JP2018045266A - Design support device - Google Patents
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Abstract
Description
製品やサービスを構成する設計パラメータに対して、設計パラメータで構成される設計空間を機械学習により学習し、顧客の要望に応じた設計案を実現する設計パラメータを予測する設計支援装置に関する。 The present invention relates to a design support apparatus that learns a design space composed of design parameters with respect to design parameters constituting products and services by machine learning and predicts design parameters that realize a design plan according to a customer's request.
近年、製品やサービスの開発において、顧客の要望に応じた製品やサービスを顧客とコミュニケーションを行いながら開発していくことが顧客価値を最大化する上で求められている。顧客とコミュニケーションを円滑に進めるためには、顧客の要望に対応した製品やサービスの仕様案を短時間で見積り提示することが有効である。しかしながら、製品やサービスを構成する設計パラメータの数が増大な場合、顧客要望を勘案し設計者が決定する仕様案を設計ツールにて評価するのに時間を要してしまい、見積り検討の工数増大に繋がってしまう。そのため、見積り検討に要する時間を短縮して製品仕様案を提示可能な技術が有効となる。 In recent years, in the development of products and services, in order to maximize customer value, it is required to develop products and services that meet customer needs while communicating with customers. In order to facilitate communication with customers, it is effective to estimate and present specifications of products and services that meet customer needs in a short time. However, if the number of design parameters that make up a product or service increases, it takes time to evaluate the specifications proposed by the designer in consideration of the customer's request using the design tool, which increases the number of man-hours for reviewing estimates. It will lead to. For this reason, a technology that can reduce the time required for estimation and present a product specification proposal is effective.
製品やサービスの仕様を検討する時間を短縮して仕様案を提示するには、設計ツールでの性能評価など計算に要する時間を短縮することが考えられる。計算リソースの増大、高性能コンピュータの使用、又はモデルの簡略化により、計算に要する時間を短縮できる。 In order to reduce the time required to examine the specifications of products and services and present a specification proposal, it is possible to reduce the time required for calculation such as performance evaluation with a design tool. Calculation time can be reduced by increasing computational resources, using high performance computers, or simplifying models.
しかしながら、既に使用されている設計ツールの改良を行うと、計算結果の精度の再検証が必要といった課題がある。また、高性能なコンピュータを顧客とのやり取りの場へ直に用意することは難しい。そのため設計ツールを用いて、顧客の要望に対応する想定範囲内で、設計パラメータから成る設計空間を機械学習により学習し、顧客の要望に応じた製品仕様の設計パラメータを予測する方法が見積りを高速に行う上で有効である。ここで設計パラメータとは、製品を構成する部品の寸法や性能を数値等で表したものであり、製品仕様案は、設計パラメータの寸法、性能値から決まる部品の形状・構造、例えば部品間の配置や必要部品数、使用すべき材質などの規定に相当する。 However, if the design tools already used are improved, there is a problem that it is necessary to re-verify the accuracy of the calculation results. Also, it is difficult to prepare a high-performance computer directly for customer interaction. Therefore, using design tools, the design space consisting of design parameters is learned by machine learning within the expected range corresponding to the customer's request, and the method of predicting the design parameter of the product specification according to the customer's request is a fast estimate It is effective in performing. Here, the design parameters represent the dimensions and performance of the parts that make up the product with numerical values, etc., and the product specification draft is the shape and structure of the parts determined from the dimensions and performance values of the design parameters, for example, between the parts. Corresponds to the provisions of layout, number of required parts, materials to be used, etc.
設計ツールを用いて設計空間を作成し最適化する方法が特許文献1、2で示されている。特許文献1には、実験計画法と遺伝的アルゴリズムを用いて、設計空間上に実験計画法サンプルを作成し、サンプル点を評価する構成が開示されている。
また、特許文献2には、設計・配合等の実験データの要因群と特性群の写像関係を学習し、要因条件から特性値を推定するとともに、任意の特性データに対して、それを作り出す要因データの最適値を求める方法が開示されている。
Further,
顧客要求に対する仕様を高速に提示するために、機械学習を用いて製品設計のパラメータの最適値を予測する際に、学習させたサンプルの分布に偏りがあると予測の精度が低下してしまう。 In order to present specifications for customer requirements at high speed, when predicting the optimum values of product design parameters using machine learning, if the learned sample distribution is biased, the prediction accuracy will be reduced.
特許文献1及び2では、サンプルの偏りについて考慮されていない。また、特許文献1は、シミュレーション結果を反映したサンプル点のみを評価対象としており、データ数が少ない。
そこで、本発明は計算時間の短縮化を可能とし、かつ予測精度の高い設計支援装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a design support apparatus that can shorten the calculation time and has high prediction accuracy.
上記課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、入力データが入力される入力部と、学習用データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された学習用データに基づき、入力されたデータに対応する予測データを予測するデータ分析部と、データ分析部より予測された予測データについて、学習用データ及び予測データの分布から追加候補点を計算する追加候補点計算部と、追加候補点計算部により計算された追加候補点をシミュレーションにより補正する追加候補点補正部と、データ分析部より予測された予測データ、追加候補点計算部により計算された追加候補点、追加候補点補正部により補正された追加候補点、の少なくともいずれかについて、可視化し表示する出力部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a design support apparatus according to the present invention includes an input unit that receives input data, a storage unit that stores learning data, and an input based on the learning data stored in the storage unit. A data analysis unit that predicts prediction data corresponding to the generated data, an additional candidate point calculation unit that calculates additional candidate points from the learning data and the distribution of the prediction data for the prediction data predicted by the data analysis unit, and an addition Additional candidate point correction unit for correcting additional candidate points calculated by the candidate point calculation unit, prediction data predicted by the data analysis unit, additional candidate points calculated by the additional candidate point calculation unit, and additional candidate point correction And an output unit that visualizes and displays at least one of the additional candidate points corrected by the unit.
本発明によれば、計算時間の短縮化を可能とし、かつ予測精度の高い設計支援装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, calculation time can be shortened and the design support apparatus with high prediction accuracy can be provided.
本発明では入力された設計パラメータの変数範囲における予測誤差が所定値以下になるように、学習用データ及び予測データの分布から、新規サンプル点(追加候補点)を計算する。計算により算出された追加候補点をシミュレーションし、シミュレーション結果に基づき過去の実績データと製品の動作・環境条件により補正する装置を提案する。 In the present invention, a new sample point (additional candidate point) is calculated from the learning data and the distribution of the prediction data so that the prediction error in the variable range of the input design parameter is not more than a predetermined value. We propose a device that simulates additional candidate points calculated by calculation, and corrects it based on past performance data and product operation / environmental conditions based on the simulation results.
機械学習により予測させるデータは、顧客が要求する項目に合致する製品やサービス等の仕様の設計パラメータである。機械学習の予測精度が高いと製品仕様案の再検討回数の低減につながる。一方、予測精度が低いと設計見積りの見直しが発生してしまい、検討工数が増大してしまう。このため、設計パラメータの予測精度を高めることが重要である。しかしながら、学習させるデータの分布に偏りがある場合、ある顧客要求項目に対して提示する仕様案のパターンが学習されていないと、予測精度が悪化してしまう。そのため、分布に偏りがないようにシミュレーションを実行し、学習用データを用意する必要がある。ただし、設計空間を網羅する学習用データを用意するためには、シミュレーションの実行回数を増やすことに繋がり計算時間を要することになる。そのため、予測精度を上げるべき箇所に学習用データを用意することが有効である。特に、製品を構成する設計パラメータのみでなく、サービスを構成するパラメータも機械学習の対象となる場合、網羅的な学習用データの作成により多くの時間を要してしまう。このため、予測精度を上げるべき箇所を過去の予測結果、実績データ、製品動作環境データから求めた後、学習すべきデータとして登録可能かどうかをシミュレーションで計算する。シミュレーションの結果により、学習すべきデータを補正して、ユーザに提示する。これにより、仕様設計案を短時間かつ高い精度で予測することが可能である。 Data predicted by machine learning is a design parameter of specifications such as products and services that match the items requested by the customer. High prediction accuracy of machine learning leads to a reduction in the number of reviews of product specification proposals. On the other hand, when the prediction accuracy is low, the design estimate is revised, and the number of examination steps increases. For this reason, it is important to improve the prediction accuracy of design parameters. However, when there is a bias in the distribution of data to be learned, the prediction accuracy deteriorates if the pattern of the specification proposal presented for a certain customer request item is not learned. Therefore, it is necessary to prepare simulation data by executing simulation so that the distribution is not biased. However, in order to prepare learning data that covers the design space, it leads to increasing the number of times of execution of simulation, and calculation time is required. Therefore, it is effective to prepare learning data at a location where the prediction accuracy should be increased. In particular, when not only the design parameters that make up a product but also the parameters that make up a service are targets of machine learning, it takes more time to create comprehensive learning data. For this reason, after obtaining the location where the prediction accuracy should be increased from the past prediction results, the actual data, and the product operating environment data, it is calculated by simulation whether it can be registered as the data to be learned. The data to be learned is corrected based on the simulation result and presented to the user. Thereby, it is possible to predict the specification design plan in a short time with high accuracy.
以下、実施例を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る設計支援装置の構成図である。本システムは、顧客要求項目に対する製品仕様案を機械学習により提示するための学習用データを、シミュレーションによる計算結果、過去の予測結果、過去の実績データ、及び動作環境条件データから作成するものである。設計支援装置は、各種データが入力される入力部101と、各種データを記憶する記憶部104と、入力されたデータに対応する予測データを予測するデータ分析部102と、追加候補点を計算する追加候補点計算部103と、追加候補点を補正する追加候補点補正部105と、予測データ、追加候補点、及び補正された追加候補点の少なくともいずれかを可視化し表示する出力部108と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram of a design support apparatus according to an embodiment of the present invention. This system creates learning data for presenting product specification proposals for customer requirements by machine learning from simulation calculation results, past prediction results, past performance data, and operating environment condition data. . The design support apparatus calculates an additional candidate point, an
入力部101には、顧客要求仕様である各種パラメータ(以下、入力データという。)が入力される。
Various parameters (hereinafter referred to as input data) that are customer-specified specifications are input to the
データ分析部102は、記憶部に記憶されている学習用データから入力データに対応する予測データを予測する。ここで、学習用データとは、過去の実績データ又は計算結果に基づく顧客要求仕様と設計パラメータとの対応関係が分かるデータである。学習用データは、予め記憶部に記憶されているものを用いる。なお、入力部に、新たに学習用データを入力し、これを記憶部に記憶させておいてもよい。
The
データ分析部は、まず、記憶部に記憶されている学習用データの特徴を分析し、学習用データの分布を可視化する。可視化の手法としては、多次元のデータを2、3次元に圧縮する主成分分析や自己組織化マップの方法が利用可能である。本実施例では、主成分分析を例にとって説明する。データ分析部にて主成分分析した後、x、y軸から成る2次元グラフ上に学習用データの分布を表示する。学習用データの特徴分析の結果は記憶部に学習させる。学習されたデータを用いて、入力データに対応する出力データ(予測データ)を予測する。予測データについても主成分分析を用いて次元圧縮した結果を2次元グラフ上に予測点として表示することが可能である。 The data analysis unit first analyzes the characteristics of the learning data stored in the storage unit, and visualizes the distribution of the learning data. As a visualization method, a principal component analysis or a self-organizing map method for compressing multidimensional data into two or three dimensions can be used. In the present embodiment, description will be given by taking principal component analysis as an example. After the principal component analysis in the data analysis unit, the distribution of learning data is displayed on a two-dimensional graph composed of x and y axes. The result of the feature analysis of the learning data is learned in the storage unit. Using the learned data, output data (predicted data) corresponding to the input data is predicted. As for the prediction data, the result of dimension compression using principal component analysis can be displayed as a prediction point on a two-dimensional graph.
追加候補点計算部103は、学習の精度を高めるために、学習用データ及び予測データの分布から追加候補点を計算する。例えば、追加候補点は、学習用データの分布から幾何学的に求めることができる。追加候補点の入力と出力の関係は学習用データとして記憶部104に格納される。
The additional candidate
追加候補点は、ある変数範囲における予測精度が所定値以下になるように求められることが好ましい。例えば、予め変数範囲及び所定値を設計支援装置に設計者が入力しておき、設計者が入力した変数範囲における予測精度が、設計者の入力値以下となるように追加候補点を算出することにより、設計者が製品の動作・環境条件を考慮して設定した条件にあうサンプル点を追加することができる。 The additional candidate points are preferably obtained so that the prediction accuracy in a certain variable range is not more than a predetermined value. For example, the designer inputs a variable range and a predetermined value into the design support apparatus in advance, and calculates additional candidate points so that the prediction accuracy in the variable range input by the designer is less than or equal to the designer's input value. Thus, it is possible to add sample points that meet the conditions set by the designer in consideration of the operation and environmental conditions of the product.
また、追加候補点計算部は、追加候補点の要否を判断することが好ましい。追加候補点の要否を判断する場合は、シミュレーション実行部にて、予測データのシミュレーションを実行する。その後、追加候補点計算部にて予測データとシミュレーション結果の誤差を計算する。誤差が閾値以内であれば、追加候補点「不要」と判断し、追加候補点は追加しない。一方、誤差が閾値を超える場合は、追加候補点「要」と判断し、学習用データと予測データの分布から追加候補点を追加する。 Moreover, it is preferable that an additional candidate point calculation part determines the necessity of an additional candidate point. When determining whether or not additional candidate points are necessary, a simulation execution unit executes a simulation of predicted data. Thereafter, an error between the prediction data and the simulation result is calculated by the additional candidate point calculation unit. If the error is within the threshold, it is determined that the additional candidate point is “unnecessary”, and the additional candidate point is not added. On the other hand, when the error exceeds the threshold, it is determined that the additional candidate point is “necessary”, and the additional candidate point is added from the distribution of the learning data and the prediction data.
追加候補点補正部は、シミュレーションにより追加候補点を補正する。追加候補点補正部は、主成分空間上の追加候補点の座標から逆変換を行い、追加候補点の学習用データを作成する。シミュレーション実行部106にて、追加候補点の学習用データについてシミュレーションを実行する。追加候補点補正部は、シミュレーション結果と一致するように追加候補点を補正する。
The additional candidate point correction unit corrects the additional candidate points by simulation. The additional candidate point correction unit performs inverse transformation from the coordinates of the additional candidate points on the principal component space, and creates additional candidate point learning data. The
また、追加候補点補正部は、追加候補点が学習用データとして成立するかどうかを、評価することが好ましい。追加候補点は学習用データの分布から幾何的に求めたものであり、設計データとして有効かどうかの検証が必要である。例えば、追加候補点補正部は、追加候補点計算部により求められた追加候補点と、シミュレーション結果と、を比較し、追加候補点計算部の補正要否を判断することができる。補正「要」と判断した場合は、シミュレーション結果に基づき、追加候補点の補正を行えばよい。 Moreover, it is preferable that an additional candidate point correction | amendment part evaluates whether an additional candidate point is materialized as learning data. The additional candidate points are obtained geometrically from the distribution of learning data, and it is necessary to verify whether they are valid as design data. For example, the additional candidate point correcting unit can compare the additional candidate point obtained by the additional candidate point calculating unit with the simulation result and determine whether the additional candidate point calculating unit needs to be corrected. If it is determined that the correction is “necessary”, the additional candidate points may be corrected based on the simulation result.
出力部108は、補正された追加候補点を表示する。追加候補点は、x、y軸からなる2次元グラフ上に表示することが好ましい。出力部は、データ分析部より予測された予測データ、追加候補点計算部により計算された追加候補点を、表示しても良い。
The
図2は、学習用データを追加する際のプロセスを示したフローである。最初に、入力部にて、学習用データとして、過去の実績データやシミュレーションによる計算データ等の学習用データ、及び顧客要求仕様(以下、入力データという。)を読み込む(201)。読み込まれた学習用データは記憶部に記憶される。 FIG. 2 is a flow showing a process when adding learning data. First, in the input unit, learning data such as past performance data and simulation calculation data, and customer requirement specifications (hereinafter referred to as input data) are read as learning data (201). The read learning data is stored in the storage unit.
続いて、データ分析部にて、主成分分析などによる方法で学習用データを多次元データから2次元データに圧縮する(202)。主成分分析を行うことにより、データの特徴を捉えた主成分軸が得られ、第一主成分軸、第二主成分軸から成る2次元グラフ上にデータをプロットできる。出力部108はデータ分析部による学習用データの分析結果を第一主成分軸、第二主成分軸から成る2次元グラフ上に表示する(203)。データ分析部による学習用データの特徴分析の結果を学習した後(204)、機械学習によって、入力データに対応する予測データ(出力データ)を予測する(205)。入力、出力の組合せに対して、202にて実行した特徴分析の結果から主成分得点(追加候補点)を計算する(206)。計算した主成分得点を主成分軸から成る2次元グラフ上にプロットする(207)。
Then, the data analysis unit compresses the learning data from multidimensional data to two-dimensional data by a method such as principal component analysis (202). By performing principal component analysis, a principal component axis capturing data characteristics can be obtained, and data can be plotted on a two-dimensional graph composed of a first principal component axis and a second principal component axis. The
入力データに対する予測結果が、シミュレーションによる結果とどの程度ずれているかを評価するため、シミュレーション実行部にてシミュレーションを行う(208)。追加候補点計算部にて、予測結果とシミュレーションによる結果との誤差を評価する(209)。予測結果とシミュレーション結果の誤差が閾値以内であれば、プロットした予測点の位置は動かさない(216)。誤差が閾値以上であれば、学習の精度を高める必要があるため、学習用データを新規点として追加する。以下、追加した新規点を追加候補点という。追加候補点は、主成分空間上で予測結果を含む三角形を構成できるように追加する(210)。 In order to evaluate how much the prediction result for the input data is different from the result of the simulation, a simulation is performed by the simulation execution unit (208). The additional candidate point calculation unit evaluates an error between the prediction result and the simulation result (209). If the error between the prediction result and the simulation result is within the threshold, the position of the plotted prediction point is not moved (216). If the error is equal to or greater than the threshold value, it is necessary to improve the learning accuracy, so the learning data is added as a new point. Hereinafter, the added new point is referred to as an additional candidate point. The additional candidate points are added so that a triangle including the prediction result can be formed on the principal component space (210).
追加候補点補正部にて、得られた主成分空間上の追加候補点の座標を主成分結果の逆変換を行い、追加候補点に対応する学習用データを作成する(211)。作成された学習用データ(逆変換したデータ)に対して、シミュレーションを行い、追加候補点が学習用データとして利用可能かどうかを評価する。具体的には、逆変換したデータに含まれるシミュレーション入力値を使って、計算を実行する(212)。計算結果を再度主成分得点に変換し、2次元グラフ上にプロットする(213)。この時、シミュレーション結果の位置と追加候補点の位置が同じであれば、点の位置は変えない(214)。シミュレーション結果と追加候補点の位置がずれていれば、追加候補点の座標をシミュレーション結果の位置に修正する(215)。 In the additional candidate point correction unit, the coordinates of the additional candidate points in the obtained principal component space are subjected to inverse transformation of the principal component result, and learning data corresponding to the additional candidate points is created (211). A simulation is performed on the created learning data (inversely transformed data) to evaluate whether additional candidate points can be used as learning data. Specifically, the calculation is executed using the simulation input value included in the inversely transformed data (212). The calculation result is converted again into principal component scores and plotted on a two-dimensional graph (213). At this time, if the position of the simulation result and the position of the additional candidate point are the same, the position of the point is not changed (214). If the position of the additional candidate point is shifted from the simulation result, the coordinates of the additional candidate point are corrected to the position of the simulation result (215).
補正された追加候補点について機械学習を実行し、入力した顧客要求項目に対応する出力データとして、設計パラメータを得ることができる。 Machine learning is performed on the corrected additional candidate points, and design parameters can be obtained as output data corresponding to the input customer request items.
図3は、主成分軸からなる2次元グラフを画面上に示したものである。2次元グラフは、横軸302が第一主成分軸、縦軸303が第二主成分軸であり、学習用データ304、予測データ305、追加候補点306がそれぞれ表示される構成となっている。図3では、データの種類によりプロットの形を変えているが、例えば色により表示を分けるなど、この他の強調表示も可能である。画面上には、学習用データと新規サンプル点を読込むボタン307、主成分分析した結果を表示するボタン308、新規サンプル点での予測結果を表示するボタン(309)、追加候補点を作成するボタン310、候補点の位置を修正するボタン311、追加候補点を含む学習用データを出力するボタン312が設けられている。
FIG. 3 shows a two-dimensional graph composed of principal component axes on the screen. In the two-dimensional graph, the
図4は、主成分得点の2次元グラフから追加候補点を求める方法を示したものである。(a)は、主成分軸からなる2次元グラフである。(b)は、(a)の実線で囲まれた領域401の拡大図である。点p1、点p2は学習用データ、点p3は予測データを示す。まず、データ分析部により予測された予測データp3の周りに学習用データが含まれるかどうかを検索する。例えば、ある半径rの中に点p1、点p2が含まれているとする。このとき(c)に示すように、予測データである点p3が内部に含まれ、点p1、点p2と三角形を構成するような点を追加候補点p4として追加する。例えば、点p1、p2の外接円上(402)で、点p3からの距離が最大となる位置に点p4(406)を追加する。点p1、p2を通る外接円は下記(式1)で表される。
FIG. 4 shows a method for obtaining additional candidate points from a two-dimensional graph of principal component scores. (A) is a two-dimensional graph composed of principal component axes. (B) is an enlarged view of a
点p3と点p4の距離が最大となる位置は下記(式2)により求めることが可能である。 The position where the distance between the points p3 and p4 becomes the maximum can be obtained by the following (Equation 2).
点p1、p2、p4からなる三角形が点p3を含んでいるかどうかを評価し、含んでいなければ点p4の位置を移動して再度三角形内部に含まれるかどうかを評価する。これにより、追加候補点を新規に作成する。(d)は追加候補点を追加した後の2次元グラフである。 It is evaluated whether or not the triangle composed of the points p1, p2, and p4 includes the point p3. If not, the position of the point p4 is moved and it is evaluated again whether it is included in the triangle. Thereby, an additional candidate point is newly created. (D) is a two-dimensional graph after adding additional candidate points.
図5は、対象製品を圧縮機とした際の、学習用データ(a)と予測データ(b)の一例である。学習させる際の入力と出力の関係は、例えば、顧客要求項目501と設計パラメータ502で示すことができる。顧客要求項目、設計パラメータとして、例えば、流量、圧力、分子量、段数、回転数、インペラ径などのパラメータが存在している。このような学習用データを主成分分析により、主成分軸からなる2次元のデータに圧縮する。また、予測データについても、入力データ503と出力データ504が決まっている。出力データについては、機械学習による予測結果となる。
FIG. 5 is an example of learning data (a) and prediction data (b) when the target product is a compressor. The relationship between input and output at the time of learning can be indicated by, for example, a
図6は、学習用データを主成分分析で圧縮した結果を2次元グラフで示す操作を説明する画面の一例である。学習用データと予測データを読込ボタン602で読込み、データ表示ボタン603を押すと、学習用データが表示される。また、予測結果表示ボタン604を押すと、新規サンプルデータの予測結果が305に示すような形で表示される。
FIG. 6 is an example of a screen for explaining an operation of displaying the result of compressing the learning data by principal component analysis as a two-dimensional graph. When the learning data and the prediction data are read with the
図7は、予測結果表示ボタン702を押したときの予測結果を示した画面の一例である。予測結果を示した後、追加候補点作成ボタン703を押すと、学習用データ、予測結果に対して、追加すべき候補点を作成する。作成する方法は、図4で述べたような幾何的な特徴から求める方法が一例として挙げられる。
FIG. 7 is an example of a screen showing a prediction result when the prediction
図8は、追加候補点を作成したときの画面の一例である。追加候補点作成ボタン801を押すと、追加候補点が作成され。続いて候補点修正ボタン803を押すと、幾何的特徴から得られた追加候補点が学習用データとして成立するかどうかを評価するため、シミュレーションを行って追加候補点の位置を修正して、2次元グラフ上に表示する。
FIG. 8 is an example of a screen when additional candidate points are created. When an additional candidate
図9は、追加候補点の位置を修正した結果を示した一例である。候補点修正ボタン902を押すと、追加した候補点の位置を修正し、データ出力ボタン903を押すと、追加した候補点の主成分得点を主成分分析の逆変換を行い、追加候補点の入力、出力データを含めた学習用データをテキストやcsv形式で出力する。
FIG. 9 is an example showing a result of correcting the position of the additional candidate point. When the candidate
これまで示したように本発明では、機械学習で予測精度を上げるべき箇所を過去の予測結果、実績データ、製品動作環境データから求めた後、その箇所に作成したデータをシミュレーションし、学習すべきデータを補正してユーザに提示する。これにより、適切なデータを学習用データに追加できるため、機械学習の精度を向上でき、仕様案を短時間かつ高い精度で予測することが可能である。 As described above, in the present invention, after obtaining a place where the prediction accuracy should be improved by machine learning from past prediction results, actual data, and product operating environment data, the data created at that place should be simulated and learned. The data is corrected and presented to the user. Accordingly, since appropriate data can be added to the learning data, the accuracy of machine learning can be improved, and the specification plan can be predicted in a short time with high accuracy.
101…入力部、102…データ分析部、103…追加候補点計算部、104…記憶部、105…追加候補点補正部、106…シミュレーション実行部、107…可視化部、108…出力部、601、701、801、901…表示画面、307、602…読込ボタン、308、603…データ表示ボタン、309、604、702…予測結果表示ボタン、310、703、802…追加候補点作成ボタン、311、803、902…候補点修正ボタン、312、903…データ出力ボタン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
学習用データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された学習用データに基づき、入力されたデータに対応する予測データを予測するデータ分析部と、
前記データ分析部より予測された予測データについて、前記学習用データ及び前記予測データの分布から追加候補点を計算する追加候補点計算部と、
前記追加候補点計算部により計算された追加候補点をシミュレーションにより補正する追加候補点補正部と、
前記データ分析部より予測された予測データ、前記追加候補点計算部により計算された追加候補点、前記追加候補点補正部により補正された追加候補点、の少なくともいずれかについて、可視化し表示する出力部と、を備える設計支援装置。 An input section for inputting data;
A storage unit for storing learning data;
A data analysis unit that predicts prediction data corresponding to input data based on the learning data stored in the storage unit;
For the prediction data predicted by the data analysis unit, an additional candidate point calculation unit that calculates additional candidate points from the learning data and the distribution of the prediction data;
An additional candidate point correction unit that corrects the additional candidate points calculated by the additional candidate point calculation unit by simulation; and
Output for visualizing and displaying at least one of predicted data predicted by the data analysis unit, additional candidate points calculated by the additional candidate point calculation unit, and additional candidate points corrected by the additional candidate point correction unit A design support apparatus.
前記追加候補点計算部は、入力された変数範囲における予測精度が所定値以下になるように前記学習用データ及び前記予測データの分布から追加候補点を計算することを特徴とする設計支援装置。 The design support apparatus according to claim 1,
The additional candidate point calculation unit calculates an additional candidate point from the learning data and the distribution of the prediction data so that the prediction accuracy in the input variable range is a predetermined value or less.
前記追加候補点計算部は、前記学習用データと前記予測データの分布から、前記予測データを網羅するように追加候補点を計算することを特徴とする設計支援装置。 The design support apparatus according to claim 1 or 2,
The additional candidate point calculation unit calculates additional candidate points from the learning data and the distribution of the prediction data so as to cover the prediction data.
前記追加候補点補正部は、補正された前記追加候補点が、学習用データとして利用可能かどうかをシミュレーションにより評価することを特徴とする設計支援装置。 The design support apparatus according to claim 3,
The design support apparatus, wherein the additional candidate point correction unit evaluates by simulation whether the corrected additional candidate point can be used as learning data.
前記追加候補点計算部は、シミュレーション結果と、前記データ分析部により予測された予測データと、に基づき、追加候補点の作成要否を判断することを特徴とする設計支援装置。 A design support apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The additional candidate point calculation unit determines whether or not an additional candidate point needs to be created based on a simulation result and prediction data predicted by the data analysis unit.
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