JP2008165310A - Multivariable model analysis system, method, program and program medium - Google Patents

Multivariable model analysis system, method, program and program medium Download PDF

Info

Publication number
JP2008165310A
JP2008165310A JP2006351321A JP2006351321A JP2008165310A JP 2008165310 A JP2008165310 A JP 2008165310A JP 2006351321 A JP2006351321 A JP 2006351321A JP 2006351321 A JP2006351321 A JP 2006351321A JP 2008165310 A JP2008165310 A JP 2008165310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cluster
model
variable
variables
condition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006351321A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Ukyo
強 右京
Zaitetsu Chin
在哲 陳
Hiroki Minami
裕視 南中道
Shigeto Suzuki
重人 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama National University NUC
Original Assignee
Yokohama National University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama National University NUC filed Critical Yokohama National University NUC
Priority to JP2006351321A priority Critical patent/JP2008165310A/en
Publication of JP2008165310A publication Critical patent/JP2008165310A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/82Elements for improving aerodynamics

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multivariable analysis system capable of easily obtaining design variables having interactions. <P>SOLUTION: This system comprises a determination part which determines that, for other variable than predetermined variables, the other variables and the predetermined variables have interactions when the rate of change of conditions between a first cluster of a cluster set A and a first cluster of a cluster set B is different from the rate of change of conditions between a second cluster of the cluster set A and a second cluster of the cluster B. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の変数と特性値との関係を解析することにより、解析モデルの原理を抽出する多変数モデル解析システム、方法、プログラム、およびプログラム媒体に関する。   The present invention relates to a multivariable model analysis system, method, program, and program medium that extracts the principle of an analysis model by analyzing the relationship between a plurality of variables and characteristic values.

近年のコンピュータ技術の発達に伴い、多くの分野においてシミュレーションシステム、CAE(Computer-Aided Engineering)が広く用いられるようになってきた。自動車設計の分野においては、自動車の個々の部分の理論式を組み合わせることにより自動車全体の理論式を構築し、この理論式を用いたシミュレーションに基づき設計を行っていた。理論式は、構造体の材質、大きさ、形状等の設計変数(設計要因)と、乗り心地、雑音等の特性値との関係式により表されるものである。この理論式を用いて特性値のシミュレーションを行うことにより、所望の設計変数を決定していた。   With the recent development of computer technology, simulation systems and CAE (Computer-Aided Engineering) have been widely used in many fields. In the field of automobile design, the theoretical formula of the entire automobile was constructed by combining the theoretical formulas of the individual parts of the automobile, and the design was performed based on the simulation using this theoretical formula. The theoretical formula is expressed by a relational expression between design variables (design factors) such as the material, size, and shape of the structure and characteristic values such as riding comfort and noise. A desired design variable has been determined by simulating characteristic values using this theoretical formula.

例えば特開2002−356106号公報に記載されたシステムは、設計対象となるタイヤをモデル化する手段と、車両および走行条件等を変数として入力する手段と、入力された変数に基づきモデル化されたタイヤの走行をシミュレーションする手段とを備えて構成されている。すなわち、このシステムは、設計対象となるタイヤをモデル化し、実際の走行状態、車両の構造等の多くの変数を定めることにより、精密なシミュレーションを行うことを目的としたものである。   For example, the system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-356106 is modeled on the basis of an input variable, a means for modeling a tire to be designed, a means for inputting a vehicle, a running condition, and the like as variables. Means for simulating the running of the tire. That is, this system is intended to perform a precise simulation by modeling a tire to be designed and defining many variables such as an actual running state and a vehicle structure.

しかしながら、変数の数が多くなるほど、設計モデルの理論式は複雑となり、変数と特性値との関係を理解するのは設計者にとっては容易なことではない。すなわち、複雑な理論式から設計モデルに内在する原理を把握するのが困難となる。また、理論式が複雑になれば、シミュレーションに要する計算量および時間も膨大になり、設計期間および開発コストが増大してしまうという問題も生じる。   However, the greater the number of variables, the more complex the theoretical model of the design model, and it is not easy for the designer to understand the relationship between the variables and the characteristic values. That is, it is difficult to grasp the principle inherent in the design model from a complicated theoretical formula. In addition, if the theoretical formula becomes complicated, the amount of calculation and time required for the simulation become enormous, resulting in a problem that the design period and development cost increase.

また、他の従来技術として、特開2000−315218号公報に記載された設計方法が案出されている。この方法は、構造物モデルの設計において、設計モデルの各部位の剛性評価を行うことにより感度を算出し、相対的に大きな感度を有する部位の特性を設計変数に設定することにより、最適化計算に用いる設計変数の数を削減するものである。すなわち、この方法によれば、感度の高い部位を自動選定することにより、より少ない変数で最適化計算を行うことが可能となるというものである。   As another conventional technique, a design method described in JP 2000-315218 A has been devised. In this method, in the design of a structure model, optimization is calculated by calculating the sensitivity by evaluating the rigidity of each part of the design model, and setting the characteristics of the part having a relatively large sensitivity as a design variable. This reduces the number of design variables used. That is, according to this method, it is possible to perform optimization calculation with fewer variables by automatically selecting highly sensitive parts.

しかしながら、この方法は、単に各部位の感度を参照することにより、設計変数の削減を可能ならしめるにすぎず、設計対象となるモデルに内在する原理を抽出するものではない。このため、設計変数と特性値とを結びつける原理を抽出することはできず、設計者にとっては設計の方針を把握することは困難である。   However, this method merely makes it possible to reduce design variables by simply referring to the sensitivity of each part, and does not extract the principle inherent in the model to be designed. For this reason, it is impossible to extract the principle that connects the design variable and the characteristic value, and it is difficult for the designer to grasp the design policy.

すなわち、複雑な構造体においては、設計変数の数が多くなり、理論式も極めて複雑なものとなってしまう。応答曲面法によってシミュレーションを行ったとしても、所望の特性値を得るために設計変数をどのように決定すべきかを判断するのは極めて困難である。さらに、複雑な構造体の場合には、設計変数の数もおよび複雑な理論式を有するモデルシミュレーションを行うには、膨大な計算量と時間を必要とし、設計時間および開発コストは膨大なものになり得る。   That is, in a complicated structure, the number of design variables increases and the theoretical formula becomes extremely complicated. Even if a simulation is performed by the response surface method, it is extremely difficult to determine how to determine a design variable in order to obtain a desired characteristic value. Furthermore, in the case of complex structures, enormous amounts of computation and time are required to perform model simulations that include the number of design variables and complex theoretical equations, and the design time and development costs are enormous. Can be.

上述の問題を解決する方向性を示すものとして、本願出願人によるWO2006/046737号公報に記載の多変数解析システムが案出された。このシステムは、設計対象となる理論式の設計変数に様々な値を代入することによって複数のモデルを生成し、特性値が近似したモデル同士をクラスタリングするものである。そして各クラスタにおいて相関係数が所定値を越える設計要因を抽出することにより、設計モデルに内在する原理、法則を抽出することが可能となった。
WO2006/046737号公報
A multivariable analysis system described in WO 2006/046737 by the applicant of the present application has been devised to show the direction for solving the above-mentioned problems. This system generates a plurality of models by substituting various values into design variables of a theoretical formula to be designed, and clusters models having approximate characteristic values. By extracting design factors whose correlation coefficient exceeds a predetermined value in each cluster, it becomes possible to extract the principles and laws inherent in the design model.
WO2006 / 046737

上述の従来技術においては、設計変数と特性値との関係を解析することが可能となったが、いわゆる交互作用を有する設計変数を把握するアプローチはなされていない。なお、応答曲面法を利用して交互作用を把握することも考えられるが、計算量も膨大であり、複雑な設計モデルの解析には適していない。   In the above-described prior art, it has become possible to analyze the relationship between the design variable and the characteristic value, but no approach has been made to grasp the design variable having a so-called interaction. Although it is possible to grasp the interaction using the response surface method, the amount of calculation is enormous, and it is not suitable for the analysis of a complicated design model.

そこで、本発明は、交互作用を有する設計変数を容易に把握可能な多変数モデル解析システムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a multivariable model analysis system that can easily grasp design variables having interaction.

上述の課題を解決するために、本発明は、各々が複数の変数を有するモデルを複数生成するモデル生成部と、与えられたモデルの変数に基づき当該モデルの特性値を算出するとともに、当該モデルの変数および特性値をメモリマップに書き込む特性値算出部と、特定の変数の2つの条件Aおよび条件Bの各々について、特性値の大きさに基づいて前記モデルを少なくとも第1および第2のクラスタに分類することにより、条件Aに対応したクラスタセットAと、条件Bに対応したクラスタセットBを生成する部分クラスタリング部と、前記特定の変数以外の他の変数について、クラスタセットAの第1クラスタとクラスタセットBの第1クラスタとの間における条件の変化の割合が、クラスタセットAの第2クラスタとクラスタセットBの第2クラスタとの間における条件の変化の割合と異なっている場合に、当該他の変数と前記特定の変数とが交互作用を有すると判定し、判定結果を前記メモリマップに書き込む判定部とを有する。   In order to solve the above-described problems, the present invention calculates a characteristic value of a model based on a model generation unit that generates a plurality of models each having a plurality of variables, the model model, and the model A characteristic value calculation unit for writing the variable and characteristic value of the first variable into the memory map, and for each of the two conditions A and B of the specific variable, at least first and second clusters of the model based on the magnitude of the characteristic value Are classified into the cluster set A corresponding to the condition A, the partial clustering unit for generating the cluster set B corresponding to the condition B, and the first cluster of the cluster set A for other variables than the specific variable. And the change rate of the condition between the first cluster of the cluster set B and the second cluster of the cluster set A and the second cluster of the cluster set B If different from the rate of change of condition between the clusters, and the other variables and the specific variable is determined to have interaction, and a determination unit for writing the determination result to the memory map.

前記条件A、条件Bは、前記特定の変数に与えられた上限値および下限値であっても良い。   The conditions A and B may be an upper limit value and a lower limit value given to the specific variable.

前記モデル生成部は、直交表を用いて複数の変数を決定することもできる。   The model generation unit may determine a plurality of variables using an orthogonal table.

また、本発明は、判定部によって交互作用を有すると判定された変数同士を抽出する抽出部をさらに備える。   The present invention further includes an extraction unit that extracts variables determined to have an interaction by the determination unit.

さらに、本発明は、前記抽出部によって抽出された変数の保存および検索を行うデータベースをさらに有する。   Furthermore, the present invention further includes a database that stores and retrieves the variables extracted by the extraction unit.

前記モデルは多層構造パッケージであっても良い。   The model may be a multi-layer package.

本発明において、モデル生成部は、各々が複数の変数を有するモデルを複数生成し、特性値算出部は、与えられたモデルの変数に基づき当該モデルの特性値を算出するとともに、当該モデルの変数および特性値をメモリマップに書き込む。部分クラスタリング部は、特定の変数の2つの条件Aおよび条件Bの各々について、特性値の大きさに基づいて前記モデルを少なくとも第1および第2のクラスタに分類することにより、条件Aに対応したクラスタセットAと、条件Bに対応したクラスタセットBを生成する。   In the present invention, the model generation unit generates a plurality of models each having a plurality of variables, and the characteristic value calculation unit calculates the characteristic value of the model based on the given model variable, and the variable of the model And write the characteristic value to the memory map. The partial clustering unit corresponds to the condition A by classifying the model into at least first and second clusters based on the magnitude of the characteristic value for each of the two conditions A and B of the specific variable. Cluster set A and cluster set B corresponding to condition B are generated.

判定部は、前記特定の変数以外の他の変数について、クラスタセットAの第1クラスタとクラスタセットBの第1クラスタとの間における条件の変化の割合が、クラスタセットAの第2クラスタとクラスタセットBの第2クラスタとの間における条件の変化の割合と異なっている場合に、当該他の変数と前記特定の変数とが交互作用を有すると判定する。従って、交互作用の関係、すなわち、一方の設計変数の条件によって他方の設計変数の条件が影響を受ける関係を把握できる。   The determination unit determines that the change rate of the condition between the first cluster of the cluster set A and the first cluster of the cluster set B for the variables other than the specific variable is the second cluster and the cluster of the cluster set A. If the rate of change in the condition with the second cluster of set B is different, it is determined that the other variable and the specific variable have an interaction. Therefore, it is possible to grasp the relationship of interaction, that is, the relationship in which the condition of the other design variable is influenced by the condition of one design variable.

本発明によれば、クラスタリングによる解析を用いることにより、複雑な解析モデルであっても、交互作用を容易に把握することが可能となる。すなわち、本発明は、応答曲面法による解析のように複雑な計算を要しないで済む。   According to the present invention, by using analysis by clustering, it is possible to easily grasp the interaction even for a complicated analysis model. That is, the present invention does not require complicated calculations as in the analysis by the response surface method.

また、条件A、条件Bとして、特定の変数に与えられた上限値および下限値を用いることにより、設計変数の変化を把握することが容易となる。さらに、モデルの生成において、直交表を用いることにより、重複のないモデルの生成を行うことができる。て複数の変数を決定することもできる。   Further, by using the upper limit value and the lower limit value given to the specific variable as the condition A and the condition B, it becomes easy to grasp the change of the design variable. Furthermore, in generating a model, it is possible to generate a model without duplication by using an orthogonal table. Multiple variables can be determined.

また、交互作用を有すると判定された変数同士を抽出し、データベースに保存することにより、最適な設計値を検索することが容易となる。   Further, by extracting variables determined to have an interaction and storing them in a database, it becomes easy to search for an optimal design value.

以下に、図面を参照しながら本発明の最良の実施の形態を説明する。
(全体構成)
図1に本実施形態に係る解析システムの全体構成図を示す。この解析システムは、シミュレーション端末1,エミュレータ端末2、ハードウェアインタフェース3、サーバ4、およびネットワーク5を備えて構成されている。シミュレーション端末1は、コンピュータ本体、ディスプレイ、キーボード等により構成されており、解析モデルのシミュレーションを行うとともに、設計変数のクラスタリングおよび設計変数の抽出を行う機能を有している。また、シミュレーション端末1は、抽出された設計変数に基づき解析モデルに内在する原理を抽出し、この情報をデータベースとし記憶可能である。これにより、ユーザからの要求に応じた所望の設計情報を検索することが可能である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(overall structure)
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an analysis system according to the present embodiment. This analysis system includes a simulation terminal 1, an emulator terminal 2, a hardware interface 3, a server 4, and a network 5. The simulation terminal 1 includes a computer main body, a display, a keyboard, and the like, and has a function of simulating an analysis model, clustering design variables, and extracting design variables. Further, the simulation terminal 1 can extract the principle inherent in the analysis model based on the extracted design variable, and can store this information as a database. Thereby, it is possible to search for desired design information according to a request from the user.

エミュレータ端末2は試作されたハードウェアの物理量を測定するためのハードウェアインタフェース3を備えている。このエミュレータ端末2はシミュレーション端末1によって算出された設計変数に基づき、HIL(Hardware In Loop)によるエミュレーション等を実行し、詳細な設計を行うために用いられる。   The emulator terminal 2 includes a hardware interface 3 for measuring the physical quantity of the prototyped hardware. The emulator terminal 2 is used for performing detailed design by executing emulation by HIL (Hardware In Loop) based on the design variables calculated by the simulation terminal 1.

サーバ4は、LANまたはWAN等のネットワーク5を介してシミュレーション端末1およびエミュレーション端末2に接続されており、これらの端末1,2からの要求に応じて所定の計算処理を実行するためのものである。本実施形態においては、シミュレーション処理、データベースの検索等を上述の端末1,2に代わって実行することも可能である。サーバ4は、シミュレーション端末1によって算出された相関係数、モデルの原理等のシミュレーション結果をデータベースとして保存しておき、ユーザからの要求に応じて当該データベースの検索を実行する機能を備えている。   The server 4 is connected to the simulation terminal 1 and the emulation terminal 2 via a network 5 such as a LAN or WAN, and executes predetermined calculation processing in response to requests from these terminals 1 and 2. is there. In the present embodiment, simulation processing, database search, and the like can be executed instead of the terminals 1 and 2 described above. The server 4 has a function of storing a simulation result such as a correlation coefficient and a model principle calculated by the simulation terminal 1 as a database, and searching the database in response to a request from the user.

図2は、上述のシミュレーション端末1のハードウェアブロック図である。このシミュレーション端末1は、CPU(中央処理演算ユニット)101、バス102、メモリ103、HDD(ハードディスクドライブ)104,外部記憶装置105,操作インタフェース106,ビデオコントローラ107,入出力インタフェース109,NIC(ネットワークインタフェースカード)110、ディスプレイ108等により構成されている。   FIG. 2 is a hardware block diagram of the simulation terminal 1 described above. The simulation terminal 1 includes a CPU (central processing unit) 101, a bus 102, a memory 103, an HDD (hard disk drive) 104, an external storage device 105, an operation interface 106, a video controller 107, an input / output interface 109, and a NIC (network interface). Card) 110, display 108, and the like.

CPU101は、与えられた解析モデルの設計変数領域を抽出するとともに、当該設計変数領域のシミュレーション計算を実行する。バス102はデータバスおよびアドレスバスにより構成され、CPU101とメモリ等デバイスとの間でデータの受け渡しを行うためのものである。メモリ103はCPU101が解析プログラムを実行するためのワークエリア等として用いられ、HDD104は当該プログラムを保存するとともにシミュレーション結果等のデータベースを保存するために用いられる。   The CPU 101 extracts a design variable area of a given analysis model and executes a simulation calculation of the design variable area. The bus 102 includes a data bus and an address bus, and is used to exchange data between the CPU 101 and a device such as a memory. The memory 103 is used as a work area for the CPU 101 to execute the analysis program, and the HDD 104 is used for storing the program and a database for simulation results.

外部記憶装置105は、MO、CD、CD−R、CD−RW、DVD、DVD−R、DVD−RW等の各種記録媒体に対してデータの読み書きを行うための記憶装置である。これの記録媒体上に本実施形態に係る解析プログラムを格納する他、シミュレーション結果等を保存することが可能である。   The external storage device 105 is a storage device for reading / writing data from / to various recording media such as MO, CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, and DVD-RW. In addition to storing the analysis program according to the present embodiment on this recording medium, it is possible to save simulation results and the like.

操作インタフェース106は、キーボード、マウス等の入力デバイスとのインタフェースであり、ユーザはこれらの入力デバイスを介して解析モデルの指定、データベースの検索の指示をシミュレーション端末1に与えることができる。ビデオコントローラ107はグラフィックメモリ、3Dグラフィックコントローラ等を備え、解析モデル、シミュレーション結果のグラフ等を映像信号に変換する機能を備えている。ディスプレイ108は、CRT、液晶ディスプレイ等により構成され、ビデオコントローラからの映像信号に基づく画像を表示するためのものである。入出力インタフェース109は、USB、シリアルポート、パラレルポート等により構成され、プリンタ等の外部デバイスとシミュレーション端末1との接続のために使用される。NIC110はイーサネット(登録商標)、インターネット等とシミュレーション端末1とを接続するためのネットワークアダプタである。このNIC110を介してサーバ4からシミュレーション端末1に解析プログラムをダウンロードすることも可能である。   The operation interface 106 is an interface with an input device such as a keyboard and a mouse, and the user can specify an analysis model specification and a database search instruction to the simulation terminal 1 via these input devices. The video controller 107 includes a graphic memory, a 3D graphic controller, and the like, and has a function of converting an analysis model, a simulation result graph, and the like into a video signal. The display 108 is configured by a CRT, a liquid crystal display, or the like, and is for displaying an image based on a video signal from a video controller. The input / output interface 109 includes a USB, a serial port, a parallel port, and the like, and is used for connecting an external device such as a printer and the simulation terminal 1. The NIC 110 is a network adapter for connecting the simulation terminal 1 with Ethernet (registered trademark), the Internet, or the like. It is also possible to download an analysis program from the server 4 to the simulation terminal 1 via the NIC 110.

図3は本実施形態に係る解析システムの機能ブロック図である。この図において、理論式入力部11は解析対象となるモデルの理論式を決定するためのものである。理論式は、車両等の機械構造物、電子回路、電子部品、経済現象などのシミュレーションの対象となる各種モデルを表したものであり、複数の設計要因(設計変数)と特性値(関数値)との関係を数式で表したものである。設計変数、特性値、および理論式の概念図を図4に示す。この図において、矢印の太さは特性値との相関の強さを表している。本実施形態によれば、特性値との相関の強い設計変数を抽出するのみならず、いわゆる交互作用の関係にある設計変数を抽出することが可能である。   FIG. 3 is a functional block diagram of the analysis system according to the present embodiment. In this figure, a theoretical formula input unit 11 is for determining a theoretical formula of a model to be analyzed. The theoretical formula expresses various models to be simulated for mechanical structures such as vehicles, electronic circuits, electronic parts, economic phenomena, etc., and includes multiple design factors (design variables) and characteristic values (function values). This is a mathematical expression. FIG. 4 shows a conceptual diagram of design variables, characteristic values, and theoretical expressions. In this figure, the thickness of the arrow represents the strength of correlation with the characteristic value. According to this embodiment, it is possible not only to extract design variables having a strong correlation with characteristic values, but also to extract design variables having a so-called interaction relationship.

モデル生成部12は、理論式入力部11により入力された理論式において設計変数の値を複数決定することにより、各種モデルを生成するためのものである。ここでは、均等で偏りのない設計変数を決定させるために、直交表を用いることとする。この直交表は、要因(設計変数)の水準をすべて均等に割り付けた表により構成されている。例えば、4要因2水準の直交表は、4つの要因の各々について1および2が均等に割り付けられた表により構成されており、この直交表を用いて4つの設計変数の各値を定めることが可能となる。このように均等な設計変数の生成のために直交表を用いるのが望ましいが、乱数により設計変数を擬似的に均等に生成しても良い。   The model generation unit 12 is for generating various models by determining a plurality of design variable values in the theoretical formula input by the theoretical formula input unit 11. Here, an orthogonal table is used to determine uniform and unbiased design variables. This orthogonal table is constituted by a table in which the levels of factors (design variables) are all assigned equally. For example, an orthogonal table with four factors and two levels is composed of a table in which 1 and 2 are assigned evenly for each of the four factors, and each value of four design variables can be determined using this orthogonal table. It becomes possible. In this way, it is desirable to use an orthogonal table for the generation of uniform design variables, but the design variables may be generated in a pseudo-uniform manner using random numbers.

なお、所与の直交表の各要因を並べ替えることによって複数の直交表を生成し、このようにして得られた複数の直交表を用いてサンプリングすべき設計変数の数を増やすことが可能である。並べ替えの手法としては、図5に示したように、各要因をずらす(回転させる)ことが挙げられる。例えば、8要因の直交表を順に7回転させることにより、8種類の直交表を生成でき、合計で64×8=512モデルの設計変数を均等に生成することが可能となる。すなわち、N要因の直交表に対しては、(N−1)回転させることによりN種類の直交表を生成可能である。なお、直交表の要因の配列をランダムに変更する等、他の方法により配列を変更しても良い。   It is possible to generate a plurality of orthogonal tables by rearranging the factors of a given orthogonal table, and to increase the number of design variables to be sampled using the plurality of orthogonal tables obtained in this way. is there. As a rearrangement technique, as shown in FIG. 5, each factor is shifted (rotated). For example, eight types of orthogonal tables can be generated by sequentially rotating an eight-factor orthogonal table seven times, and a total of 64 × 8 = 512 model design variables can be generated. That is, for N factor orthogonal tables, N types of orthogonal tables can be generated by rotating (N-1). Note that the arrangement may be changed by other methods, such as changing the arrangement of factors in the orthogonal table at random.

シミュレーション計算部10は、モデル生成部12によって生成された各々の設計変数を理論式に代入し、特性値を計算するためのものである。例えば、モデル生成部12によって128個のモデルが生成された場合には、特性値および設計変数値からなる128個のデータセットが生成されることになる。このシミュレーション計算部10は、できるだけ高精度の計算が可能であることが好ましいが、汎用のシミュレーションシステムを用いて構成可能である。上述のように、計算すべき設計変数の数は、設計変数生成部12によって限定されるため、シミュレーション計算部10の計算量を最小限に抑えることが可能となる。   The simulation calculation unit 10 is for substituting each design variable generated by the model generation unit 12 into a theoretical formula and calculating a characteristic value. For example, when 128 models are generated by the model generation unit 12, 128 data sets including characteristic values and design variable values are generated. The simulation calculation unit 10 is preferably capable of calculation with as high accuracy as possible, but can be configured using a general-purpose simulation system. As described above, since the number of design variables to be calculated is limited by the design variable generation unit 12, it is possible to minimize the calculation amount of the simulation calculation unit 10.

クラスタリング部14は、階層化クラスタリングの手法を用いて、近似した特性値変化を有するモデル同士を分類するためのものである。複数のモデルの中には、特性値変化が互いに近似した複数のモデルが存在し、これらが一つのクラスタに分類される。すなわち、あるモデルの特性値と他のモデルの特性値との距離が各々の設計変数毎に算出され、これらの距離の総和が最も小さくなるようなモデル同士が同一のクラスタに分類される。なお、上述の最短距離法の他、群平均法などの手法を用いてクラスタリングを行うことも可能である。クラスタリング部14は、このようにして分類されたクラスタを上位のクラスタとして順に分類することにより、階層的に分類されたクラスタを生成することが可能である(図6)。   The clustering unit 14 is for classifying models having approximate characteristic value changes using a hierarchical clustering technique. Among the plurality of models, there are a plurality of models whose characteristic value changes approximate each other, and these are classified into one cluster. That is, the distance between the characteristic value of one model and the characteristic value of another model is calculated for each design variable, and the models having the smallest sum of these distances are classified into the same cluster. In addition to the above shortest distance method, clustering can be performed using a method such as a group average method. The clustering unit 14 can generate the hierarchically classified clusters by sequentially classifying the clusters classified in this way as upper clusters (FIG. 6).

このように、特性値の近似したモデル同士を統一のクラスタに分類することにより、特性値に対する影響の大きな設計変数の値に基づいた分類を行うことができる。すなわち、特性値に対する影響の小さな設計変数の感度を低下させ、特性値に対する影響の大きな設計変数を抽出することが可能となる。   In this way, by classifying models having approximate characteristic values into a uniform cluster, classification based on the value of a design variable having a large influence on the characteristic value can be performed. That is, it is possible to reduce the sensitivity of the design variable having a small influence on the characteristic value and extract the design variable having a large influence on the characteristic value.

相関係数算出部13は、各クラスタにおいて設計変数同士の相関係数を算出するためのものである。例えば、設計変数に関連のある他の変量または特性値を変化させた場合に、2つの設計変数XとYは所定の変化を示す。ここで、2つの設計変数の変化の相関の有無は、以下の式の相関係数によって表すことができる。
r ={(x1 x0)(y1 y0)+(x2 x0)(y2 y0)+・・・(xn x0)(yn y0)}/(nδxδy)
上述の式において、x0、y0はx、yの平均値を表し、δx、δyはx、yの標準偏差を表している。相関係数rは、−1≦r≦1の値となり、正の相関が強い場合にはrは1に近い値を示し、負の相関が強い場合にはrは−1に近い値を示す。
The correlation coefficient calculation unit 13 is for calculating a correlation coefficient between design variables in each cluster. For example, when other variables or characteristic values related to the design variable are changed, the two design variables X and Y show a predetermined change. Here, the presence or absence of correlation between changes in two design variables can be expressed by the correlation coefficient of the following equation.
r = {(x1 x0) (y1 y0) + (x2 x0) (y2 y0) + ... (xn x0) (yn y0)} / (nδxδy)
In the above formula, x0 and y0 represent average values of x and y, and δx and δy represent standard deviations of x and y. The correlation coefficient r is a value of −1 ≦ r ≦ 1, and when the positive correlation is strong, r indicates a value close to 1, and when the negative correlation is strong, r indicates a value close to −1. .

設計変数同士の相関係数が強いということは、これらの設計変数が互いに連動しながら特性値に影響を及ぼしていると考えられる。また、これらの相関し合う設計変数は、各クラスタに共通して存在するものであり、これらの設計変数がモデルに内在する原理に密接に関係するものである。したがって、各クラスタにおいて相関の強い変数同士を探し出すことにより、多変数モデルにおける原理を抽出することが可能となる。   The fact that the correlation coefficient between design variables is strong is considered that these design variables influence the characteristic values while interlocking with each other. These correlated design variables exist in common in each cluster, and these design variables are closely related to the principle inherent in the model. Therefore, it is possible to extract the principle in the multivariable model by searching for variables having a strong correlation in each cluster.

部分クラスタリング部19は、設計変数のうち、特定の設計変数が他の設計変数のいずれに起因して交互作用を有するかを判断するために部分クラスタリングを行う。具体的には、部分的クラスタリング部19は、他の設計変数の各々について上限値および下限値のモデルのみを抜き出し、クラスタリングを行うことにより、下限値に対応したクラスタのセットと上限値に対応したクラスタのセットとを生成する。   The partial clustering unit 19 performs partial clustering in order to determine which of the design variables a specific design variable has another interaction due to which of the other design variables. Specifically, the partial clustering unit 19 extracts only models of the upper limit value and the lower limit value for each of the other design variables and performs clustering, thereby corresponding to the set of clusters corresponding to the lower limit value and the upper limit value. Generate a set of clusters.

上述したように、交互作用とは、一般には、ある設計変数に対する特性値が、他の設計変数の値によって変化することをいう。すなわち、交互作用が認められる2つの設計変数の結びつきによって、単独の設計変数が特性値に与える影響が異なる。従って、特定の変数の上限値および下限値のそれぞれについてクラスタセットを生成し、2つのクラスタセット間での他の設計変数の変化を調べることにより、交互作用の有無を判定することが可能となる。   As described above, the interaction generally means that the characteristic value for a certain design variable changes depending on the value of another design variable. That is, the influence of a single design variable on a characteristic value differs depending on the connection of two design variables in which an interaction is recognized. Therefore, it is possible to determine the presence or absence of interaction by generating a cluster set for each of the upper limit value and the lower limit value of a specific variable and examining changes in other design variables between the two cluster sets. .

判定部20は、部分クラスタリング部19によって得られたクラスタの各々において前記特定の設計変数と交互作用の関係にある設計変数を抽出する。すなわち、判定部20は、上限値に対応したクラスタセットの第1クラスタと下限値に対応したクラスタセットの第1クラスタとの間における他の設計変数の条件の変化の割合が、上限値に対応したクラスタセットの第2クラスタと下限値に対応したクラスタセットの第2クラスタとの間における条件の変化の割合と異なっている場合に、当該他の変数と前記特定の変数とが交互作用を有すると判定する。また、判定部20は、交互作用を有すると判定した変数同士を抽出し、メモリマップ22に書き込む。さらに、判定部20は、交互作用の関係にある設計変数同士の相関係数を算出し、交互作用の度合いを判定することも可能である。   The determination unit 20 extracts a design variable that has an interaction with the specific design variable in each of the clusters obtained by the partial clustering unit 19. That is, the determination unit 20 determines that the rate of change in the condition of other design variables between the first cluster of the cluster set corresponding to the upper limit value and the first cluster of the cluster set corresponding to the lower limit value corresponds to the upper limit value. The other variable and the specific variable have an interaction when the rate of change in the condition is different between the second cluster of the selected cluster set and the second cluster of the cluster set corresponding to the lower limit value. Judge that. In addition, the determination unit 20 extracts variables determined to have an interaction and writes them in the memory map 22. Furthermore, the determination unit 20 can also calculate the correlation coefficient between design variables having an interaction relationship, and determine the degree of interaction.

抽出部15は、交互作用を有すると判定された設計変数を抽出する。このように、交互作用を有する設計変数を抽出することにより、例えばトレードオフの設計変数の最適値を決定することが容易となる。   The extraction unit 15 extracts design variables determined to have interaction. Thus, by extracting design variables having an interaction, it becomes easy to determine an optimum value of, for example, a trade-off design variable.

なお、抽出部15は、解析対象となるモデルに内在する原理を抽出することも可能である。各クラスタにおける相関係数の平均を算出し、全クラスタにおいて強い相関を有する設計変数の結びつきを求める。これらの設計変数は連動して特性値に影響を及ぼしているものであり、これらの設計変数と特性値との関係を図式化することにより、モデルに内在する原理を把握することが可能となる。例えば、複数の設計変数のうちの3つの設計変数が強い正の相関を有する場合には、これらの設計変数を同様に変更することにより所望の特性値を得ることが分かる。これらの設計変数と特性値との関係を図式化することで、ユーザは解析対象のモデルの原理を把握することが可能となる。   The extraction unit 15 can also extract the principle inherent in the model to be analyzed. An average of correlation coefficients in each cluster is calculated, and a connection of design variables having strong correlation in all clusters is obtained. These design variables work together to influence the characteristic values, and by modeling the relationship between these design variables and the characteristic values, it becomes possible to understand the principles underlying the model. . For example, when three design variables of a plurality of design variables have a strong positive correlation, it can be seen that a desired characteristic value is obtained by similarly changing these design variables. By graphing the relationship between these design variables and characteristic values, the user can grasp the principle of the model to be analyzed.

なお、相関係数の閾値を予め定めることにより、設計変数の抽出を自動的に行うことができる。また、抽出された設計変数と特性値との変化の関係をシミュレーション計算部10等により算出することにより、モデルに内在する原理を自動的に抽出することができる。なお、相関係数等をディスプレイ等に表示することにより、原理の抽出処理をユーザによって行っても良い。   Note that design variables can be automatically extracted by setting a correlation coefficient threshold value in advance. Further, the principle inherent in the model can be automatically extracted by calculating the relationship between the extracted design variable and the characteristic value by the simulation calculation unit 10 or the like. Note that the principle extraction process may be performed by the user by displaying the correlation coefficient or the like on a display or the like.

出力部21は、上述の処理結果をユーザに視覚的に提示するためのものである。例えば、分類されたクラスタ、各クラスタにおける設計変数同士の相関係数、抽出された設計変数と特性値との関係式、交互作用を有する設計変数、および交互作用の度合い等を表示することが可能である。また、出力部21は、ネットワークを通じて処理結果を他の端末に送信しても良い。   The output unit 21 is for visually presenting the above processing result to the user. For example, it is possible to display classified clusters, correlation coefficients between design variables in each cluster, relational expressions between extracted design variables and characteristic values, design variables with interaction, degree of interaction, etc. It is. Further, the output unit 21 may transmit the processing result to another terminal through the network.

データベース22は、処理結果をデータベースとして記憶し、検索を可能ならしめるためのものである。すなわち、分類されたクラスタ、相関係数、抽出された原理、交互作用を有する設計変数等のデータをデータベース22に予め記憶しておくことにより、記憶された多数の処理データの中から所望のデータを検索し、利用することが可能となる。   The database 22 stores processing results as a database and enables retrieval. That is, by storing data such as classified clusters, correlation coefficients, extracted principles, and design variables having interactions in the database 22 in advance, desired data can be selected from a large number of stored processing data. Can be searched and used.

メモリマップ22は、理論式入力部11,モデル生成部12,シミュレーション計算部10、相関係数算出部13、クラスタリング部14、抽出部15、部分クラスタリング部19、判定部20の各々における処理結果を保持するためのものである。各々の処理部はメモリマップ22を介して処理結果を他の処理部に受け渡すことが可能である。   The memory map 22 shows the processing results in each of the theoretical formula input unit 11, model generation unit 12, simulation calculation unit 10, correlation coefficient calculation unit 13, clustering unit 14, extraction unit 15, partial clustering unit 19, and determination unit 20. It is for holding. Each processing unit can pass the processing result to another processing unit via the memory map 22.

続いて、本実施形態に係る解析システムの作用を図7のフローチャートを参照しながら説明する。以下の説明では、多層構造パッケージの設計を例に挙げるが、本発明は多層構造パッケージの設計に限定されるものではない。
(理論式入力)。
Next, the operation of the analysis system according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, the design of a multilayer package is taken as an example, but the present invention is not limited to the design of a multilayer package.
(Theoretical formula input).

多層構造パッケージは図9に示されるように、チップ平板状の基板と、その上に搭載されたチップと、チップを封止する樹脂と、プリント基板(以下、「PCB」と称する)と備えて構成されている。基板とプリント基板とは半田バンプによって接続されており、樹脂、基板等の各層の厚さ、ヤング率、熱膨張係数の設計変数の設計値が不適切な場合には、半田バンプの剥がれ等の不具合が発生してしまう。したがって、これらの設計変数をどのように決定するかは極めて重要である。   As shown in FIG. 9, the multilayer package includes a chip flat board, a chip mounted thereon, a resin for sealing the chip, and a printed circuit board (hereinafter referred to as “PCB”). It is configured. The board and printed circuit board are connected by solder bumps. If the design values of the thickness, Young's modulus, and thermal expansion coefficient of each layer of resin, board, etc. are inappropriate, solder bumps may be peeled off. A malfunction will occur. Therefore, how to determine these design variables is extremely important.

ここでは、チップ厚さ、基板厚さ、PCB厚さ、樹脂厚さ、基板ヤング率、基板の線膨張係数(CTE)、PCBヤング率、PCB線膨張係数(CTE)、樹脂ヤング率、樹脂線膨張係数(CTE)を設計変数とし、全等価非線形歪み範囲Δεinを特性値として多層構造パッケージの理論式を決定することにする。また、チップ、基板、PCBのサイズを図6のように定め、半田バンプのサイズを図10のように定める。さらに、各材料の基本特性を例えば、図11のように定める。このようにして決定された理論式は、ユーザによって理論式入力部11に入力される(ステップS101)。   Here, chip thickness, substrate thickness, PCB thickness, resin thickness, substrate Young's modulus, substrate linear expansion coefficient (CTE), PCB Young's modulus, PCB linear expansion coefficient (CTE), resin Young's modulus, resin wire The theoretical formula of the multilayer package is determined using the expansion coefficient (CTE) as a design variable and the total equivalent nonlinear strain range Δεin as a characteristic value. Further, the size of the chip, the substrate, and the PCB is determined as shown in FIG. 6, and the size of the solder bump is determined as shown in FIG. Furthermore, the basic characteristics of each material are determined as shown in FIG. 11, for example. The theoretical formula thus determined is input to the theoretical formula input unit 11 by the user (step S101).

なお、図12に、PCB厚さおよび樹脂厚さと、全等価非弾性歪み範囲Δεとの関係を示す。この図に示されたように、PCB厚さおよび樹脂厚さの各値によって全等価非弾性歪み範囲Δεが変化することが確認できる。また、他の設計変数も特性値に影響を与えており、また、これらの設計変数の中には交互作用を有する組み合わせも存在する。   FIG. 12 shows the relationship between the PCB thickness and resin thickness and the total equivalent inelastic strain range Δε. As shown in this figure, it can be confirmed that the total equivalent inelastic strain range Δε changes depending on the values of the PCB thickness and the resin thickness. In addition, other design variables affect the characteristic values, and there are combinations having an interaction among these design variables.

(モデル生成)
モデル生成部12は、決定された理論式における10個の設計変数の値を具体的に決定し、複数のモデルを生成する(ステップS102)。各設計変数の範囲は例えば図13のように決定される。すなわち、この図に示された下限値および上限値の範囲内で各設計変数の値が決定される。また、上述したように、直交表を用いて各々の設計変数を定めることにより、均等で重複のない複数のモデルを生成することが可能となる。なお、モデルの生成数は、交互作用を判定するのに十分な数であることが望ましい。本実施形態では、例えば90個のモデルを生成する。このようにして生成されたモデルはメモリマップ22に格納される。
(Model generation)
The model generation unit 12 specifically determines the values of the ten design variables in the determined theoretical formula, and generates a plurality of models (step S102). The range of each design variable is determined as shown in FIG. 13, for example. That is, the value of each design variable is determined within the range of the lower limit value and the upper limit value shown in this figure. Further, as described above, by defining each design variable using an orthogonal table, it is possible to generate a plurality of models that are equal and do not overlap. It is desirable that the number of generated models is sufficient to determine the interaction. In the present embodiment, for example, 90 models are generated. The model generated in this way is stored in the memory map 22.

(特性値算出)
続いて、シミュレーション計算部10は、生成されたモデルのシミュレーションを行う(ステップS103)。すなわち、シミュレーション計算部10は、具体的に決定された設計変数の値を理論式に代入し、特性値である全等価非弾性歪み範囲Δεinを算出する。このようにして算出された特性値と設計変数との組み合わせは一つのデータセットとしてメモリマップ22に保存される。
(Characteristic value calculation)
Subsequently, the simulation calculation unit 10 performs simulation of the generated model (step S103). That is, the simulation calculation unit 10 substitutes the value of the specifically determined design variable into the theoretical formula, and calculates the total equivalent inelastic strain range Δεin that is the characteristic value. The combination of the characteristic value calculated in this way and the design variable is stored in the memory map 22 as one data set.

(クラスタリング)
クラスタリング部14は、各モデルの特性値同士の距離を算出することにより、クラスタリングを行う(ステップS105)。例えば、90個のモデルの中には特性値の変化が近似したものが存在し、このような特性値同士の距離は短いものとなる。クラスタリング部14は、互いに距離の短い特性値を有するモデル同士を一つのクラスタに分類する。このようにして分類された2つのモデルの各々の特性値変化は互いに近似したものとなる。
(Clustering)
The clustering unit 14 performs clustering by calculating the distance between the characteristic values of each model (step S105). For example, there are 90 models with approximate changes in characteristic values, and the distance between such characteristic values is short. The clustering unit 14 classifies models having characteristic values with a short distance from each other into one cluster. The characteristic value changes of the two models classified in this way are approximate to each other.

図14にクラスタリングの結果の一例を示す。この図に示されたように、90個のモデルは特性値の大きさの順に並べ替えられ、最終的には4つのクラスタ(1)〜(4)に分類される。   FIG. 14 shows an example of the clustering result. As shown in this figure, the 90 models are rearranged in the order of the characteristic values, and finally classified into four clusters (1) to (4).

(相関係数算出)
続いて、抽出部15はクラスタ(1)〜(4)の各々における設計変数の平均値を算出する。そして、図15に示されるように、クラスタ(1)〜(4)の各々について10個の設計変数の平均値がプロットされる。抽出部15は各クラスタの設計変数が特性値とどのような相関関係を有するかを判断する。なお、相関関係の判断は相関係数算出部13によって算出された相関係数に基づき行うことができる(ステップS107)。
(Correlation coefficient calculation)
Subsequently, the extraction unit 15 calculates an average value of design variables in each of the clusters (1) to (4). And as FIG. 15 shows, the average value of ten design variables is plotted about each of cluster (1)-(4). The extraction unit 15 determines what correlation the design variable of each cluster has with the characteristic value. The correlation can be determined based on the correlation coefficient calculated by the correlation coefficient calculation unit 13 (step S107).

図15において、基板ヤング率が増加すると特性値も増加することから、基板ヤング率は特性値と正の相関を有していることが確認できる。また、樹脂厚さ、PCB CTE、樹脂ヤング率がそれぞれ増加すると特性値は減少することから、これらの変数は特性値と負の相関を有している。さらに、PCB厚さ、PCBヤング率のそれぞれが変化したとしても特性値は殆ど変化しないことから、これらの変数と特性値との相関は殆どないと判断し得る。上述の設計変数以外のチップ厚さ、基板厚さ、樹脂CTEのそれぞれと特性値とは、上述の相関関係(単調増加、単調減少、無変化)のいずれにも該当しない。このことから、チップ厚さ、基板厚さ、基板CTE、樹脂CTEは、交互作用を有する設計変数である可能性が高いと判断し得る。   In FIG. 15, when the substrate Young's modulus increases, the characteristic value also increases. Therefore, it can be confirmed that the substrate Young's modulus has a positive correlation with the characteristic value. In addition, since the characteristic value decreases as the resin thickness, PCB CTE, and resin Young's modulus increase, these variables have a negative correlation with the characteristic value. Furthermore, even if each of the PCB thickness and the PCB Young's modulus changes, the characteristic value hardly changes. Therefore, it can be determined that there is almost no correlation between these variables and the characteristic value. Each of the chip thickness, the substrate thickness, the resin CTE, and the characteristic values other than the above-described design variables does not correspond to any of the above-described correlations (monotonically increasing, monotonously decreasing, or unchanged). From this, it can be determined that the chip thickness, the substrate thickness, the substrate CTE, and the resin CTE are likely to be design variables having an interaction.

(部分クラスタリング)
交互作用を有する設計変数同士を探すため、部分クラスタリング部19は部分クラスタリングを行う(ステップS109)。例えば、チップ厚さが他のいずれの設計変数に起因して交互作用を有するかを判断するため、部分クラスタリング部19は、抽出されたチップ厚さ以外の他の9個の設計変数のそれぞれについて最大値、最小値のモデルを抜き出し、これらのモデルのクラスタリングを行う。9個の設計変数のうち、基板厚さの設計変数についてクラスタリングした結果を図16に示す。この図において、黒塗りの点は基板厚さが最小(300μm)のモデルのクラスタのセットを表し、白抜きの点は基板厚さが最大(500μm)のモデルのクラスタのセットを表している。また、これらのモデルは特性値である全等価非線形歪みΔεinの大きさの順に並べられており、2つのクラスタ(1)および(2)に分類される(部分クラスタリング)。このようにして、他の設計変数の各々について部分クラスタリングが行われる。
(Partial clustering)
In order to search for design variables having an interaction, the partial clustering unit 19 performs partial clustering (step S109). For example, in order to determine which other design variable causes the chip thickness to have an interaction, the partial clustering unit 19 determines each of the other nine design variables other than the extracted chip thickness. The models with the maximum and minimum values are extracted and clustered with these models. FIG. 16 shows the result of clustering of the substrate thickness design variables among the nine design variables. In this figure, black dots represent a set of model clusters having a minimum substrate thickness (300 μm), and white dots represent a set of model clusters having a maximum substrate thickness (500 μm). These models are arranged in order of the magnitude of the total equivalent nonlinear distortion Δεin, which is a characteristic value, and are classified into two clusters (1) and (2) (partial clustering). In this way, partial clustering is performed for each of the other design variables.

(交互作用の判定)
判定部20は上述の部分クラスタリングの結果に基づき、判断対象となる設計変数が他のいずれの設計変数に起因して交互作用を有するかを判断する(ステップS110)。すなわち、判定部20は、他の設計変数を下限値から上限値まで変化させた場合に、所望の特性値を得るために、判断対象となる設計変数の変化を調べる。
(Judgment of interaction)
Based on the result of the partial clustering described above, the determination unit 20 determines which of the other design variables causes the design variable to be determined to have an interaction (step S110). That is, when the other design variables are changed from the lower limit value to the upper limit value, the determination unit 20 examines a change in the design variable to be determined in order to obtain a desired characteristic value.

図17は、基板厚さの下限値から上限値までの数値に基づき部分クラスタリングされたモデルにおいて、設計変数がどのように変化するかを表している。この図において、クラスタ(1)におけるモデルの基板厚さが300μmから500μmに増加すると、チップ厚さも増加する。ところが、クラスタ(2)におけるモデルの基板厚さが同様に増加すると、チップ厚さは逆に減少する。   FIG. 17 shows how design variables change in a model that is partially clustered based on numerical values from the lower limit value to the upper limit value of the substrate thickness. In this figure, as the model substrate thickness in cluster (1) increases from 300 μm to 500 μm, the chip thickness also increases. However, if the model substrate thickness in cluster (2) increases in the same way, the chip thickness decreases conversely.

すなわち、特性値である全等価非弾性歪み範囲Δεinを小さくする(クラスタ(2)→(1))ために基板厚さを減少させると、チップ厚さを増加させなければならない。逆に、全等価非弾性歪み範囲Δεinを大きくする(クラスタ(1)→(2))ために、基板厚さを増加させると、チップ厚さを減少させなければならない。このように、基板厚さとチップ厚さとは互いに多層構造パッケージの寿命に与える影響が逆転しており、交互作用の関係にあると判断し得る。   That is, if the substrate thickness is decreased to reduce the characteristic value of the total equivalent inelastic strain range Δεin (cluster (2) → (1)), the chip thickness must be increased. Conversely, in order to increase the total equivalent inelastic strain range Δεin (cluster (1) → (2)), the chip thickness must be decreased when the substrate thickness is increased. As described above, it can be determined that the substrate thickness and the chip thickness have an influence on each other because the influences on the lifetime of the multilayer package are reversed.

同様にして、判定部20は、他のすべての設計変数について、チップ厚さとの交互作用があるか否かを判断する。このようにして、交互作用があると認められた設計変数同士はメモリマップ22に書き込まれる。さらに、以上のようにして生成されたモデル、クラスタ、交互作用の判定結果等はすべてデータベース23に保存される。ユーザは、データベース23に保存されたデータの中から所望のデータを検索し、設計等に利用することができる。   Similarly, the determination unit 20 determines whether or not there is an interaction with the chip thickness for all other design variables. In this way, design variables recognized as having an interaction are written into the memory map 22. Furthermore, the model, cluster, interaction determination result, etc. generated as described above are all stored in the database 23. The user can search for desired data from the data stored in the database 23 and use it for design and the like.

従って、本実施形態によれば、特定の変数の2つの異なる条件について部分クラスタリングを行い、他の設計変数に与える影響を調べることにより、交互作用を有する変数同士を抽出することが可能となる。この結果、所望の特性値を実現するために、どのように設
計値を決定すれば良いかを容易に把握でき、効率の良い設計を行うことが可能となる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to extract variables having an interaction by performing partial clustering on two different conditions of a specific variable and examining the influence on other design variables. As a result, it is possible to easily grasp how the design value should be determined in order to realize a desired characteristic value, and it is possible to perform an efficient design.

以上、本実施形態を説明したが、本発明は上述の構成に拘泥されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である、例えば、上述の設計分野に限定されることなく、シミュレーション計算が可能な設計分野であれば、本発明を適用可能である。例えば、電子回路シミュレーション、構造設計、ソフトウェア設計、株価予測、交通機関の渋滞予測などの広い分野に亘って本発明を適用可能である。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described configuration and can be changed without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention is not limited to the above-described design field. The present invention can be applied to any design field in which simulation calculation is possible. For example, the present invention can be applied to a wide range of fields such as electronic circuit simulation, structural design, software design, stock price prediction, and traffic congestion prediction.

なお、本発明は、上述の処理を実行するソフトウエアのプログラムをコンピュータにインストールするだけでなく、サーバ若しくはダウンロードサイトからダウンロードして使用しても良い。また、CD−ROM等の記憶媒体からプログラムソフトウエアをインストールしても良い。さらに、暗号化されたプログラムをユーザに配布し、対価を支払ったユーザにのみ解読キーを通知するようにしても良い。また、プログラムを実行するためのオペレーティングシステムはどのようなものであっても良く、プログラムを実行するハードウェアの形態を問わない。   In the present invention, not only the software program for executing the above-described processing is installed in the computer but also downloaded from a server or a download site for use. Further, the program software may be installed from a storage medium such as a CD-ROM. Further, the encrypted program may be distributed to the user, and only the user who has paid the price may be notified of the decryption key. Further, any operating system for executing the program may be used, and the form of hardware for executing the program is not limited.

本発明に係る解析システムの全体図である。1 is an overall view of an analysis system according to the present invention. 本発明に係る解析システムのハードウェアブロック図である。It is a hardware block diagram of the analysis system concerning the present invention. 本発明に係る解析システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the analysis system concerning the present invention. 本発明に係る解析対象モデルの概念図である。It is a conceptual diagram of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る直交表を表す図である。It is a figure showing the orthogonal table which concerns on this invention. 本発明に係るクラスタリングの概念図である。It is a conceptual diagram of the clustering which concerns on this invention. 本発明に係る解析システムの動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of the analysis system which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの多層構造パッケージの断面図である。It is sectional drawing of the multilayer structure package of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの多層構造パッケージの設計条件を表す図である。It is a figure showing the design conditions of the multilayer structure package of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの半田バンプの設計条件を表す図である。It is a figure showing the design conditions of the solder bump of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの設計変数を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the design variable of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの設計変数と特性値との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the design variable and characteristic value of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの設計値の上限値および下限値を表す表である。It is a table | surface showing the upper limit and lower limit of the design value of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルのクラスタリング結果を表すグラフである。It is a graph showing the clustering result of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの各クラスタの平均値を表すグラフである。It is a graph showing the average value of each cluster of the analysis object model concerning the present invention. 本発明に係る解析対象モデルの部分クラスタリングの結果を表すグラフである。It is a graph showing the result of the partial clustering of the analysis object model which concerns on this invention. 本発明に係る解析対象モデルの設計変数の変化を表すグラフである。It is a graph showing the change of the design variable of the analysis object model which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 シミュレーション計算部
11 理論式入力部
12 モデル生成部
13 相関係数算出部
14 クラスタリング部
15 原理抽出部
19 部分クラスタリング部
22 メモリマップ
23 データベース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Simulation calculation part 11 Theoretical-expression input part 12 Model production | generation part 13 Correlation coefficient calculation part 14 Clustering part 15 Principle extraction part 19 Partial clustering part 22 Memory map 23 Database

Claims (9)

各々が複数の変数を有するモデルを複数生成するモデル生成部と、
与えられたモデルの変数に基づき当該モデルの特性値を算出するとともに、当該モデルの変数および特性値をメモリマップに書き込む特性値算出部と、
特定の変数の2つの条件Aおよび条件Bの各々について、特性値の大きさに基づいて前記モデルを少なくとも第1および第2のクラスタに分類することにより、条件Aに対応したクラスタセットAと、条件Bに対応したクラスタセットBを生成する部分クラスタリング部と、
前記特定の変数以外の他の変数について、クラスタセットAの第1クラスタとクラスタセットBの第1クラスタとの間における条件の変化の割合が、クラスタセットAの第2クラスタとクラスタセットBの第2クラスタとの間における条件の変化の割合と異なっている場合に、当該他の変数と前記特定の変数とが交互作用を有すると判定し、判定結果を前記メモリマップに書き込む判定部とを有する多変数モデル解析システム。
A model generation unit for generating a plurality of models each having a plurality of variables;
A characteristic value calculation unit that calculates the characteristic value of the model based on a given model variable, and writes the variable and characteristic value of the model to a memory map;
For each of the two conditions A and B of a specific variable, the cluster set A corresponding to the condition A by classifying the model into at least first and second clusters based on the magnitude of the characteristic value; A partial clustering unit that generates a cluster set B corresponding to the condition B;
For other variables than the specific variable, the rate of change in the condition between the first cluster of cluster set A and the first cluster of cluster set B is the second cluster of cluster set A and the second cluster set of cluster set B. A determination unit that determines that the other variable and the specific variable have an interaction when the rate of change of the condition between the two clusters is different and writes the determination result to the memory map; Multivariable model analysis system.
前記条件A、条件Bは、前記特定の変数に与えられた上限値および下限値であることを特徴とする請求項1に記載の多変数モデル解析システム。   The multi-variable model analysis system according to claim 1, wherein the condition A and the condition B are an upper limit value and a lower limit value given to the specific variable. 前記モデル生成部は、直交表を用いて複数の変数を決定することにより前記モデルを生成することを特徴とする請求項1に記載の多変数モデル解析システム。   The multivariable model analysis system according to claim 1, wherein the model generation unit generates the model by determining a plurality of variables using an orthogonal table. 判定部によって交互作用を有すると判定された設計変数同士を抽出する抽出部をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の多変数モデル解析システム。   The multivariable model analysis system according to claim 1, further comprising an extraction unit that extracts design variables determined to have an interaction by the determination unit. 前記抽出部によって抽出された設計変数の保存および検索を行うデータベースをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の多変数モデル解析システム。   The multivariable model analysis system according to claim 1, further comprising a database that stores and retrieves design variables extracted by the extraction unit. 前記モデルは多層構造パッケージを表すことを特徴とする請求項1に記載の多変数モデル解析システム。   The multivariable model analysis system according to claim 1, wherein the model represents a multilayer structure package. 各々が複数の変数を有するモデルを複数生成するステップと、
与えられたモデルの変数に基づき当該モデルの特性値を算出するとともに、当該モデルの変数および特性値をメモリマップに書き込むステップと、
特定の変数の2つの条件Aおよび条件Bの各々について、特性値の大きさに基づいて前記モデルを少なくとも第1および第2のクラスタに分類することにより、条件Aに対応したクラスタセットAと、条件Bに対応したクラスタセットBを生成するステップと、
前記特定の変数以外の他の変数について、クラスタセットAの第1クラスタとクラスタBの第1クラスタとの間における条件の変化の割合が、クラスタセットAの第2クラスタとクラスタセットBの第2クラスタとの間における条件の変化の割合と異なっている場合に、当該他の変数と前記特定の変数とが交互作用を有すると判定し、判定結果を前記メモリマップに書き込むステップとを有する多変数モデル解析方法。
Generating a plurality of models each having a plurality of variables;
Calculating a characteristic value of the model based on a given model variable, and writing the variable and characteristic value of the model to a memory map;
For each of the two conditions A and B of a specific variable, the cluster set A corresponding to the condition A by classifying the model into at least first and second clusters based on the magnitude of the characteristic value; Generating a cluster set B corresponding to condition B;
For other variables than the specific variable, the rate of change in the condition between the first cluster of cluster set A and the first cluster of cluster B is the second cluster of cluster set A and the second of cluster set B. A multi-variable having a step of determining that the other variable and the specific variable have an interaction when different from a rate of change of the condition with the cluster, and writing the determination result to the memory map Model analysis method.
各々が複数の変数を有するモデルを複数生成するステップと、
与えられたモデルの変数に基づき当該モデルの特性値を算出するとともに、当該モデルの変数および特性値をメモリマップに書き込むステップと、
特定の変数の2つの条件Aおよび条件Bの各々について、特性値の大きさに基づいて前記モデルを少なくとも第1および第2のクラスタに分類することにより、条件Aに対応したクラスタセットAと、条件Bに対応したクラスタセットBを生成するステップと、
前記特定の変数以外の他の変数について、クラスタセットAの第1クラスタとクラスタBの第1クラスタとの間における条件の変化の割合が、クラスタセットAの第2クラスタとクラスタBの第2クラスタとの間における条件の変化の割合と異なっている場合に、当該他の変数と前記特定の変数とが交互作用を有すると判定し、判定結果を前記メモリマップに書き込むステップとを有する多変数モデル解析プログラム。
Generating a plurality of models each having a plurality of variables;
Calculating a characteristic value of the model based on a given model variable, and writing the variable and characteristic value of the model to a memory map;
For each of the two conditions A and B of a specific variable, the cluster set A corresponding to the condition A by classifying the model into at least first and second clusters based on the magnitude of the characteristic value; Generating a cluster set B corresponding to condition B;
For other variables than the specific variable, the rate of change in the condition between the first cluster of cluster set A and the first cluster of cluster B is the second cluster of cluster set A and the second cluster of cluster B. Multi-variable model including a step of determining that the other variable and the specific variable have an interaction and writing the determination result in the memory map Analysis program.
各々が複数の変数を有するモデルを複数生成するステップと、
与えられたモデルの変数に基づき当該モデルの特性値を算出するとともに、当該モデルの変数および特性値をメモリマップに書き込むステップと、
特定の変数の2つの条件Aおよび条件Bの各々について、特性値の大きさに基づいて前記モデルを少なくとも第1および第2のクラスタに分類することにより、条件Aに対応したクラスタセットAと、条件Bに対応したクラスタセットBを生成するステップと、
前記特定の変数以外の他の変数について、クラスタセットAの第1クラスタとクラスタBの第1クラスタとの間における条件の変化の割合が、クラスタセットAの第2クラスタとクラスタセットBの第2クラスタとの間における条件の変化の割合と異なっている場合に、当該他の変数と前記特定の変数とが交互作用を有すると判定し、判定結果を前記メモリマップに書き込むステップとを有する多変数モデル解析プログラム媒体。
Generating a plurality of models each having a plurality of variables;
Calculating a characteristic value of the model based on a given model variable, and writing the variable and characteristic value of the model to a memory map;
For each of the two conditions A and B of a specific variable, the cluster set A corresponding to the condition A by classifying the model into at least first and second clusters based on the magnitude of the characteristic value; Generating a cluster set B corresponding to condition B;
For other variables than the specific variable, the rate of change in the condition between the first cluster of cluster set A and the first cluster of cluster B is the second cluster of cluster set A and the second of cluster set B. A multi-variable having a step of determining that the other variable and the specific variable have an interaction when different from a rate of change of the condition with the cluster, and writing the determination result to the memory map Model analysis program medium.
JP2006351321A 2006-12-27 2006-12-27 Multivariable model analysis system, method, program and program medium Pending JP2008165310A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006351321A JP2008165310A (en) 2006-12-27 2006-12-27 Multivariable model analysis system, method, program and program medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006351321A JP2008165310A (en) 2006-12-27 2006-12-27 Multivariable model analysis system, method, program and program medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008165310A true JP2008165310A (en) 2008-07-17

Family

ID=39694778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006351321A Pending JP2008165310A (en) 2006-12-27 2006-12-27 Multivariable model analysis system, method, program and program medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008165310A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011237889A (en) * 2010-05-06 2011-11-24 Fujitsu Ltd Analysis support program, analysis support device and analysis support method
WO2015037134A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 株式会社日立製作所 Correspondence information generation system and correspondence information generation method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006046737A1 (en) * 2004-10-26 2006-05-04 Yokohama National University Multi-variable model analysis system, method and program, and program medium
JP2008003819A (en) * 2006-06-22 2008-01-10 Nissan Motor Co Ltd Interaction detector, medium with program for interaction detection recorded therein, and interaction detection method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006046737A1 (en) * 2004-10-26 2006-05-04 Yokohama National University Multi-variable model analysis system, method and program, and program medium
JP2008003819A (en) * 2006-06-22 2008-01-10 Nissan Motor Co Ltd Interaction detector, medium with program for interaction detection recorded therein, and interaction detection method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011237889A (en) * 2010-05-06 2011-11-24 Fujitsu Ltd Analysis support program, analysis support device and analysis support method
WO2015037134A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 株式会社日立製作所 Correspondence information generation system and correspondence information generation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5002811B2 (en) Multivariable model analysis system, method, program, and program medium
JP5639907B2 (en) Design support apparatus, method and program
US20070276645A1 (en) Power modelling in circuit designs
US7421671B2 (en) Graph pruning scheme for sensitivity analysis with partitions
US7844928B2 (en) Method and apparatus for evaluating integrated circuit design performance using enhanced basic block vectors that include data dependent information
US9536028B2 (en) Method and system of change evaluation of an electronic design for verification confirmation
JP2010160787A (en) System for creating parameter information, system for estimating yields, program and recording medium
Chawner et al. Geometry, mesh generation, and the CFD 2030 vision
JP5163350B2 (en) Verification support program, verification support apparatus, and verification support method
TWI718192B (en) Simulation method, circuit design method and schematic tool
JPWO2008081544A1 (en) Simulation system, simulation program, and recording medium recording the program
JP2009140388A (en) Method for generating performance evaluation model, method for evaluating system performance, and device for generating performance evaluation model
JP2008165310A (en) Multivariable model analysis system, method, program and program medium
US8832635B2 (en) Simulation of circuits with repetitive elements
US20090113356A1 (en) Optimization of Post-Layout Arrays of Cells for Accelerated Transistor Level Simulation
KR20210108546A (en) Method implemented on a computer system executing instructions for semiconductor design simulation
JP2008003819A (en) Interaction detector, medium with program for interaction detection recorded therein, and interaction detection method
US11366947B2 (en) Systems and methods for machine learning based fast static thermal solver
JP2005267025A (en) Area extraction system for analysis model, method, program and program medium
US7454680B2 (en) Method, system and computer program product for improving efficiency in generating high-level coverage data for a circuit-testing scheme
US7197442B2 (en) Mesh creating device, mesh creating method and mesh creating program
JP2008052380A (en) Element split system of finite element method analysis model, element split apparatus, element split method, and its program
JP7452247B2 (en) Conversion program, conversion method, and information processing device
Bujny et al. Learning hyperparameter predictors for similarity-based multidisciplinary topology optimization
JP2009140028A (en) Programming description generation device for hardware verification, programming description generation method for hardware verification, control program, and readable recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091224

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100414