JP2017228023A - データ処理装置、データ処理システム、および、データ処理方法 - Google Patents

データ処理装置、データ処理システム、および、データ処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】データアクセスの多発を抑制してデータ処理の高速化を実現すること。【解決手段】データ処理装置は、第1の記憶階層と、第1の記憶階層よりもアクセス速度が遅い第2の記憶階層と、を含むストレージにアクセス可能であり、第2の記憶階層は、観測対象でのイベントの発生により、センサ群が観測したセンサデータ群を記憶しており、プロセッサは、センサが観測したセンサデータの取得条件を設定し、取得条件に該当する特定のセンサ群が観測した特定のセンサデータ群が第2の記憶階層に記憶されているか否かを判定し、特定のセンサデータ群が第2の記憶階層に記憶されている場合、第2の記憶階層から第1の記憶階層に特定のセンサデータ群を複製する指示をストレージに送信し、ストレージでの複製完了後、第1の記憶階層に複製された特定のセンサデータ群に対し所定のデータ処理を実行する。【選択図】図1

Description

本発明は、データを処理するデータ処理装置、データ処理システム、および、データ処理方法に関する。
ストレージの大容量化やプロセッサの高速化により、大量のセンサデータの処理が可能となっている。センサが生成するセンサデータは、生成速度が速く大容量という特徴がある。たとえば、ある物理現象(イベント)を複数のセンサで測定する場合や、ある一連のプロセスを複数のセンサで測定する場合のように、相関がある一連のセンサデータが処理される。すなわち、センサデータの相関を見るために、同時に複数のセンサデータにアクセスする必要がある。
たとえば、イベントやプロセスの時間遷移を記録するセンサによって生成されるセンサデータは、時系列データとなる。ある一連のセンサデータからなるデータセットを処理する場合、複数のセンサの同一時刻のセンサデータを参照するため、複数のセンサデータに対してランダムアクセスする。ランダムアクセス性能が高い、つまり、IOPS(Input/Output Per Second)が高いストレージのみで大容量ストレージを構築すると非常に高価となり、データ処理がコストに見合わなくなる。
この解決策の一つに、ストレージの容量とIOPSとを両立させる技術として、ストレージで構築された下位階層および上位階層を組み合わせて構築する階層化ストレージがある。上位階層は、下位階層のストレージよりもビット単価およびIOPSが高く、かつ、容量が小さいストレージで構築される。階層化ストレージは、利用頻度が高いデータや生成直後のデータを上位階層に配置し、それ以外のデータを下位階層に配置する。これにより、容量の小さな上位階層を効率良く利用してコストと性能の両立を図っている。
たとえば、下記特許文献1は、アプリケーションの重要度に応じてデータを上位に移動する技術を開示する。下記特許文献1の技術は、アプリケーションの重要度をポリシとして設定し、アプリケーションの書き込み要求に対してポリシに指定された重要度に応じて相応しい記憶階層にデータを書き込む。
また、下記特許文献2は、データアクセス間の相関によりデータを上位階層に移動する技術を開示する。下記特許文献2の技術は、データアクセスを監視してデータアクセスのインデックスを作成し、このインデックスを用いてデータアクセス間の相関を発見し、あるデータにアクセスされたら相関の高いデータを上位階層に移動する。
国際公開2011/145138号公報 米国特許公開2007/0239747号公報
センサは、イベントやプロセスの監視によりセンサデータを生成し続ける。センサデータを蓄積する階層化ストレージには、常に新しいセンサデータが追加され続ける。センサデータ向けのデータ処理、たとえば、クラスタリングは、複数のデータセットに対して同一の分析プログラムを用いて分析する。
特許文献1のようにアプリケーションの重要度をポリシに応じてデータを上位階層に移動する制御では、分析対象のデータすべてを上位階層に移動してしまい下位階層に格納するデータがなくなる。したがって、階層化ストレージによるコスト低減を実現することができない。
特許文献2のようにデータアクセス間の相関関係を学習して、ある分析に用いるデータセットを特定して上位階層に移動する制御では、学習が完了してデータセットを特定する頃には特定したデータセットに対するデータ処理は完了している。このため、新たなデータ処理対象である新しいセンサデータが下位階層に蓄積されており、下位階層に対して大量のデータアクセスが発生する。すなわち、上位階層に利用頻度の低いデータ、下位階層に利用頻度の高いデータを格納する結果となり、階層化ストレージを利用する意味がない。
特許文献1と特許文献2を組み合わせ、特許文献2の技術で特定したデータセットを、特許文献1におけるポリシとして用いる構成も考え得る。この構成では、データアクセスの相関分析により相関の高いデータ群を同時に利用されるデータセットとして特定し、データセットに対する重要度をポリシとして設定し、重要度に応じた記憶階層にデータセットを配置する。しかし、この構成でも状況は改善しない。
センサデータは増え続け、データ処理可能となるセンサデータ群は、センサデータの蓄積状況によって変動する。データアクセスの相関分析などでデータセットを特定してポリシとして設定しても、センサデータを移動する頃には既にデータ処理対象のセンサデータではなくなっている。このため、階層化ストレージを利用しても、高速な上位階層を用いた処理高速化を実現することができない。
特許文献2と機械学習を組み合わせ、データアクセスの実績に加えてデータの種類や素性を学習してデータセットを生成する構成も考え得る。しかし、この構成でも状況は改善しない。センサデータの解析では、データの種類や素性は同じであり、利用する解析プログラムも同じである。このため、データアクセスパターンの機械学習では将来のセンサデータに対するデータセットのルールを生成できない。
本発明の目的は、処理開始前に処理対象となるデータセットを特定して上位階層に配置して、データアクセスの多発する処理を高速化する、データ処理方法および処理装置の提供である。
本願において開示される発明の一側面となるデータ処理装置、データ処理システム、および、データ処理方法は、第1の記憶階層と、前記第1の記憶階層よりもアクセス速度が遅い第2の記憶階層と、を含むストレージにアクセス可能なデータ処理装置、データ処理システム、および、データ処理方法であって、前記データ処理装置は、プログラムを実行するプロセッサと、前記プログラムを記憶する記憶デバイスと、前記ストレージにアクセス可能なインタフェースと、を有し、前記第2の記憶階層は、観測対象でのイベントの発生により、センサ群が観測したセンサデータ群を記憶しており、前記プロセッサは、センサが観測したセンサデータの取得条件を設定し、前記取得条件に該当する特定のセンサ群が観測した特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されているか否かを判定し、前記特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されている場合、前記第2の記憶階層から前記第1の記憶階層に前記特定のセンサデータ群を複製する指示を前記ストレージに送信し、前記ストレージでの複製完了後、前記第1の記憶階層に複製された前記特定のセンサデータ群に対し所定のデータ処理を実行する、ことを特徴とする。
本発明の代表的な実施の形態によれば、データアクセスの多発を抑制してデータ処理の高速化を実現できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
図1は、本実施例にかかるデータ処理例を示す説明図である。 図2は、データ処理システムのハードウェア構成例を示すブロック図である。 図3は、起振車の運行例を示す説明図である。 図4は、センサ設置管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。 図5は、運行計画管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。 図6は、運行実績管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。 図7は、観測実績管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。 図8は、下位階層の記憶内容例を示す説明図である。 図9は、データ処理装置の機能的構成例を示すブロック図である。 図10は、第1の管理画面の表示例を示す説明図である。 図11は、第2の管理画面の表示例を示す説明図である。 図12は、データ処理装置によるデータ取得処理手順例を示すフローチャートである。 図13は、データ処理装置によるデータ処理手順例を示すフローチャートである。
<データ処理例>
図1は、本実施例にかかるデータ処理例を示す説明図である。本実施例では、上位の記憶階層(以下、「上位階層」)の一例としてSSD(Solid State Drive)と、下位の記憶階層(以下、「下位階層」)の一例としてHDD(Hard Disk Drive)と、を有するストレージを用いる。上位階層は、下位階層よりもアクセス速度、特にランダムアクセス速度が速い記憶デバイスである。
(1)センサ群110からのセンサデータ群が下位階層102に蓄積される。具体的には、たとえば、センサ群110は、地震発生などのイベントを観測してセンサデータ群を生成する。センサデータ群は、下位階層102に送られる。センサデータ群の下位階層102への転送は、利用者がセンサ群110を回収し、センサ群110をストレージ100に接続することにより行われる。また、センサデータ群は、センサ群110からネットワークを介して下位階層102に送信されることとしてもよい。ここで、各センサデータは、たとえば、それぞれ1つのセンサによって生成されたデータを1ファイルとしたデータである。
(2)データ処理装置120が、取得条件により、下位階層102から上位階層101へ複製する特定のセンサデータ群(データセット)を指定して、ストレージ100に複製指示を送る。取得条件とは、データ処理装置120によるデータ処理対象を絞り込むための条件である。
(3)ストレージ100は、データ処理装置120からの指示により、取得条件に合致する特定のセンサデータ群を上位階層101に複製する。これにより、データ処理装置120からアクセス速度の遅い下位階層102へのランダムアクセスを抑制する。
(4)データ処理装置120は、上位階層101に複製された特定のセンサデータ群に対しデータ処理を実行する。これにより、データ処理装置120は、上位階層101にアクセスすることにより、特定のセンサデータ群をデータ処理でき、下位階層102へのアクセスに比べて高速なデータ処理を実現する。
このように、取得条件を指定して取得条件に合致する特定のセンサデータ群を下位階層102から上位階層101へ複製する。したがって、データ処理に不要なセンサデータが上位階層101に蓄積されることを抑制することができる。また、データ処理に必要なセンサデータが上位階層101に複製されていないことを抑制することができる。すなわち、データ処理対象を特定して適切な記憶階層に配置することにより、ストレージ100のコストとデータ処理性能とを両立し、下位階層へのデータアクセス、より正確にはランダムアクセスの多発を抑制してデータ処理の高速化を実現することができる。
以下、本実施例では、反射法地震探査への適用例を基に説明する。反射法地震探査とは、起振車と呼ばれる地震発生源を搭載した移動体が、地震発生源により地面に振動を与えて地中251に地震波を発生させ、地面に設置されたセンサ群110が、当該振動により反射されてくる地震波を観測するという探査方法である。反射法地震探査では、センサ(たとえば、振動センサ)の位置が固定で、観測対象となる地震波が動く構成となる。起振車による地震発生のように観測対象を観測する契機となる事象をイベントと称す。反射法地震探査では、起振車の運行計画にしたがってイベントを実施し、運行実績を記録する。運行計画とは、どの起振車がいつどの位置で地震波を発生させるか、すなわち、イベントを起こすかを示す計画である。運行実績とは、どの起振車がいつどの位置で地震波を発生させたかを示す結果である。
<データ処理システムのハードウェア構成例>
図2は、データ処理システム200のハードウェア構成例を示すブロック図である。データ処理システム200は、データ処理装置120とストレージ100とが、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)またはインターネットのようなネットワーク240を介して通信可能に接続されたシステムである。
データ処理装置120は、プロセッサ201と、記憶デバイス202と、入力デバイス203と、出力デバイス204と、通信インターフェース(通信IF205)と、を有する。プロセッサ201、記憶デバイス202、入力デバイス203、出力デバイス204、および通信IF205は、バス206により接続される。プロセッサ201は、データ処理装置120を制御する。記憶デバイス202は、プロセッサ201の作業エリアとなる。また、記憶デバイス202は、各種プログラムやデータを記憶する非一時的なまたは一時的な記録媒体である。記憶デバイス202としては、たとえば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD、フラッシュメモリがある。入力デバイス203は、データを入力する。入力デバイス203としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル、テンキー、スキャナがある。出力デバイス204は、データを出力する。出力デバイス204としては、たとえば、ディスプレイ、プリンタがある。通信IF205は、ネットワーク240と接続し、データを送受信する。
起振車220は、観測対象エリアを走行する。観測対象エリアの地面250上には、センサ211が設置される。センサ211の集合がセンサ群110である。起振車220は、起振システム230を搭載する。起振システム230は、プロセッサ231と、GPS(Global Positioning System)232と、時計233と、入力デバイス234と、記憶デバイス235と、起振装置236と、通信IF237と、を有する。プロセッサ231、GPS232、時計233、入力デバイス234、記憶デバイス235、起振装置236、および通信IF237は、バス238に接続される。
プロセッサ231は、起振システム230を制御する。記憶デバイス235は、プロセッサ231の作業エリアとなる。GPS232は、起振車220の現在位置を特定する。時計233は、GPS232から取得した時刻をもとに時刻を計時して、現在時刻を特定する。入力デバイス234は、データを入力する。入力デバイス234としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル、テンキー、スキャナがある。記憶デバイス235は、各種プログラムやデータを記憶する非一時的なまたは一時的な記録媒体である。記憶デバイス235としては、たとえば、ROM、RAM、HDD、フラッシュメモリがある。
起振装置236は、地震波を発生させる発生源である。起振装置236は、プロセッサ231からの指示にしたがって起振車220の下方から地面250に打撃または振動を与える。これにより、起振車220の位置から地震波が発生して、地中251に伝播する。通信IF237は、ネットワーク240を介してデータ処理装置120に通信可能に接続される。
センサ211は、観測対象エリアに載置され、起振車220から発生した地震波が地中251を伝播して地層境界252で反射された反射地震波を観測する。
<起振車220の運行例>
図3は、起振車220の運行例を示す説明図である。起振車220は、観測対象エリア300を運行計画で規定された運行ルートRにしたがって走行する。到達範囲301(図3では、起振車220から半径4km)は、起振車220が発振した地震波の到達範囲であり、この地震波発振のイベントを観測するセンサ211の設置範囲であり、このイベントの解析のためのデータ処理対象となるセンサ211データを有するセンサ群110の設置範囲でもある。なお、観測対象エリア300を走行する起振車220は、複数台でもよい。この場合、観測対象エリア300を起振車220ごとに分割することになる。
<各種テーブルの記憶内容例>
図4〜図7を用いて、データ処理装置120に保持される各種テーブルの記憶内容例について説明する。なお、以降の説明において、AAフィールドbbb(AAはフィールド名、bbbは符号)の値を、AAbbbと表記する場合がある。たとえば、センサIDフィールド401の値を、センサID401と表記する場合がある。
図4は、センサ設置管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。センサ設置管理テーブル400は、どのセンサ211がどの位置に設置され、また、回収済みか否かを管理する記憶情報である。センサ設置管理テーブル400は、センサIDフィールド401と、設置座標フィールド402と、回収フラグフィールド403と、を有する。同一行の各フィールドの値の組み合わせが、センサ211ごとの設置管理情報を示すエントリとなる。
センサIDフィールド401は、値として、センサIDを格納する記憶領域である。センサID401は、センサ211を一意に特定する識別情報である。設置座標フィールド402は、値として、観測対象エリア300におけるセンサ211の設置座標を格納する記憶領域である。設置座標402は、センサ211の設置位置情報である。回収フラグフィールド403は、値として、回収フラグを格納する記憶領域である。回収フラグ403は、センサ211が観測対象エリア300から回収されたか否かを示すフラグである。本例では、「1」が回収済み、「0」が未回収を示す。
図5は、運行計画管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。運行計画管理テーブル500は、どの起振車220がいつどの位置で起振させるかという運行計画を管理する記憶情報である。運行計画管理テーブル500は、起振車IDフィールド501と、発振座標フィールド502と、発振時刻フィールド503と、を有する。同一行の各フィールドの値の組み合わせが、起振車220の位置ごとの運行計画情報を示すエントリとなる。運行計画管理テーブル500は、起振車220の起振システム230に格納されており、各運行計画情報は、起振車220とデータ処理装置120とが接続された場合に、起振システム230からデータ処理装置120に転送される。
起振車IDフィールド501は、値として、起振車IDを格納する記憶領域である。起振車ID501は、起振車220を一意に特定する識別情報である。発振座標フィールド502は、値として、発振座標を格納する記憶領域である。発振座標502は、起振車220が地震波を発生させる予定となる位置情報である。発振時刻フィールド503は、値として、起振車220が地震波を発生させる予定発振時刻を格納する記憶領域である。
図6は、運行実績管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。運行実績管理テーブル600は、どの起振車220がいつどの位置で起振させたかという運行実績を管理する記憶情報である。運行実績管理テーブル600は、起振車IDフィールド501と、発振座標フィールド502と、発振時刻フィールド503と、を有する。同一行の各フィールドの値の組み合わせが、起振車220の位置ごとの運行実績情報を示すエントリとなる。運行実績管理テーブル600は、起振車220の起振システム230に格納されており、各運行実績情報は、起振車220とデータ処理装置120とが接続された場合に、起振システム230からデータ処理装置120に転送される。
起振車IDフィールド601は、値として、起振車IDを格納する記憶領域である。発振座標フィールド602は、値として、発振座標を格納する記憶領域である。発振座標602は、起振車220が地震波を発生させたときの位置情報である。発振時刻フィールド603は、値として、起振車220が地震波を発生させた発振時刻を格納する記憶領域である。
図7は、観測実績管理テーブルの記憶内容例を示す説明図である。観測実績管理テーブル700は、どのセンサ211がいつ地震波を観測したかという観測実績を管理する記憶情報である。観測実績管理テーブル700は、センサIDフィールド701と、観測時刻フィールド702と、を有する。同一行の各フィールドの値の組み合わせが、センサ211ごとの観測実績情報を示すエントリとなる。各観測実績情報は、そのセンサ211に格納されており、センサ211とデータ処理装置120とが接続された場合に、センサ211からデータ処理装置120に転送される。センサIDフィールド701は、値として、センサIDを格納する記憶領域である。観測時刻フィールド702は、値として、センサ211が地震波を観測した観測時刻を格納する記憶領域である。
図8は、下位階層102の記憶内容例を示す説明図である。下位階層102は、センサ211ごとのセンサデータを格納する。下位階層102は、センサIDフィールド801と、観測値フィールド802と、を有する。同一行の各フィールドの値の組み合わせが、センサ211ごとのセンサデータを示すエントリとなる。センサIDフィールド801は、値として、センサIDを格納する記憶領域である。観測値フィールド802は、値として、センサ211が観測した観測値群を格納する記憶領域である。観測値群は、左端から時系列順で配列されているものとする。
<データ処理装置120の機能的構成例>
図9は、データ処理装置120の機能的構成例を示すブロック図である。データ処理装置120は、取得部901と、イベント管理部902と、観測実績情報管理部903と、条件設定部904と、処理内容設定部905と、判定部906と、配置管理部907と、処理実行管理部908と、データ処理部909と、表示制御部910と、DB(Database)920と、を有する。取得部901、イベント管理部902、観測実績情報管理部903、条件設定部904、処理内容設定部905、判定部906、配置管理部907、処理実行管理部908、データ処理部909、および表示制御部910は、具体的には、たとえば、図2に示した記憶デバイス202に記憶されたプログラムをプロセッサ201に実行させることにより実現される。また、DB920も同様に、図2に示した記憶デバイス202に記憶されたプログラムをプロセッサ201に実行させることにより実現され、上述したセンサ設置管理テーブル400、運行計画管理テーブル500、運行実績管理テーブル600、および観測実績管理テーブル700を格納する。
取得部901は、センサ群110から観測データ群を取得する。観測データとは、センサIDと、観測時刻と、観測値と、の組み合わせである。取得部901は、センサIDと観測時刻との組み合わせである観測実績情報を観測実績情報管理部903に出力する。また、取得部901は、センサIDと観測値との組み合わせであるセンサデータをストレージ100の下位階層102に書き込む。
イベント管理部902は、起振システム230から運行計画情報を取得して、運行計画管理テーブル500を作成する。イベント管理部902は、起振システム230から運行実績情報を取得して、運行実績管理テーブル600を作成する。観測実績情報管理部903は、取得部901から観測実績情報を取得して、観測実績管理テーブル700を作成する。
条件設定部904は、データ処理対象となる特定のセンサデータ群の取得条件を設定する。取得条件は、利用者の操作入力により設定される。取得条件には、たとえば、「震源(すなわち、起振車220)からの距離」、「起振車ID」、「対象領域」、「時間帯」がある。「震源からの距離」は、図3に示した到達範囲301を規定する条件である。「起振車ID」は、到達範囲301の基準となる起振車220を特定する条件である。「対象領域」は、観測対象エリア300において、データ処理対象となる特定のセンサデータを観測したセンサ211の位置を特定する条件である。「時間帯」は、データ処理対象となる特定のセンサデータの観測時間帯を特定する条件である。
処理内容設定部905は、処理内容を設定する。処理内容は、利用者の操作入力により設定される。処理内容は、データ処理の内容を規定する。処理内容には、たとえば、「イベントごとの波形切り出し」、「波形作成」、「ノイズ分離」がある。「イベントごとの波形切り出し」は、センサデータからイベント期間中の観測値を抽出する処理である。これにより、イベント間における観測値、即ち観測対象のイベントが存在しない無効データを除去することができる。「波形作成」は、あるイベントを観測したセンサ群から、該当するイベントのセンサデータを抽出する処理である。「ノイズ分離」は、センサデータから地震波とは関係のないノイズ成分(たとえば、車の走行により発生する振動)を除去する処理である。
判定部906は、条件設定部904によって設定された取得条件に該当する特定のセンサ群110が観測した特定のセンサデータ群が下位階層102に記憶されているか否かを判定する。具体的には、たとえば、判定部906は、取得条件に合致するセンサ群110のうち、回収されたセンサ群110が所定割合(たとえば、90%)以上であるか否かを判定する。
配置管理部907は、判定部906によって特定のセンサデータ群が下位階層102に記憶されていると判定された場合、下位階層102から上位階層101に特定のセンサデータ群を複製する指示をストレージ100に送信する。当該指示には、取得条件に該当する特定のセンサ群110のセンサIDが含まれる。したがって、ストレージ100は、特定のセンサ211のセンサIDを手掛かりとして、下位階層102に記憶されているセンサデータ群のうち、特定のセンサ211のセンサIDを含む特定のセンサデータ群を上位階層101に複製する。配置管理部907は、ストレージ100から複製完了通知を受け取り、処理実行管理部908に転送する。複製完了通知には、特定のセンサ211のセンサIDと、複製先の上位階層101を特定する識別情報と、が含まれる。
処理実行管理部908は、配置管理部907から複製完了通知が転送されてきた場合、処理内容設定部905によって設定された処理内容をデータ処理部909に通知する。データ処理部909は、処理内容に応じたデータ処理を実行する。具体的には、たとえば、データ処理部909は、複製完了通知に含まれている複製先の上位階層101を特定する識別情報を用いて、当該複製先の上位階層101にアクセスする。そして、データ処理部909は、複製完了通知に含まれている特定のセンサ211のセンサIDを用いて、特定のセンサ211のセンサデータにアクセスし、処理内容に応じたデータ処理を実行する。
データ処理部909は、データ処理により不要となったデータを上位階層101から削除する。たとえば、処理内容が「イベントごとの波形切り出し」である場合、イベント期間外の観測値を削除する。また、処理内容が「波形作成」である場合、必要なセンサデータの抽出が終わった後のセンサデータを削除する。また、処理内容が「ノイズ分離」である場合、ノイズ成分を削除する。これにより、上位階層101の省メモリ化を図ることができる。
表示制御部910は、第1の管理画面および第2の管理画面を、出力デバイス204の一例である表示デバイス911に表示する。第1の管理画面は、運行計画および運行実績を表示する管理画面である。第2の管理画面は、設定内容(取得条件および処理内容)と、データ処理部909の処理状況とを表示する管理画面である。
<管理画面の表示例>
図10は、第1の管理画面の表示例を示す説明図である。第1の管理画面1000は、運行計画表示領域1001と、運行実績表示領域1002と、を有する。運行計画表示領域1001は、運行計画を表示する領域であり、具体的には、たとえば、地図表示領域1011と、起振車表示領域1012と、センサ表示領域1013と、を有する。地図表示領域1011は、センサ211の設置位置、起振車220の予定運行経路、予定発振位置を表示する。センサ211の設置位置は、センサ設置管理テーブル400から取得される。起振車220の予定運行経路は、運行計画管理テーブル500から取得された起振車220の時系列な発振座標502により生成される。起振車220の予定発振位置は、運行計画管理テーブル500から取得された起振車220の発振座標502から取得される。
起振車表示領域1012には、運行計画管理テーブル500が表示される。これにより、起振車ID501と、発振座標502と、発振時刻503とが対応付けられた運行計画情報が表示される。また、センサ表示領域1013には、センサ設置管理テーブル400が表示される。これにより、センサID401が、運行計画情報に対応して表示される。なお、表示制御部910は、たとえば、地図表示領域1011で矩形範囲を入力デバイス203で指定すると、当該矩形範囲内の起振車220の発振座標502を含む運行計画情報や、当該矩形範囲内の設置座標402を含むセンサ211の設置位置情報をハイライトしてもよい。同様に、表示制御部910は、地図表示領域1011内の発振座標502のシンボルやセンサ211の設置座標402のシンボルを入力デバイス203で指定すると、対応する運行計画情報やセンサ211の設置位置情報をハイライトしてもよい。逆に、表示制御部910は、運行計画情報やセンサ211の設置位置情報を入力デバイス203で指定すると、対応する地図表示領域1011内の発振座標のシンボルやセンサ211の設置座標のシンボルをハイライトしてもよい。
運行実績表示領域1002は、運行実績を表示する領域であり、具体的には、たとえば、地図表示領域1021と、起振車表示領域1022と、センサ表示領域1023と、を有する。地図表示領域1021は、センサ211の設置位置、起振車220の運行経路、発振位置を表示する。センサ211の設置位置は、センサ設置管理テーブル400から取得される。起振車220の運行経路は、運行実績管理テーブル600から取得された起振車220の時系列な発振座標602により生成される。起振車220の発振位置は、運行実績管理テーブル600から取得された起振車220の発振座標602から取得される。
起振車表示領域1012には、運行実績管理テーブル600が表示される。これにより、起振車ID601と、発振座標602と、発振時刻603とが対応付けられた運行実績情報が表示される。また、センサ表示領域1023には、センサ設置管理テーブル400が表示される。これにより、センサID401が、運行実績情報に対応して表示される。なお、表示制御部910によるハイライト処理は、運行計画表示領域1001と同様に実行可能である。
図11は、第2の管理画面の表示例を示す説明図である。第2の管理画面1100は、設定内容入力領域1101と、処理状況表示領域1102と、を有する。設定内容入力領域1101は、設定内容を入力する領域であり、条件入力領域1111と、処理内容選択領域1112と、を有する。条件入力領域1111は、入力デバイス203を操作して取得条件を入力する領域である。処理内容選択領域1112は、入力デバイス203を操作してたとえば、チェックボックスやラジオボタンにより処理内容を選択する領域である。
処理状況表示領域1102は、処理状況を表示する領域であり、イベント表示領域1121と、処理内容表示領域1122と、実行状態表示領域1123と、を有する。イベント表示領域1121は、これまで発生したイベントを表示する領域であり、イベントごとに、発振座標602と発振時刻603とを表示する。具体的には、たとえば、表示制御部910は、運行実績情報のうち起振車ID601を、イベントを一意に特定する固有なイベントIDに変換して、イベント情報としてイベント表示領域1121に表示する。
処理内容表示領域1122は、処理内容選択領域1112で選択された処理内容を表示する。実行状態表示領域1123は、反射法地震探査の実行状態を表示する。具体的には、たとえば、表示制御部910は、センサ設置管理テーブル400を参照して、センサ211の回収状況を表示する。
<データ取得処理手順例>
図12は、データ処理装置120によるデータ取得処理手順例を示すフローチャートである。利用者は、回収したセンサ211をデータ処理装置120に接続する。データ処理装置120は、取得部901により、読取開始の入力を待ち受け(ステップS1201:No)、読取開始の入力があった場合(ステップS1201:Yes)、センサ211からそのセンサIDと観測値例との組み合わせを読み出して、下位階層102に保存する(ステップS1202)。そして、データ処理装置120は、そのセンサIDと観測時刻列との組み合わせを観測実績情報管理部903に転送する(ステップS1203)。
そして、データ処理装置120は、観測実績情報管理部903により、センサIDと観測時刻列との組み合わせをエントリとして観測実績管理テーブル700に保存する(ステップS1204)。最後に、データ処理装置120は、観測実績情報管理部903により、センサ設置管理テーブル400を参照して、そのセンサID401のエントリの回収フラグ403を「0」から「1」に更新する(ステップS1205)。これにより、データ処理装置120は、データ処理手順を終了する。
<データ処理手順例>
図13は、データ処理装置120によるデータ処理手順例を示すフローチャートである。まず、データ処理装置120は、条件設定部904により取得条件を設定し、処理内容設定部905により処理内容を設定する(ステップS1301)。具体的には、たとえば、図11の第2の管理画面1100を表示させた状態で、条件設定部904が、利用者からの入力デバイス203を用いた操作入力により条件入力領域1111で取得条件を受け付け、処理内容選択領域1112で処理内容の選択を受け付ける。
つぎに、データ処理装置120は、取得条件に該当するエントリである運行実績情報を運行実績管理テーブル600から特定する(ステップS1302)。具体的には、たとえば、データ処理装置120は、取得条件として「起振車ID」が入力された場合には、データ処理装置120は、入力された「起振車ID」に一致する起振車ID601を含むエントリを運行実績管理テーブル600から特定する。「起振車ID」が入力されていない場合は、全エントリを特定してもよい。また、「対象領域」が入力された場合には、データ処理装置120は、「対象領域」に含まれる発振座標602を有するエントリを特定する。また、「時間帯」が入力された場合には、データ処理装置120は、「時間帯」に含まれる発振時刻603を有するエントリを特定する。
つぎに、データ処理装置120は、判定部906によりステップS1303〜S1309を実行する。具体的には、たとえば、データ処理装置120は、ステップS1302で特定したエントリの中に未選択エントリがあるか否かを判断する(ステップS1303)。未選択エントリがある場合(ステップS1303:Yes)、データ処理装置120は、未選択エントリを1つ選択し(ステップS1304)、選択エントリの発振座標602および発振時刻603を取得して(ステップS1305)、ステップS1303に戻る。
未選択エントリがない場合(ステップS1303:No)、データ処理装置120は、ステップS1305で取得した発振座標602ごとに、当該発振座標602を中心とする到達範囲301を特定する(ステップS1306)。到達範囲301は、発振座標602を中心とする所定形状(たとえば、円形)の領域である。たとえば、取得条件として「震源からの距離」(たとえば、「4km」)が入力された場合には、データ処理装置120は、発振座標602ごとに、発振座標602を中心とする半径4kmの円形の到達範囲301を特定する。取得条件として「震源からの距離」が入力されていない場合は、データ処理装置120は、デフォルトの値(たとえば、2km)を半径として到達範囲301を特定すればよい。
つぎに、データ処理装置120は、到達範囲301ごとに、到達範囲301内に設置されたセンサ211を特定する(ステップS1307)。具体的には、たとえば、データ処理装置120は、センサ設置管理テーブル400を参照して、到達範囲301内に設置座標402を有するセンサ211のセンサID401を特定する。
つぎに、データ処理装置120は、センサ設置管理テーブル400を参照して、ステップS1307で特定したセンサ211のセンサID401に対応する回収フラグ403を取得し、回収率を算出する(ステップS1308)。回収率は、たとえば、取得した回収フラグ403の総数を分母とし、取得した回収フラグ403のうち値が「1」である回収フラグ403の数を分子とすることにより算出される。
そして、データ処理装置120は、算出した回収率がしきい値以上であるか否かを判断する(ステップS1309)。しきい値以上でない場合(ステップS1309:No)、取得条件を再設定する必要があるため、データ処理装置120は、データ処理手順を終了する。一方、しきい値以上である場合(ステップS1309:Yes)、データ処理装置120は、配置管理部907により、ステップS1307で特定したセンサ211のセンサデータ(センサIDと観測値列の組み合わせ)を上位階層101に複製する指示をストレージ100に与える(ステップS1310)。これにより、ストレージ100は、当該複製指示されたセンサデータ群を上位階層101に複製する。
このあと、データ処理装置120は、データ処理部909により、ステップS1301で設定された処理内容にしたがってデータ処理を実行する(ステップS1311)。データ処理において不要データが得られた場合(ステップS1312:Yes)、データ処理部909装置は、データ処理部909により不要データを上位階層101から削除して、ステップS1314に移行する。不要データがない場合(ステップS1312:No)、ステップS1314に移行する。そして、データ処理装置120は、データ処理部909によりデータ処理が終了したか否かを判断する(ステップS1314)。終了していない場合(ステップS1314:No)、ステップS1311に戻る。一方、終了した場合(ステップS1314:Yes)、データ処理装置120は、データ処理手順を終了する。
このように、本実施例では、反射法地震探査への適用例を基に説明したが、一般的なセンサデータに付いても適用可能である。反射法地震探査では、センサ211(たとえば、振動センサ)の位置が固定で、観測対象(地震波の発生源)が動く構成であったが、センサ211が動き、観測対象が固定となる構成でもよい。たとえば、センサ211を搭載した車(センサカー)が動き、観測対象(路面状況や渋滞地点、事故多発地点)が固定となる構成である。この時、イベントは、センサカーによる観測対象の観測である。また、イベントの計画は、センサカーの運行計画であり、イベントの実績はセンサカーの運行実績となる。
この場合、たとえば、センサ設置管理テーブル400において、設置座標402は、センサ211を搭載したセンサカーの現在位置座標となる。また、運行計画管理テーブル500において、起振車ID501は、観測対象のIDとなり、発振座標502が観測対象の位置座標となり、発振時刻503が観測対象でのイベント発生予定時刻となる。同様に、運行実績管理テーブル600において、起振車ID601は、観測対象のIDとなり、発振座標602が観測対象の位置座標となり、発振時刻603が観測対象でのイベント発生時刻となる。
このように、本実施例のデータ処理装置120は、取得条件を指定して取得条件に合致する特定のセンサデータ群を下位階層102から上位階層101へ複製する。したがって、データ処理に不要なセンサデータが上位階層101に蓄積されることを抑制することができる。また、データ処理に必要なセンサデータが上位階層101に複製されていないことを抑制することができる。すなわち、データ処理対象を特定して適切な記憶階層に配置することにより、データアクセスの多発を抑制してデータ処理の高速化を実現することができる。
また、取得条件は、イベントの発生時におけるセンサ211の位置を指定する条件を含んでもよい。これにより、指定されたセンサ211に絞り込んで、当該センサ211のセンサデータを下位階層102から上位階層101に複製することができる。
また、取得条件は、イベントとセンサ211との間の距離を含んでもよい。これにより、イベントに近接するセンサ211のセンサデータを優先的に絞り込んで、下位階層102から上位階層101に複製することができる。
また、取得条件は、イベントの発生時間帯にセンサ211が取り得る位置を含んでもよい。これにより、発生時間帯にセンサ211が観測したセンサデータを優先的に絞り込んで、下位階層102から上位階層101に複製することができる。
また、取得条件に該当する特定のセンサデータ群が下位階層102に記憶されているか否かを判定することにより、要求したセンサデータが上位階層101に複製されないことを抑制することができる。
また、取得条件と、データ処理の処理内容と、データ処理の実行状況とを表示することにより、センサデータ群がどのような条件で上位階層101に複製され、どのようなデータ処理が実行され、データ処理の実行状況がどうなっているかを利用者は視認することができる。
また、イベントに関する情報と、イベントに対して設定されたデータ処理の処理内容と、処理内容に対するデータ処理の実行状況と、を対応させて表示することにより、利用者は、イベントと、処理内容および実行状況と、を比較して視認することができる。
また、特定のセンサデータ群に関する情報と、センサ群110からのセンサデータ群の下位階層102への記憶状況と、を表示することにより、複製の対象となる特定のセンサデータ群がどの程度データ処理装置120に回収されたかを、利用者は視認することができる。
また、イベントの実行計画およびイベントの実行実績を管理することにより、実行計画と実行実績とを比較することができる。
また、イベントの実行計画およびイベントの実行実績を表示することにより、実行計画と実行実績との差を、利用者は視認することができる。
また、特定のセンサ群110についてのイベントの観測計画およびイベントの観測実績を管理することにより、観測計画と観測実績とを比較することができる。
また、イベントの実行計画、イベントの実行実績、イベントの観測計画およびイベントの観測実績を対応付けて表示することにより、利用者は、計画と実績とを比較して視認することができる。
また、取得条件と、データ処理の処理内容と、に基づいて、特定のセンサデータ群から不要なデータ群を検出して上位階層101から削除することにより、上位階層101の省メモリ化を図ることができる。
また、アクセス速度が下位階層102よりも速い上位階層101の方が、下位階層102よりも高価であるため、上位階層101の容量を小さくすることにより、コストの低減化を図ることができる。したがって、ストレージ100のコストとデータ処理性能との両立を図ることができる。
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、または置換をしてもよい。
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサ201がそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルの情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
100 ストレージ
101 上位階層
102 下位階層
110 センサ群
120 データ処理装置
200 データ処理システム
220 起振車
230 起振システム
236 起振装置
400 センサ設置管理テーブル
500 運行計画管理テーブル
600 運行実績管理テーブル
700 観測実績管理テーブル
901 取得部
902 イベント管理部
903 観測実績情報管理部
904 条件設定部
905 処理内容設定部
906 判定部
907 配置管理部
908 処理実行管理部
909 データ処理部
910 表示制御部
911 表示デバイス

Claims (15)

  1. 第1の記憶階層と、前記第1の記憶階層よりもアクセス速度が遅い第2の記憶階層と、を含むストレージにアクセス可能なデータ処理装置であって、
    前記データ処理装置は、プログラムを実行するプロセッサと、前記プログラムを記憶する記憶デバイスと、前記ストレージにアクセス可能なインタフェースと、を有し、
    前記第2の記憶階層は、観測対象でのイベントの発生により、センサ群が観測したセンサデータ群を記憶しており、
    前記プロセッサは、
    センサが観測したセンサデータの取得条件を設定し、
    前記取得条件に該当する特定のセンサ群が観測した特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されているか否かを判定し、
    前記特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されている場合、前記第2の記憶階層から前記第1の記憶階層に前記特定のセンサデータ群を複製する指示を前記ストレージに送信し、
    前記ストレージでの複製完了後、前記第1の記憶階層に複製された前記特定のセンサデータ群に対し所定のデータ処理を実行する、
    ことを特徴とするデータ処理装置。
  2. 請求項1に記載のデータ処理装置であって、
    前記取得条件は、イベントの発生時におけるセンサの位置を指定する条件を含むことを特徴とするデータ処理装置。
  3. 請求項1に記載のデータ処理装置であって、
    前記取得条件は、前記イベントと前記センサとの間の距離を含むことを特徴とするデータ処理装置。
  4. 請求項1に記載のデータ処理装置であって、
    前記取得条件は、前記イベントの発生時間帯に前記センサが取り得る位置を含むことを特徴とするデータ処理装置。
  5. 請求項1に記載のデータ処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記イベントの発生時刻、前記センサ群の各センサの位置、および、前記センサ群からの前記センサデータ群の前記第2の記憶階層への記憶状況を管理し、
    前記イベントの発生時刻、前記センサ群の位置、および、前記記憶状況に基づいて、前記取得条件に該当する特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されているか否かを判定することを特徴とするデータ処理装置。
  6. 請求項1に記載のデータ処理装置であって、
    前記データ処理装置は、画面を表示する表示デバイスを有し、
    前記プロセッサは、
    前記取得条件と、前記所定のデータ処理の処理内容と、前記所定のデータ処理の実行状況と、を前記画面に表示するように前記表示デバイスを制御することを特徴とするデータ処理装置。
  7. 請求項5に記載のデータ処理装置であって、
    前記イベントに関する情報と、前記イベントに対して設定された前記所定のデータ処理の処理内容と、前記処理内容に対する前記所定のデータ処理の実行状況と、を対応させて前記画面に表示するように前記表示デバイスを制御することを特徴とするデータ処理装置。
  8. 請求項6に記載のデータ処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記センサ群からの前記センサデータ群の前記第2の記憶階層への記憶状況を管理し、
    前記特定のセンサデータ群に関する情報と、前記センサ群からの前記センサデータ群の前記第2の記憶階層への記憶状況と、を前記画面に表示するように前記表示デバイスを制御することを特徴とするデータ処理装置。
  9. 請求項1に記載のデータ処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記イベントの実行計画および前記イベントの実行実績を管理することを特徴とするデータ処理装置。
  10. 請求項9に記載のデータ処理装置であって、
    前記データ処理装置は、画面を表示する表示デバイスを有し、
    前記プロセッサは、
    前記イベントの実行計画および前記イベントの実行実績を前記画面に表示するように前記表示デバイスを制御することを特徴とするデータ処理装置。
  11. 請求項9に記載のデータ処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記特定のセンサ群についての前記イベントの観測計画および前記イベントの観測実績を管理することを特徴とするデータ処理装置。
  12. 請求項11に記載のデータ処理装置であって、
    前記データ処理装置は、画面を表示する表示デバイスを有し、
    前記プロセッサは、
    前記イベントの実行計画、前記イベントの実行実績、前記イベントの観測計画および前記イベントの観測実績を対応付けて前記画面に表示するように前記表示デバイスを制御することを特徴とするデータ処理装置。
  13. 請求項1に記載のデータ処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記取得条件と、前記所定のデータ処理の処理内容と、に基づいて、前記特定のセンサデータ群から不要なデータ群を検出し、
    前記不要なデータ群を前記第1の記憶階層から削除することを特徴とするデータ処理装置。
  14. ストレージと、前記ストレージにアクセス可能なデータ処理装置と、を有するデータ処理システムであって、
    前記ストレージは、第1の記憶階層と、前記第1の記憶階層よりもアクセス速度が遅い第2の記憶階層と、を含み、前記第2の記憶階層は、観測対象でのイベントの発生により、センサ群が観測したセンサデータ群を記憶しており、
    前記データ処理装置は、プログラムを実行するプロセッサと、前記プログラムを記憶する記憶デバイスと、前記ストレージにアクセス可能なインタフェースと、を有し、
    前記プロセッサは、
    センサが観測したセンサデータの取得条件を設定し、
    前記取得条件に該当する特定のセンサ群が観測した特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されているか否かを判定し、
    前記特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されている場合、前記第2の記憶階層から前記第1の記憶階層に前記特定のセンサデータ群を複製する指示を前記ストレージに送信し、
    前記ストレージでの複製完了後、前記第1の記憶階層に複製された前記特定のセンサデータ群に対し所定のデータ処理を実行する、
    ことを特徴とするデータ処理システム。
  15. 第1の記憶階層と、前記第1の記憶階層よりもアクセス速度が遅い第2の記憶階層と、を含むストレージにアクセス可能なデータ処理装置によるデータ処理方法であって、
    前記データ処理装置は、プログラムを実行するプロセッサと、前記プログラムを記憶する記憶デバイスと、前記ストレージにアクセス可能なインタフェースと、を有し、
    前記第2の記憶階層は、観測対象でのイベントの発生により、センサ群が観測したセンサデータ群を記憶しており、
    前記プロセッサは、
    センサが観測したセンサデータの取得条件を設定し、
    前記取得条件に該当する特定のセンサ群が観測した特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されているか否かを判定し、
    前記特定のセンサデータ群が前記第2の記憶階層に記憶されている場合、前記第2の記憶階層から前記第1の記憶階層に前記特定のセンサデータ群を複製する指示を前記ストレージに送信し、
    前記ストレージでの複製完了後、前記第1の記憶階層に複製された前記特定のセンサデータ群に対し所定のデータ処理を実行する、
    ことを特徴とするデータ処理方法。
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