JP2015153230A - Wattage estimating method, wattage estimating apparatus, and program - Google Patents

Wattage estimating method, wattage estimating apparatus, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2015153230A
JP2015153230A JP2014027541A JP2014027541A JP2015153230A JP 2015153230 A JP2015153230 A JP 2015153230A JP 2014027541 A JP2014027541 A JP 2014027541A JP 2014027541 A JP2014027541 A JP 2014027541A JP 2015153230 A JP2015153230 A JP 2015153230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
residual
value
data
density function
power consumption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014027541A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊樹 小原
Toshiki Obara
俊樹 小原
隆司 藤田
Takashi Fujita
隆司 藤田
博久 古手川
Hirohisa Kotegawa
博久 古手川
直信 蓮實
Naonobu Hasumi
直信 蓮實
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Socionext Inc
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Socionext Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Socionext Inc filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2014027541A priority Critical patent/JP2015153230A/en
Publication of JP2015153230A publication Critical patent/JP2015153230A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the accuracy of forecasting the peak wattage of electric power consumption.SOLUTION: A wattage estimating apparatus 10 figures out a forecasting formula for wattage consumed by regression analysis on the basis of an observed wattage consumed corresponding to a value of performance information of a wattage estimation object device 1, calculates a density function 14a of the residual between a forecast wattage obtained by the forecasting formula and the observed wattage, extracts from data represented by the density function 14a on an area of the density function 14a (data extraction area 14h) containing a maximum point 14d having the largest residual out of maximum points 14b, 14c and 14d of the density function 14a, and figures out the forecasting formula of the peak level of wattage consumed on the basis of the extracted data.

Description

本発明は、電力見積方法、電力見積装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to a power estimation method, a power estimation device, and a program.

集積回路や情報機器等を設計する際、前もって消費電力を見積もることが行われている。例えば、電力見積対象となる装置の性能情報(MIPS(Million Instruction Per Second; 百万命令毎秒)値等)を用いて、消費電力を抽象化した電力モデルを作成し、その電力モデルを用いて消費電力を見積もる手法がある。電力モデルは、性能情報と係数との積の和を用いた線形式で表され、各係数は、回帰分析等を利用して求められる。   When designing an integrated circuit, an information device, or the like, power consumption is estimated in advance. For example, a power model that abstracts power consumption is created using the performance information (MIPS (Million Instruction Per Second) value, etc.) of the device that is the target of power estimation. There is a method for estimating power. The power model is expressed in a linear format using the sum of products of performance information and coefficients, and each coefficient is obtained using regression analysis or the like.

特開2007−293542号公報JP 2007-293542 A 特開2013−45328号公報JP2013-45328A

設計の際、パッケージ性能(放熱性能等)を選択する判断材料等にするために、消費電力のピーク値を予め予測する場合、装置の消費電力の観測値を用いて、線形計画法や回帰分析等によりピーク値の予測式を求めることが考えられる。   When predicting the peak value of power consumption in order to select the package performance (heat dissipation performance, etc.) when designing, linear programming and regression analysis using the observed power consumption of the device It is conceivable to obtain a peak value prediction formula by the above.

しかし、精度のよいピーク値の予測式を求めることは難しい。例えば、線形計画法の場合、観測値に外れ値があると精度のよい予測式は得られないし、回帰分析を用いる場合、消費電力がある性能情報の変化に対して複数の傾向を示すときも精度のよい予測式が得られない。そのため、消費電力のピーク値の予測精度が低くなってしまう。   However, it is difficult to obtain an accurate peak value prediction formula. For example, in the case of linear programming, an accurate prediction formula cannot be obtained if there are outliers in the observed value, and when using regression analysis, even when multiple trends are shown for changes in performance information with power consumption. An accurate prediction formula cannot be obtained. Therefore, the prediction accuracy of the peak value of power consumption becomes low.

発明の一観点によれば、電力見積装置が、電力見積対象装置の性能情報の値に応じた消費電力の観測値に基づき、回帰分析により前記消費電力の予測式を算出し、前記予測式により得られる予測値と前記観測値との残差の密度関数を算出し、前記密度関数が表すデータから、前記密度関数の極大点のうち前記残差が最大の極大点を含む前記密度関数の領域のデータを抽出し、抽出した前記データに基づき、前記消費電力のピーク値の予測式を算出する電力見積方法が提供される。   According to an aspect of the invention, the power estimation device calculates a prediction formula of the power consumption by regression analysis based on the observed value of power consumption according to the performance information value of the power estimation target device, and the prediction formula A density function of a residual between the predicted value obtained and the observed value is calculated, and from the data represented by the density function, a region of the density function including a maximum point where the residual is the maximum among the maximum points of the density function And a power estimation method for calculating a prediction formula for the peak value of the power consumption based on the extracted data.

開示の電力見積方法、電力見積装置及びプログラムによれば、消費電力のピーク値の予測精度を向上できる。   According to the disclosed power estimation method, power estimation apparatus, and program, it is possible to improve the prediction accuracy of the peak value of power consumption.

第1の実施の形態の電力見積方法及び電力見積装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the power estimation method and power estimation apparatus of 1st Embodiment. 第2の実施の形態に用いる電力見積装置のハードウェア例を示す図である。It is a figure which shows the hardware example of the electric power estimation apparatus used for 2nd Embodiment. 電力見積方法の一例の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an example of an electric power estimation method. MIPS値と消費電力との相関関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correlation of a MIPS value and power consumption. 残差の密度関数値を保持するルックアップテーブルの一例である。It is an example of the look-up table holding the density function value of a residual. Gaussianカーネルを用いて得られた残差の密度関数の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the density function of the residual obtained using the Gaussian kernel. 観測値及びMIPS値の抽出の一例の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an example of extraction of an observed value and a MIPS value. 特異データを除外する処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which excludes specific data. 残差密度関数の定義域の区間分けの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the area division of the definition area of a residual density function. 特異データを除外する処理の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the process which excludes specific data. データ抽出方法の第1の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st example of a data extraction method. 極大点の検出方法の一例の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an example of the detection method of a maximum point. データ抽出方法の第2の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd example of a data extraction method. 抽出されるデータの範囲の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the range of the data extracted. データ抽出方法の第3の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 3rd example of a data extraction method. データ抽出方法の第4の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 4th example of a data extraction method. 極小点の検出方法の一例の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an example of the detection method of a minimum point. 抽出された残差の密度関数の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the density function of the extracted residual. 抽出されたMIPS値と消費電力の観測値との相関関係を示す図である。It is a figure which shows the correlation between the extracted MIPS value and the observed value of power consumption. ピーク電力の予測例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of prediction of peak electric power.

以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の電力見積方法及び電力見積装置の一例を示す図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a power estimation method and a power estimation apparatus according to the first embodiment.

電力見積装置10は、プロセッサ11と記憶部12を有している。
プロセッサ11は、記憶部12に記憶されているデータ及びプログラムに基づき、電力見積処理を実行する。
The power estimation apparatus 10 includes a processor 11 and a storage unit 12.
The processor 11 executes power estimation processing based on data and programs stored in the storage unit 12.

記憶部12は、プロセッサ11が実行するプログラムや、各種データを記憶している。例えば、記憶部12は、以下に説明する電力見積処理に用いる電力情報D1や性能情報D2を記憶している。   The storage unit 12 stores programs executed by the processor 11 and various data. For example, the storage unit 12 stores power information D1 and performance information D2 used for power estimation processing described below.

電力情報D1は、電力見積対象装置1(プロセッサ、LSI(Large Scale Integrate circuit)、電気機器等)の性能情報D2の値に応じた消費電力の観測値(以下、単に観測値と呼ぶ)を含んでいる。観測値は、例えば、設計情報に基づくシミュレーションや、電力見積対象装置1と同様の性能を持つ装置に対する実機測定により得ることができる。   The power information D1 includes an observed value of power consumption (hereinafter simply referred to as an observed value) according to the value of the performance information D2 of the power estimation target device 1 (processor, LSI (Large Scale Integrate circuit), electrical equipment, etc.). It is out. The observed value can be obtained, for example, by simulation based on design information or actual machine measurement for a device having the same performance as the power estimation target device 1.

性能情報D2は、電力見積対象装置1の性能を評価する指標(MIPS(Million Instructions Per Second;百万命令毎秒)値、スループット等)を含む情報である。
以下、第1の実施の形態の電力見積方法の一例を説明する。
The performance information D2 is information including an index (MIPS (Million Instructions Per Second) value, throughput, etc.) for evaluating the performance of the power estimation target apparatus 1.
Hereinafter, an example of the power estimation method according to the first embodiment will be described.

まず、プロセッサ11は、記憶部12に記憶されている電力情報D1及び性能情報D2を読み出し、性能情報D2の値に応じた観測値に基づき、回帰分析により消費電力の予測式を算出する(ステップS1)。   First, the processor 11 reads the power information D1 and the performance information D2 stored in the storage unit 12, and calculates a prediction formula for power consumption by regression analysis based on the observed value corresponding to the value of the performance information D2 (step S1). S1).

例えば、消費電力をMIPS値で表わした線形式が、回帰方程式として用いられる。プロセッサ11は、線形式の係数を最小二乗法等により求めることで、消費電力の予測式を算出する。図1には、MIPS値と消費電力との関係を示す相関図が示されており、消費電力の予測式を表す回帰直線13aの一例が示されている。相関図において、縦軸は消費電力を示し、横軸は、MIPS値を示している。また、四角のプロット(例えば、プロット13b)は、観測値を示している。   For example, a linear format representing power consumption as MIPS values is used as the regression equation. The processor 11 calculates a prediction formula for power consumption by obtaining a linear coefficient by a least square method or the like. FIG. 1 shows a correlation diagram showing the relationship between the MIPS value and power consumption, and shows an example of a regression line 13a representing a prediction formula for power consumption. In the correlation diagram, the vertical axis indicates the power consumption, and the horizontal axis indicates the MIPS value. A square plot (for example, plot 13b) indicates the observed value.

次に、プロセッサ11は、消費電力の予測式により得られる予測値と観測値との残差の密度関数を算出する(ステップS2)。例えば、プロセッサ11は、各観測値から、消費電力の予測式により算出される消費電力の予測値を引いて、上記の残差を算出する。例えば、図1に示すプロット13bが示す観測値から算出される残差は、d1となる。なお、残差の算出はステップS1の処理で予め行ってもよい。残差の密度関数は、例えば、後述のような、カーネル密度推定法により求めることができる。   Next, the processor 11 calculates a density function of a residual between the predicted value obtained from the power consumption prediction formula and the observed value (step S2). For example, the processor 11 subtracts a predicted value of power consumption calculated by a power consumption prediction formula from each observed value to calculate the residual. For example, the residual calculated from the observed value indicated by the plot 13b shown in FIG. 1 is d1. Note that the residual may be calculated in advance in step S1. The density function of the residual can be obtained by a kernel density estimation method as described later, for example.

図1には、密度関数分布の例が示されており、残差の密度関数14aの例が示されている。密度関数の分布図において、縦軸は残差の密度を示し、横軸は残差を示している。図1の例では密度関数14aは、複数の極大点14b,14c,14dを有している。   FIG. 1 shows an example of a density function distribution, and an example of a residual density function 14a. In the distribution diagram of the density function, the vertical axis indicates the residual density, and the horizontal axis indicates the residual. In the example of FIG. 1, the density function 14a has a plurality of maximum points 14b, 14c, and 14d.

これは、消費電力が性能情報の値(図1の例の場合、MIPS値)に対して複数の傾向を示すことが考えられるからである。例えば、プロセッサを含む半導体集積回路において、プロセッサの命令には、整数演算が支配的な命令と浮動小数点演算が支配的な命令とが含まれ、それぞれの命令を実行する回路では、消費電力が異なることが考えられる。そのため、単に、MIPS値を用いた一次式で消費電力を予測すると、よい精度が得られない。   This is because it is considered that the power consumption shows a plurality of trends with respect to the value of performance information (MIPS value in the case of FIG. 1). For example, in a semiconductor integrated circuit including a processor, an instruction of a processor includes an instruction dominant in integer arithmetic and an instruction dominant in floating point arithmetic, and power consumption differs in a circuit executing each instruction. It is possible. Therefore, if the power consumption is simply predicted by a linear expression using the MIPS value, good accuracy cannot be obtained.

消費電力のピーク値(以下ピーク電力と呼ぶ)は、もし密度関数が、残差=0のときに極大値をもつ正規分布に近ければ、ピーク電力予測値=回帰分析による消費電力の予測値+3×残差の標準偏差、とすればよい。このとき、消費電力は99.8%程度、ピーク電力予測値以下に収まることになる。   The peak value of power consumption (hereinafter referred to as peak power) is the peak power predicted value = the predicted value of power consumption by regression analysis + 3 if the density function is close to a normal distribution having a maximum value when the residual = 0. X Standard deviation of residual may be used. At this time, the power consumption is about 99.8%, which is below the predicted peak power value.

しかし、図1の密度関数14aのように複数の極大点14b,14c,14dを含む場合は、上記の式でピーク電力を予測することは妥当ではない。
そこで、本実施の形態の電力見積方法では、さらに以下の処理が行われる。
However, when a plurality of maximum points 14b, 14c, and 14d are included as in the density function 14a in FIG. 1, it is not appropriate to predict the peak power using the above formula.
Therefore, in the power estimation method of the present embodiment, the following processing is further performed.

プロセッサ11は、密度関数が表すデータから、密度関数の極大点のうち、残差が最大の極大点を含む密度関数の領域のデータを抽出する(ステップS3)。
図1の密度関数14aの分布図の例では、極大点14b,14c,14dのうち、極大点14dが最大の残差となるため、この極大点14dを含む密度関数14aの領域のデータが抽出される。
The processor 11 extracts, from the data represented by the density function, data of the density function region including the maximum point having the maximum residual among the maximum points of the density function (step S3).
In the example of the distribution diagram of the density function 14a in FIG. 1, since the maximum point 14d is the maximum residual among the maximum points 14b, 14c, and 14d, data of the region of the density function 14a including the maximum point 14d is extracted. Is done.

ピーク電力は、パッケージ性能(放熱性能等)を選択する判断材料等にするために、消費電力の予測値に対して消費電力がより大きくなる観測値(つまり残差がより大きくなる観測値)に基づいて予測することが望ましいからである。   The peak power is used to determine the package performance (heat dissipation performance, etc.), etc., so that the power consumption is larger than the predicted power consumption value (ie, the residual value is larger). This is because it is desirable to make a prediction based on this.

データの抽出領域は、例えば、極大点14dの残差が平均値となるように決める方法が考えられる。例えば、プロセッサ11は、各観測値から算出される残差の中で、最高値となる残差から値の低い方へと残差の範囲を拡大しながら残差の平均値を算出していき、平均値が極大点14dの残差と同等となる残差の範囲をデータ抽出領域と決定する。図1の例では、残差の最大値14eから残差の低い方へと残差の範囲を拡大しながら残差の平均を算出していき、算出した残差の平均値が極大点14dの残差と同等になる残差の範囲をデータ抽出領域14hとして決定する。   As the data extraction area, for example, a method of determining the residual of the maximum point 14d to be an average value can be considered. For example, the processor 11 calculates the average of the residuals while expanding the range of the residuals from the highest residual to the lower one of the residuals calculated from the observed values. The residual range in which the average value is equivalent to the residual of the maximum point 14d is determined as the data extraction region. In the example of FIG. 1, the average of the residual is calculated while expanding the range of the residual from the maximum residual value 14e to the lower residual, and the calculated average of the residual is the maximum point 14d. The range of the residual that is equivalent to the residual is determined as the data extraction area 14h.

その他のデータ抽出方法については後述する。
抽出するデータは、データ抽出領域における残差、または、その残差に対応した消費電力の観測値を含む。
Other data extraction methods will be described later.
The data to be extracted includes a residual in the data extraction area or an observation value of power consumption corresponding to the residual.

ステップS3の処理後、プロセッサ11は、抽出したデータに基づき、ピーク電力の予測式を算出し(ステップS4)、ピーク電力の見積もりを行う(ステップS5)。
プロセッサ11は、例えば、データ抽出領域における残差の標準偏差に3を乗じた値を、設計マージンとして、ステップS1の処理で得られた消費電力の予測式に加算してピーク電力の予測式を算出する。
After the processing in step S3, the processor 11 calculates a prediction formula for peak power based on the extracted data (step S4), and estimates the peak power (step S5).
The processor 11 adds, for example, a value obtained by multiplying the standard deviation of the residual in the data extraction area by 3 to the power consumption prediction formula obtained in step S1 as a design margin, and obtains a peak power prediction formula. calculate.

また、プロセッサ11は、データ抽出領域における残差の標準偏差に3を乗じた値と平均値を、設計マージンとして、ステップS1の処理で得られた消費電力の予測式に加算してピーク電力の予測式を算出するようにしてもよい。またプロセッサ11は、データ抽出領域における残差に対応した消費電力の観測値とその観測値に対応した性能情報D2の値を用いて回帰分析及び残差の算出を再度行ってもよい。そして、プロセッサ11は、その回帰分析で得られた消費電力の予測式に、再度得られた残差の標準偏差に3を乗じた値を設計マージンとして加算してピーク電力の予測式を算出するようにしてもよい。   Further, the processor 11 adds the value obtained by multiplying the standard deviation of the residual in the data extraction region by 3 and the average value as a design margin to the power consumption prediction formula obtained in the process of step S1, and calculates the peak power. A prediction formula may be calculated. Further, the processor 11 may perform the regression analysis and the residual calculation again using the observed value of the power consumption corresponding to the residual in the data extraction area and the value of the performance information D2 corresponding to the observed value. Then, the processor 11 calculates a peak power prediction formula by adding, as a design margin, a value obtained by multiplying the standard deviation of the residual obtained again by 3 to the power consumption prediction formula obtained by the regression analysis. You may do it.

以上のように、本実施の形態の電力見積方法及び電力見積装置10では、回帰分析による消費電力の予測値と観測値の残差の密度関数が算出され、複数の極大点のうち残差が最大の極大点を含む密度関数の領域のデータが抽出され、ピーク値が予測される。   As described above, in the power estimation method and the power estimation apparatus 10 according to the present embodiment, the density function of the residual value between the predicted value of power consumption and the observed value by regression analysis is calculated, and the residual among the plurality of maximum points is calculated. Data of the density function region including the maximum maximum point is extracted, and the peak value is predicted.

これにより、観測値に外れ値がある場合や、消費電力が性能情報の変化に対して複数の傾向を示す場合でも、過大または過小にピーク電力が見積もられることを抑制でき、ピーク電力の予測精度を向上できる。   As a result, even when there are outliers in the observed values or when the power consumption shows multiple trends with respect to changes in performance information, it is possible to prevent the peak power from being estimated too much or too little, and the peak power prediction accuracy Can be improved.

以下、第2の実施の形態の電力見積装置及び電力見積方法の一例を説明する。
(電力見積装置の一例)
図2は、第2の実施の形態に用いる電力見積装置のハードウェア例を示す図である。
Hereinafter, an example of the power estimation apparatus and the power estimation method according to the second embodiment will be described.
(Example of power estimation device)
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware example of the power estimation apparatus used in the second embodiment.

電力見積装置は、例えば、図2に示すようなコンピュータ20で実現できる。コンピュータ20は、プロセッサ21によって装置全体が制御されている。プロセッサ21には、バス29を介してRAM(Random Access Memory)22と複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ21は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ21は、例えばCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはPLD(Programmable Logic Device)である。またプロセッサ21は、CPU、MPU、DSP、ASIC、PLDのうちの2以上の要素の組み合わせであってもよい。   The power estimation apparatus can be realized by a computer 20 as shown in FIG. The entire computer 20 is controlled by a processor 21. The processor 21 is connected to a RAM (Random Access Memory) 22 and a plurality of peripheral devices via a bus 29. The processor 21 may be a multiprocessor. The processor 21 is, for example, a central processing unit (CPU), a micro processing unit (MPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), or a programmable logic device (PLD). The processor 21 may be a combination of two or more elements among CPU, MPU, DSP, ASIC, and PLD.

RAM22は、コンピュータ20の主記憶装置として使用される。RAM22には、プロセッサ21に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM22には、プロセッサ21による処理に必要な各種データが格納される。   The RAM 22 is used as a main storage device of the computer 20. The RAM 22 temporarily stores at least part of an OS (Operating System) program and application programs to be executed by the processor 21. The RAM 22 stores various data necessary for processing by the processor 21.

バス29に接続されている周辺機器としては、HDD(Hard Disk Drive)23、グラフィック処理装置24、入力インタフェース25、光学ドライブ装置26、機器接続インタフェース27及びネットワークインタフェース28がある。   Peripheral devices connected to the bus 29 include an HDD (Hard Disk Drive) 23, a graphic processing device 24, an input interface 25, an optical drive device 26, a device connection interface 27, and a network interface 28.

HDD23は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込み及び読み出しを行う。HDD23は、コンピュータ20の補助記憶装置として使用される。HDD23には、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、及び各種データが格納される。なお、補助記憶装置としては、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。   The HDD 23 magnetically writes and reads data to and from the built-in disk. The HDD 23 is used as an auxiliary storage device of the computer 20. The HDD 23 stores an OS program, application programs, and various data. As the auxiliary storage device, a semiconductor storage device such as a flash memory can be used.

グラフィック処理装置24には、モニタ24aが接続されている。グラフィック処理装置24は、プロセッサ21からの命令に従って、画像をモニタ24aの画面に表示させる。モニタ24aとしては、CRT(Cathode Ray Tube)を用いた表示装置や液晶表示装置等がある。   A monitor 24 a is connected to the graphic processing device 24. The graphic processing device 24 displays an image on the screen of the monitor 24a in accordance with a command from the processor 21. Examples of the monitor 24a include a display device using a CRT (Cathode Ray Tube) and a liquid crystal display device.

入力インタフェース25には、キーボード25aとマウス25bとが接続されている。入力インタフェース25は、キーボード25aやマウス25bから送られてくる信号をプロセッサ21に送信する。なお、マウス25bは、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボール等がある。   A keyboard 25 a and a mouse 25 b are connected to the input interface 25. The input interface 25 transmits a signal sent from the keyboard 25a and the mouse 25b to the processor 21. The mouse 25b is an example of a pointing device, and other pointing devices can also be used. Examples of other pointing devices include a touch panel, a tablet, a touch pad, and a trackball.

光学ドライブ装置26は、レーザ光等を利用して、光ディスク26aに記録されたデータの読み取りを行う。光ディスク26aは、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスク26aには、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等がある。   The optical drive device 26 reads data recorded on the optical disc 26a using a laser beam or the like. The optical disk 26a is a portable recording medium on which data is recorded so that it can be read by reflection of light. The optical disk 26a includes a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable), and the like.

機器接続インタフェース27は、コンピュータ20に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。例えば機器接続インタフェース27には、メモリ装置27aやメモリリーダライタ27bを接続することができる。メモリ装置27aは、機器接続インタフェース27との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタ27bは、メモリカード27cへのデータの書き込み、またはメモリカード27cからのデータの読み出しを行う装置である。メモリカード27cは、カード型の記録媒体である。   The device connection interface 27 is a communication interface for connecting peripheral devices to the computer 20. For example, the device connection interface 27 can be connected to a memory device 27a and a memory reader / writer 27b. The memory device 27 a is a recording medium equipped with a communication function with the device connection interface 27. The memory reader / writer 27b is a device that writes data to the memory card 27c or reads data from the memory card 27c. The memory card 27c is a card-type recording medium.

ネットワークインタフェース28は、ネットワーク28aに接続されている。ネットワークインタフェース28は、ネットワーク28aを介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。   The network interface 28 is connected to the network 28a. The network interface 28 transmits / receives data to / from other computers or communication devices via the network 28a.

以上のようなハードウェア構成によって、第2の実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、第1の実施の形態に示した電力見積装置10も、図2に示したコンピュータ20と同様のハードウェアにより実現することができる。   With the hardware configuration described above, the processing functions of the second embodiment can be realized. The power estimation apparatus 10 shown in the first embodiment can also be realized by the same hardware as the computer 20 shown in FIG.

コンピュータ20は、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、第2の実施の形態の処理機能を実現する。コンピュータ20に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。例えば、コンピュータ20に実行させるプログラムをHDD23に格納しておくことができる。プロセッサ21は、HDD23内のプログラムの少なくとも一部をRAM22にロードし、プログラムを実行する。またコンピュータ20に実行させるプログラムを、光ディスク26a、メモリ装置27a、メモリカード27c等の可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えばプロセッサ21からの制御により、HDD23にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ21が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。   The computer 20 implements the processing functions of the second embodiment by executing a program recorded on a computer-readable recording medium, for example. A program describing the processing contents to be executed by the computer 20 can be recorded in various recording media. For example, a program to be executed by the computer 20 can be stored in the HDD 23. The processor 21 loads at least a part of the program in the HDD 23 into the RAM 22 and executes the program. A program to be executed by the computer 20 can also be recorded on a portable recording medium such as the optical disk 26a, the memory device 27a, and the memory card 27c. The program stored in the portable recording medium becomes executable after being installed in the HDD 23 under the control of the processor 21, for example. The processor 21 can also read and execute the program directly from the portable recording medium.

(電力見積方法の一例)
図3は、電力見積方法の一例の流れを示すフローチャートである。
以下に示す各処理の途中で生成されるデータは、適宜、RAM22またはHDD23に保持されていてもよい。また、以下に示す例では、性能情報としてMIPS値を用いるが、これに限定されるわけではなく、スループット等を用いてもよい。
(Example of power estimation method)
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of an example of the power estimation method.
Data generated in the middle of each process described below may be held in the RAM 22 or the HDD 23 as appropriate. In the example shown below, a MIPS value is used as performance information, but the present invention is not limited to this, and throughput or the like may be used.

プロセッサ21は、例えば、HDD23に記憶されている観測値とMIPS値を含む入力データIn1を取得して(ステップS10)、回帰分析を行う(ステップS11)。回帰分析には、以下の式(1)で示されるような線形式が回帰方程式として用いられる。   For example, the processor 21 acquires the input data In1 including the observed value and the MIPS value stored in the HDD 23 (step S10), and performs regression analysis (step S11). In the regression analysis, a linear form as shown by the following formula (1) is used as a regression equation.

Figure 2015153230
Figure 2015153230

式(1)において、説明変量xは、MIPS値を示し、目的変量yは、消費電力の予測値を示す。プロセッサ21は、式(1)に対して、ステップS10の処理で取得した各観測値を、目的変量yに代入し、各観測値でのMIPS値を説明変量xに代入して、最小二乗法等を用いて係数a0、a1を求める。これにより、消費電力の予測式が得られる。 In equation (1), the explanatory variable x represents the MIPS value, and the target variable y represents the predicted value of power consumption. For the equation (1), the processor 21 substitutes each observed value acquired in the process of step S10 for the objective variable y, substitutes the MIPS value at each observed value for the explanatory variable x, and uses the least square method. Etc. are used to find the coefficients a 0 and a 1 . Thereby, the prediction formula of power consumption is obtained.

さらに、ステップS11の処理では、プロセッサ21は、各観測値から、式(1)で与えられる予測値を引いて、予測値からの観測値の誤差を示す残差を算出する。残差は、以下の式(2)で算出される。   Furthermore, in the process of step S11, the processor 21 subtracts the predicted value given by Expression (1) from each observed value, and calculates a residual indicating the error of the observed value from the predicted value. The residual is calculated by the following equation (2).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

式(2)において、残差eiは、複数の消費電力の観測値のうち、i番目の観測値の予測値からの残差を示している。
図4は、MIPS値と消費電力との相関関係の一例を示す図である。
In equation (2), a residual e i indicates a residual from a predicted value of the i-th observed value among a plurality of observed power consumption values.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the correlation between the MIPS value and the power consumption.

横軸はMIPS値を示し、縦軸は消費電力を示している。また、四角、三角、十字、xマークで示されるプロット(例えば、プロットplt1)は、観測値を示している。プロットの形状の違う観測値は、例えば、観測時の電力見積対象の装置の動作(プログラム)が異なることを意味している。例えば、整数演算が支配的な命令の実行時の観測値と、浮動小数点演算が支配的な命令の実行時の観測値は異なるMIPS値に対する相関の大きさが異なることが考えられるため、複数の動作時における観測値が用いられる。   The horizontal axis indicates the MIPS value, and the vertical axis indicates the power consumption. In addition, a plot (for example, plot plt1) indicated by a square, a triangle, a cross, and an x mark indicates an observation value. Observation values with different plot shapes mean, for example, that the operation (program) of the power estimation target device at the time of observation is different. For example, since the observation value at the time of execution of an instruction dominated by integer arithmetic and the observation value at the time of execution of an instruction dominated by floating-point arithmetic may have different correlation magnitudes for different MIPS values, Observed values during operation are used.

図4に示す直線ln1は、プロセッサ21が式(1)から算出した回帰直線の一例であり、式(3)のような消費電力の予測式で示される。   A straight line ln1 illustrated in FIG. 4 is an example of a regression line calculated by the processor 21 from Expression (1), and is represented by a power consumption prediction expression such as Expression (3).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

直線ln1より上側にある観測値から式(2)で算出される残差は正値であり、直線ln1より下側にある観測値から式(2)で算出される残差は負値となる。例えば、プロットplt1の残差d11は、正値となる。   The residual calculated from the observed value above the straight line ln1 by the formula (2) is a positive value, and the residual calculated by the formula (2) from the observed value below the straight line ln1 is a negative value. . For example, the residual d11 of the plot plt1 is a positive value.

図4に示すように、消費電力とMIPS値とは、比較的よい相関を示しているが、観測値に対して式(2)により算出される残差、すなわち、回帰分析による予測値と観測値との誤差は、幅があり一様でないことが分かる。   As shown in FIG. 4, the power consumption and the MIPS value show a relatively good correlation, but the residual calculated by the equation (2) with respect to the observed value, that is, the predicted value and the observed value by regression analysis It can be seen that the error from the value has a width and is not uniform.

次に、プロセッサ21は、ステップS11の処理で算出した残差から、残差の密度関数を算出する(ステップS12)。残差の密度関数は、例えば、カーネル密度推定法により、式(4)を用いて算出できる。   Next, the processor 21 calculates a residual density function from the residual calculated in step S11 (step S12). The density function of the residual can be calculated using Equation (4) by, for example, a kernel density estimation method.

Figure 2015153230
Figure 2015153230

式(4)において、eiは式(2)によって算出されるi番目の観測値における残差、hはバンド幅、nは観測値の個数、Kはカーネル関数である。カーネル関数として、例えば、以下に示す式(5)、(6)、(7)が用いられる。 In the formula (4), e i is the residual of the i-th observation value calculated by Equation (2), h is the bandwidth, n represents the number of observations, K is a kernel function. As the kernel function, for example, the following equations (5), (6), and (7) are used.

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

式(5)はGaussianカーネル、式(6)はEpanechnikovカーネル、式(7)はRectangularカーネルである。
また、式(4)におけるバンド幅hは、例えば、以下に示す式(8)によって得られる。
Equation (5) is a Gaussian kernel, Equation (6) is an Epanechnikov kernel, and Equation (7) is a Rectangular kernel.
Further, the bandwidth h in the formula (4) is obtained by, for example, the following formula (8).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

式(8)において、nは観測値の個数、σは残差の標準偏差である。
後述の処理では、残差の密度関数に対して定積分等の処理を行うため、残差の密度関数の関数値を、ルックアップテーブルの形式で保持しておくものとする。以下に、ルックアップテーブルを表現するデータ構造の一例を示す。
In equation (8), n is the number of observation values, and σ is the standard deviation of the residual.
In the process described later, since a process such as definite integration is performed on the residual density function, the function value of the residual density function is held in the form of a lookup table. Below, an example of the data structure expressing a lookup table is shown.

Figure 2015153230
Figure 2015153230

式(9)において、emはtの最小値、eMはtの最大値、Δはtの増分幅を示す。
m、eMは、カーネル関数にEpanechnikovカーネル、Rectangularカーネルを用いた場合、例えば、密度関数の関数値が0となる最大点、最小点を算出し、それらの点が刻み増分幅Δの整数倍となるようにして与えることができる。以下に、一例として、em、eMを求める式を示す。
In the formula (9), e m is the minimum value of t, the maximum value of e M is t, delta represents an incremental width of t.
e m and e M are, for example, the maximum point and the minimum point at which the function value of the density function is 0 when the Epanechnikov kernel or the Rectangular kernel is used as the kernel function, and these points are integers of the increment increment Δ. Can be given to double. As an example, equations for obtaining e m and e M are shown below.

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

式(10)、(11)は、Epanechnikovカーネルのem、eMを求める式であり、式(12)、(13)は、Rectangularカーネルのem、eMを求める式である。また、min ei、max eiは、式(2)により得られる残差eiのそれぞれ最小値、最大値を示す。 Equation (10), (11) is e m, equation for e M of Epanechnikov kernel, formula (12), (13) is e m, equation for e M of Rectangular kernel. Further, min e i and max e i indicate the minimum value and the maximum value of the residual e i obtained by the equation (2), respectively.

カーネル関数にGaussianカーネルを用いた場合は、密度関数の関数値が0とならないため、em、eMを上記のように明示的に与えることが難しい。そこで、例えば、以下に示す式(14)、(15)によりem、eMを求めることができる。 When the Gaussian kernel is used as the kernel function, the function value of the density function does not become 0, so it is difficult to explicitly give e m and e M as described above. Therefore, for example, e m and e M can be obtained by the following equations (14) and (15).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

カーネル関数にGaussianカーネルを用いた場合、プロセッサ21は、まず、所定の値を持つε(例えば、ε=0.001)を設定する。次に、プロセッサ21は、式(14)のj=0,1,2,・・・についてtとtにおける残差の密度関数の値ξe(t)を計算し、ξe(t)<εとなる最大のtを、emとして求める。また、プロセッサ21は、式(15)のj=0,1,2,・・・についてtとtにおける残差の密度関数の値ξe(t)を計算し、ξe(t)>εとなる最小のtを、eMとして求める。 When the Gaussian kernel is used as the kernel function, the processor 21 first sets ε (for example, ε = 0.001) having a predetermined value. Next, the processor 21 calculates a value ξ e (t) of the residual density function at t and t for j = 0, 1, 2,... In the equation (14), and ξ e (t) < the maximum t that the epsilon, obtained as e m. Further, the processor 21 calculates the value ξ e (t) of the residual density function at t and t for j = 0, 1, 2,... In the equation (15), and ξ e (t)> ε Is determined as e M.

以下では、カーネル関数にGaussianカーネルを用いてピーク電力を見積もる方法を説明する。なお、カーネル関数はGaussianカーネルに限定されず、他のカーネル関数を用いても、以下と同様の方法によりピーク電力を見積もることができる。   Hereinafter, a method for estimating peak power using a Gaussian kernel as a kernel function will be described. Note that the kernel function is not limited to the Gaussian kernel, and the peak power can be estimated by the same method as described below even if another kernel function is used.

Gaussianカーネルを用いた場合に使用するルックアップテーブルと残差の密度関数の一例を以下に示す。
図5は、残差の密度関数値を保持するルックアップテーブルの一例である。図5において、tの増分幅Δは0.1、tの最小値emは−780、tの最大値eMは420である。
An example of a look-up table and a residual density function used when a Gaussian kernel is used is shown below.
FIG. 5 is an example of a look-up table that holds the density function value of the residual. 5, the increment width Δ of t 0.1, the minimum value e m of t -780, the maximum value e M of t is 420.

図6は、Gaussianカーネルを用いて得られた残差の密度関数の一例を示す図である。
横軸は残差を示し、縦軸は残差の密度を示している。図6に示すように、残差の密度関数は、残差の絶対値に対して対称ではなく、例えば、前述したように動作の違いによる観測値のMIPS値に対する相関の大きさの違いによって、複数の極値を有している。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a residual density function obtained using a Gaussian kernel.
The horizontal axis indicates the residual, and the vertical axis indicates the density of the residual. As shown in FIG. 6, the density function of the residual is not symmetric with respect to the absolute value of the residual. For example, as described above, due to the difference in the magnitude of the correlation with the observed MIPS value due to the difference in operation, It has multiple extreme values.

そのため、単に、MIPS値を用いた一次式で回帰分析を行い、得られた回帰方程式(消費電力の予測式)に残差の標準偏差等を設計マージンとして加算しピーク電力を予測すると、過大または過小な見積もりとなり、妥当な値が得られない可能性がある。また、電力見積対象装置が特異な状態(ほとんど発生しない状態)にあるときの観測値が、ピーク電力の予測精度を悪くすることも考えられる。   Therefore, simply performing regression analysis with a linear expression using MIPS values, and adding the standard deviation of the residual as a design margin to the obtained regression equation (power consumption prediction formula), predicting the peak power, It is an underestimation and there is a possibility that a reasonable value cannot be obtained. It is also conceivable that the observed value when the power estimation target device is in a peculiar state (a state that hardly occurs) deteriorates the peak power prediction accuracy.

本実施の形態では、プロセッサ21は、まず、電力見積対象装置が特異な状態にあるときのデータ(以下、特異データという)と判断したものを除外する。そして、プロセッサ21は、複数の極大点のうち残差が最大の極大点を含む密度関数の領域のデータを抽出する(ステップS13)。   In the present embodiment, the processor 21 first excludes data determined as data when the power estimation target device is in a unique state (hereinafter referred to as unique data). Then, the processor 21 extracts data of the density function region including the maximum point having the maximum residual among the plurality of maximum points (step S13).

ステップS13の処理を、図7のフローチャートを用いて説明する。
図7は、観測値及びMIPS値の抽出の一例の流れを示すフローチャートである。
まず、プロセッサ21は、各観測値及び各観測値に対応したMIPS値を、式(2)で算出した残差eiの昇順でソートする(ステップS131)。これは、以下の式(16)に示すように残差の昇順で電力値、MIPS値をソートすると、後述によるデータ抽出等の処理が容易になるからである。
The process of step S13 is demonstrated using the flowchart of FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing an exemplary flow of extracting observed values and MIPS values.
First, the processor 21 sorts the observed values and the MIPS values corresponding to the observed values in ascending order of the residual e i calculated by the equation (2) (step S131). This is because, when the power values and MIPS values are sorted in the ascending order of the residuals as shown in the following equation (16), processing such as data extraction described later becomes easy.

Figure 2015153230
Figure 2015153230

以下では、ソート順がk番目の残差をes(k)(1≦k≦n)(nは残差の個数(=観測値の個数))とし、es(k)に対応した観測値とMIPS値を、ys(k)、xs(k)で表わすことにする。 In the following, the k-th residual in the sort order is set to e s (k) (1 ≦ k ≦ n) (n is the number of residuals (= number of observed values)), and observations corresponding to e s (k) The value and the MIPS value are represented by y s (k) and x s (k) .

次に、プロセッサ21は、特異データを除外する(ステップS132)。例えば、プロセッサ21は、残差の密度関数を残差密度の大きさに基づき複数の区間に分割し、区間ごとに密度関数を積分して区間ごとの面積を算出し、面積の大きい区間を優先的に選択して、選択した区間内でデータを抽出する。特異データは、例えば、電力見積対象の装置が特異な状態にあるとき発生するため、その発生頻度が小さく、特異データの残差密度は小さい値となる。上記の方法により、面積の小さい区間(特異データが存在している可能性が高い区間)が選択され難くすることで、特異データを除外できる可能性が高くなる。   Next, the processor 21 excludes singular data (step S132). For example, the processor 21 divides the density function of the residual into a plurality of sections based on the magnitude of the residual density, calculates the area for each section by integrating the density function for each section, and prioritizes the section with a large area. The data is extracted within the selected section. The singular data is generated, for example, when the power estimation target device is in a singular state, so that the frequency of occurrence is small and the residual density of the singular data is a small value. By making it difficult to select a section having a small area (a section where there is a high possibility that unique data exists) by the above method, the possibility that specific data can be excluded increases.

以下、面積の大きい区間を優先的に選択して特異データを除外する方法を2例説明する。
(特異データ除外方法 その1)
図8は、特異データを除外する処理の一例を示すフローチャートである。
Hereinafter, two examples of a method for preferentially selecting a section having a large area and excluding specific data will be described.
(Specific data exclusion method 1)
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing for excluding specific data.

まず、プロセッサ21は、残差の密度関数ξe(t)の定積分を行うために、定積分の定義域の区間分けを行う(ステップS21)。定義域の区間分けは、残差の密度関数ξe(t)=0を与える各tにおいて行うことが望ましいが、Gaussianカーネルを用いた残差の密度関数は0の値をとらないため、例えば、以下のようにして、区間分けが行われる。 First, in order to perform definite integration of the density function ξ e (t) of the residual, the processor 21 divides the domain of the definite integration domain (step S21). The domain segmentation is preferably performed at each t giving a residual density function ξ e (t) = 0, but the residual density function using a Gaussian kernel does not take a value of 0. The section division is performed as follows.

図9は、残差密度関数の定義域の区間分けの一例を示す図である。
横軸は残差を示し、縦軸は残差の密度を示している。
まず、所定の値を持つε(例えば、ε=0.001)が設定される。次に、図5に示したようなルックアップテーブルが参照され、ξe(t)<εとなるt(残差)が探索され、そのtが、例えば、区間の境界の残差Ia1、Ia2(Ib1)、Ia3(Ib2)、Ia4(Ib3)、Ia5(Ib4)、Ia6(Ib5)として定められる。これにより、区間の集合I={(Ia1,Ib1),(Ia2,Ib2),・・・}が与えられる。ここで、例えば、区間(Ia1、Ib1)は、残差Ia1、Ib1間の区間を示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of sectioning the domain of the residual density function.
The horizontal axis indicates the residual, and the vertical axis indicates the density of the residual.
First, ε having a predetermined value (for example, ε = 0.001) is set. Next, a look-up table as shown in FIG. 5 is referred to, and t (residual) satisfying ξ e (t) <ε is searched. The t is, for example, the residual I a1 at the boundary of the section, I a2 (I b1 ), I a3 (I b2 ), I a4 (I b3 ), I a5 (I b4 ), I a6 (I b5 ). This gives a set of sections I = {(I a1 , I b1 ), (I a2 , I b2 ) ,. Here, for example, the section (I a1 , I b1 ) indicates a section between the residuals I a1 and I b1 .

なお、区間の幅がtの増分幅Δと一致する区間は、区間内のξe(t)がεより小さく(例えば、図9の区間(Ia3,Ib3)、(Ia4,Ib4))、その区間のデータが用いられることは考えにくいため、定積分の計算量削減のためにも除外することが望ましい。 In the section where the width of the section matches the increment width Δ of t, ξ e (t) in the section is smaller than ε (for example, the sections (I a3 , I b3 ) and (I a4 , I b4 ) in FIG. )), It is unlikely that the data in that section will be used, so it is desirable to exclude it in order to reduce the amount of calculation of the definite integral.

次に、プロセッサ21は、ステップS131の処理でソートしたes(k)、ys(k)、xs(k)を、ステップS21の処理で定めた区間に対応するように分割する(ステップS22)。後述のステップS24の処理を容易に行うため、このような処理が行われる。 Next, the processor 21 divides e s (k) , y s (k) , and x s (k) sorted in the process of step S131 so as to correspond to the section determined in the process of step S21 ( step S21 ). S22). Such a process is performed in order to easily perform the process of step S24 described later.

例えば、j番目の区間(Iaj,Ibj)に対応するデータは、Iaj<es(k)を満たす最小のkをkaj、es(k)<Ibjを満たす最大のkをkbjとすると、ソート順がkaj番目のデータから、kbj番目のデータまでとなる。 For example, the data corresponding to the j-th interval (I aj , I bj ) has a minimum k satisfying I aj < es (k) as kaj and a maximum k satisfying e s (k) <I bj as kbj. Then, the sort order is from the kajth data to the kbjth data.

以下の式(17)、(18)、(19)に、区間(Iaj,Ibj)の残差の列ej、観測値の列yj、MIPS値の列xjを示す。 The following formulas (17), (18), and (19) show the residual column e j , the observed value column y j , and the MIPS value column x j in the section (I aj , I bj ).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

Figure 2015153230
Figure 2015153230

次に、プロセッサ21は、ステップS21の処理で得られた区間に対して、残差の密度関数ξe(t)の定積分を計算する(ステップS23)。j番目の区間(Iaj,Ibj)における定積分は、例えば、以下の定積分の式(20)に、図5に示したようなルックアップテーブルの値を適用した区分求積法により行われる。 Next, the processor 21 calculates a definite integral of the density function ξ e (t) of the residual for the section obtained by the process of step S21 (step S23). The definite integration in the j-th interval (I aj , I bj ) is performed by, for example, a piecewise quadrature method in which the value of the lookup table as shown in FIG. Is called.

Figure 2015153230
Figure 2015153230

図9に示した例では、区間(Ia1,Ib1)、(Ia2,Ib2)、(Ia5,Ib5)に対してそれぞれ定積分が行われ、斜線部分で示す面積SA1、SA2、SA3が計算される。
その後、プロセッサ21は、ステップS23の処理で算出された面積が最大となる区間に対応するデータ(観測値、MIPS値、残差)を抽出する(ステップS24)。図9に示した例では、面積が最大となる区間は、(Ia5,Ib5)となる。よって、プロセッサ21は、ステップS22の処理で分割されたデータから、区間(Ia5,Ib5)のデータを抽出する。プロセッサ21は、抽出したデータを用いて、以降のステップS133の処理を行う。
In the example shown in FIG. 9, definite integration is performed for each of the sections (I a1 , I b1 ), (I a2 , I b2 ), (I a5 , I b5 ), and the areas SA1 and SA2 indicated by hatched portions. , SA3 is calculated.
After that, the processor 21 extracts data (observation value, MIPS value, residual) corresponding to the section where the area calculated in the process of step S23 is maximum (step S24). In the example shown in FIG. 9, the section with the largest area is (I a5 , I b5 ). Therefore, the processor 21 extracts the data in the section (I a5 , I b5 ) from the data divided in the process of step S22. The processor 21 performs the subsequent process of step S133 using the extracted data.

これによって、面積の小さい区間(特異データが存在している可能性が高い区間)のデータが用いられなくなるため、特異データを除外できる可能性が高くなる。
(特異データ除去方法 その2)
次に説明する特異データ除去方法では、プロセッサ21は、上記と同様に定義域の区間分け及び密度関数の定積分を行い、得られた定義域の中から、特定の条件に従ってある区分のデータを除去することで、特異データを除外する。以下、この方法について図10を用いて説明する。
As a result, data in a section having a small area (a section in which there is a high possibility that singular data exists) is not used, so that the possibility that singular data can be excluded increases.
(Specific data removal method 2)
In the singular data removal method described below, the processor 21 performs segmentation of the domain and definite integration of the density function in the same manner as described above. From the obtained domain, data of a certain segment is obtained according to a specific condition. By removing, singular data is excluded. Hereinafter, this method will be described with reference to FIG.

図10は、特異データを除外する処理の他の例を示すフローチャートである。
まず、プロセッサ21は、残差の密度関数ξe(t)の定義域に対して区間分けを行い(ステップS31)、区間に対応するようにS131の処理でソートしたes(k)、ys(k)、xs(k)を分割する(ステップS32)。その後、プロセッサ21は、ステップS31の処理で得られた区間に対してξe(t)の定積分を計算する(ステップS33)。これらステップS31、ステップS32及びステップS33の処理は、上記のステップS21、ステップS22及びステップS23の処理と同様である。
FIG. 10 is a flowchart illustrating another example of processing for excluding specific data.
First, the processor 21 divides an interval into the domain of the residual density function ξ e (t) (step S31) and sorts e s (k) , y sorted in S131 so as to correspond to the interval. s (k) and x s (k) are divided (step S32). Thereafter, the processor 21 calculates a definite integral of ξ e (t) for the section obtained by the process of step S31 (step S33). The processes in steps S31, S32, and S33 are the same as the processes in steps S21, S22, and S23.

次に、プロセッサ21は、分割した区間の何れかを選択して除去する(ステップS34)。
除去される区間は、予め設定されている区間除去条件に基づいて選択される。例えば、区間除去条件として、除去しない区間の数が決まっているときには、ステップS33の処理で算出された面積が最小の区間から優先的に除去される。また、面積が最大となる区間内の残差の平均値及び分散より外側にある区間を除去する、という区間除去条件が設定されているときには、区間内の残差の平均値が面積最大の区間内の残差の平均値と最も離れている区間が優先的に選択されて除去される。
Next, the processor 21 selects and removes any of the divided sections (step S34).
The section to be removed is selected based on preset section removal conditions. For example, when the number of sections not to be removed is determined as the section removal condition, the area calculated in the process of step S33 is preferentially removed from the smallest section. In addition, when the section removal condition is set to remove the average value of the residual in the section where the area is the maximum and the section outside the variance, the section where the average value of the residual in the section is the maximum area The interval farthest from the average value of the residuals is preferentially selected and removed.

ステップS34の処理後、プロセッサ21は、区間除去条件を満たす区間があるか否かを判定する(ステップS35)。そして、プロセッサ21は、区間除去条件を満たす区間があるときには、ステップS34からの処理を繰り返し、区間除去条件を満たす区間がないときには、ステップS36の処理を行う。   After the process of step S34, the processor 21 determines whether or not there is a section that satisfies the section removal condition (step S35). The processor 21 repeats the process from step S34 when there is a section that satisfies the section removal condition, and performs the process of step S36 when there is no section that satisfies the section removal condition.

ステップS36の処理では、プロセッサ21は、ステップS32の処理で分割されたデータから、残された区間のデータ(残差、観測値、MIPS値)を抽出する。
以上のような処理によって、面積の小さい区間(特異データが存在している可能性が高い区間)のデータが用いられなくなるため、特異データを除外できる可能性が高くなる。
In the process of step S36, the processor 21 extracts data (residual, observed value, MIPS value) of the remaining section from the data divided in the process of step S32.
Through the processing as described above, data in a section having a small area (a section in which there is a high possibility that singular data exists) is not used, so that the possibility that singular data can be excluded increases.

図7に示したように、特異データの除外処理が終了すると、プロセッサ21は、残差最大の極大点を含む密度関数領域のデータを抽出する(ステップS133)。
なお、残った区間に極大点が1つしか含まれないようなとき等には、その区間のデータを基に、ピーク電力予測式を算出するようにしてもよい。
As illustrated in FIG. 7, when the singular data exclusion process ends, the processor 21 extracts data in the density function region including the maximum point of the maximum residual (step S133).
When only one local maximum point is included in the remaining section, the peak power prediction formula may be calculated based on the data in that section.

以下では、ステップS133の処理におけるデータの抽出方法の例を4つ説明する。
なお、以下において扱うデータ(残差、観測値、MIPS値)も、前述したステップS131の処理により残差の昇順でソートされているものとする。
Hereinafter, four examples of the data extraction method in the process of step S133 will be described.
Note that data (residuals, observed values, MIPS values) handled in the following are also sorted in the ascending order of the residuals by the process of step S131 described above.

(データ抽出方法(その1))
図11は、データ抽出方法の第1の例を示すフローチャートである。
図11に示すデータ抽出方法の例では、抽出する残差において、極大点となる残差が平均値となるようにデータ抽出領域が設定される。
(Data extraction method (1))
FIG. 11 is a flowchart illustrating a first example of the data extraction method.
In the example of the data extraction method shown in FIG. 11, the data extraction area is set so that the residual that becomes the maximum point becomes the average value in the residual to be extracted.

まず、プロセッサ21は、最も残差が高い側にある残差の密度関数の極大点を検出する(ステップS51)。以下では、極大点のデータのソート順をpM番目とする。
図12は、極大点の検出方法の一例の流れを示すフローチャートである。
First, the processor 21 detects the maximum point of the density function of the residual on the side with the highest residual (step S51). In the following, it is assumed that the sort order of the local maximum data is pMth.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of an example of a maximum point detection method.

まず、プロセッサ21は、特異データ除外処理(ステップS132)後のデータを取得し(ステップS41)、変数iに残差のデータのソート順の最大値であるnを設定する(ステップS42)。なお、ステップS41の処理において取得したデータは、ソート順でm番目(1≦m)からn番目のデータであるとする(以下も同様)。ただし、ステップS132の特異データ除外処理にて、ソート順でn番目のデータ(最大の残差)が削除される場合には、nは、特異データ除外処理後のデータのソート順の最大値とする。   First, the processor 21 acquires data after the singular data exclusion process (step S132) (step S41), and sets n, which is the maximum value in the sort order of the residual data, to the variable i (step S42). It is assumed that the data acquired in the process of step S41 is the mth (1 ≦ m) to nth data in the sort order (the same applies to the following). However, when the nth data (maximum residual) in the sort order is deleted in the singular data exclusion process in step S132, n is the maximum value in the sort order of the data after the singular data exclusion process. To do.

その後、プロセッサ21は、i番目の残差の密度と、i−1番目の残差の密度との関係から、ξe(es(iー1))>ξe(es(i))、かつ、m<iであるか否か判定する(ステップS43)。ξe(es(iー1))>ξe(es(i))、かつ、m<iであるときには、プロセッサ21は、iから1を引き(ステップS44)、ステップS42からの処理を繰り返す。ξe(es(iー1))>ξe(es(i))と、m<iの何れか一方の条件でも満たさないときには、プロセッサ21は、その時点での変数iの値を極大点のデータのソート順であるpMに設定する(ステップS45)。 Thereafter, the processor 21 calculates ξ e ( es (i −1 ) )> ξ e ( es (i) ) from the relationship between the density of the i-th residual and the density of the i−1th residual. In addition, it is determined whether m <i (step S43). When ξ e (e s (i -1 ) )> ξ e (e s (i) ) and m <i, the processor 21 subtracts 1 from i (step S44), and the processing from step S42 repeat. When ξ e (es (i −1 ) )> ξ e ( es (i) ) and m <i is not satisfied, the processor 21 determines the value of the variable i at that time. It is set to pM which is the sort order of the local maximum data (step S45).

図11の説明に戻る。
pMが得られると、プロセッサ21は、ソート順がk番目(m≦k<pM)の残差から、ソート順がn(前述したデータの個数nに相当)番目の残差までの、残差の平均値を計算する。そして、プロセッサ21は、平均値がes(pM)以下となる最大のkをksとして取得する(ステップS52)。なお、m≦k<pMとする理由は、残差のデータは昇順にソートされているため、pM以上のkからnまでの残差に対して平均値を算出すると、es(pM)を超えるためである。
Returning to the description of FIG.
When pM is obtained, the processor 21 determines the residuals from the residual with the sort order kth (m ≦ k <pM) to the residual with the sort order n (corresponding to the number of data n described above). Calculate the average value of. Then, the processor 21 acquires, as ks, the maximum k whose average value is equal to or less than es (pM) (step S52). The reason why m ≦ k <pM is that the residual data is sorted in ascending order. Therefore, if the average value is calculated for the residuals from k to n that are equal to or greater than pM, e s (pM) is calculated. It is because it exceeds.

ステップS52の処理の後、プロセッサ21は、特異データ除去後のデータから、ソート順が、ks+1番目からn番目までのデータを抽出する(ステップS53)。これにより、残差最大の極大点を含む密度関数領域のデータとして、極大点の残差が平均値となる残差の範囲のデータを抽出できる。   After the process of step S52, the processor 21 extracts the data having the sort order from ks + 1 to nth from the data after the removal of the unique data (step S53). As a result, as data of the density function region including the maximum point of the maximum residual, data in the range of the residual in which the residual of the maximum point becomes an average value can be extracted.

抽出されたデータのうち、残差の列は、(es(ks+1),es(ks+2),・・・,es(n))と表せる。また、MIPS値の列は、(xs(ks+1),xs(ks+2),・・・,xs(n))、観測値の列は、(ys(ks+1),ys(ks+2),・・・,ys(n))と表せる。 Of the extracted data, the residual column can be expressed as (es (ks + 1) , es (ks + 2) ,..., Es (n) ). The MIPS value column is (x s (ks + 1) , x s (ks + 2) ,..., X s (n) ), and the observed value column is (y s (ks + 1) , Y s (ks + 2) ,..., Y s (n) ).

なお、全ての残差が0であるときには、全ての残差の平均をとっても極大点の残差の値であるes(pM)より小さくならない。この場合は、プロセッサ21は、ステップS41の処理で取得した全てのデータを抽出する。 When all the residuals are 0, even if the average of all the residuals is taken, it does not become smaller than es (pM) which is the residual value of the maximum point. In this case, the processor 21 extracts all the data acquired in the process of step S41.

(データ抽出方法(その2))
図13は、データ抽出方法の第2の例を示すフローチャートである。
図13に示すデータ抽出方法の例では、極大点となる残差のソート順が、データ抽出領域の中で中央となるように、データ抽出領域が設定される。
(Data extraction method (2))
FIG. 13 is a flowchart showing a second example of the data extraction method.
In the example of the data extraction method illustrated in FIG. 13, the data extraction area is set so that the sorting order of the residuals that are the maximum points is the center in the data extraction area.

ステップS61の処理は、図11に示したステップS51の処理と同じであり、極大点となる残差が検出され、極大点となる残差のデータのソート順であるpMが得られる。
次に、プロセッサ21は、2pM−n、または、mの大きい方を、データの抽出範囲を決めるksとする(ステップS62)。ksの決定例について、以下、図14を用いて説明する。
The process of step S61 is the same as the process of step S51 shown in FIG. 11, the residual that becomes the maximum point is detected, and pM that is the sort order of the residual data that becomes the maximum point is obtained.
Next, the processor 21 sets 2pM-n or m which is larger as ks which determines the data extraction range (step S62). An example of determining ks will be described below with reference to FIG.

図14は、抽出されるデータの範囲の一例を説明する図である。
横軸は、ステップS131の処理によるデータのソート順を示し、1番目からn番目までのデータのソート順が示されている。
FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the range of data to be extracted.
The horizontal axis indicates the sort order of data by the process of step S131, and the sort order of the first to nth data is shown.

極大点となる残差は、前述のようにソート順がpM番目のデータとなるが、大きい側(n側)から数えると、n−pM+1番目のデータとなる。最高値の残差から、極大点となる残差のソート順がデータ抽出領域の中の中央となるようにデータを抽出するためには、n側から数えて、2(n−pM+1)−1個のデータを抽出すればよい。図14が示すように、pM番目からn番目までの残差のデータ数はn−pM+1個であるためである。   As described above, the residual that becomes the local maximum becomes the pMth data in the sort order, but when counted from the larger side (n side), it becomes the n−pM + 1th data. In order to extract data from the residual of the highest value so that the sorting order of the residual that becomes the maximum point becomes the center in the data extraction area, counting from the n side, 2 (n−pM + 1) −1. What is necessary is just to extract the data. This is because the number of residual data from the pMth to the nth is n−pM + 1 as shown in FIG.

これは、ソート順が、2pM−n番目の残差のデータから、n番目の残差のデータを抽出することに相当する。
そのため、プロセッサ21は、データの抽出範囲の下限を2pM−n番目のデータとするために、2pM−nをksに設定する。
This is equivalent to extracting the nth residual data from the 2pM-nth residual data in the sort order.
Therefore, the processor 21 sets 2pM-n to ks so that the lower limit of the data extraction range is 2pM-nth data.

ただし、2pM−n≦m−1の場合には、2pM−n番目のデータをデータの抽出範囲の下限としては設定できないため、下限をm番目のデータとして、mをksに設定する。
2pM−n≧mのときには、2pM−n番目のデータをデータの抽出範囲の下限として設定できるため、ksには、2pM−n、または、mの大きい方が設定されればよい(2pM−1=mのときには、ksにはmが設定される)。
However, when 2pM−n ≦ m−1, the 2pM−nth data cannot be set as the lower limit of the data extraction range, and therefore the lower limit is set as the mth data and m is set to ks.
Since 2pM-nth data can be set as the lower limit of the data extraction range when 2pM-n ≧ m, 2pM-n or the larger of m may be set in ks (2pM-1 When m = m, k is set to m).

図13のフローの説明に戻る。
ステップS62の処理の後、プロセッサ21は、特異データ除去後のデータから、ソート順が、ks番目からn番目までのデータを抽出する(ステップS63)。これにより、残差最大の極大点を含む密度関数領域のデータとして、極大点となる残差のソート順(pM)がデータ抽出領域の中央になるようなデータ抽出領域のデータを抽出できる。抽出されたデータのうち、残差の列は、(es(ks),es(ks+1),・・・,es(n))と表せる。また、MIPS値の列は、(xs(ks),xs(ks+1),・・・,xs(n))、観測値の列は、(ys(ks),ys(ks+1),・・・,ys(n))と表せる。
Returning to the description of the flow in FIG.
After the process of step S62, the processor 21 extracts the data with the sort order from the ksth to the nth from the data after the removal of the unique data (step S63). As a result, data in the data extraction region can be extracted as the data in the density function region including the maximum point of the residual difference, such that the sort order (pM) of the residuals that are the maximum point is in the center of the data extraction region. Of the extracted data, the residual column can be expressed as (es (ks) , es (ks + 1) ,..., Es (n) ). The MIPS value column is (x s (ks) , x s (ks + 1) ,..., X s (n) ), and the observed value column is (y s (ks) , y s ( ks + 1) ,..., y s (n) ).

(データ抽出方法(その3))
図15は、データ抽出方法の第3の例を示すフローチャートである。
図15に示すデータ抽出方法の例では、極大点となる残差が、データ抽出領域の残差の中で中点の値となるように、データ抽出領域が設定される。
(Data extraction method (part 3))
FIG. 15 is a flowchart illustrating a third example of the data extraction method.
In the example of the data extraction method shown in FIG. 15, the data extraction area is set so that the residual that becomes the maximum point becomes the value of the middle point in the residual of the data extraction area.

ステップS71の処理は、図11に示したステップS51の処理と同じであり、極大点となる残差が検出され、極大点となる残差のデータのソート順であるpMが得られる。
次に、プロセッサ21は、残差の最高値をデータ抽出領域の残差の上限とし、極大点となる残差をデータ抽出領域の残差の中点となるように、データ抽出領域を決めるためのksを決定する(ステップS72)。
The process of step S71 is the same as the process of step S51 shown in FIG. 11, the residual that becomes the maximum point is detected, and pM that is the sort order of the residual data that becomes the maximum point is obtained.
Next, the processor 21 determines the data extraction region so that the maximum residual value is set as the upper limit of the residual of the data extraction region and the residual having the maximum point becomes the midpoint of the residual of the data extraction region. Is determined (step S72).

残差の最高値をデータ抽出領域の残差の上限とし、極大点となる残差をデータ抽出領域の残差の中点とするには、データ抽出領域における下限の残差を、es(n)−2(es(n)−es(pM))とすればよい。そのため、プロセッサ21は、es(k)<es(n)−2(es(n)−es(pM))を満たす最大のkをksとして設定する。 In order to set the maximum value of the residual as the upper limit of the residual in the data extraction region and the residual as the maximum point as the midpoint of the residual in the data extraction region, the lower limit residual in the data extraction region is set to e s ( n) -2 ( es (n) -es (pM) ). Therefore, the processor 21 sets the maximum k satisfying es (k) < es (n) -2 (es (n) −es (pM) ) as ks.

ステップS72の処理の後、プロセッサ21は、特異データ除去後のデータから、ソート順が、ks+1番目からn番目までのデータを抽出する(ステップS73)。これにより、残差最大の極大点を含む密度関数領域のデータとして、極大点となる残差をデータ抽出領域の残差の中点となるようなデータ抽出領域のデータを抽出できる。抽出されたデータのうち、残差の列は、(es(ks+1),es(ks+2),・・・,es(n))と表せる。また、MIPS値の列は、(xs(ks+1),xs(ks+2),・・・,xs(n))、観測値の列は、(ys(ks+1),ys(ks+2),・・・,ys(n))と表せる。 After the process of step S72, the processor 21 extracts the data having the sort order from ks + 1 to nth from the data after the removal of the unique data (step S73). As a result, as data in the density function region including the maximum residual maximum point, data in the data extraction region can be extracted so that the residual that becomes the maximum point becomes the midpoint of the residual in the data extraction region. Of the extracted data, the residual column can be expressed as (es (ks + 1) , es (ks + 2) ,..., Es (n) ). The MIPS value column is (x s (ks + 1) , x s (ks + 2) ,..., X s (n) ), and the observed value column is (y s (ks + 1) , Y s (ks + 2) ,..., Y s (n) ).

(データ抽出方法(その4))
図16は、データ抽出方法の第4の例を示すフローチャートである。
図16に示すデータ抽出方法の例では、密度関数において、最高値の残差から残差の小さい側へ走査していったときに、最初に検出される極小点となる残差を、データ抽出領域の下限の残差となるように、データ抽出領域が設定される。
(Data extraction method (4))
FIG. 16 is a flowchart illustrating a fourth example of the data extraction method.
In the example of the data extraction method shown in FIG. 16, in the density function, when the residual from the highest value is scanned to the side where the residual is smaller, the residual that becomes the minimum point detected first is extracted. The data extraction area is set so as to be a residual at the lower limit of the area.

ステップS81の処理は、図11に示したステップS51の処理と同じであり、極大点となる残差が検出され、極大点となる残差のデータのソート順であるpMが得られる。
次に、プロセッサ21は、最高値の残差から残差の小さい側へ走査していき、残差の密度関数の極小点を検出する(ステップS82)。以下では、極小点のデータのソート順をpmとする。
The process of step S81 is the same as the process of step S51 shown in FIG. 11, and the residual that becomes the maximum point is detected, and pM that is the sort order of the residual data that becomes the maximum point is obtained.
Next, the processor 21 scans from the residual of the highest value to the side of smaller residual, and detects the minimum point of the density function of the residual (step S82). In the following, the sort order of the local minimum data is pm.

以下に、残差の密度関数の極小点の番号pmを検出する方法について図17を用いて説明する。
図17は、極小点の検出方法の一例の流れを示すフローチャートである。
A method for detecting the minimum point number pm of the density function of the residual will be described below with reference to FIG.
FIG. 17 is a flowchart showing a flow of an example of a minimum point detection method.

まず、プロセッサ21は、特異データ除外処理(ステップS132)後の残差のデータを取得し(ステップS91)、変数iにpM−1を設定する(ステップS92)。
その後、プロセッサ21は、i番目の残差の密度と、i+1番目の残差の密度との関係から、ξe(es(i))<ξe(es(i+1))、かつ、m<iであるか否か判定する(ステップS93)。ξe(es(i))<ξe(es(i+1))、かつ、m<iであるときには、プロセッサ21は、iから1を引き(ステップS94)、ステップS92からの処理を繰り返す。ξe(es(i))<ξe(es(i+1))と、m<iの何れの一方の条件でも満たさないときには、プロセッサ21は、その時点での変数iの値を極小点のソート順であるpmに設定する(ステップS95)。
First, the processor 21 acquires residual data after the singular data exclusion process (step S132) (step S91), and sets pM-1 to the variable i (step S92).
Thereafter, the processor 21 calculates ξ e (e s (i) ) <ξ e (e s (i + 1) ) from the relationship between the density of the i-th residual and the density of the i + 1-th residual. , M <i is determined (step S93). When ξ e (e s (i) ) <ξ e (e s (i + 1) ) and m <i, the processor 21 subtracts 1 from i (step S94), and performs the processing from step S92. repeat. If neither of the following conditions is satisfied, ξ e (e s (i) ) <ξ e (e s (i + 1) ) and m <i, the processor 21 determines the value of the variable i at that time. It is set to pm which is the sort order of the minimum points (step S95).

図16の説明に戻る。
ステップS95の処理の後、プロセッサ21は、特異データ除去後のデータから、ソート順が、pm番目からn番目までのデータを抽出する(ステップS83)。これにより、残差最大の極大点を含む密度関数領域のデータとして、最高値の残差から残差の小さい側へ走査していったときに検出される極大点の次に検出される極小点を、データ抽出領域の下限の残差となるようなデータ抽出領域のデータが抽出できる。
Returning to the description of FIG.
After the process of step S95, the processor 21 extracts the data with the sort order from the pmth to the nth from the data after the removal of the unique data (step S83). As a result, as the density function area data including the maximum residual maximum point, the minimum point detected next to the maximum point detected when scanning from the highest residual to the smaller residual side. Can be extracted from the data extraction area so as to be the residual of the lower limit of the data extraction area.

抽出されたデータのうち、残差の列は、(es(pm),es(pm+1),・・・,es(n))と表せる。また、MIPS値の列は、(xs(pm),xs(pm+1),・・・,xs(n))、観測値の列は、(ys(pm),ys(pm+1),・・・,ys(n))と表せる。 Of the extracted data, the residual column can be expressed as (es (pm) , es (pm + 1) ,..., Es (n) ). Further, the MIPS value column is (x s (pm) , x s (pm + 1) ,..., X s (n) ), and the observed value column is (y s (pm) , y s ( pm + 1) ,..., y s (n) ).

以上のような、データ抽出処理が終わると、図3に示したフローにおいて、ステップS14の処理が行われる。ステップS14の処理において、プロセッサ21は、ステップS13の処理で抽出されたデータを用いて、ピーク電力予測式を算出する。そして、プロセッサ21は、ピーク電力予測式に基づき、ピーク電力を予測する(ステップS15)。   When the data extraction process as described above is completed, the process of step S14 is performed in the flow shown in FIG. In the process of step S14, the processor 21 calculates a peak power prediction formula using the data extracted in the process of step S13. Then, the processor 21 predicts the peak power based on the peak power prediction formula (step S15).

ピーク電力予測式の算出方法の例を、以下に3例説明する。
(ピーク電力予測式の算出方法の例(その1))
図18は、抽出された残差の密度関数の一例を示す図である。
Three examples of peak power prediction formula calculation methods will be described below.
(Example of calculation method of peak power prediction formula (1))
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of an extracted residual density function.

横軸は残差を示し、縦軸は残差密度を示している。また、図18の例では、抽出された残差の標準偏差σは54、平均値μは170となっている。
ピーク電力予測式の算出方法の1つ目の例では、プロセッサ21は、抽出した残差から上記のような標準偏差を算出し、その標準偏差を用いてピーク電力予測式を求める。例えば、プロセッサ21は、抽出した残差から標準偏差を算出し、設計マージンとして標準偏差に3を乗じた値を、ステップS11の処理で得られた消費電力の予測式に加算してピーク電力の予測式を求める。式(3)で示した消費電力の予測式に、上記の標準偏差σ=54に3を乗じた値を加算して求められたピーク電力予測式は、以下の式(21)のようになる(有効数字は2桁で示してある)。
The horizontal axis indicates the residual, and the vertical axis indicates the residual density. In the example of FIG. 18, the standard deviation σ of the extracted residual is 54 and the average value μ is 170.
In the first example of the peak power prediction formula calculation method, the processor 21 calculates the standard deviation as described above from the extracted residual, and obtains the peak power prediction formula using the standard deviation. For example, the processor 21 calculates a standard deviation from the extracted residual, adds a value obtained by multiplying the standard deviation by 3 as a design margin to the power consumption prediction formula obtained in the process of step S11, and calculates the peak power. Find the prediction formula. The peak power prediction formula obtained by adding the value obtained by multiplying the standard deviation σ = 54 by 3 to the power consumption prediction formula shown in Formula (3) is as shown in Formula (21) below. (Significant figures are shown in two digits).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

(ピーク電力予測式の算出方法の例(その2))
ピーク電力予測式の算出方法の2つ目の例では、プロセッサ21は、抽出した残差から標準偏差と平均値を算出し、その標準偏差と平均値を用いてピーク電力予測式を求める。例えば、プロセッサ21は、抽出した残差から標準偏差及び平均値を算出し、設計マージンとして、3を乗じた標準偏差と平均値とを加算した値を、ステップS11の処理で得られた消費電力の予測式に加算して、ピーク電力予測式を求める。式(3)で示した消費電力の予測式に、図18に示した標準偏差σ=54に3を乗じた値と、残差の平均値μ=170を加算して求められたピーク電力予測式は、以下の式(22)のようになる(有効数字は2桁で示してある)。
(Example of calculation method of peak power prediction formula (2))
In the second example of the peak power prediction formula calculation method, the processor 21 calculates a standard deviation and an average value from the extracted residual, and obtains a peak power prediction formula using the standard deviation and the average value. For example, the processor 21 calculates the standard deviation and the average value from the extracted residuals, and uses the value obtained by adding the standard deviation multiplied by 3 and the average value as the design margin as the power consumption obtained in the process of step S11. To obtain a peak power prediction formula. The peak power prediction obtained by adding the value obtained by multiplying the standard deviation σ = 54 shown in FIG. 18 by 3 and the average value μ = 170 of the residuals to the power consumption prediction formula shown in Expression (3). The formula is as shown in the following formula (22) (significant figures are shown in two digits).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

(ピーク電力予測式の算出方法の例(その3))
ピーク電力予測式の算出方法の3つ目の例では、プロセッサ21は、ステップS13の処理で抽出した消費電力の観測値とMIPS値を用いて回帰分析及び残差の算出を行い、得られた消費電力の予測式及び残差の標準偏差から、ピーク電力予測式を求める。
(Example of calculation method of peak power prediction formula (3))
In the third example of the peak power prediction formula calculation method, the processor 21 performs regression analysis and residual calculation using the observed power consumption value and MIPS value extracted in step S13. A peak power prediction formula is obtained from the prediction formula of power consumption and the standard deviation of the residual.

まず、前述したステップS11の処理と同様にして、プロセッサ21は、抽出した観測値及びMIPS値を用いた回帰分析と残差の算出を行う。
図19は、抽出されたMIPS値と消費電力の観測値との相関関係を示す図である。
First, similarly to the process of step S11 described above, the processor 21 performs regression analysis using the extracted observation values and MIPS values and calculates a residual.
FIG. 19 is a diagram illustrating the correlation between the extracted MIPS value and the observed power consumption value.

横軸はMIPS値を示し、縦軸は消費電力を示している。四角、三角で示されるプロット(例えば、プロットplt2)は、ステップS13の処理によって抽出された観測値を示している。図19に示す直線ln2は、プロセッサ21が式(1)と、抽出されたMIPS値及び観測値に基づき算出した消費電力の予測式を回帰直線で表したものである。消費電力の予測式は、例えば、式(23)のようになる(有効数字は2桁で示してある)。   The horizontal axis indicates the MIPS value, and the vertical axis indicates the power consumption. Plots (for example, plot plt2) indicated by squares and triangles indicate observed values extracted by the process of step S13. A straight line ln2 shown in FIG. 19 represents the power consumption prediction formula calculated by the processor 21 based on the formula (1) and the extracted MIPS value and the observed value as a regression line. The power consumption prediction formula is, for example, the formula (23) (significant figures are shown in two digits).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

残差は、前述した式(2)により算出される。例えば、プロットplt2の観測値の予測値からの残差は、d12となる。
図19に示すデータは、特異データ除去及びデータ抽出処理後のデータであるため、消費電力の観測値とMIPS値とは、よい相関を示していることが分かる。
The residual is calculated by the above-described equation (2). For example, the residual from the predicted value of the observed value of the plot plt2 is d12.
Since the data shown in FIG. 19 is data after the singular data removal and data extraction processing, it can be seen that the observed power consumption value and the MIPS value show a good correlation.

プロセッサ21は、残差の標準偏差を求める。
その後、プロセッサ21は、例えば、式(23)で表される消費電力の予測式に、残差の標準偏差に3を乗じた値を設計マージンとして加算し、ピーク電力予測式を求める。例えば、図19に示した観測値と消費電力の予測式との関係から得られる残差の標準偏差σを51とすると、ピーク電力予測式は、以下の式(24)のようになる(有効数字は2桁で示してある)。
The processor 21 obtains the standard deviation of the residual.
Thereafter, for example, the processor 21 adds a value obtained by multiplying the standard deviation of the residual by 3 to the power consumption prediction formula represented by Expression (23) as a design margin to obtain a peak power prediction formula. For example, assuming that the standard deviation σ of the residual obtained from the relationship between the observed value and the power consumption prediction formula shown in FIG. 19 is 51, the peak power prediction formula is as shown in the following formula (24) (effective Numbers are shown in two digits).

Figure 2015153230
Figure 2015153230

(ピーク電力の予測例)
図20は、ピーク電力の予測例を示す表である。
図20には、例えば、図4に示したようなMIPS値との相関をもつ観測値に基づき、以下の5つの方法(1)〜(5)で算出されるピーク電力予測式を用いたときの、ピーク電力の予測例が示されている。
(Example of peak power prediction)
FIG. 20 is a table showing an example of peak power prediction.
In FIG. 20, for example, when the peak power prediction formula calculated by the following five methods (1) to (5) is used based on the observed value correlated with the MIPS value as shown in FIG. An example of peak power prediction is shown.

各方法で得られるピーク電力予測式と、ピーク電力予測式で得られる予測値を超える観測値の割合、x=0(すなわちMIPS値が0)のときのピーク電力予測値、x=6000(すなわちMIPS値が6000)のときのピーク電力予測値が示されている。   The peak power prediction formula obtained by each method, the ratio of the observed value exceeding the predicted value obtained by the peak power prediction formula, the peak power prediction value when x = 0 (that is, the MIPS value is 0), x = 6000 (that is, The peak power prediction value when the MIPS value is 6000) is shown.

(1)の方法では、線形計画法を用いてピーク電力予測式が求められている。(2)の方法では、ステップS11の処理で得られた消費電力の予測式に、残差の標準偏差に3を乗じた値を加えてピーク電力予測式が求められている。   In the method (1), a peak power prediction formula is obtained using linear programming. In the method (2), the peak power prediction formula is obtained by adding a value obtained by multiplying the standard deviation of the residual by 3 to the power consumption prediction formula obtained in step S11.

また、(3)の方法では、上記のピーク電力予測式の算出方法の1番目の方法で、式(21)で示したピーク電力予測式が求められている。(4)の方法では、上記のピーク電力予測式の算出方法の2番目の方法で、式(22)で示したピーク電力予測式が求められている。(5)の方法では、上記のピーク電力予測式の算出方法の3番目の方法で、式(24)で示したピーク電力予測式が求められている。   In the method (3), the peak power prediction formula shown in the formula (21) is obtained by the first method of the above-described calculation method of the peak power prediction formula. In the method (4), the peak power prediction formula shown by the formula (22) is obtained by the second method of the calculation method of the peak power prediction formula. In the method (5), the peak power prediction formula shown in the formula (24) is obtained by the third method of the calculation method of the peak power prediction formula.

(1)及び(2)の方法では、ピーク電力予測式で得られる予測値を超える観測値は存在しない。(3)の方法では、ピーク電力予測式で得られる予測値を超える観測値は21%である。(4)及び(5)の方法では、ピーク電力予測式で得られる予測値を超える観測値は0.6%である。   In the methods (1) and (2), there is no observed value exceeding the predicted value obtained by the peak power prediction formula. In the method (3), the observed value exceeding the predicted value obtained by the peak power prediction formula is 21%. In the methods (4) and (5), the observed value exceeding the predicted value obtained by the peak power prediction formula is 0.6%.

ピーク電力予測値は、(1)、(2)の方法では、(3)〜(5)の方法と比較して、x=0のときは、大きいことが分かる。x=6000のときは、(2)の方法では、(3)〜(5)の何れよりもピーク電力予測値が大きくなることが分かる。   It can be seen that the peak power predicted value is larger in the methods (1) and (2) than in the methods (3) to (5) when x = 0. When x = 6000, it can be seen that the peak power predicted value is larger in the method (2) than in any of (3) to (5).

例えば、x=0のとき、(2)の方法ではピーク電力予測値は、1500mWであり、(4)及び(5)の方法で得られるピーク電力予測値(1100mW)と比較して36%程度も大きい。また、例えば、x=6000において、(2)の方法ではピーク電力予測値は、2300mWであり、(4)及び(5)で得られるピーク電力予測値(1900mW)と比較して21%も大きい。   For example, when x = 0, the peak power predicted value in the method (2) is 1500 mW, which is about 36% compared with the peak power predicted value (1100 mW) obtained by the methods (4) and (5). Is also big. Further, for example, when x = 6000, the peak power predicted value in the method (2) is 2300 mW, which is 21% larger than the peak power predicted value (1900 mW) obtained in (4) and (5). .

(1)及び(2)の方法では、特異なデータである可能性のある観測値も含めて全ての観測値を用い、MIPS値の変化に対する消費電力の傾向も考慮せずにピーク電力を予測しているため、ピーク電力予測値が過大に見積もられているものと考えられる。   In the methods (1) and (2), the peak power is predicted without considering the tendency of the power consumption with respect to the change of the MIPS value by using all the observation values including the observation value that may be peculiar data. Therefore, it is considered that the peak power prediction value is overestimated.

これに対し、(3)〜(5)の方法では、回帰分析による消費電力の予測値と観測値の残差の密度関数が算出され、複数の極大点のうち残差が最大の極大点を含む密度関数の領域のデータに基づきピーク電力が予測されている。これにより、観測値に外れ値がある場合や、消費電力が性能情報の変化に対して複数の傾向を示す場合でも、精度よく装置のピーク電力を見積もることができる。   On the other hand, in the methods (3) to (5), the density function of the residual value between the predicted value of power consumption and the observed value by regression analysis is calculated, and the maximum point having the maximum residual among the plurality of maximum points is calculated. The peak power is predicted based on the data of the density function region that includes it. Thereby, even when there is an outlier in the observed value or when the power consumption shows a plurality of trends with respect to the change in performance information, the peak power of the apparatus can be estimated accurately.

さらに、本実施の形態では、データ抽出前に、電力見積対象の装置が特異な状態にあると考えられるデータを除去しているため、さらに精度よく装置のピーク電力を見積もることができる。   Further, in the present embodiment, since the data that is considered to be in a unique state of the power estimation target device is removed before data extraction, the peak power of the device can be estimated with higher accuracy.

以上、実施の形態に基づき、本発明の電力見積方法、電力見積装置及びプログラムの一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。   As described above, one aspect of the power estimation method, the power estimation apparatus, and the program according to the present invention has been described based on the embodiments, but these are merely examples and are not limited to the above description.

例えば、上記では性能情報が1つの種類(例えば、MIPS値)の場合について説明したが、性能情報が複数種類あっても同様に上記の実施の形態における各処理が適用できる。複数の性能情報を考慮する場合、式(1)において、説明変量の数が増え、その説明変量に乗じる係数が回帰分析により算出され、消費電力の予測式が得られる。その後は、同様に残差の密度関数が算出され、データ抽出処理が行われ、ピーク電力予測式が算出される。   For example, the case where the performance information is of one type (for example, MIPS value) has been described above, but each process in the above embodiment can be similarly applied even when there are a plurality of types of performance information. When considering a plurality of performance information, the number of explanatory variables in Equation (1) is increased, and a coefficient to be multiplied by the explanatory variables is calculated by regression analysis to obtain a prediction formula for power consumption. Thereafter, the density function of the residual is similarly calculated, data extraction processing is performed, and a peak power prediction formula is calculated.

1 電力見積対象装置
10 電力見積装置
11 プロセッサ
12 記憶部
13a 回帰直線
13b プロット
14a 密度関数
14b,c,d 極大点
14e 最大値
14h データ抽出領域
D1 電力情報
D2 性能情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power estimation object apparatus 10 Power estimation apparatus 11 Processor 12 Storage part 13a Regression line 13b Plot 14a Density function 14b, c, d Maximum point 14e Maximum value 14h Data extraction area D1 Power information D2 Performance information

Claims (6)

電力見積装置が、
電力見積対象装置の性能情報の値に応じた消費電力の観測値に基づき、回帰分析により前記消費電力の予測式を算出し、
前記予測式により得られる予測値と前記観測値との残差の密度関数を算出し、
前記密度関数が表すデータから、前記密度関数の極大点のうち前記残差が最大の極大点を含む前記密度関数の領域のデータを抽出し、
抽出した前記データに基づき、前記消費電力のピーク値の予測式を算出する、
ことを特徴とする電力見積方法。
The power estimation device
Based on the observed value of power consumption according to the performance information value of the power estimation target device, calculate the prediction formula of the power consumption by regression analysis,
Calculating the density function of the residual between the predicted value obtained by the prediction formula and the observed value;
From the data represented by the density function, the data of the area of the density function including the maximum point where the residual is the maximum among the maximum points of the density function is extracted,
Based on the extracted data, a prediction formula for the peak value of the power consumption is calculated.
A power estimation method characterized by the above.
抽出した前記データは、前記領域に含まれる前記残差、または前記残差に対応した前記観測値を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の電力見積方法。   The power estimation method according to claim 1, wherein the extracted data includes the residual included in the region or the observation value corresponding to the residual. 前記密度関数を残差密度の大きさに基づき複数の区間に分割し、
区間ごとに前記密度関数を積分して前記区間ごとの面積を算出し、
前記複数の区間のうち、前記面積の大きい区間を優先的に選択して、選択した区間内で前記データを抽出する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の電力見積方法。
Dividing the density function into a plurality of intervals based on the magnitude of the residual density;
Integrate the density function for each interval to calculate the area for each interval,
3. The power estimation method according to claim 1, wherein, among the plurality of sections, a section having the large area is preferentially selected, and the data is extracted within the selected section.
前記複数の区間のうち、前記面積が最小の区間から順に削除することを特徴とする請求項3に記載の電力見積方法。   The power estimation method according to claim 3, wherein the plurality of sections are deleted in order from the section having the smallest area. プロセッサを有し、
前記プロセッサは、
電力見積対象装置の性能情報の値に応じた消費電力の観測値に基づき、回帰分析により前記消費電力の予測式を算出し、
前記予測式により得られる予測値と前記観測値との残差の密度関数を算出し、
前記密度関数が表すデータから、前記密度関数の極大点のうち前記残差が最大の極大点を含む前記密度関数の領域のデータを抽出し、
抽出した前記データに基づき、前記消費電力のピーク値の予測式を算出する、
ことを特徴とする電力見積装置。
Have a processor,
The processor is
Based on the observed value of power consumption according to the performance information value of the power estimation target device, calculate the prediction formula of the power consumption by regression analysis,
Calculating the density function of the residual between the predicted value obtained by the prediction formula and the observed value;
From the data represented by the density function, the data of the area of the density function including the maximum point where the residual is the maximum among the maximum points of the density function is extracted,
Based on the extracted data, a prediction formula for the peak value of the power consumption is calculated.
A power estimation device.
電力見積対象装置の性能情報の値に応じた消費電力の観測値に基づき、回帰分析により前記消費電力の予測式を算出し、
前記予測式により得られる予測値と前記観測値との残差の密度関数を算出し、
前記密度関数が表すデータから、前記密度関数の極大点のうち前記残差が最大の極大点を含む前記密度関数の領域のデータを抽出し、
抽出した前記データに基づき、前記消費電力のピーク値の予測式を算出する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
Based on the observed value of power consumption according to the performance information value of the power estimation target device, calculate the prediction formula of the power consumption by regression analysis,
Calculating the density function of the residual between the predicted value obtained by the prediction formula and the observed value;
From the data represented by the density function, the data of the area of the density function including the maximum point where the residual is the maximum among the maximum points of the density function is extracted,
Based on the extracted data, a prediction formula for the peak value of the power consumption is calculated.
A program that causes a computer to execute processing.
JP2014027541A 2014-02-17 2014-02-17 Wattage estimating method, wattage estimating apparatus, and program Pending JP2015153230A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014027541A JP2015153230A (en) 2014-02-17 2014-02-17 Wattage estimating method, wattage estimating apparatus, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014027541A JP2015153230A (en) 2014-02-17 2014-02-17 Wattage estimating method, wattage estimating apparatus, and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015153230A true JP2015153230A (en) 2015-08-24

Family

ID=53895379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014027541A Pending JP2015153230A (en) 2014-02-17 2014-02-17 Wattage estimating method, wattage estimating apparatus, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015153230A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116204566A (en) * 2023-04-28 2023-06-02 深圳市欣冠精密技术有限公司 Digital factory monitoring big data processing system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116204566A (en) * 2023-04-28 2023-06-02 深圳市欣冠精密技术有限公司 Digital factory monitoring big data processing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5011830B2 (en) DATA PROCESSING METHOD, DATA PROCESSING PROGRAM, RECORDING MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM, AND DATA PROCESSING DEVICE
CN109416408B (en) Device and method for estimating an epicenter distance, and computer-readable recording medium
US11657121B2 (en) Abnormality detection device, abnormality detection method and computer readable medium
JP6299759B2 (en) Prediction function creation device, prediction function creation method, and program
JP2020052740A (en) Abnormality detection device, abnormality detection method, and program
US20160196175A1 (en) Information processing system, information processing method, and program
JP2019209271A (en) Water quality determination device and water quality determination method in waste water treatment facility
JP2013175108A (en) Clustering device and clustering program
US7609874B2 (en) System and method for prediction of pitting corrosion growth
CN105022538B (en) System and method for tracking the background signal of touch detection
JP2020027342A (en) Information processing apparatus, monitoring device and information processing method
JP2010211684A (en) Method, program and apparatus for processing data
JP5771317B1 (en) Abnormality diagnosis apparatus and abnormality diagnosis method
CN115937167A (en) Method and device for detecting defects of battery pole piece ceramic and electronic equipment
JP2019140193A (en) Data processing method, data processing unit, and data processing program
JP4230980B2 (en) Pattern matching method and program
JP2015111326A (en) Electric power estimation method, electric power estimation device, and program
JP6930195B2 (en) Model identification device, prediction device, monitoring system, model identification method and prediction method
JP2015153230A (en) Wattage estimating method, wattage estimating apparatus, and program
JP6728830B2 (en) Information processing device, information processing method, and program
CN115831219B (en) Quality prediction method, device, equipment and storage medium
JP6070337B2 (en) Physical failure analysis program, physical failure analysis method, and physical failure analysis apparatus
JP2016045853A (en) Abnormality diagnostic device and abnormality diagnostic method
JP7353539B2 (en) Steady range determination system, steady range determination method, and steady range determination program
WO2019180943A1 (en) Abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis method, and computer readable recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20150611