JP2014041426A - Time series data processing system and time series data processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate learning in the estimation of time series data, and to properly perform data estimation with small processing amounts in estimation.SOLUTION: A time series data processing system 1 comprises: an estimation function generation section 13 for using the set of the value of first data for learning, the value of second data for learning and correct answer data relating to the fluctuation of the value of the second data for learning as data for statistical learning, and for generating an estimation function for estimating the fluctuation of a value of a second classification by performing statistical learning in each measurement timing; an input value fluctuation estimation section 17 for estimating the input value fluctuation of the value of the second classification from an input value of a first classification and the input value of the second classification and the estimation function; and a derivation section 18 for deriving the value of the second classification from the input value fluctuation and the input value of the second classification.

Description

本発明は、時系列データ処理システム及び時系列データ処理方法に関する。   The present invention relates to a time-series data processing system and a time-series data processing method.

測定した一の時系列データの値から、当該一の時系列データとは異なる他の時系列データの値を推定する方法として、一の時系列データの各値に対応づけた状態を定義した隠れマルコフモデルに基づく状態モデルを複数用意し、当該状態モデルから、他の時系列データの値を推定する方法が知られている。   As a method of estimating the value of another time series data different from the one time series data from the measured one time series data value, a hidden condition that defines the state associated with each value of the one time series data is defined. There is known a method of preparing a plurality of state models based on the Markov model and estimating values of other time series data from the state model.

具体的に状態モデルを用いた時系列データの推定方法としては、加速度(一の時系列データ)を測定し、該加速度から算出した単位時間あたりの歩数より、事前に単位時間あたりの歩数と紐づけられた5種類の行動シーン(状態モデル)のいずれかを選定し、選定した行動シーンにより定まる演算式と加速度とに基づいて、運動量(活動量)(他の時系列データ)を算出する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。このような推定方法においては、加速度センサー値に基づく停止⇔歩行⇔走行といった複数の状態モデル間の遷移による状態推定から、実験的に求められた運動量の当てはめが行われる。   Specifically, as a method of estimating time series data using a state model, acceleration (one time series data) is measured, and the number of steps per unit time is linked beforehand from the number of steps per unit time calculated from the acceleration. A method for selecting one of five attached action scenes (state models) and calculating a momentum (activity amount) (other time series data) based on an arithmetic expression and acceleration determined by the selected action scene Is known (see, for example, Patent Document 1). In such an estimation method, an experimentally determined amount of momentum is applied from state estimation based on transitions between a plurality of state models such as stop / walking / walking / running based on acceleration sensor values.

特開2008−246181号公報JP 2008-246181 A

しかしながら、従来の方法は、状態モデル毎に定まる演算式と加速度(一の時系列データ)とに基づいて、運動量(他の時系列データ)を推定するところ、用意してある状態モデルのいずれにも適合しない運動が行われた場合には、当該加速度(一の時系列データ)から適切な状態モデルを選定することができず、結果、運動量(他の時系列データ)を適切に推定することができなかった。   However, the conventional method estimates the momentum (other time series data) based on the arithmetic expression and acceleration (one time series data) determined for each state model. If an exercise that does not fit is performed, an appropriate state model cannot be selected from the acceleration (one time series data), and as a result, the momentum (other time series data) should be estimated appropriately. I could not.

また、状態モデルに適合しない運動が行われる機会を少なくするために状態モデルを多数用意した場合には、それぞれの状態モデル毎に加速度(一の時系列データ)、運動量(他の時系列データ)をそれぞれ取得し学習する必要があり、学習用データの取得、及び学習用データの学習に、手間が大幅にかかってしまうという問題があった。そして、状態モデルが増えるほど、推定時の処理量は増加することになるため、推定時の処理量という点からも問題があった。   In addition, when a large number of state models are prepared in order to reduce the chances of exercise not conforming to the state model, acceleration (one time series data) and momentum (other time series data) for each state model There is a problem that it takes a lot of time to acquire learning data and to learn learning data. Then, as the number of state models increases, the amount of processing at the time of estimation increases, so there is a problem in terms of the amount of processing at the time of estimation.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、時系列データの推定において、学習を容易にするとともに、推定時には、少ない処理量で適切にデータ推定が行える、時系列データ処理システム及び時系列データ処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and facilitates learning in time series data estimation, and at the time of estimation, can perform data estimation appropriately with a small amount of processing, and a time series data processing system and time series An object is to provide a data processing method.

本発明に係る時系列データ処理システムは、互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力手段と、第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、測定タイミング毎に、第1の学習用データの値、第2の学習用データの値、第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、第1の種別の値と第2の種別の値とから、第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成手段と、第1の種別の入力値と第2の種別の入力値とを受けつける入力手段と、第1の種別の入力値と、第2の種別の入力値と、推定関数とから、第2の種別の値の、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定手段と、入力値変動と、第2の種別の入力値とから、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける第2の種別の値を導出する導出手段と、導出手段が導出した第2の種別の値を出力する出力手段と、を備える。   The time-series data processing system according to the present invention is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and the measurement timing of the values includes the first type and the second type. The learning data input means for inputting the first learning data and the second learning data, which are time series data associated with each other, and each value of the second learning data are The variation toward the timing value at which the value is measured next to the measured timing is defined as correct answer data regarding the variation in each value of the second learning data, and the first learning data The value of the first type is obtained by performing statistical learning using a set of the value, the value of the second learning data, and the correct answer data regarding the fluctuation of the value of the second learning data as statistical learning data. And the value of the second type, the second type An estimation function generating means for generating an estimation function for estimating a change in value; an input means for receiving an input value of the first type and an input value of the second type; an input value of the first type; The input value fluctuation for estimating the fluctuation of the input value, which is the fluctuation toward the timing next to the timing related to the input value of the second classification of the value of the second classification, from the input value of the classification of Deriving means for deriving a value of the second type at a timing next to the timing related to the input value of the second type from the estimation means, the input value variation, and the input value of the second type; Output means for outputting the derived value of the second type.

この時系列データ処理システムでは、学習段階においては、第1の種別及び第2の種別の値を測定したデータと、第2の学習用データの各値の変動を学習することで、推定時に第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成している。状態モデルを考慮していないため、学習用データの取得、及び学習用データの学習を容易に行うことができる。また、推定段階においては、第1の種別の入力値と第2の種別の入力値と推定関数とから、次のタイミングの第2の種別の変動を推定することができる。状態モデルを用いないため、状態モデルとの適合・不適合に係らず、第2の時系列データを適切に推定することができる。また、状態モデルを用いないことで、処理量を低減することができる。また、第2の種別の値を直接推定するものではなく、変動を推定するものではあるものの、各時点での第2の種別の値を次の時点での第2の種別の値の推定に用いることで、変動の推定だけではなく、具体的な値の推定も適切に行える。そして、第2の種別の値を、次のタイミングの第2の種別の値を推定する際に用いることで、精度の高い適切なデータ推定を実現している。   In this time-series data processing system, in the learning stage, by learning the fluctuations of the values of the first type and the second type and the values of the second learning data, An estimation function for estimating the fluctuation of the value of the two types is generated. Since the state model is not taken into consideration, acquisition of learning data and learning of learning data can be easily performed. Further, in the estimation stage, the fluctuation of the second type at the next timing can be estimated from the input value of the first type, the input value of the second type, and the estimation function. Since the state model is not used, it is possible to appropriately estimate the second time series data regardless of conformity / nonconformity with the state model. Further, the processing amount can be reduced by not using the state model. In addition, the value of the second type is not estimated directly, but the fluctuation is estimated, but the value of the second type at each time point is used to estimate the value of the second type at the next time point. By using it, it is possible to appropriately estimate not only the fluctuation but also the specific value. Then, by using the value of the second type when estimating the value of the second type at the next timing, appropriate data estimation with high accuracy is realized.

以上より、本発明によれば、学習を容易にするとともに、推定時には、少ない処理量で適切にデータ推定を行うことができる。   As described above, according to the present invention, learning can be facilitated, and at the time of estimation, data can be estimated appropriately with a small amount of processing.

また、本発明に係る時系列データ処理システムは、推定関数生成手段が、前記測定タイミング毎に、前記第1の学習用データの値、前記第2の学習用データの値に所定の係数を掛け合わせた値、該所定の係数に応じた前記第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを、さらに統計学習用データとすることが好ましい。   In the time-series data processing system according to the present invention, the estimation function generating means multiplies a value of the first learning data and a value of the second learning data by a predetermined coefficient at each measurement timing. It is preferable that a set of the combined value and the correct answer data regarding the change in the value of the second learning data according to the predetermined coefficient is further set as statistical learning data.

一の測定タイミングに係るデータから、複数セットの統計学習用データを用意することにより、統計学習を行うデータ量を効率的に増やし、推定精度を向上させることができる。   By preparing a plurality of sets of statistical learning data from data related to one measurement timing, it is possible to efficiently increase the amount of data for statistical learning and improve estimation accuracy.

また、本発明に係る時系列データ処理システムは、入力手段が、出力手段が出力した第2の種別の値を、次のタイミングにおける第2の種別の入力値として受けつけることが好ましい。   In the time-series data processing system according to the present invention, it is preferable that the input unit accepts the second type value output by the output unit as the second type input value at the next timing.

出力手段が出力した第2の種別の値を、次タイミングの入力値とすることで、時系列データである第2の種別の値を適切に推定することができる。   By using the value of the second type output by the output means as the input value of the next timing, it is possible to appropriately estimate the value of the second type that is time-series data.

また、本発明に係る時系列データ処理システムは、変動とは、上昇もしくは下降のいずれかであることが好ましい。   In the time-series data processing system according to the present invention, the fluctuation is preferably either ascending or descending.

変動を、上昇・下降の2クラス分類とすることで、より少ない処理量で、適切なデータ推定が可能となるとともに、正解データの学習をより簡易化することができる。   By making the fluctuation into two-class classification of ascending / descending, appropriate data estimation can be performed with a smaller amount of processing, and learning of correct data can be further simplified.

また、本発明に係る時系列データ処理システムは、学習機能のみを備えるものであっても良く、学習機能のみを備える時系列データ処理システムは、互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力手段と、第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、測定タイミング毎に、第1の学習用データの値、第2の学習用データの値、第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、第1の種別の値と第2の種別の値とから、第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成手段と、を備える。   The time-series data processing system according to the present invention may have only a learning function, and the time-series data processing system having only a learning function has a first type and a second type that are different types. First learning data and second learning data, which are data obtained by measuring the value of the type, and the measurement timing of the value corresponds to the time series data corresponding to the first type and the second type And a learning data input means for inputting each of the second learning data, and a variation of each value of the second learning data toward a timing value at which the value is measured next to the timing at which each value is measured, Correct data regarding fluctuations in each value of the learning data, and correct data regarding fluctuations in the values of the first learning data, the second learning data, and the second learning data at each measurement timing , A set An estimation function generating means for generating an estimation function for estimating a variation in the value of the second type from the value of the first type and the value of the second type by performing statistical learning as data for statistical learning; .

この時系列データ処理システムでは、状態モデルを考慮していないため、学習用データの取得、及び学習用データの学習を容易に行うことができる。   Since this time series data processing system does not consider the state model, acquisition of learning data and learning of learning data can be easily performed.

また、本発明に係る時系列データ処理システムは、推定機能のみを備えるものであっても良く、推定機能のみを備える時系列データ処理システムは、互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の入力値を受けつける入力手段と、第1の種別の入力値と、第2の種別の入力値と、所定の推定関数とから、第2の種別の値の、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定手段と、入力値変動と、第2の種別の入力値とから、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける第2の種別の値を導出する導出手段と、導出手段が導出した第2の種別の値を出力する出力手段と、を備える。   In addition, the time series data processing system according to the present invention may be provided with only the estimation function, and the time series data processing system provided with only the estimation function is different from each other in the first type and the second type. From the input means for receiving the input value of the type, the input value of the first type, the input value of the second type, and the predetermined estimation function, the input value of the second type of the value of the second type From the input value fluctuation estimating means for estimating the input value fluctuation that is a fluctuation toward the next timing of the timing related to the above, the input value fluctuation, and the second type input value to the second type input value Deriving means for deriving a value of the second type at a timing next to such timing, and output means for outputting the value of the second type derived by the deriving means.

この時系列データ処理システムでは、状態モデルを用いないため、状態モデルとの適合・不適合に係らず、第2の時系列データを適切に推定することができる。また、状態モデルを用いないことで、処理量を低減することができる。また、第2の種別の値を直接推定するものではなく、変動を推定するものではあるものの、各時点での第2の種別の値を次の時点での第2の種別の値の推定に用いることで、変動の推定だけではなく、具体的な値の推定も適切に行える。そして、第2の種別の値を、次のタイミングの第2の種別の値を推定する際に用いることで、精度の高い適切なデータ推定を実現している。   Since this time-series data processing system does not use a state model, the second time-series data can be estimated appropriately regardless of whether the state model is compatible or not. Further, the processing amount can be reduced by not using the state model. In addition, the value of the second type is not estimated directly, but the fluctuation is estimated, but the value of the second type at each time point is used to estimate the value of the second type at the next time point. By using it, it is possible to appropriately estimate not only the fluctuation but also the specific value. Then, by using the value of the second type when estimating the value of the second type at the next timing, appropriate data estimation with high accuracy is realized.

本発明に係る時系列データ処理方法は、互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力ステップと、第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、測定タイミング毎に、第1の学習用データの値、第2の学習用データの値、第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、第1の種別の値と第2の種別の値とから、第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成ステップと、第1の種別の入力値と第2の種別の入力値とを受けつける入力ステップと、第1の種別の入力値と、第2の種別の入力値と、推定関数とから、第2の種別の値の、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定ステップと、入力値変動と、第2の種別の入力値とから、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける第2の種別の値を導出する導出ステップと、導出ステップにおいて導出した第2の種別の値を出力する出力ステップ、を含む。この時系列データ処理方法は、上述の時系列データ処理システムと同様な効果を奏することができる。   The time-series data processing method according to the present invention is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and the measurement timing of the values includes the first type and the second type. The learning data input step for inputting the first learning data and the second learning data, which are time series data associated with each other, and the respective values of the second learning data are The variation toward the timing value at which the value is measured next to the measured timing is defined as correct answer data regarding the variation in each value of the second learning data, and the first learning data The value of the first type is obtained by performing statistical learning using a set of the value, the value of the second learning data, and the correct answer data regarding the fluctuation of the value of the second learning data as statistical learning data. And the value of the second type, the second type An estimation function generating step for generating an estimation function for estimating a variation in value; an input step for receiving an input value of the first type and an input value of the second type; an input value of the first type; The input value fluctuation for estimating the fluctuation of the input value, which is the fluctuation toward the timing next to the timing related to the input value of the second classification of the value of the second classification, from the input value of the classification of In the deriving step for deriving the value of the second type at the timing next to the timing related to the input value of the second type from the estimation step, the input value variation, and the input value of the second type, An output step of outputting the derived value of the second type. This time-series data processing method can achieve the same effects as the above-described time-series data processing system.

本発明に係る時系列データ処理方法は、互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力ステップと、第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、測定タイミング毎に、第1の学習用データの値、第2の学習用データの値、第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、第1の種別の値と第2の種別の値とから、第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成ステップと、を含む。この時系列データ処理方法は、上述の時系列データ処理システムと同様な効果を奏することができる。   The time-series data processing method according to the present invention is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and the measurement timing of the values includes the first type and the second type. The learning data input step for inputting the first learning data and the second learning data, which are time series data associated with each other, and the respective values of the second learning data are The variation toward the timing value at which the value is measured next to the measured timing is defined as correct answer data regarding the variation in each value of the second learning data, and the first learning data The value of the first type is obtained by performing statistical learning using a set of the value, the value of the second learning data, and the correct answer data regarding the fluctuation of the value of the second learning data as statistical learning data. And the value of the second type, the second type Including an estimation function generating step of generating an estimation function for estimating the variation of the value, a. This time-series data processing method can achieve the same effects as the above-described time-series data processing system.

本発明に係る時系列データ処理方法は、互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の入力値を受けつける入力ステップと、第1の種別の入力値と、第2の種別の入力値と、所定の推定関数とから、第2の種別の値の、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定ステップと、入力値変動と、第2の種別の入力値とから、第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける第2の種別の値を導出する導出ステップと、導出ステップにおいて導出した第2の種別の値を出力する出力ステップと、を含む。この時系列データ処理方法は、上述の時系列データ処理システムと同様な効果を奏することができる。   The time-series data processing method according to the present invention includes an input step for receiving input values of a first type and a second type, which are different types, an input value of the first type, and an input value of the second type. And an input value fluctuation estimation step for estimating an input value fluctuation, which is a fluctuation of the second type value toward the timing next to the timing related to the second type input value, from a predetermined estimation function; A derivation step for deriving a value of the second type at a timing next to the timing of the input value of the second type from the input value variation and the input value of the second type; And an output step for outputting a value of two types. This time-series data processing method can achieve the same effects as the above-described time-series data processing system.

本発明によれば、時系列データの推定において、学習を容易にするとともに、推定時には、少ない処理量で適切にデータ推定が行える、時系列データ処理システム及び時系列データ処理方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a time-series data processing system and a time-series data processing method capable of facilitating learning in estimating time-series data and appropriately performing data estimation with a small amount of processing during estimation. it can.

本発明の実施形態に係る時系列データ処理システムの機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the time series data processing system which concerns on embodiment of this invention. 学習用データ測定部により測定された加速度と心拍数を示す図である。It is a figure which shows the acceleration and heart rate which were measured by the data measurement part for learning. 本発明の実施形態に係る学習用データ測定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data measurement part for learning which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る時系列データ処理サーバのハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the time series data processing server which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る時系列データ処理システムの学習フローを示す図である。It is a figure which shows the learning flow of the time series data processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る時系列データ処理システムの推定フローを示す図である。It is a figure which shows the estimation flow of the time series data processing system which concerns on embodiment of this invention. 追加学習用データを用いずに統計学習を行った場合の推定関数を用いた、心拍数の推定値と、心拍数の実測値との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the estimated value of the heart rate using the estimation function at the time of performing statistical learning without using additional learning data, and the measured value of the heart rate. 追加学習用データを用いて統計学習を行った場合の推定関数を用いた、心拍数の推定値と、心拍数の実測値との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the estimated value of the heart rate using the estimation function at the time of performing statistical learning using the data for additional learning, and the measured value of the heart rate. 学習用データ測定部の構成の変形例である。It is a modification of the structure of the data measurement part for learning. 学習用データ測定部の構成の変形例である。It is a modification of the structure of the data measurement part for learning. 学習用データ測定部の構成の変形例である。It is a modification of the structure of the data measurement part for learning.

以下、図面と共に本発明に係る時系列データ処理システム及び時系列データ処理方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of a time-series data processing system and a time-series data processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明に係る時系列データ処理システムは、相関性のある二の時系列データについて、一の時系列データを測定することによって、他方の時系列データの値を推定するものである。例えば、健康管理等を目的に、運動量(一例として心拍数)を測定したい場合には、測定対象の人物が、心拍数を測定するための胸掛けの心拍数モニター(運動量計)を装着する等が必要となり、測定の手間、負担が大きい。また、心拍数モニターは一般的に高価である。本発明に係る時系列データ処理システムは、このような測定の手間、負担が大きい時系列データ(上述の例では心拍数)を測定するのではなく、当該時系列データと相関性のあると共に容易かつ安価に測定できる時系列データを測定することで、測定したい時系列データの値を推定するものである。上述した心拍数を測定したい場合の例においては、心拍数と相関性があり、測定が容易な加速度を測定(加速度センサー(センサーデバイス)により測定)し、測定した加速度から心拍数の値を推定する。そして、このような推定は、相関性のある二の時系列データを測定したデータを、学習用データとして事前に学習することによって実現する。   The time-series data processing system according to the present invention estimates the value of the other time-series data by measuring one time-series data of two correlated time-series data. For example, if you want to measure the amount of exercise (for example, heart rate) for the purpose of health management, the person being measured wears a heart rate monitor (exercise meter) on the chest for measuring heart rate, etc. Is required, and the measurement is troublesome and burdensome. Also, heart rate monitors are generally expensive. The time-series data processing system according to the present invention does not measure time-series data (heart rate in the above example), which is a burden and a burden on such measurement, but is easily correlated with the time-series data. By measuring time series data that can be measured at low cost, the value of the time series data to be measured is estimated. In the case of measuring the heart rate described above, the acceleration that is correlated with the heart rate and easy to measure is measured (measured by an acceleration sensor (sensor device)), and the value of the heart rate is estimated from the measured acceleration. To do. And such estimation is implement | achieved by learning beforehand the data which measured the 2 time series data with correlation as learning data.

まず、図1を参照して、本実施形態に係る時系列データ処理システム1の機能を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る時系列データ処理システム1の機能構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係る時系列データ処理システム1は、時系列データ処理サーバ2の構成である、学習用データ入力部11、推定関数生成部13、入力部14、初期値入力部16、入力値変動推定部17、導出部18、出力部19と、学習用データ測定部12と、加速度センサー15と、を備えて構成される。   First, the function of the time-series data processing system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of a time-series data processing system 1 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the time-series data processing system 1 according to the present embodiment has a configuration of a time-series data processing server 2, a learning data input unit 11, an estimation function generation unit 13, an input unit 14, an initial value. The input unit 16, the input value variation estimation unit 17, the derivation unit 18, the output unit 19, the learning data measurement unit 12, and the acceleration sensor 15 are configured.

時系列データ処理サーバ2は、例えば事業者が運営するサーバである。また、学習用データ測定部12は、後述する学習用データの測定のために学習用データの測定対象人物が装着するものである。また、加速度センサー15は、後述する心拍数の推定に用いる加速度を測定するために測定対象人物が装着するものである。なお、学習用データ測定部12を装着する人物と、加速度センサー15を装着する人物とは、同様であってもよいし、異なってもよい。時系列データ処理サーバ2と、学習用データ測定部12及び加速度センサー15とは、例えば、移動体通信網を介して互いに情報の送受信を行うことができる。   The time-series data processing server 2 is a server operated by a business operator, for example. In addition, the learning data measurement unit 12 is worn by a person to be measured for learning data in order to measure learning data to be described later. The acceleration sensor 15 is worn by a person to be measured in order to measure acceleration used for heart rate estimation described later. The person wearing the learning data measurement unit 12 and the person wearing the acceleration sensor 15 may be the same or different. The time-series data processing server 2, the learning data measurement unit 12, and the acceleration sensor 15 can transmit and receive information to and from each other via, for example, a mobile communication network.

時系列データ処理システム1は、測定した一の時系列データの値から、当該一の時系列データとは異なる他の時系列データの値を推定するシステムである。本実施形態においては、測定した一の時系列データを加速度、一の時系列データとは異なる推定対象の他の時系列データを心拍数、として説明する。すなわち、加速度を測定することによって、運動量の目安となる心拍数の値を推定するものである。このような加速度から心拍数を推定するシステムは、健康管理におけるセンサー値(加速度)からの運動量(心拍数)推定に用いられる。   The time-series data processing system 1 is a system that estimates the value of another time-series data different from the one time-series data from the measured value of one time-series data. In the present embodiment, the measured time series data will be described as acceleration, and other time series data to be estimated different from the one time series data will be described as heart rate. That is, by measuring the acceleration, the value of the heart rate that is a measure of the amount of exercise is estimated. Such a system for estimating the heart rate from the acceleration is used for estimating the amount of exercise (heart rate) from the sensor value (acceleration) in health care.

また、時系列データ処理システム1は、測定した一の時系列データである加速度の値から、他の時系列データである心拍数の値を推定するために、事前に、これらの時系列データを測定したものを学習用データとし、統計学習を行う。以上より、時系列データ処理システム1が有する機能構成は、大きく、学習機能と推定機能とからなる。   In addition, the time series data processing system 1 uses these time series data in advance in order to estimate the value of the heart rate, which is another time series data, from the measured acceleration value, which is one time series data. The measured data is used as learning data, and statistical learning is performed. As described above, the functional configuration of the time-series data processing system 1 is large and includes a learning function and an estimation function.

上述した時系列データ処理システム1の各機能構成のうち、学習用データ入力部11と、学習用データ測定部12と、推定関数生成部13は、時系列データ処理システム1の学習機能に関する機能構成である。なお、推定機能を有さずに、学習機能に関する機能構成のみを備えたシステムを、時系列データ処理システムとすることもできる。   Among the functional configurations of the time series data processing system 1 described above, the learning data input unit 11, the learning data measurement unit 12, and the estimation function generation unit 13 are functional configurations relating to the learning function of the time series data processing system 1. It is. Note that a system that does not have an estimation function and includes only a functional configuration related to a learning function can be a time-series data processing system.

また、上述した時系列データ処理システム1の各機能構成のうち、入力部14と、加速度センサー15と、初期値入力部16と、入力値変動推定部17と、導出部18と、出力部19は、時系列データ処理システム1の推定機能に関する機能構成である。なお、学習機能を有さずに、推定機能に関する機能構成のみを備えたシステムを、時系列データ処理システムとすることもできる。   Among the functional configurations of the time-series data processing system 1 described above, the input unit 14, the acceleration sensor 15, the initial value input unit 16, the input value variation estimation unit 17, the derivation unit 18, and the output unit 19 These are functional configurations related to the estimation function of the time-series data processing system 1. A system that does not have a learning function but has only a functional configuration related to the estimation function can be a time-series data processing system.

学習用データ入力部11は、互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力手段である。ここで、本実施形態においては、第1の種別とは加速度、第2の種別とは心拍数である。よって、第1の学習用データとは加速度に関する時系列データ、第2の学習用データとは心拍数に関する時系列データである。第1の学習用データは、具体的には、加速度の値とその値の測定タイミングを示す時刻とが対応付けられたデータである。第2の学習用データは、具体的には、心拍数の値とその値の測定タイミングを示す時刻とが対応付けられたデータである。あるいは、学習用データ入力部11に順次(値が測定される毎に)、互いに対応する加速度の値と心拍数の値とが入力されることとしてもよい。その場合には、必ずしも測定タイミングを示す時刻が対応付いていなくてもよい。   The learning data input unit 11 is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and the measurement timing of the values is associated with the first type and the second type. Learning data input means for inputting first learning data and second learning data, which are time series data. Here, in the present embodiment, the first type is acceleration, and the second type is heart rate. Therefore, the first learning data is time-series data relating to acceleration, and the second learning data is time-series data relating to heart rate. Specifically, the first learning data is data in which an acceleration value is associated with a time indicating a measurement timing of the value. Specifically, the second learning data is data in which the value of the heart rate is associated with the time indicating the measurement timing of the value. Alternatively, the acceleration value and the heart rate value corresponding to each other may be sequentially input to the learning data input unit 11 (each time the value is measured). In that case, the time indicating the measurement timing may not necessarily correspond.

測定した加速度と心拍数に関する時系列データのイメージを図2により説明する。図2は、学習用データ測定部12により測定された加速度と心拍数を示す図である。図2は、左軸が心拍数の値、右軸が加速度の値、横軸が時間を示している。心拍数と加速度の測定値は、対応づいたタイミング(時間)に測定されてものである。図2に示すように、心拍数と加速度ノルム変換値の上昇、下降は概ね一致しており、心拍数と加速度に相関性があることが確認できる。   An image of time series data relating to the measured acceleration and heart rate will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing acceleration and heart rate measured by the learning data measurement unit 12. In FIG. 2, the left axis shows the heart rate value, the right axis shows the acceleration value, and the horizontal axis shows the time. The measured values of heart rate and acceleration are measured at the corresponding timing (time). As shown in FIG. 2, the rise and fall of the heart rate and the acceleration norm conversion value are almost the same, and it can be confirmed that there is a correlation between the heart rate and the acceleration.

なお、加速度ノルムとは、3軸加速度センサー等で加速度を測定した場合の、各軸の加速度の値を要素としたベクトルの要素それぞれを二乗したものの総和の平方根である。加速度ノルム変換値とは、加速度ノルムの値をもとに、所定の変換を行った値である。時刻tにおける加速度ノルム変換値nは、時刻tの前に加速度が測定されたタイミングである時刻t-1における加速度ノルム変換値nt-1を99.98%、時刻tにおける加速度ノルムの測定値n´を0.02%の比率で足し合わすことにより算出される。時刻tにおける加速度ノルム変換値nの算出式を以下に示す。なお、wは、加速度ノルム変換値nを出すために加速度ノルムの測定値n´に掛け合わせる重みであり、上述したとおり、図2では、w=0.0002としている。
The acceleration norm is the square root of the sum of the squares of vector elements each having the acceleration value of each axis when the acceleration is measured by a triaxial acceleration sensor or the like. The acceleration norm conversion value is a value obtained by performing a predetermined conversion based on the acceleration norm value. The acceleration norm conversion value n t at time t is 99.98% of the acceleration norm conversion value n t-1 at time t−1, which is the timing at which acceleration was measured before time t, and the acceleration norm measurement at time t. It is calculated by adding the value n ′ t at a ratio of 0.02%. An equation for calculating the acceleration norm conversion value n t at time t is shown below. Incidentally, w is a weight multiplied to the measured value n't acceleration norm in order to give acceleration norm conversion value n t, as described above, in FIG. 2, is set to w = 0.0002.

学習用データ入力部11により入力される加速度に関する時系列データと心拍数に関する時系列データは、値の測定タイミングが対応づいているものである。ここで、対応づいている、とは、必ずしも加速度と心拍数とが同じタイミングで測定されたデータである必要はないが、推定時に、加速度の入力値から、加速度の入力値に対応する心拍数の変動を推定し、心拍数を導出することが可能な程度に、加速度と心拍数との測定タイミングが近似している必要がある。なお、学習用データ入力部11により入力される加速度に関する時系列データと心拍数に関する時系列データは、後述する学習用データ測定部12により測定され、時系列データ処理サーバ2に送信されたものである。   The time-series data related to acceleration and the time-series data related to heart rate input by the learning data input unit 11 correspond to the measurement timings of the values. Here, “corresponding” does not necessarily mean that the acceleration and the heart rate are measured at the same timing, but at the time of estimation, from the input value of acceleration, the heart rate corresponding to the input value of acceleration The measurement timings of acceleration and heart rate need to be approximated to such an extent that fluctuations in the above can be estimated and the heart rate can be derived. The time-series data related to acceleration and the time-series data related to heart rate input by the learning data input unit 11 are measured by the learning data measuring unit 12 described later and transmitted to the time-series data processing server 2. is there.

学習用データ測定部12は、加速度に関する時系列データと心拍数に関する時系列データを測定し、時系列データ処理サーバ2に送信するものである。学習用データ測定部12から時系列データ処理サーバ2へのデータ送信は、例えば、移動体通信等の無線通信で行われる。   The learning data measurement unit 12 measures time-series data related to acceleration and time-series data related to heart rate, and transmits them to the time-series data processing server 2. Data transmission from the learning data measurement unit 12 to the time-series data processing server 2 is performed by wireless communication such as mobile communication, for example.

学習用データ測定部12の構成を図3に示す。図3は、本発明の実施形態に係る学習用データ測定部12の構成を示す図である。学習用データ測定部12は、心拍数モニタ21と携帯端末22と、腕時計型端末23と、を備えて構成され、それぞれを、測定対象の人物が装着することにより、加速度及び心拍数が測定される。   The configuration of the learning data measurement unit 12 is shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the learning data measurement unit 12 according to the embodiment of the present invention. The learning data measurement unit 12 includes a heart rate monitor 21, a portable terminal 22, and a wristwatch type terminal 23, and the acceleration and heart rate are measured by wearing each of them by a person to be measured. The

心拍数モニタ21は、人が装着して心拍数を測定するものである。心拍数モニタ21としては、例えば、胸に取り付けるバンドタイプ等のものなどが考えられる。心拍数モニタ21は、無線通信などで、心拍数を携帯端末22に送信する。ここで、無線通信は、例えばANT+等が考えられる。 The heart rate monitor 21 is worn by a person and measures the heart rate. Examples of the heart rate monitor 21 include a band type attached to the chest. The heart rate monitor 21 transmits the heart rate to the portable terminal 22 by wireless communication or the like. Here, for example, ANT + can be considered as the wireless communication.

携帯端末22は、心拍数モニタ21が測定した心拍数モニタ21を装着した人物の心拍数を受信し、腕時計型端末23と通信を行うことで腕時計型端末23に心拍数を送信する機能を有するものである。携帯端末22としては、例えば携帯電話などが考えられる。携帯端末22と腕時計型端末23との通信は、無線通信などで行われ、無線通信としては、近距離無線通信、例えば、Bluetooth(登録商標)等が考えられる。Bluetooth(登録商標)で通信を行う場合には、携帯端末22がサーバ、腕時計型端末23がクライアントとして機能する。   The portable terminal 22 has a function of receiving the heart rate of the person wearing the heart rate monitor 21 measured by the heart rate monitor 21 and transmitting the heart rate to the watch type terminal 23 by communicating with the watch type terminal 23. Is. As the mobile terminal 22, for example, a mobile phone can be considered. Communication between the portable terminal 22 and the wristwatch-type terminal 23 is performed by wireless communication or the like. As the wireless communication, short-range wireless communication, for example, Bluetooth (registered trademark) or the like can be considered. When communication is performed using Bluetooth (registered trademark), the portable terminal 22 functions as a server and the wristwatch-type terminal 23 functions as a client.

腕時計型端末23は、加速度センサー24により加速度を測定するとともに、加速度センサー24が測定した加速度及び携帯端末22から受信した心拍数を、ストレージ25で記憶するものである。なお、加速度センサー24としては、3軸加速度センサーなどが用いられる。ストレージ25で記憶された加速度及び心拍数は、例えば、移動体通信等の無線通信で、学習用データ入力部11に送信される。   The wristwatch-type terminal 23 measures acceleration by the acceleration sensor 24 and stores the acceleration measured by the acceleration sensor 24 and the heart rate received from the portable terminal 22 in the storage 25. As the acceleration sensor 24, a triaxial acceleration sensor or the like is used. The acceleration and heart rate stored in the storage 25 are transmitted to the learning data input unit 11 by wireless communication such as mobile communication.

このように、心拍数モニタ21で測定される心拍数と、腕時計型端末23の加速度センサー24で測定される加速度は、対応づいたタイミングで、定期的に複数タイミング測定される。対応づいたタイミングとは、必ずしも同一でなくともよいが、推定時に、加速度の入力値から、加速度の入力値に対応する心拍数の変動を推定し、心拍数を導出することが可能な程度に、加速度と心拍数との測定タイミングが近似している必要がある。また、加速度、心拍数ともに、学習用データとしては、時間順に並んだ数値データである時系列データである必要があるため、複数タイミング測定される必要がある。   In this way, the heart rate measured by the heart rate monitor 21 and the acceleration measured by the acceleration sensor 24 of the wristwatch type terminal 23 are periodically measured at a plurality of timings at corresponding timings. The timing that corresponds is not necessarily the same, but at the time of estimation, the fluctuation of the heart rate corresponding to the input value of acceleration is estimated from the input value of acceleration, and the heart rate can be derived. The measurement timing of acceleration and heart rate must be approximated. Further, both the acceleration and the heart rate need to be measured at a plurality of times because the learning data needs to be time-series data that is numerical data arranged in time order.

具体的に、加速度と心拍数とを対応づいたタイミングで複数タイミング測定するために、加速度と心拍数とで、サンプリングレートを同一とすることが考えられる。この場合、例えば、加速度センサー24と心拍数モニタ21の双方にタイマを備え、測定タイミングを同期させて所定の時刻に測定することなどが考えられる。   Specifically, in order to measure a plurality of timings at timings corresponding to acceleration and heart rate, it is conceivable that the sampling rate is the same for acceleration and heart rate. In this case, for example, it is conceivable that both the acceleration sensor 24 and the heart rate monitor 21 are provided with timers and the measurement timing is synchronized to measure at a predetermined time.

推定関数生成部13は、学習用データ入力部11により入力された、第2の学習用データである心拍数に関する時系列データの各値と、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値とを比較し、各値が、次に値が測定されたタイミングの値に向かってどのように変動しているかを判断し、当該変動を、心拍数に関する時系列データの各値の変動に関する正解データとするものである。   The estimation function generation unit 13 measures each value of the time series data regarding the heart rate, which is the second learning data, input by the learning data input unit 11 and the timing after each value is measured. Compared to the measured timing value to determine how each value fluctuates toward the next measured timing value, and the variation is calculated for each time-series data related to heart rate. The correct data regarding the fluctuation of the value is used.

変動とは、値が変化することをいう。また、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動とは、次に値が測定されたタイミングに向かっての各値の変化のしかた(例えば、上昇、下降など)や、次に値が測定されたタイミングとの値の差分をいう。本実施形態では、変動とは、次に値が測定されたタイミングに向かっての各値の変化のしかたをいい、上昇もしくは下降のいずれかである。よって、心拍数の変動とは、シンプルに、上昇・下降の2クラス分類となる。   Fluctuation means that the value changes. In addition, the fluctuation toward the value of the timing at which the value is measured next to the timing at which the value is measured means how the value changes toward the timing at which the value is measured next (for example, an increase , Descent, etc.) and the difference in value from the timing at which the value was measured next. In the present embodiment, the fluctuation means how each value changes toward the timing when the value is measured next, and is either rising or falling. Therefore, heart rate fluctuation is simply a two-class classification of ascending and descending.

よって、例えば、所定の測定タイミングであるタイミング1での心拍数が70であり、タイミング1の次の測定タイミングであるタイミング2での心拍数が75である場合には、心拍数に関する時系列データのタイミング1での心拍数の値の変動に関する正解データは“上昇”となる。同様に考えて、所定の測定タイミングであるタイミング2での心拍数が75であり、タイミング2の次の測定タイミングであるタイミング3での心拍数が70である場合には、心拍数に関する時系列データのタイミング2での心拍数の値の変動に関する正解データは“下降”となる。   Thus, for example, when the heart rate at timing 1 which is a predetermined measurement timing is 70 and the heart rate at timing 2 which is the next measurement timing after timing 1 is 75, time-series data regarding the heart rate The correct answer data regarding the change in the value of the heart rate at the timing 1 is “increased”. Similarly, if the heart rate at timing 2 which is a predetermined measurement timing is 75 and the heart rate at timing 3 which is the next measurement timing after timing 2 is 70, the time series regarding the heart rate The correct answer data regarding the fluctuation of the value of the heart rate at the data timing 2 is “down”.

なお、心拍数に関する時系列データから、変動に関する正解データとして、上昇もしくは下降を判断する前に、測定された心拍数に関する時系列データに対してフィルタリング(平滑化)を行ってもよい。例えば、データのノイズ成分を除去するために、あるタイミングに取得された値について、その値と、前後複数個の測定タイミングに取得された値に適当な重みづけを行い、足し合せることでフィルタリング処理を行い、当該フィルタリング処理後の値を、あるタイミングに取得された値とすること、などが考えられる。なお、フィルタリング処理は、従来からある時系列データに対する平滑化手法を適用することができる。   Note that filtering (smoothing) may be performed on the time-series data related to the measured heart rate before the rise or fall is determined from the time-series data related to the heart rate as the correct answer data related to the fluctuation. For example, in order to remove a noise component of data, a filtering process is performed by appropriately weighting and adding the values acquired at a certain timing to the values acquired at a plurality of measurement timings before and after the value. It is conceivable that the value after the filtering process is set to a value acquired at a certain timing. Note that a conventional smoothing method for time series data can be applied to the filtering process.

また、推定関数生成部13は、学習用データが測定されたタイミング毎に、第1の学習用データである加速度に関する時系列データの値、心拍数に関する時系列データの値、心拍数に関する時系列データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、加速度に関する時系列データの値と心拍数に関する時系列データの値とから、心拍数の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成手段である。なお、統計学習は、2クラス分類が可能なランダムフォレスト等により行われる。推定関数は、推定時に心拍数の値の変動、すなわち心拍数の上昇・下降を推定するため、上昇・下降分類器としての役割を担う。   The estimation function generation unit 13 also sets time-series data values relating to acceleration, time-series data values relating to heart rate, and time-series relating to heart rate at each timing when the learning data is measured. A set of correct data related to fluctuations in data values is used as statistical learning data, and by performing statistical learning, the time-series data value related to acceleration and the time-series data value related to heart rate are used to calculate the heart rate. It is an estimation function generation means for generating an estimation function for estimating a variation in value. Note that statistical learning is performed by a random forest or the like that can be classified into two classes. The estimation function plays a role as an ascending / descending classifier in order to estimate fluctuations in the value of the heart rate at the time of estimation, that is, ascending / descending of the heart rate.

すなわち、推定関数生成部13は、推定関数の正解データに対応する引数として、対応づいたタイミングに測定された加速度の値と心拍数の値を、正解データ(推定関数の出力)として、心拍数の値の変動に関する正解データ(上昇もしくは下降)を、一セットとし、測定された全てのタイミングについて、統計学習する。当該統計学習の結果、加速度と心拍数とが入力された場合に、心拍数の値の変動(上昇もしくは下降)を推定することができる推定関数が生成される。   That is, the estimation function generation unit 13 uses the acceleration value and the heart rate value measured at the corresponding timing as arguments corresponding to the correct data of the estimation function, and the heart rate as the correct data (output of the estimation function). The correct answer data (rising or descending) regarding the fluctuation of the value is taken as one set, and statistical learning is performed for all measured timings. As a result of the statistical learning, when acceleration and a heart rate are input, an estimation function capable of estimating a fluctuation (increase or decrease) in the value of the heart rate is generated.

推定関数fは、下記に示す式で定義され、正解データが上昇である場合は、f=1、下降である場合は、f=−1、となる。なお、xは所定のタイミングの加速度の値、rは当該加速度の値に係るタイミングに対応づいた(通常、同じタイミングでの)心拍数の値を示す。また、sin(Δr)は、心拍数の上昇、下降を示す変数である。
The estimation function f is defined by the following equation, and f = 1 when the correct answer data is rising, and f = −1 when the correct data is falling. Note that x represents an acceleration value at a predetermined timing, and r represents a heart rate value (usually at the same timing) corresponding to the timing related to the acceleration value. Further, sin (Δr) is a variable indicating an increase or decrease in heart rate.

また、推定関数生成部13は、測定タイミング毎に、加速度に関する時系列データの値、心拍数に関する時系列データの値に所定の係数を掛け合わせた値、該所定の係数に応じた心拍数に関する時系列データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを、追加学習用データとしてさらに統計学習用データとする。   In addition, the estimation function generation unit 13 relates to a value of time series data related to acceleration, a value obtained by multiplying a value of time series data related to heart rate by a predetermined coefficient, and a heart rate corresponding to the predetermined coefficient for each measurement timing. A set of correct data relating to fluctuations in the value of the time-series data is further set as statistical learning data as additional learning data.

所定の係数としては、0より大きく1より小さい値(例えば0.9)や、1より大きい値(例えば1.1)などが考えられる。そして、所定の係数に応じた正解データは、0より大きく1より小さい値を所定の係数とした場合には上昇、1より大きい値を所定の係数にした場合には下降、とすることが考えられる。   As the predetermined coefficient, a value larger than 0 and smaller than 1 (for example, 0.9), a value larger than 1 (for example, 1.1), and the like are conceivable. The correct answer data corresponding to the predetermined coefficient may be increased when a value greater than 0 and smaller than 1 is set as the predetermined coefficient, and decreased when a value greater than 1 is set as the predetermined coefficient. It is done.

例えば、所定の係数を、0.9とした場合の、学習パラメータである正解データは、上昇と決める。上昇の正解データは下記に示す式で定義され、f=1となる。なお、xは所定のタイミングの加速度の値、rは当該加速度の値に係るタイミングに対応づいた(通常、同じタイミングでの)心拍数の値を示す。また、sinup(Δr)は、心拍数が上昇することを示す変数である。
For example, when the predetermined coefficient is 0.9, the correct answer data that is a learning parameter is determined to rise. The correct data for the rise is defined by the following formula, and f = 1. Note that x represents an acceleration value at a predetermined timing, and r represents a heart rate value (usually at the same timing) corresponding to the timing related to the acceleration value. Sin up (Δr) is a variable indicating that the heart rate increases.

例えば、所定の係数を、1.1とした場合の、学習パラメータである正解データは、下降と決める。下降の正解データは下記に示す式で定義され、f=−1となる。なお、xは所定のタイミングの加速度の値、rは当該加速度の値に係るタイミングに対応づいた(通常、同じタイミングでの)心拍数の値を示す。また、sindown(Δr)は、心拍数が下降することを示す変数である。
For example, when the predetermined coefficient is 1.1, correct data that is a learning parameter is determined to fall. The descending correct answer data is defined by the following formula, and f = -1. Note that x represents an acceleration value at a predetermined timing, and r represents a heart rate value (usually at the same timing) corresponding to the timing related to the acceleration value. Further, sin down (Δr) is a variable indicating that the heart rate decreases.

また、推定関数生成部13は、学習用データ入力部11により入力された加速度に関する時系列データの値を統計学習用データとするに際しては、3軸加速度センサーにより測定された加速度の加速度のノルムを算出する。そして、データをフーリエ解析(FFT解析)して周波数軸のデータに変換する処理や、フィルタリング処理、トレンドの除去等が行われてもよい。これらの処理は、すべて連続して行われてもよいし、それぞれ独立して個別に行われてもよい。当該フーリエ解析、フィルタリング処理、トレンドの除去については、従来の手法を用いることができる。なお、上述したフーリエ解析等の処理は、測定した一の加速度から、様々な特徴のあるデータ(パラメータ)を作成するためのデータ加工処理である。このようなデータ加工処理の一例として、時刻tにおける加速度ノルムとして加速度ノルム変換値n(時刻tの前に加速度が測定されたタイミングである時刻t-1における加速度ノルム変換値nt-1と時刻tにおける加速度ノルムの測定値n´を所定の比率で足し合せることにより算出)を用いることが考えられる。加速度ノルム変換値nは時刻t-1における加速度ノルム変換値nt-1と時刻tにおける加速度ノルムの測定値n´の足し合せる比率を変えることで、様々なデータ(パラメータ)を作成することができる。このように、測定した一の加速度から、複数のデータ(パラメータ)を作成することができるが、加速度に関する統計学習用データとしては、単に測定した一の加速度を採用してもよいし、測定した一の加速度から作成した複数のデータ(パラメータ)のうちいずれかのデータを採用してもよいし、複数のデータ(パラメータ)のすべてを採用してもよい。 In addition, the estimation function generation unit 13 sets the acceleration norm of the acceleration measured by the three-axis acceleration sensor when the time-series data value related to the acceleration input by the learning data input unit 11 is used as the statistical learning data. calculate. Then, processing for converting the data into frequency axis data by performing Fourier analysis (FFT analysis), filtering processing, trend removal, and the like may be performed. These processes may all be performed continuously, or may be performed independently of each other. Conventional methods can be used for the Fourier analysis, filtering processing, and trend removal. Note that the above-described processing such as Fourier analysis is a data processing process for creating data (parameters) having various characteristics from one measured acceleration. As an example of such a data processing process, an acceleration norm conversion value n t (acceleration norm conversion value n t-1 at time t-1 which is a timing at which acceleration is measured before time t) is used as an acceleration norm at time t. it is considered to use a calculation) by summing the measured values n't of the acceleration norm at time t at a predetermined ratio. Acceleration norm conversion value n t is by changing the adding tailor ratio measurements n't of the acceleration norm in the acceleration norm conversion value n t-1 and time t at time t-1, to create various data (parameters) be able to. As described above, a plurality of data (parameters) can be created from the measured acceleration, but the measured acceleration may be simply used as the statistical learning data regarding acceleration. Any one of a plurality of data (parameters) created from one acceleration may be employed, or all of the plurality of data (parameters) may be employed.

入力部14は、第1の種別である加速度の入力値と、第2の種別である心拍数の入力値とを受けつける入力手段である。入力部14が受けつける加速度の入力値とは、加速度センサー15が測定した加速度を入力部14が受信したものである。   The input unit 14 is an input unit that receives an acceleration input value that is a first type and a heart rate input value that is a second type. The input value of acceleration received by the input unit 14 is a value obtained by the input unit 14 receiving the acceleration measured by the acceleration sensor 15.

加速度センサー15は、学習用データ測定部12の加速度センサー24と同様の機能を有する装置である。加速度センサー15は、腕時計型端末23と同様に通信機能を有しており、測定した加速度を時系列データ処理サーバ2に送信する。   The acceleration sensor 15 is a device having the same function as the acceleration sensor 24 of the learning data measurement unit 12. The acceleration sensor 15 has a communication function like the wristwatch type terminal 23 and transmits the measured acceleration to the time-series data processing server 2.

また、入力部14が受けつける心拍数の入力値とは、後述する出力部19が出力した心拍数の値とすることができる。すなわち、入力部14は、あるタイミングで出力部19が出力した次のタイミングの心拍数の値を、次のタイミングの心拍数の入力値とすることができる。   Further, the input value of the heart rate received by the input unit 14 can be a heart rate value output by the output unit 19 described later. That is, the input unit 14 can use the value of the heart rate at the next timing output from the output unit 19 at a certain timing as the input value of the heart rate at the next timing.

なお、入力部14は、加速度センサー15が測定した加速度の値を、測定した加速度の値毎に入力してもよいし、複数の加速度の値をまとめて入力するものであってもよい。入力部14は、複数の加速度の値をまとめて入力する場合には、複数の加速度の測定順序を考慮して入力する。なお、加速度センサー15により測定された加速度は、加速度ノルムが算出された後に、データをフーリエ解析(FFT解析)して周波数軸のデータに変換する処理や、フィルタリング処理、トレンドの除去等が行われてもよい。   The input unit 14 may input the acceleration value measured by the acceleration sensor 15 for each measured acceleration value, or may input a plurality of acceleration values collectively. The input unit 14 inputs a plurality of acceleration values in consideration of the measurement order of the plurality of accelerations. For the acceleration measured by the acceleration sensor 15, after the acceleration norm is calculated, the data is subjected to Fourier analysis (FFT analysis) and converted to frequency axis data, filtering processing, trend removal, etc. May be.

初期値入力部16は、心拍数の入力値の初期値を入力部14に与えるものである。初期値入力部16から受けつける心拍数の初期値は、時系列データ処理システム1を用いるユーザ毎に該ユーザの平均的な心拍数を設定できることとしてもよいし、全ユーザを想定した平均的な心拍数をデフォルト設定してもよい。初期値入力部16は、初期値をユーザの入力を受けつけることで設定可能としてもよいし、予め記憶されている初期値を設定してもよい。入力部14は、心拍数の初期値として初期値入力部16から心拍数の初期値を受けつけ、その後の心拍数の入力値は、上述した、出力部19が出力した心拍数を用いることができる。   The initial value input unit 16 gives an initial value of the input value of the heart rate to the input unit 14. The initial value of the heart rate received from the initial value input unit 16 may be set so that an average heart rate of the user can be set for each user using the time-series data processing system 1, or an average heart rate assuming all users. The number may be defaulted. The initial value input unit 16 may be able to set an initial value by accepting a user input, or may set an initial value stored in advance. The input unit 14 receives the initial value of the heart rate from the initial value input unit 16 as the initial value of the heart rate, and the heart rate output by the output unit 19 described above can be used as the input value of the subsequent heart rate. .

入力値変動推定部17は、第1の種別である加速度の入力値と、第2の種別である心拍数の入力値と、推定関数とから、心拍数の値の、心拍数の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定手段である。ここで、入力値変動推定部17が変動を推定するために用いる第1の種別である加速度の入力値とは、入力部14により入力された加速度をいい、第2の種別である心拍数の入力値とは、入力部14により入力された心拍数をいう。   The input value fluctuation estimation unit 17 converts the input value of the acceleration that is the first type, the input value of the heart rate that is the second type, and the estimation function into the input value of the heart rate that is the heart rate value. It is an input value fluctuation estimating means for estimating an input value fluctuation that is a fluctuation toward the next timing of the timing. Here, the input value of acceleration, which is the first type used by the input value fluctuation estimation unit 17 to estimate the fluctuation, refers to the acceleration input by the input unit 14, and the heart rate, which is the second type. The input value refers to the heart rate input by the input unit 14.

上述したとおり、推定関数fは、加速度の値と心拍数の値とから、心拍数の値の次のタイミングに向かっての変動、すなわち、心拍数の値の上昇もしくは下降を推定することができるものである。入力値変動推定部17は、推定関数生成部13が生成した推定関数fを用いることで、入力部14が受けつけた加速度及び心拍数の入力値から、次のタイミングに向かっての心拍数の値の上昇もしくは下降(入力値変動)を推定する。推定関数に入力される加速度の値と心拍数の値とは、学習の時と同様に互いに対応付いたタイミングに係る値である。推定の際には、実際に測定される値は加速度の値のみであり、心拍数の値は測定されない。従って、最初に測定される(最初に入力される)加速度の値に対応する心拍数の値を、初期値入力部16から入力される心拍数の値とする。後述するように次のタイミングの心拍数が算出されたら、その心拍数の値を次のタイミングの加速度の値に対応する心拍数の値とする。   As described above, the estimation function f can estimate the fluctuation of the heart rate value toward the next timing, that is, the rise or fall of the heart rate value, from the acceleration value and the heart rate value. Is. The input value fluctuation estimation unit 17 uses the estimation function f generated by the estimation function generation unit 13 so that the value of the heart rate toward the next timing from the acceleration and heart rate input values received by the input unit 14. Is estimated to rise or fall (input value fluctuation). The acceleration value and the heart rate value input to the estimation function are values related to timings corresponding to each other as in the learning. In the estimation, only the acceleration value is actually measured, and the heart rate value is not measured. Therefore, the heart rate value corresponding to the acceleration value measured first (input first) is set as the heart rate value input from the initial value input unit 16. As described later, when the heart rate at the next timing is calculated, the heart rate value is set as the heart rate value corresponding to the acceleration value at the next timing.

本実施形態のように、加速度と心拍数とから次のタイミングの心拍数の変動を推定する推定関数は、通常、入力部14により入力された加速度の入力値が比較的高い値であり、心拍数の入力値が比較的低い値である場合には変動を上昇と推定し、入力部14により入力された加速度の入力値が比較的低い値であり、心拍数の入力値が比較的高い値である場合には変動を下降と推定するものになる。   As in the present embodiment, the estimation function for estimating the fluctuation of the heart rate at the next timing from the acceleration and the heart rate is usually a value with a relatively high acceleration input value input by the input unit 14. When the input value of the number is a relatively low value, the fluctuation is estimated to be an increase, the input value of the acceleration input by the input unit 14 is a relatively low value, and the input value of the heart rate is a relatively high value In this case, the fluctuation is estimated to be down.

導出部18は、入力値変動と、第2の種別である心拍数の入力値とから、心拍数の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける心拍数の値を導出する導出手段である。   The deriving unit 18 is deriving means for deriving the value of the heart rate at the timing next to the timing related to the input value of the heart rate from the input value variation and the input value of the heart rate that is the second type.

導出部18による心拍数の値の導出は、下記に示す式で定義され、xは入力部14により直近に入力された加速度の値、rは入力部14により直近に入力された心拍数の値、rt+1は心拍数の入力値に係るタイミングの次のタイミングの心拍数の推定値、fは推定関数である。また、ξは、加速度のサンプリングレートと1秒間あたりの心拍数変化の最大値とから決まるパラメータであり、変動を決めるパラメータである。例えば加速度のサンプリングレートが50Hzであり、1秒間の心拍数変化の最大を5と仮定した場合には、ξは0.1(固定値)とされる。よって、例えば、推定関数fにより上昇すると推定された場合、f=1となり、ξが0.1であるので、心拍数の値rに0.1を足し合せた値が、心拍数の入力値に係るタイミングの次のタイミングの心拍数の推定値rt+1となる。
Deriving heart rate values by deriving unit 18 is defined by the formula shown below, x is the value of the input by the input unit 14 to the nearest acceleration, r t is the heart rate of the input to the last by the input unit 14 Value, r t + 1 is an estimated value of the heart rate at the timing next to the timing related to the input value of the heart rate, and f is an estimation function. Further, ξ is a parameter determined from the sampling rate of acceleration and the maximum value of heart rate change per second, and is a parameter determining fluctuation. For example, assuming that the acceleration sampling rate is 50 Hz and the maximum change in heart rate per second is 5, ξ is set to 0.1 (fixed value). Thus, for example, when it is estimated to rise by the estimation function f, since f = 1 becomes, xi] is 0.1, a value obtained by summing the 0.1 heart rate value r t is the input heart rate It becomes an estimated value r t + 1 of the heart rate at the timing next to the timing related to the value.

出力部19は、導出部18が導出した第2の種別である心拍数の値を出力する出力手段である。出力とは、例えば、モニタなどに表示してリアルタイムに確認できるようにしてもよいし、記憶媒体に出力して記憶させるものであってもよい。なお、出力部19が出力した心拍数の値は、当該心拍数の出力に係る入力部14における入力を受けつけたタイミングの次のタイミングの入力部14における心拍数の入力値とすることができる。   The output unit 19 is an output unit that outputs the value of the heart rate that is the second type derived by the deriving unit 18. The output may be, for example, displayed on a monitor so that it can be confirmed in real time, or output to a storage medium and stored. The heart rate value output by the output unit 19 can be the input value of the heart rate at the input unit 14 at the timing next to the timing at which the input at the input unit 14 relating to the output of the heart rate is received.

つぎに、図4により、時系列データ処理サーバ2のハードウェア構成について説明する。図4は、本発明の実施形態に係る時系列データ処理サーバ2のハードウェア構成を示す図である。図4に示すように、時系列データ処理サーバ2は、CPU101、主記憶装置であるRAM102及びROM103、通信を行うための通信モジュール104、並びにハードディスク等の補助記憶装置105等のハードウェアを備えるコンピュータを含むものとして構成される。これらの構成要素がプログラム等により動作することにより、上述した各機能が発揮される。   Next, the hardware configuration of the time-series data processing server 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a hardware configuration of the time-series data processing server 2 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the time-series data processing server 2 includes a CPU 101, a RAM 102 and a ROM 103 that are main storage devices, a communication module 104 for performing communication, and hardware such as an auxiliary storage device 105 such as a hard disk. It is comprised as containing. Each of the above-described functions is exhibited when these components are operated by a program or the like.

引き続いて、図5のフロー図を用いて、学習に関するフローを説明する。図5は、本発明の実施形態に係る時系列データ処理システム1の学習フローを示す図である。   Subsequently, a flow related to learning will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 5 is a diagram showing a learning flow of the time-series data processing system 1 according to the embodiment of the present invention.

まず、学習用データ入力部11により、加速度の時系列データが入力される(S101、学習用データ入力ステップ)。当該加速度の時系列データは、学習用データ測定部12の加速度センサー24により測定されたものである。   First, acceleration time-series data is input by the learning data input unit 11 (S101, learning data input step). The time series data of the acceleration is measured by the acceleration sensor 24 of the learning data measuring unit 12.

つぎに、推定関数生成部13により、学習用データ入力部11が入力した加速度の時系列データについて、加速度のノルムが算出される(S102、推定関数生成ステップ)。加速度センサー24は、通常3軸加速度センサーが用いられており、X軸、Y軸、Z軸で表される3次元空間の加速度が分離して測定されるため、推定関数生成部13により、加速度のノルムが算出される。   Next, the norm of the acceleration is calculated by the estimation function generation unit 13 for the time series data of the acceleration input by the learning data input unit 11 (S102, estimation function generation step). As the acceleration sensor 24, a three-axis acceleration sensor is usually used, and acceleration in a three-dimensional space represented by the X, Y, and Z axes is measured separately. The norm of is calculated.

つぎに、推定関数生成部13により、フーリエ解析(FFT解析)により周波数軸に変換する処理や、フィルタリング処理、トレンド除去等が行われる(S103、推定関数生成ステップ)。これらの処理は、すべて連続して行われてもよいし、それぞれ独立して個別に行われてもよい。なお、当該処理は、様々な特徴のあるデータ(パラメータ)を作成するためのデータ加工処理であり、このようなデータ加工処理の一例として、時刻tにおける加速度ノルムとして加速度ノルム変換値n(時刻tの前に加速度が測定されたタイミングである時刻t-1における加速度ノルム変換値nt-1と時刻tにおける加速度ノルムの測定値n´を所定の比率で足し合せることにより算出)を用いることが考えられる。 Next, the estimation function generation unit 13 performs processing for conversion to the frequency axis by Fourier analysis (FFT analysis), filtering processing, trend removal, and the like (S103, estimation function generation step). These processes may all be performed continuously, or may be performed independently of each other. The process is a data processing process for creating data (parameters) having various characteristics. As an example of such a data processing process, an acceleration norm conversion value n t (time calculated by adding the acceleration norm conversion value n t-1 at time t-1 which is the timing when acceleration is measured before t and the acceleration norm measurement value n ′ t at time t at a predetermined ratio). It is possible.

また、学習用データ入力部11により、心拍数の時系列データが入力される(S104、学習用データ入力ステップ)。当該心拍数の時系列データは、学習用データ測定部12の心拍数モニタ21により測定されたものである。   The learning data input unit 11 inputs time series data of heart rate (S104, learning data input step). The time-series data of the heart rate is measured by the heart rate monitor 21 of the learning data measurement unit 12.

学習用データ入力部11により入力された心拍数の時系列データは、推定関数生成部13により、フィルタリング処理が行われ、ノイズ成分が除去される(S105、推定関数生成ステップ)。   The time-series data of the heart rate input by the learning data input unit 11 is subjected to filtering processing by the estimation function generation unit 13 to remove noise components (S105, estimation function generation step).

そして、推定関数生成部13により、フィルタリング後の心拍数に関する時系列データの各値について、各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動(上昇もしくは下降)が、心拍数に関する時系列データの各値の変動に関する正解データと決定される(S106、推定関数生成ステップ)。   Then, for each value of the time-series data related to the filtered heart rate by the estimation function generation unit 13, the fluctuation of each value toward the value of the timing at which the value was measured next to the timing at which each value was measured. (Increase or decrease) is determined as the correct answer data regarding the variation of each value of the time series data regarding the heart rate (S106, estimation function generation step).

また、推定関数生成部13により、心拍数の時系列データの測定タイミング毎の各値に、0.9を掛け合わせた値が算出される(S107、推定関数生成ステップ)。そして、各値に0.9を掛け合わせた値の変動に関する正解データは、上昇とされる(S108、推定関数生成ステップ)。   In addition, the estimation function generation unit 13 calculates a value obtained by multiplying each value at each measurement timing of the time series data of the heart rate by 0.9 (S107, estimation function generation step). And the correct data regarding the fluctuation | variation of the value which multiplied each value by 0.9 is made to rise (S108, an estimation function production | generation step).

また、推定関数生成部13により、心拍数の時系列データの測定タイミング毎の各値に、1.1を掛け合わせた値が算出される(S109、推定関数生成ステップ)。そして、各値に1.1を掛け合わせた値の変動に関する正解データは、下降とされる(S110、推定関数生成ステップ)。   Further, the estimation function generation unit 13 calculates a value obtained by multiplying each value at each measurement timing of the time series data of the heart rate by 1.1 (S109, estimation function generation step). And the correct data regarding the fluctuation | variation of the value which multiplied each value by 1.1 is made to fall (S110, an estimation function production | generation step).

そして、S101〜S110の処理を終えた後に、推定関数生成部13により、学習用データが測定されたタイミング毎に、加速度に関する時系列データの値、心拍数に関する時系列データの値、心拍数に関する時系列データの値の変動に関する正解データ、セットしたものがデータセットとして用意される(S111、推定関数生成ステップ)。ここで、心拍数に関する時系列データの値には、S107、S109で算出した所定の係数を掛け合わせた値を含む。また、心拍数に関する時系列データの値の変動に関する正解データには、S108、S110で上昇、下降の正解データとしたデータを含む。そして、S108で取得された正解データはS107で算出した所定の係数を掛け合わせた値及び加速度に関する時系列データの値と、S110で取得された正解データはS109で算出した所定の係数を掛け合わせた値及び加速度に関する時系列データの値と、それぞれ紐づいて、データセットとされる。   Then, after finishing the processing of S101 to S110, the estimation function generation unit 13 relates to the time-series data value related to acceleration, the time-series data value related to heart rate, and the heart rate at each timing when the learning data is measured. The correct answer data regarding the change in the value of the time series data and the set data are prepared as a data set (S111, estimation function generation step). Here, the value of the time series data relating to the heart rate includes a value obtained by multiplying the predetermined coefficient calculated in S107 and S109. Further, the correct answer data relating to the fluctuation of the value of the time series data relating to the heart rate includes the data that is the correct answer data of rising and falling in S108 and S110. The correct data obtained in S108 is multiplied by the value obtained by multiplying the predetermined coefficient calculated in S107 and the value of time series data related to acceleration, and the correct answer data obtained in S110 is multiplied by the predetermined coefficient calculated in S109. A data set is associated with each value and time-series data value related to acceleration.

そして、推定関数生成部13により、S111で用意したデータセットが統計学習され(S112、推定関数生成ステップ)、加速度に関する時系列データの値と心拍数に関する時系列データの値とから、心拍数の値の変動(上昇もしくは下降)を推定する推定関数が生成される(S113、推定関数生成ステップ)。以上が、本発明の実施形態に係る時系列データ処理システム1の学習フローの説明である。   Then, the estimation function generation unit 13 statistically learns the data set prepared in S111 (S112, estimation function generation step), and calculates the heart rate from the value of time series data related to acceleration and the value of time series data related to heart rate. An estimation function for estimating the fluctuation (increase or decrease) of the value is generated (S113, estimation function generation step). The above is the description of the learning flow of the time-series data processing system 1 according to the embodiment of the present invention.

引き続いて、図6のフローを用いて、推定に関するフローを説明する。図6は、本発明の実施形態に係る時系列データ処理システム1の推定フローを示す図である。   Subsequently, a flow relating to estimation will be described using the flow of FIG. FIG. 6 is a diagram showing an estimation flow of the time-series data processing system 1 according to the embodiment of the present invention.

まず、入力部14により、加速度の入力値と、心拍数の入力値とが受けつけられる(S201、入力ステップ)。この場合に、加速度の入力値は、加速度センサー15により測定された値である。心拍数の入力値の初期値は、初期値入力部16により値が設定される。なお、加速度センサー15により測定された加速度は、S102及びS103と同様に、加速度ノルムが算出された後に、データをフーリエ解析(FFT解析)して周波数軸のデータに変換する処理や、フィルタリング処理、トレンドの除去等が行われてもよい。   First, an input value of acceleration and an input value of heart rate are received by the input unit 14 (S201, input step). In this case, the input value of acceleration is a value measured by the acceleration sensor 15. The initial value of the heart rate input value is set by the initial value input unit 16. The acceleration measured by the acceleration sensor 15 is similar to S102 and S103. After the acceleration norm is calculated, the data is subjected to Fourier analysis (FFT analysis) and converted to frequency axis data, filtering processing, Trend removal or the like may be performed.

つぎに、入力値変動推定部17により、加速度の入力値、心拍数の入力値、推定関数とから、心拍数の値の、心拍数の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動(上昇もしくは下降)である入力値変動が推定される(S202、入力値変動推定ステップ)。   Next, the input value fluctuation estimating unit 17 changes the heart rate value from the acceleration input value, the heart rate input value, and the estimation function toward the timing next to the timing related to the heart rate input value. An input value fluctuation that is (up or down) is estimated (S202, input value fluctuation estimation step).

そして、導出部18により、上記の推定結果である入力値変動と、心拍数とから、心拍数の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける心拍数の値が導出される(S203、導出ステップ)。   Then, the derivation unit 18 derives the value of the heart rate at the timing next to the timing related to the input value of the heart rate from the fluctuation of the input value as the estimation result and the heart rate (S203, derivation step). .

そして、出力部19により、導出部18が導出した心拍数の値が出力される(S204、出力ステップ)。続いて、再度(例えば、加速度の測定タイミング毎に)、S201〜S204の処理が繰り返される。このとき、S204で出力された心拍数の値は、次のタイミングにおける心拍数の入力値とされ、入力部14により入力が受けつけられる。以上が、本発明の実施形態に係る時系列データ処理システム1の推定フローの説明である。   Then, the heart rate value derived by the deriving unit 18 is output by the output unit 19 (S204, output step). Subsequently, the processes of S201 to S204 are repeated again (for example, every acceleration measurement timing). At this time, the heart rate value output in S204 is used as the input value of the heart rate at the next timing, and the input is accepted by the input unit 14. The above is the description of the estimation flow of the time-series data processing system 1 according to the embodiment of the present invention.

つぎに、本実施形態に係る時系列データ処理システム1の作用・効果について説明する。   Next, operations and effects of the time-series data processing system 1 according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る時系列データ処理システム1では、学習段階においては、推定関数生成部13が、加速度及び心拍数の値を測定したデータと、心拍数の各値の変動を学習することで、推定時に心拍数の値の変動を推定する推定関数を生成している。状態モデルを考慮していないため、学習用データの取得のデータ取得コストを低減するとともに、学習用データの学習を容易にすることができる。また、推定段階においては、入力値変動推定部17が、加速度の入力値と心拍数の入力値と推定関数とから、次のタイミングの心拍数の変動(上昇もしくは下降)を推定することができる。状態モデルを用いないため、状態モデルとの適合・不適合に係らず、心拍数を適切に推定することができる。   In the time-series data processing system 1 according to the present embodiment, in the learning stage, the estimation function generation unit 13 learns data obtained by measuring acceleration and heart rate values and fluctuations in each value of the heart rate. An estimation function for estimating the fluctuation of the heart rate value at the time of estimation is generated. Since the state model is not taken into consideration, it is possible to reduce the data acquisition cost for acquiring the learning data and facilitate learning of the learning data. In the estimation stage, the input value fluctuation estimation unit 17 can estimate the fluctuation (increase or decrease) of the heart rate at the next timing from the input value of acceleration, the input value of heart rate, and the estimation function. . Since the state model is not used, it is possible to appropriately estimate the heart rate regardless of conformity / nonconformity with the state model.

また、心拍数の値を直接推定するものではなく、変動を推定するものではあるものの、各時点での心拍数の値を次の時点での心拍数の値の推定に用いることで、変動の推定だけではなく、具体的な値の推定も適切に行える。   Although the heart rate value is not estimated directly, but the fluctuation is estimated, the heart rate value at each time point is used to estimate the heart rate value at the next time point. Not only estimation but also specific values can be estimated appropriately.

そして、本実施形態に係る時系列データ処理システム1では、心拍数の値を、次のタイミングの心拍数の値を推定する際に用いることができる。このことで、上昇・下降という2クラス分類のなかに、2クラス以上の状態の情報を持たせている。また、従来は、測定した加速度の値と状態モデルとから、心拍数の推定を行っていたところ、本実施形態に係る時系列データ処理システム1においては、加速度と心拍数とから次のタイミングの心拍数を推定することができる。すなわち、推定対象である心拍数の値を用いて次のタイミングの心拍数推定を行うことで、精度の高い適切なデータ推定を実現している。   In the time-series data processing system 1 according to this embodiment, the heart rate value can be used when estimating the heart rate value at the next timing. As a result, information on the state of two or more classes is provided in the two-class classification of ascending / descending. Conventionally, the heart rate is estimated from the measured acceleration value and the state model. In the time-series data processing system 1 according to the present embodiment, the next timing is determined from the acceleration and the heart rate. Heart rate can be estimated. That is, accurate data estimation with high accuracy is realized by estimating the heart rate at the next timing using the heart rate value to be estimated.

また、本実施形態に係る時系列データ処理システム1は、推定関数生成部13が、測定タイミング毎に、加速度の値、心拍数の値に所定の係数を掛け合わせた値、該所定の係数に応じた心拍数の値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを、さらに統計学習用データとすることにより、一の測定タイミングに係るデータから、複数セットの統計学習用データを用意することができ、統計学習を行うデータ量を効率的に増やし、推定時の精度を向上させることができる。また、測定した一のタイミングの心拍数の値に所定の係数を掛け合わせた値は、次のタイミングには、測定した一のタイミングの心拍数の値に向かって変動すると考えられるため、変動に関して精度の高い正解データを統計学習用データとすることができ、推定精度をより向上させることができる。   Further, in the time-series data processing system 1 according to the present embodiment, the estimation function generation unit 13 uses a value obtained by multiplying the acceleration coefficient and the heart rate value by a predetermined coefficient at each measurement timing, and the predetermined coefficient. It is possible to prepare a plurality of sets of statistical learning data from the data related to one measurement timing by further setting the correct answer data regarding fluctuations in the value of the corresponding heart rate as statistical learning data. It is possible to efficiently increase the amount of data to be subjected to statistical learning and improve the accuracy at the time of estimation. Also, the value obtained by multiplying the measured heart rate value at one timing by a predetermined coefficient is considered to fluctuate toward the measured heart rate value at one timing at the next timing. Accurate correct data can be used as statistical learning data, and the estimation accuracy can be further improved.

ここで、推定関数を用いて心拍数の推定を行った場合の、推定値と実測値との関係について、図7及び図8により説明する。図7は、追加学習用データを用いずに統計学習を行った場合の推定関数を用いた、心拍数の推定値と、心拍数の実測値との関係を示した図である。図8は、追加学習用データを用いて統計学習を行った場合の推定関数を用いた、心拍数の推定値を心拍数の実測値との関係を示した図である。図7及び図8においては、縦軸は心拍数(図7においては、左軸が実際の心拍数、右軸が推定心拍数)を、横軸は時間を示している。   Here, the relationship between the estimated value and the actually measured value when the heart rate is estimated using the estimation function will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an estimated value of the heart rate and an actually measured value of the heart rate using an estimation function when statistical learning is performed without using additional learning data. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the estimated value of the heart rate and the actually measured value of the heart rate using the estimation function when statistical learning is performed using the additional learning data. 7 and 8, the vertical axis indicates the heart rate (in FIG. 7, the left axis indicates the actual heart rate and the right axis indicates the estimated heart rate), and the horizontal axis indicates time.

図7に示すように、統計学習用データとして、追加学習用データを与えない場合には、上昇、下降という2クラス分類での誤認識は少ない(上昇・下降の分類誤認識率:0.0268)ものの、心拍数の値の推定は正しく行えていない箇所が見られ、スケールが合っていないと考えられる。   As shown in FIG. 7, when additional learning data is not provided as statistical learning data, there are few misrecognitions in the two-class classification of ascending and descending (rising / decreasing classification misrecognition rate: 0.0268. ) However, there are places where heart rate values are not estimated correctly, and the scale is not appropriate.

一方で、図8に示すように、統計学習用データとして、追加学習用データを与えた場合には、上昇、下降という分類を正確に行う(上昇・下降の分類誤認識率:0.0159)とともに、心拍数の値の推定についても高精度で行うことができている。   On the other hand, as shown in FIG. 8, when additional learning data is given as statistical learning data, the classification of ascending and descending is correctly performed (classification error recognition rate of ascending and descending: 0.0159). At the same time, the estimation of the value of the heart rate can be performed with high accuracy.

また、本実施形態に係る時系列データ処理システム1は、入力部14が、出力部19が出力した心拍数の値を、次のタイミングにおける心拍数の入力値として受けつけることにより、連続して加速度が測定される場合において、時系列データである心拍数の値を適切に推定することができる。   In the time-series data processing system 1 according to this embodiment, the input unit 14 receives the heart rate value output from the output unit 19 as an input value of the heart rate at the next timing, thereby continuously accelerating. Is measured, it is possible to appropriately estimate the value of the heart rate that is time-series data.

また、本実施形態に係る時系列データ処理システム1は、変動とは、上昇もしくは下降の2クラスとすることで、多クラスとしての設計の必要性をなくすとともに、より少ない処理量で、適切なデータ推定が可能となる。また、正解データの学習をより簡易化することができる。   Further, in the time series data processing system 1 according to the present embodiment, the fluctuation is made up of two classes of ascending or descending, thereby eliminating the necessity of designing as a multi-class and reducing the amount of processing appropriately. Data estimation is possible. In addition, learning of correct data can be simplified.

また、本実施形態に係る時系列データ処理システム1は、推定時において、従来からある統計的分類手法を用いることで、細かなパラメータ調整作業を必要とせず、柔軟な推定モデルの利用が可能になる。   In addition, the time-series data processing system 1 according to the present embodiment can use a flexible estimation model without requiring fine parameter adjustment work by using a conventional statistical classification method at the time of estimation. Become.

また、本実施形態に係る時系列データ処理システム1は、様々な状況の大量のデータを学習することにより、例えばバスに乗車しているときの振動や、自転車を漕ぐ際の特有の動きなど、詳細な状態における心拍数の推定についても適切に行えるようになる。   In addition, the time-series data processing system 1 according to the present embodiment learns a large amount of data in various situations, for example, vibration when riding a bus, specific movement when riding a bicycle, etc. It becomes possible to appropriately estimate the heart rate in a detailed state.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention is modified without departing from the scope described in the claims or applied to others. It may be.

例えば、本実施形態においては、第1の種別として加速度、第2の種別として心拍数の例を説明したが、これに限定されるものではなく、第1の種別と第2の種別とに相関関係があれば、第1の種別と第2の種別は、どのような事象であっても良い。   For example, in the present embodiment, an example of acceleration as the first type and heart rate as the second type has been described. However, the present invention is not limited to this, and the first type and the second type are correlated. As long as there is a relationship, the first type and the second type may be any event.

また、学習用データ入力部11により入力される第1の学習用データ及び第2の学習用データを測定するものとして、学習用データ測定部12を図3を用いて説明したが、学習用データ測定部12は、図3に示した構成に限定されない。例えば、図9に示したように、心拍数モニタ21で測定された心拍数が携帯端末26の携帯端末アプリ27に送信されるとともに、携帯端末26の加速度センサー28が測定した加速度が携帯端末アプリ27に送信され、携帯端末アプリ27は、送信された心拍数及び加速度を携帯端末26のストレージ29に記憶する、という構成とすることができる。また、例えば、図10に示したように、心拍数モニタ21で測定された心拍数が、携帯端末30の携帯端末アプリ31に送信され、当該心拍数の測定データが、マイクロデバイス32のマイクロデバイスアプリ33に送信され、マイクロデバイス32の加速度センサー34で測定された加速度がマイクロデバイスアプリ33に送信され、マイクロデバイスアプリ33が受信した加速度及び心拍数のデータを、ディスプレイ35に表示可能とするとともに、ストレージ36に記憶する、という構成とすることができる。また、例えば、図11に示したように、心拍数モニタ21で測定された心拍数が、携帯端末37の携帯端末アプリ38に送信され、マイクロデバイス40の加速度センサー41で測定された加速度が携帯端末37の携帯端末アプリ38に送信され、携帯端末37の携帯端末アプリ38が受信した加速度及び心拍数のデータを、ディスプレイ42に表示可能とするとともに、ストレージ39に記憶する、という構成とすることができる。なお、携帯端末アプリとマイクロデバイスアプリとは、同じオープンソース・オペレーティングシステム上で実行されるものであってもよい。   Further, although the learning data measurement unit 12 has been described with reference to FIG. 3 as measuring the first learning data and the second learning data input by the learning data input unit 11, the learning data The measurement unit 12 is not limited to the configuration shown in FIG. For example, as shown in FIG. 9, the heart rate measured by the heart rate monitor 21 is transmitted to the mobile terminal application 27 of the mobile terminal 26, and the acceleration measured by the acceleration sensor 28 of the mobile terminal 26 is the mobile terminal application. 27, the mobile terminal application 27 can store the transmitted heart rate and acceleration in the storage 29 of the mobile terminal 26. For example, as shown in FIG. 10, the heart rate measured by the heart rate monitor 21 is transmitted to the mobile terminal application 31 of the mobile terminal 30, and the measurement data of the heart rate is the micro device of the micro device 32. The acceleration measured by the acceleration sensor 34 of the micro device 32 and transmitted to the application 33 is transmitted to the micro device application 33, and the acceleration and heart rate data received by the micro device application 33 can be displayed on the display 35. The data can be stored in the storage 36. For example, as shown in FIG. 11, the heart rate measured by the heart rate monitor 21 is transmitted to the portable terminal application 38 of the portable terminal 37, and the acceleration measured by the acceleration sensor 41 of the micro device 40 is portable. The acceleration and heart rate data transmitted to the mobile terminal application 38 of the terminal 37 and received by the mobile terminal application 38 of the mobile terminal 37 can be displayed on the display 42 and stored in the storage 39. Can do. Note that the mobile terminal app and the micro device app may be executed on the same open source operating system.

なお、上述したマイクロデバイスとは、ディスプレイ、加速度センサーを備え、移動体通信等の無線通信の機能が付いたものであり、腕時計のように腕に装着できるものなどが考えられる。また、携帯端末アプリ、マイクロデバイスアプリとは、それぞれ、携帯端末、マイクロデバイス上で実行され、携帯端末、マイクロデバイスを上述した学習用データ測定部として機能させるためのアプリケーションであり、これらのアプリケーションは、オープンプラットフォームで開発されたものなどが考えられる。   Note that the above-described microdevice includes a display and an acceleration sensor, and has a function of wireless communication such as mobile communication, and can be a device that can be worn on an arm like a wristwatch. The mobile terminal application and the micro device application are applications that are executed on the mobile terminal and the micro device, respectively, and cause the mobile terminal and the micro device to function as the above-described learning data measurement unit. Developed on an open platform can be considered.

また、学習用データ入力部11により入力される第1の学習用データ及び第2の学習用データは、学習用データ測定部12で測定される、として説明したが、これに限定されるものではなく、必ずしも測定されたデータである必要はない。   Further, the first learning data and the second learning data input by the learning data input unit 11 have been described as being measured by the learning data measurement unit 12, but the present invention is not limited to this. There is no need to be measured data.

また、推定関数生成部13による推定関数の生成時の統計学習は、ランダムフォレストにより実施されるとしたが、これに限定されるものではなく、他の統計学習方法、例えばAdaboost等で行われるものであっても良い。   Further, the statistical learning at the time of generation of the estimation function by the estimation function generation unit 13 is performed by a random forest. However, the present invention is not limited to this, and is performed by another statistical learning method such as Adaboost. It may be.

また、学習用データ測定部12による加速度と心拍数との測定において、加速度と心拍数のサンプリングレートを同一とする、として説明したが、これに限定されるものではなく、双方のサンプリングレートを異なるものとしても良い。例えば、加速度のサンプリングレートを50Hz、心拍数のサンプリングレートを1Hzとした場合には、加速度は1秒間に50、心拍数は1秒間に1のデータを測定することとなる。この場合、最初の測定タイミングを同期させると、加速度の1つ目のデータは心拍数の1つ目のデータと、加速度の51個目のデータは心拍数の2つ目のデータと測定タイミングが対応づくこととすればよい。この場合、加速度の2つ目〜50個目のデータに対応づく心拍数の測定値がないため、推定関数生成部13による統計学習時に問題となる。このようなサンプリングレートが異なる場合には、推定学習生成部13は、サンプリングレートが小さい時系列データについて、ある測定タイミングの値と次の測定タイミングの値とを比較することで、サンプリングレートが大きい時系列データの各値に対応づく、サンプリングレートが小さい時系列データの値を決定する。上述の例であれば、例えば、心拍数の1つ目のデータの値が50であり、心拍数の2つ目のデータの値が100であったとすると、加速度の2つ目〜50個目のデータに対応づく心拍数の値は、例えば、それらのデータの値から補間(内挿)を行うことによってそれぞれ51〜99の値となるようにする。このようにすることで、加速度と心拍数のサンプリングレートが異なる場合においても、推定関数生成部13による統計学習を適切に行うことができる。   Further, in the measurement of the acceleration and the heart rate by the learning data measurement unit 12, it has been described that the sampling rate of the acceleration and the heart rate are the same. However, the present invention is not limited to this, and both sampling rates are different. It is good as a thing. For example, if the acceleration sampling rate is 50 Hz and the heart rate sampling rate is 1 Hz, the acceleration is 50 per second and the heart rate is 1 per second. In this case, when the first measurement timing is synchronized, the first acceleration data is the first heart rate data and the 51st acceleration data is the second heart rate data and the measurement timing. It is sufficient to respond. In this case, since there is no measurement value of the heart rate corresponding to the second to 50th acceleration data, there is a problem during statistical learning by the estimation function generation unit 13. When such sampling rates are different, the estimated learning generation unit 13 compares the value of a certain measurement timing with the value of the next measurement timing for time series data with a small sampling rate, so that the sampling rate is large. Corresponding to each value of the time series data, the value of the time series data having a small sampling rate is determined. In the above example, if the value of the first data of the heart rate is 50 and the value of the second data of the heart rate is 100, for example, the second to 50th accelerations. For example, the values of the heart rate corresponding to the data are set to values 51 to 99 by performing interpolation (interpolation) from the values of the data, for example. By doing in this way, even when the sampling rates of acceleration and heart rate are different, statistical learning by the estimation function generation unit 13 can be appropriately performed.

また、学習用データ測定部12により測定する加速度及び心拍数の時系列データは、ソフトウェアのバグ等により、設定したサンプリングレートどおりにデータが測定されないケースが想定される。例えば、サンプリングレートを10Hzと設定した加速度について、ある期間、1Hzでデータ測定が行われていた場合を考える。この場合には、推定関数生成部13は、1Hzでデータ測定が行われた期間の、加速度の値、各加速度の測定タイミングに対応づいた心拍数の値、該心拍数の変動を統計学習する際に、他の適切にデータ測定が行われた期間(設定したサンプリングレートである10Hzでデータ測定が行われた期間)と比較して、学習時の優先度(重み)を下げて、統計学習を行う。適切にデータ測定が行われておらず、測定間隔が広いデータについての優先度を下げて統計学習を行うことで、より精度の高い推定が行える推定関数を生成できる。また、このように測定間隔が広いデータについても、ガベージコレクションによる影響により学習データとできない、といった事態についても回避できる。   Further, it is assumed that the time series data of acceleration and heart rate measured by the learning data measuring unit 12 is not measured at the set sampling rate due to a software bug or the like. For example, let us consider a case where data is measured at 1 Hz for a certain period for an acceleration set at a sampling rate of 10 Hz. In this case, the estimation function generator 13 statistically learns the acceleration value, the heart rate value corresponding to the measurement timing of each acceleration, and the fluctuation of the heart rate during the period when the data measurement is performed at 1 Hz. On the other hand, the priority (weight) at the time of learning is lowered and statistical learning is compared with other periods in which data measurement is performed appropriately (periods in which data measurement is performed at a set sampling rate of 10 Hz). I do. By performing statistical learning by lowering the priority of data that is not properly measured and has a wide measurement interval, it is possible to generate an estimation function that enables more accurate estimation. In addition, it is possible to avoid such a situation that data having a wide measurement interval cannot be learned data due to the influence of garbage collection.

1…時系列データ処理システム、2…時系列データ処理サーバ、11…学習用データ入力部、12…学習用データ測定部、13…推定関数生成部、14…入力部。15、24、28、34、41…加速度センサー、16…初期値入力部、17…入力値変動推定部、18…導出部、19…出力部、21…心拍数モニタ、22、26、30、37…携帯端末、23…腕時計型端末、25、29、36、39…ストレージ、27、31、38…携帯端末アプリ、32、40…マイクロデバイス、33…マイクロデバイスアプリ、35、42…ディスプレイ、101…CPU、102…RAM、103…ROM、104…通信モジュール、105…補助記憶装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Time series data processing system, 2 ... Time series data processing server, 11 ... Data input part for learning, 12 ... Data measuring part for learning, 13 ... Estimation function production | generation part, 14 ... Input part. 15, 24, 28, 34, 41 ... acceleration sensor, 16 ... initial value input unit, 17 ... input value fluctuation estimation unit, 18 ... derivation unit, 19 ... output unit, 21 ... heart rate monitor, 22, 26, 30, 37 ... Mobile terminal, 23 ... Wristwatch type terminal, 25, 29, 36, 39 ... Storage, 27, 31, 38 ... Mobile terminal app, 32, 40 ... Micro device, 33 ... Micro device app, 35, 42 ... Display, 101 ... CPU, 102 ... RAM, 103 ... ROM, 104 ... communication module, 105 ... auxiliary storage device.

Claims (9)

互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力手段と、
前記第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、前記第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、前記測定タイミング毎に、前記第1の学習用データの値、前記第2の学習用データの値、前記第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、前記第1の種別の値と前記第2の種別の値とから、前記第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成手段と、
前記第1の種別の入力値と前記第2の種別の入力値とを受けつける入力手段と、
前記第1の種別の入力値と、前記第2の種別の入力値と、前記推定関数とから、前記第2の種別の値の、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定手段と、
前記入力値変動と、前記第2の種別の入力値とから、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける前記第2の種別の値を導出する導出手段と、
前記導出手段が導出した前記第2の種別の値を出力する出力手段と、
を備える時系列データ処理システム。
This is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and is a time-series data in which the value measurement timing is associated with the first type and the second type. Learning data input means for inputting the first learning data and the second learning data;
The variation of each value of the second learning data toward the value of the timing at which the value is measured next to the timing at which the value is measured is related to the variation of the value of the second learning data. Correct answer data, and for each measurement timing, a set of a value of the first learning data, a value of the second learning data, and correct data relating to fluctuations in the value of the second learning data Is used for statistical learning, and by performing statistical learning, an estimation function is generated that estimates a variation in the value of the second type from the value of the first type and the value of the second type. Function generation means;
Input means for receiving the input value of the first type and the input value of the second type;
The timing next to the timing related to the input value of the second type of the value of the second type from the input value of the first type, the input value of the second type, and the estimation function. Input value fluctuation estimation means for estimating fluctuations in the input value that are fluctuations toward
Derivation means for deriving a value of the second type at a timing next to a timing related to the input value of the second type from the input value variation and the input value of the second type;
Output means for outputting the value of the second type derived by the derivation means;
A time-series data processing system comprising:
前記推定関数生成手段が、前記測定タイミング毎に、前記第1の学習用データの値、前記第2の学習用データの値に所定の係数を掛け合わせた値、該所定の係数に応じた前記第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを、さらに統計学習用データとする、請求項1に記載の時系列データ処理システム。   The estimation function generating means, for each measurement timing, a value obtained by multiplying a value of the first learning data, a value of the second learning data by a predetermined coefficient, and the predetermined coefficient The time-series data processing system according to claim 1, wherein a set of correct data relating to fluctuations in the value of the second learning data is further set as statistical learning data. 前記入力手段が、前記出力手段が出力した前記第2の種別の値を、次のタイミングにおける前記第2の種別の入力値として受けつける、請求項1または2に記載の時系列データ処理システム。   3. The time-series data processing system according to claim 1, wherein the input unit accepts the value of the second type output by the output unit as the input value of the second type at the next timing. 前記変動とは、上昇もしくは下降のいずれかである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の時系列データ処理システム。   The time series data processing system according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluctuation is either ascending or descending. 互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力手段と、
前記第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、前記第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、前記測定タイミング毎に、前記第1の学習用データの値、前記第2の学習用データの値、前記第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、前記第1の種別の値と前記第2の種別の値とから、前記第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成手段と、
を備える時系列データ処理システム。
This is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and is a time-series data in which the value measurement timing is associated with the first type and the second type. Learning data input means for inputting the first learning data and the second learning data;
The variation of each value of the second learning data toward the value of the timing at which the value is measured next to the timing at which the value is measured is related to the variation of the value of the second learning data. Correct answer data, and for each measurement timing, a set of a value of the first learning data, a value of the second learning data, and correct data relating to fluctuations in the value of the second learning data Is used for statistical learning, and by performing statistical learning, an estimation function is generated that estimates a variation in the value of the second type from the value of the first type and the value of the second type. Function generation means;
A time-series data processing system comprising:
互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の入力値を受けつける入力手段と、
前記第1の種別の入力値と、前記第2の種別の入力値と、所定の推定関数とから、前記第2の種別の値の、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定手段と、
前記入力値変動と、前記第2の種別の入力値とから、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける前記第2の種別の値を導出する導出手段と、
前記導出手段が導出した前記第2の種別の値を出力する出力手段と、
を備える時系列データ処理システム。
Input means for receiving input values of a first type and a second type, which are different types;
From the input value of the first type, the input value of the second type, and a predetermined estimation function, the timing of the second type value next to the timing of the input value of the second type Input value fluctuation estimation means for estimating input value fluctuation which is a fluctuation toward timing;
Derivation means for deriving a value of the second type at a timing next to a timing related to the input value of the second type from the input value variation and the input value of the second type;
Output means for outputting the value of the second type derived by the derivation means;
A time-series data processing system comprising:
互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力ステップと、
前記第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、前記第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、前記測定タイミング毎に、前記第1の学習用データの値、前記第2の学習用データの値、前記第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、前記第1の種別の値と前記第2の種別の値とから、前記第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成ステップと、
前記第1の種別の入力値と前記第2の種別の入力値とを受けつける入力ステップと、
前記第1の種別の入力値と、前記第2の種別の入力値と、前記推定関数とから、前記第2の種別の値の、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定ステップと、
前記入力値変動と、前記第2の種別の入力値とから、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける前記第2の種別の値を導出する導出ステップと、
前記導出ステップにおいて導出した前記第2の種別の値を出力する出力ステップと、を含む時系列データ処理方法。
This is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and is a time-series data in which the value measurement timing is associated with the first type and the second type. A learning data input step for inputting the first learning data and the second learning data;
The variation of each value of the second learning data toward the value of the timing at which the value is measured next to the timing at which the value is measured is related to the variation of the value of the second learning data. Correct answer data, and for each measurement timing, a set of a value of the first learning data, a value of the second learning data, and correct data relating to fluctuations in the value of the second learning data Is used for statistical learning, and by performing statistical learning, an estimation function is generated that estimates a variation in the value of the second type from the value of the first type and the value of the second type. A function generation step;
An input step of receiving the input value of the first type and the input value of the second type;
The timing next to the timing related to the input value of the second type of the value of the second type from the input value of the first type, the input value of the second type, and the estimation function. An input value fluctuation estimation step for estimating an input value fluctuation that is a fluctuation toward
A derivation step of deriving a value of the second type at a timing next to a timing related to the input value of the second type from the input value variation and the input value of the second type;
An output step for outputting the value of the second type derived in the derivation step.
互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の値を測定したデータであり、値の測定タイミングが、第1の種別と第2の種別とで対応づいている時系列データである第1の学習用データと、第2の学習用データとをそれぞれ入力する学習用データ入力ステップと、
前記第2の学習用データの各値の、各値が測定されたタイミングの次に値が測定されたタイミングの値に向かっての変動を、前記第2の学習用データの各値の変動に関する正解データとし、前記測定タイミング毎に、前記第1の学習用データの値、前記第2の学習用データの値、前記第2の学習用データの値の変動に関する正解データ、をセットとしたものを統計学習用データとし、統計学習を行うことで、前記第1の種別の値と前記第2の種別の値とから、前記第2の種別の値の変動を推定する推定関数を生成する推定関数生成ステップと、
を含む時系列データ処理方法。
This is data obtained by measuring values of a first type and a second type, which are different types, and is a time-series data in which the value measurement timing is associated with the first type and the second type. A learning data input step for inputting the first learning data and the second learning data;
The variation of each value of the second learning data toward the value of the timing at which the value is measured next to the timing at which the value is measured is related to the variation of the value of the second learning data. Correct answer data, and for each measurement timing, a set of a value of the first learning data, a value of the second learning data, and correct data relating to fluctuations in the value of the second learning data Is used for statistical learning, and by performing statistical learning, an estimation function is generated that estimates a variation in the value of the second type from the value of the first type and the value of the second type. A function generation step;
Time-series data processing method including
互いに異なる種別である第1の種別と第2の種別の入力値を受けつける入力ステップと、
前記第1の種別の入力値と、前記第2の種別の入力値と、所定の推定関数とから、前記第2の種別の値の、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングに向かっての変動である入力値変動を推定する入力値変動推定ステップと、
前記入力値変動と、前記第2の種別の入力値とから、前記第2の種別の入力値に係るタイミングの次のタイミングにおける前記第2の種別の値を導出する導出ステップと、
前記導出ステップにおいて導出した前記第2の種別の値を出力する出力ステップと、
を含む時系列データ処理方法。
An input step for receiving input values of a first type and a second type which are different types;
From the input value of the first type, the input value of the second type, and a predetermined estimation function, the timing of the second type value next to the timing of the input value of the second type An input value fluctuation estimating step for estimating an input value fluctuation which is a fluctuation toward timing;
A derivation step of deriving a value of the second type at a timing next to a timing related to the input value of the second type from the input value variation and the input value of the second type;
An output step of outputting the value of the second type derived in the derivation step;
Time-series data processing method including
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