する。従って、機器効率と設計要因との関係を表す応答曲面は、探索初期のΔηが比較的小さな範囲では滑らかな曲面形状であるのに対し、大域的最適値近傍のΔηが大きな範囲では複数の凹凸がある多峰性の特性を有する形状と予想される。   First, even if the tolerance is changed up to 11 steps (STEP), the level of the optimum value is the same, but after 12 steps, the optimum value changes greatly due to the difference in tolerance, and Δη decreases as the tolerance increases. Therefore, the response surface that represents the relationship between equipment efficiency and design factors is a smooth curved surface shape when Δη at the initial stage of search is relatively small, while a plurality of irregularities are observed when Δη near the global optimum is large. It is expected to have a shape with some multimodal characteristics.

また、18ステップのように、公差を変化させてもΔηのレベルが変わらないロバスト性に優れた最適値が存在することが分かる。   It can also be seen that there is an optimum value with excellent robustness that does not change the level of Δη even if the tolerance is changed, as in 18 steps.

図8は、標準偏差(Stdev.)の変化のトレンドを示した模式図である。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a trend of changes in standard deviation (Stdev.).

図8に示すように、公差のレベルによって標準偏差は大きく変化することが分かる。11ステップまでは、標準偏差は連続的に変化し、公差を小さく設定するほど標準偏差も小さい値になっている。これは前述のようにこの範囲の特性が比較的滑らかな曲面で構成されているためと考えられる。   As shown in FIG. 8, it can be seen that the standard deviation varies greatly depending on the level of tolerance. Up to eleven steps, the standard deviation changes continuously, and the standard deviation becomes smaller as the tolerance is set smaller. This is presumably because the characteristic in this range is composed of a relatively smooth curved surface as described above.

また、12ステップ以降では、ステップ数や公差によって標準偏差は大きく変化している。図7で公差を変化させてもΔηのばらつきが小さかった18ステップでは、どの公差でも標準偏差は小さな値となっている。一方、公差の影響を考慮しない場合に最もΔηが大きくなる22ステップでは、公差の違いにより標準偏差は大きく変動している。   In addition, after 12 steps, the standard deviation varies greatly depending on the number of steps and tolerance. Even if the tolerance is changed in FIG. 7, the standard deviation is small in any tolerance in 18 steps in which the variation in Δη is small. On the other hand, in 22 steps where Δη is the largest when the influence of tolerance is not taken into account, the standard deviation varies greatly due to the difference in tolerance.

このように、機器の設計要因の最適化問題においては、大域的最適値近傍の効率向上量が大きな領域ほど、設計要因のばらつきに敏感であると言える。従って、公差の影響をよく把握して適切な公差を設定することが重要である。また、設計公差を小さくすることは加工コストを引き上げる原因になるため、如何にして公差を大きくしてロバスト性を高めるかが最適設計のポイントとなる。   As described above, in the optimization problem of the design factor of the device, it can be said that the region where the efficiency improvement amount in the vicinity of the global optimum value is larger is more sensitive to the variation of the design factor. Therefore, it is important to understand the effects of tolerances and set appropriate tolerances. In addition, reducing the design tolerance causes the processing cost to be raised, so how to increase the tolerance and improve the robustness is the point of optimum design.

図9は、各誤差要因の寄与率の計算例を示した模式図である。   FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a calculation example of the contribution ratio of each error factor.

図9では、はN2の寄与率が最も大きく、次にN3の順になっている。   In FIG. 9, the contribution ratio of N2 is the largest, followed by N3.

図10および図11は、7個の誤差要因の値を種々に変化させた場合のΔηと標準偏差値を示した模式図である。   10 and 11 are schematic diagrams showing Δη and standard deviation values when the values of the seven error factors are variously changed.

各要因の公差が大きくなるほどΔηは小さくなるとともに標準偏差は大きくなることが分かる。また、Δηの変動に対する寄与率が大きいN2とN3の公差を小さく設定することにより、特性を大幅に改善することができる。   It can be seen that as the tolerance of each factor increases, Δη decreases and the standard deviation increases. Further, by setting the tolerance of N2 and N3, which has a large contribution ratio to the variation of Δη, to be small, the characteristics can be greatly improved.

例えば、N2、N3の公差を0.25%、他の公差を0.5%としたtole.(0.5−0.25%)は、全ての公差を0.5%としたtole.(0.5%)の場合よりも標準偏差が1/10以下に、また全ての公差を0.25%としたtole.(0.25%)と比較しても同レベルのΔηと標準偏差であることが分かる。さらに、N2、N3の公差を0.25%、他の公差を1.0%としたtole.(1.0−0.25%)は、tole.(0.5%)と比較するとΔηと標準偏差を大幅に改善していると言える。   For example, tole. (0.5-0.25%) with N2 and N3 tolerances set to 0.25% and other tolerances set to 0.5%, The standard deviation is 1/10 or less than the case of 0.5%), and the same level of Δη and standard deviation compared to tole. (0.25%) with all tolerances set to 0.25% I know that there is. Furthermore, tole. (1.0-0.25%) with N2 and N3 tolerances of 0.25% and other tolerances of 1.0% is equivalent to Δη compared to tole. (0.5%). It can be said that the standard deviation is greatly improved.

このように、目的関数の変動に大きな影響を及ぼす要因を見出して、その要因のばらつきを小さく抑えることにより、目的関数のロバスト性を効果的に改善することができる。このために、本発明の特徴である直交表による最適解探索手法に、誤差要因を考慮した特性の平均値および標準偏差を評価するステップを組み込むことは大変有効であると言える。   In this way, by finding a factor that greatly affects the fluctuation of the objective function and suppressing the variation of the factor to be small, it is possible to effectively improve the robustness of the objective function. For this reason, it can be said that it is very effective to incorporate the step of evaluating the average value and standard deviation of the characteristics in consideration of the error factor into the optimum solution search method using the orthogonal table, which is a feature of the present invention.

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されないが提供される。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although the best form for implementing this invention was demonstrated referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this structure, It is provided. Within the scope of the invented technical idea of the scope of claims, a person skilled in the art can conceive of various changes and modifications. The technical scope of the present invention is also applicable to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.

本発明の実施形態に係る最適値探索支援方法を適用した最適値探索支援装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the optimum value search assistance apparatus to which the optimum value search assistance method which concerns on embodiment of this invention is applied. 第1の実施形態に係る最適値探索支援方法を適用した最適値探索支援装置によってなされる処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the process performed by the optimum value search assistance apparatus to which the optimum value search assistance method which concerns on 1st Embodiment is applied. 第1の直行表の一例を示した模式図。The schematic diagram which showed an example of the 1st direct table | surface. 本発明の第2の実施形態を説明するフローチャート。The flowchart explaining the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態を説明するフローチャート。The flowchart explaining the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態を説明するフローチャート。The flowchart explaining the 4th Embodiment of this invention. 公差の大きさをパラメータとした計算結果で、横軸は探索ステップ数、縦軸は効率の平均値(μ)と初期効率との差 Δηを示した模式図。FIG. 4 is a calculation result using a tolerance value as a parameter, a horizontal axis indicating the number of search steps, and a vertical axis indicating a difference Δη between an average efficiency value (μ) and an initial efficiency. 標準偏差(Stdev.)の変化のトレンドを示した模式図。Schematic showing the trend of changes in standard deviation (Stdev.). 各誤差要因の寄与率の計算例を示した模式図。The schematic diagram which showed the example of calculation of the contribution rate of each error factor. 7個の誤差要因の値を種々に変化させた場合のΔηと標準偏差値を示した模式図。The schematic diagram which showed (DELTA) (eta) and the standard deviation value at the time of changing the value of seven error factors variously. 7個の誤差要因の値を種々に変化させた場合のΔηと標準偏差値を示した模式図。The schematic diagram which showed (DELTA) (eta) and the standard deviation value at the time of changing the value of seven error factors variously. ニュートン法や逐次二次計画法等の数理計画法を適用して最適値を探索する場合のフローチャート。The flowchart in the case of searching for an optimum value by applying mathematical programming such as Newton's method or sequential quadratic programming. 遺伝的アルゴリズムや焼き鈍し法等のランダムサーチに基づく手法を適用して最適値を探索する場合のフローチャート。The flowchart in the case of searching for an optimal value by applying a method based on a random search such as a genetic algorithm or an annealing method. 応答曲面法を適用して最適値を探索する場合のフローチャート。The flowchart in the case of searching an optimal value by applying the response surface method. 従来の技術を適用した最適値探索方法を示したフローチャート。The flowchart which showed the optimal value search method to which the prior art was applied. 3要因3水準の場合の全組合せ27個を立方体の頂点と中点に割付けて、最適値を探索する様子を示した模式図。The schematic diagram which showed a mode that 27 total combinations in the case of 3 factor 3 level were allocated to the vertex and midpoint of a cube, and the optimal value was searched. 初期値の違いにより探索した最適値が変化する様子を示す模式図。The schematic diagram which shows a mode that the optimal value searched for by the difference in an initial value changes.

符号の説明Explanation of symbols

1…入力装置部、2…計算機本体、3…出力装置部、4…記録媒体部、5…機器機能計算部、6…最適値探索計算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input device part, 2 ... Computer main body, 3 ... Output device part, 4 ... Recording medium part, 5 ... Device function calculation part, 6 ... Optimum value search calculation part

Claims (12)

特性に影響を及ぼす複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に用いる最適値探索支援装置であって、
前記各特性と前記各要因との行列からなる2次元テーブルの各座標に、前記各要因の初期値から求められる水準値を設定した第1の直交表と、
前記第1の直交表における各特性から、同一の特性の各要因の水準値の組み合わせに基づいて得られる特性値の中から、最も優れた特性値となる前記組み合わせを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された組み合わせに対応した特性における各要因の水準値を、前記直交表に再設定する再設定手段と、
前記再設定手段による再設定後に、前記選択手段による選択を行うことを繰り返し行うことによって前記特性値の中から、最も優れた特性値である最適値を探索する第1の探索手段と、
前記第1の探索手段によって探索された最適値を中央値として設定し、前記特性値の変動に影響する誤差要因を設定した第2の直交表と、
前記第1および第2の直交表との組合せに基づいて得られる特性値から誤差要因による特性の平均値および標準偏差を求める第2の探索手段と
を備えた最適値探索支援装置が提供される。
An optimum value search support device used when designing, analyzing, or testing a device having a plurality of factors affecting characteristics,
A first orthogonal table in which a level value obtained from an initial value of each factor is set at each coordinate of a two-dimensional table composed of a matrix of each characteristic and each factor;
Selecting means for selecting the combination that provides the most excellent characteristic value from among the characteristic values obtained based on the combination of the level values of the factors of the same characteristic from the respective characteristics in the first orthogonal table;
Resetting means for resetting the level value of each factor in the characteristic corresponding to the combination selected by the selection means in the orthogonal table;
A first search means for searching for an optimum value that is the best characteristic value from among the characteristic values by repeatedly performing selection by the selection means after resetting by the resetting means;
A second orthogonal table in which the optimum value searched by the first search means is set as a median value, and error factors affecting the fluctuation of the characteristic value are set;
There is provided an optimum value search support device comprising a second search means for obtaining an average value and a standard deviation of a characteristic due to an error factor from a characteristic value obtained based on a combination with the first and second orthogonal tables. .
特性に影響を及ぼす複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に用いる最適値探索支援装置であって、
前記各特性と前記各要因との行列からなる2次元テーブルの各座標に、前記各要因の初期値から求められる水準値を設定した第1の直交表と、
前記第1の直交表における各特性から、同一の特性の各要因の水準値の組み合わせに基づいて得られる特性値の中から、最も優れた特性値となる前記組み合わせを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された組み合わせに対応した特性における各要因の水準値を、前記第1の直交表に再設定する再設定手段と、
前記再設定手段による再設定後に、前記選択手段による選択を行うことを繰り返し行うことによって前記特性値の中から、最も優れた特性値である最適値を探索する第1の探索手段と、
前記第1の探索手段によって探索され最終的に得られた最適値を中央値として設定し、前記特性値の変動に影響する誤差要因を設定した第2の直交表と、
前記第1および第2の直交表との組合せに基づいて得られる特性値から誤差要因による特性の平均値および標準偏差を求める第2の探索手段と
を備えた最適値探索支援装置が提供される。
An optimum value search support device used when designing, analyzing, or testing a device having a plurality of factors affecting characteristics,
A first orthogonal table in which a level value obtained from an initial value of each factor is set at each coordinate of a two-dimensional table composed of a matrix of each characteristic and each factor;
Selecting means for selecting the combination that provides the most excellent characteristic value from among the characteristic values obtained based on the combination of the level values of the factors of the same characteristic from the respective characteristics in the first orthogonal table;
Resetting means for resetting the level value of each factor in the characteristic corresponding to the combination selected by the selection means in the first orthogonal table;
A first search means for searching for an optimum value that is the best characteristic value from among the characteristic values by repeatedly performing selection by the selection means after resetting by the resetting means;
A second orthogonal table in which an optimum value searched and finally obtained by the first search means is set as a median value, and an error factor affecting the fluctuation of the characteristic value is set;
There is provided an optimum value search support device comprising a second search means for obtaining an average value and a standard deviation of a characteristic due to an error factor from a characteristic value obtained based on a combination with the first and second orthogonal tables. .
請求項1または請求項2に記載の最適値探索支援装置において、
前記探索で得られた最適値に対して誤差要因の影響力の大きさを示す寄与率を求め、寄与率の大きさに基づいて誤差要因を変化させるようにしたことを特徴とする最適値探索支援装置が提供される。
In the optimum value search support device according to claim 1 or 2,
An optimum value search characterized in that a contribution rate indicating the magnitude of influence of an error factor is obtained with respect to the optimum value obtained in the search, and the error factor is changed based on the magnitude of the contribution rate. A support device is provided.
請求項1または請求項2に記載の最適値探索支援装置において、
前記誤差要因として各設計要因の公差を用いるようにしたことを特徴とする最適値探索支援装置が提供される。
In the optimum value search support device according to claim 1 or 2,
There is provided an optimum value search support device characterized in that tolerances of design factors are used as the error factors.
特性に影響を及ぼす複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に用いる最適値探索支援方法であって、
前記各特性と前記各要因との行列からなる2次元テーブルの各座標に、前記各要因の初期値から求められる水準値を設定した第1の直交表を作成する第1の作成ステップと、
前記第1の直交表における各特性から、同一の特性の各要因の水準値の組み合わせに基づいて得られる特性値の中から、最も優れた特性値となる前記組み合わせを選択する選択ステップと、
前記選択ステップによって選択された組み合わせに対応した特性における各要因の水準値を、前記直交表に再設定する再設定ステップと、
前記再設定ステップによる再設定後に、前記選択ステップによる選択を行うことを繰り返し行うことによって前記特性値の中から、最も優れた特性値である最適値を探索する第1の探索ステップと、
前記第1の探索ステップによって探索された最適値を中央値として設定し、前記特性値の変動に影響する誤差要因を設定した第2の直交表を作成する第2の作成ステップと、
前記第1および第2の直交表との組合せに基づいて得られる特性値から誤差要因による特性の平均値および標準偏差を求める第2の探索ステップと
を含む最適値探索支援方法が提供される。
An optimum value search support method used when designing, analyzing, or testing a device having a plurality of factors that affect characteristics,
A first creation step of creating a first orthogonal table in which a level value obtained from an initial value of each factor is set at each coordinate of a two-dimensional table including a matrix of each characteristic and each factor;
A selection step of selecting the combination that provides the most excellent characteristic value from among the characteristic values obtained based on the combination of the level values of the factors of the same characteristic from the respective characteristics in the first orthogonal table;
A resetting step of resetting the level value of each factor in the characteristic corresponding to the combination selected by the selecting step in the orthogonal table;
A first search step for searching for an optimum value that is the most excellent characteristic value from among the characteristic values by repeatedly performing the selection by the selection step after the resetting by the resetting step;
A second creation step of creating a second orthogonal table in which the optimum value searched in the first search step is set as a median value and an error factor affecting the fluctuation of the characteristic value is set;
There is provided an optimum value search support method including a second search step for obtaining an average value and a standard deviation of characteristics due to error factors from characteristic values obtained based on a combination with the first and second orthogonal tables.
特性に影響を及ぼす複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に用いる最適値探索支援方法であって、
前記各特性と前記各要因との行列からなる2次元テーブルの各座標に、前記各要因の初期値から求められる水準値を設定した第1の直交表を作成する第1の作成ステップと、
前記第1の直交表における各特性から、同一の特性の各要因の水準値の組み合わせに基づいて得られる特性値の中から、最も優れた特性値となる前記組み合わせを選択する選択ステップと、
前記選択ステップによって選択された組み合わせに対応した特性における各要因の水準値を、前記第1の直交表に再設定する再設定ステップと、
前記再設定ステップによる再設定後に、前記選択ステップによる選択を行うことを繰り返し行うことによって前記特性値の中から、最も優れた特性値である最適値を探索する第1の探索ステップと、
前記第1の探索ステップによって探索され最終的に得られた最適値を中央値として設定し、前記特性値の変動に影響する誤差要因を設定した第2の直交表を作成する第2の作成ステップと、
前記第1および第2の直交表との組合せに基づいて得られる特性値から誤差要因による特性の平均値および標準偏差を求める第2の探索ステップと
を含む最適値探索支援方法が提供される。
An optimum value search support method used when designing, analyzing, or testing a device having a plurality of factors that affect characteristics,
A first creation step of creating a first orthogonal table in which a level value obtained from an initial value of each factor is set at each coordinate of a two-dimensional table including a matrix of each characteristic and each factor;
A selection step of selecting the combination that provides the most excellent characteristic value from among the characteristic values obtained based on the combination of the level values of the factors of the same characteristic from the respective characteristics in the first orthogonal table;
A resetting step for resetting the level value of each factor in the characteristic corresponding to the combination selected by the selection step in the first orthogonal table;
A first search step for searching for an optimum value that is the most excellent characteristic value from among the characteristic values by repeatedly performing the selection by the selection step after the resetting by the resetting step;
A second creation step for creating a second orthogonal table in which an optimum value searched and finally obtained by the first search step is set as a median value and an error factor affecting the fluctuation of the characteristic value is set. When,
There is provided an optimum value search support method including a second search step for obtaining an average value and a standard deviation of characteristics due to error factors from characteristic values obtained based on a combination with the first and second orthogonal tables.
請求項5または請求項6に記載の最適値探索支援方法において、
前記探索で得られた最適値に対して誤差要因の影響力の大きさを示す寄与率を求め、寄与率の大きさに基づいて誤差要因を変化させるようにしたことを特徴とする最適値探索支援方法が提供される。
In the optimum value search support method according to claim 5 or 6,
An optimum value search characterized in that a contribution rate indicating the magnitude of influence of an error factor is obtained with respect to the optimum value obtained in the search, and the error factor is changed based on the magnitude of the contribution rate. A support method is provided.
請求項5または請求項6に記載の最適値探索支援方法において、
前記誤差要因として各設計要因の公差を用いるようにしたことを特徴とする最適値探索支援方法が提供される。
In the optimum value search support method according to claim 5 or 6,
An optimum value search support method is provided in which tolerances of design factors are used as the error factors.
特性に影響を及ぼす複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に用いるプログラムであって、
前記各特性と前記各要因との行列からなる2次元テーブルの各座標に、前記各要因の初期値から求められる水準値を設定した第1の直交表を作成する第1の作成機能、
前記第1の直交表における各特性から、同一の特性の各要因の水準値の組み合わせに基づいて得られる特性値の中から、最も優れた特性値となる前記組み合わせを選択する選択機能、
前記選択機能によって選択された組み合わせに対応した特性における各要因の水準値を、前記直交表に再設定する再設定機能、
前記再設定機能による再設定後に、前記選択機能による選択を行うことを繰り返し行うことによって前記特性値の中から、最も優れた特性値である最適値を探索する第1の探索機能、
前記第1の探索機能によって探索された最適値を中央値として設定し、前記特性値の変動に影響する誤差要因を設定した第2の直交表を作成する第2の作成機能、
前記第1および第2の直交表との組合せに基づいて得られる特性値から誤差要因による特性の平均値および標準偏差を求める第2の探索機能
をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
A program used when designing, analyzing, or testing a device having multiple factors that affect characteristics,
A first creation function for creating a first orthogonal table in which a level value obtained from an initial value of each factor is set at each coordinate of a two-dimensional table including a matrix of each characteristic and each factor;
A selection function for selecting the combination that provides the most excellent characteristic value from the characteristic values obtained based on the combination of the level values of the factors of the same characteristic from the respective characteristics in the first orthogonal table,
A reset function for resetting the level value of each factor in the characteristic corresponding to the combination selected by the selection function in the orthogonal table;
A first search function for searching for an optimum value that is the most excellent characteristic value from among the characteristic values by repeatedly performing selection by the selection function after resetting by the resetting function;
A second creation function for creating a second orthogonal table in which an optimum value searched by the first search function is set as a median value and an error factor affecting the fluctuation of the characteristic value is set;
A program for causing a computer to realize a second search function for obtaining an average value and a standard deviation of characteristics due to error factors from characteristic values obtained based on a combination with the first and second orthogonal tables is provided.
特性に影響を及ぼす複数の要因を有する機器に関する設計または解析または試験を実施する場合に用いるプログラムであって、
前記各特性と前記各要因との行列からなる2次元テーブルの各座標に、前記各要因の初期値から求められる水準値を設定した第1の直交表を作成する第1の作成機能、
前記第1の直交表における各特性から、同一の特性の各要因の水準値の組み合わせに基づいて得られる特性値の中から、最も優れた特性値となる前記組み合わせを選択する選択機能、
前記選択機能によって選択された組み合わせに対応した特性における各要因の水準値を、前記第1の直交表に再設定する再設定機能、
前記再設定機能による再設定後に、前記選択機能による選択を行うことを繰り返し行うことによって前記特性値の中から、最も優れた特性値である最適値を探索する第1の探索機能、
前記第1の探索機能によって探索され最終的に得られた最適値を中央値として設定し、前記特性値の変動に影響する誤差要因を設定した第2の直交表を作成する第2の作成機能、
前記第1および第2の直交表との組合せに基づいて得られる特性値から誤差要因による特性の平均値および標準偏差を求める第2の探索機能
をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
A program used when designing, analyzing, or testing a device having multiple factors that affect characteristics,
A first creation function for creating a first orthogonal table in which a level value obtained from an initial value of each factor is set at each coordinate of a two-dimensional table including a matrix of each characteristic and each factor;
A selection function for selecting the combination that provides the most excellent characteristic value from the characteristic values obtained based on the combination of the level values of the factors of the same characteristic from the respective characteristics in the first orthogonal table,
A reset function for resetting the level value of each factor in the characteristic corresponding to the combination selected by the selection function in the first orthogonal table;
A first search function for searching for an optimum value that is the most excellent characteristic value from among the characteristic values by repeatedly performing selection by the selection function after resetting by the resetting function;
A second creation function for creating a second orthogonal table in which an optimum value searched and finally obtained by the first search function is set as a median value and an error factor affecting the fluctuation of the characteristic value is set. ,
A program for causing a computer to realize a second search function for obtaining an average value and a standard deviation of characteristics due to error factors from characteristic values obtained based on a combination with the first and second orthogonal tables is provided.
請求項9または請求項10に記載のプログラムにおいて、
前記探索で得られた最適値に対して誤差要因の影響力の大きさを示す寄与率を求め、寄与率の大きさに基づいて誤差要因を変化させるようにしたプログラムが提供される。
In the program according to claim 9 or claim 10,
A program is provided in which a contribution rate indicating the magnitude of the influence of the error factor is obtained with respect to the optimum value obtained by the search, and the error factor is changed based on the magnitude of the contribution rate.
請求項9または請求項10に記載のプログラムにおいて、
前記誤差要因として各設計要因の公差を用いるようにしたプログラムが提供される。
In the program according to claim 9 or claim 10,
A program is provided in which the tolerance of each design factor is used as the error factor.
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