JP2018194876A - Multipurpose design support apparatus, multipurpose design support system, multipurpose design support method, program, and terminal device - Google Patents

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Abstract

To provide a screen capable of grasping a relationship between each performance and a total unachieved amount to a demand level.SOLUTION: A design formula generation function unit 11 generates a design condition formula expressing all conditions related to the design, on the basis of input information including a demand level value corresponding to each of a plurality of performances. A first-order predicate logic equation generation function unit 12 generates first-order predicate logic equations concerning performance and the like on the basis of the design condition formula and the like. An executable area numerical expression generation function unit 13 obtains an executable area numerical expression by executing qualifying symbol deletion processing on the first-order predicate logical equation. A visualization function unit 14 visualizes each performance and a range that can be taken by unachieved amount, or the like, using the executable area numerical expression.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の性能を有する製品の設計を支援するための装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances.

複数の性能を有する製品を設計する際に、多目的最適化手法による数値解析を行うことで、設計を支援する技術が公知である。   When designing a product having a plurality of performances, a technique for supporting design by performing numerical analysis using a multi-objective optimization method is known.

たとえば、非特許文献1では、2部材トラスの設計問題に粒子群最適化(PSO)を基にした多目的最適化を行っている。ここでは、部材体積や応力などトレードオフの関係が存在する複数の目的に対して、甲乙つけがたい設計変数の組(パレート解)を列挙する技術が開示されている。   For example, in Non-Patent Document 1, multi-objective optimization based on particle swarm optimization (PSO) is performed on the design problem of a two-member truss. Here, there is disclosed a technique for enumerating a set of design variables (Pareto solutions) that are difficult to provide for a plurality of purposes in which there are trade-off relationships such as member volume and stress.

また、多目的最適化問題の解を求める方法として、希求水準法がある(例えば非特許文献2)。これは、設計者に各目的関数の望ましい希求水準値を入力させる方法で、希求水準と各目的関数の誤差の小さい解を最適化によって計算する方法である。なお、希求水準に未達の解しか存在しない場合で、得られた解の不達成度のバランスに納得できない場合、再度希求水準を入力して再度最適化問題を解く対話的なアプローチをとることがある。   As a method for obtaining a solution to the multi-objective optimization problem, there is a demand level method (for example, Non-Patent Document 2). This is a method in which a designer inputs a desired desire level value of each objective function, and a solution with a small error between the desire level and each objective function is calculated by optimization. If there are only unachieved solutions at the solicitation level and you are not satisfied with the balance of the unsatisfied degree of the obtained solution, enter the solicitation level again and take an interactive approach to solve the optimization problem again. There is.

一方、システム制御などの問題を一階述語論理式で表現し、これを解くことで、システムの最適化を行う技術が知られている(例えば非特許文献3,4を参照)。具体的には、多項式の等式や不等式を論理積(∧)や論理和(∨)などの結合記号で結合した論理式に対して、一部の変数に限定記号と総称される全称記号(∀)や存在記号(∃)を付けて成る一階述語論理式を生成する。そして、この一階述語論理式における限定記号が付いた変数(束縛変数)を消去して、それ以外の変数(自由変数)が満たすべき論理式を導くことで、システムの最適化を行う。   On the other hand, a technique for optimizing a system by expressing a problem such as system control by a first-order predicate logical expression and solving it is known (see, for example, Non-Patent Documents 3 and 4). Specifically, for a logical expression in which polynomial equations or inequalities are combined with a combination symbol such as logical product (∧) or logical sum (∨), a universal symbol (generally called a quantifier) for some variables ( Generate a first-order predicate formula with ∀) and existence symbol (∃). Then, the system is optimized by erasing the variable (bound variable) with a quantifier in this first-order predicate logical expression and deriving a logical expression that other variables (free variables) should satisfy.

特許文献1では、限定記号消去法を利用して各目的関数がとり得る値の範囲(実行可能領域)を可視化する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for visualizing a range of values (executable regions) that can be taken by each objective function by using a quantifier elimination method.

特開2009−169557号公報JP 2009-169557 A

小木曽望,川治翔一朗,小原正宣,石亀篤司,佐藤恵一:多目的PSOと制約条件の感度解析を統合した制約あり多目的最適設計問題の解法,日本機械学会C,Vol.78, No.785,pp.201-213 (2012)Yuki Ogi, Shoichiro Kawaji, Masanobu Ohara, Atsushi Ishigame, Keiichi Sato: Solving multi-objective PSO and constraint sensitivity analysis, and Japan Society of Mechanical Engineers C, Vol. 78, No. 785, pp .201-213 (2012) 穴井宏和,「数理最適化の実践ガイド」,講談社,2013年3月,p.214-22Hirokazu Anai, “Practical Guide to Mathematical Optimization”, Kodansha, March 2013, p.214-22 穴井宏和,横山和弘,「QEの計算アルゴリズムとその応用 数式処理による最適化」,東京大学出版会,2011年8月,p.214-221Hirokazu Anai and Kazuhiro Yokoyama, “QE Calculation Algorithms and Their Applications Optimization by Formula Processing”, The University of Tokyo Press, August 2011, p.214-221 丹下吉雄,桐生智志,松井哲郎,福山良和:省エネルギー事前検討のための需給バランスを考慮したエネルギー最適化問題の可視化,電気学会論文誌C,Vol.134,No.1,pp.78-84(2014)Yoshio Tange, Satoshi Kiryu, Tetsuro Matsui, Yoshikazu Fukuyama: Visualization of energy optimization problem considering supply and demand balance for energy conservation prior examination, IEEJ Transactions C, Vol.134, No.1, pp.78-84 ( 2014)

希求水準法では、目的関数(性能)と希求水準への未達量との関係が分からなかった。また、特許文献1の技術を使用した場合、目的関数(性能)と希求水準への未達量との関係は分からなかった。そのため、希求水準法で探索した最適解で、特定の性能が満足できない場合、特定の性能を上げると、希求水準からの未達量がどのように変化するか分からなかった。その結果、希求水準からの未達量がよい解を採用するか、別の解をさらに探索するか判断する指標がなかった。つまり、未達量が最適ではないにしても、重視したい性能と未達量の両方とも良い解があるのかないのか分からなかった。   In the solicitation level method, the relationship between the objective function (performance) and the unachieved amount to the solicitation level was not known. In addition, when the technique of Patent Document 1 is used, the relationship between the objective function (performance) and the amount that has not reached the desired level has not been understood. Therefore, when the specific solution cannot be satisfied with the optimum solution searched by the demand level method, it has not been understood how the unachieved amount from the demand level changes when the specific performance is increased. As a result, there was no index for deciding whether to adopt a solution with a good amount not reached from the desired level or to search for another solution. In other words, even if the unachieved amount was not optimal, it was not known whether there was a good solution for both the performance to be emphasized and the unachieved amount.

加えて、希求水準法では、設計変数値を変えた場合に希求水準への未達量がどのように変化するかも分からなかった。そのため、最適化の結果導出された解が、実際には設計しにくい設計値の場合、どのように変更したらよいのか考える指針がなかった。   In addition, in the solicitation level method, it has not been understood how the unachieved amount to the solicitation level changes when the design variable value is changed. For this reason, there is no guideline on how to change the solution derived as a result of optimization when the design value is difficult to design in practice.

本発明の課題は、複数の性能を有する製品の設計を支援するための装置であって、各性能と希求水準への全体の未達量との関係が把握可能となる画面を提供できる多目的設計支援装置等を提供することである。   An object of the present invention is an apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances, and a multi-purpose design capable of providing a screen capable of grasping the relationship between each performance and the total unachieved amount to the desired level It is to provide a support device or the like.

本発明の多目的設計支援装置は、複数の性能を有する製品の設計を支援するための装置であって、下記の各機能部を有する。
・前記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む所定の入力情報に基づいて、前記設計に係わる条件を示す設計条件数式を生成する設計数式生成部;
・前記設計条件数式に基づいて、性能または/及び設計変数に関する一階述語論理式を生成する一階述語論理式生成部;
・前記一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める実行可能領域数式生成部;
・前記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成する可視化部:
The multipurpose design support apparatus of the present invention is an apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances, and has the following functional units.
A design formula generation unit that generates a design condition formula indicating a condition related to the design based on predetermined input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances;
A first-order predicate logical expression generation unit that generates a first-order predicate logical expression related to performance or / and a design variable based on the design condition formula;
An executable area formula generation unit that obtains an executable area formula by performing a quantifier elimination process on the first-order predicate logical formula;
A visualization unit that generates a screen showing an area where the executable area formula is satisfied:

本発明の多目的設計支援装置等によれば、複数の性能を有する製品の設計を支援するための装置であって、各性能と希求水準への全体の未達量との関係が把握可能となる画面を提供できる。   According to the multipurpose design support apparatus and the like of the present invention, it is an apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances, and the relationship between each performance and the total unachieved amount to the demand level can be grasped. A screen can be provided.

本例の多目的設計支援システムのシステム構成図である。It is a system configuration figure of the multipurpose design support system of this example. 多目的設計支援装置の処理フローチャート図である。It is a process flowchart figure of a multipurpose design support apparatus. 性能画面の一例である。It is an example of a performance screen. 設計変数画面の一例である。It is an example of a design variable screen. 生成される実行可能領域数式の具体例の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of specific example of the executable area | region numerical formula produced | generated. (a)〜(d)は、性能画面の具体例である。(A)-(d) is a specific example of a performance screen. (a)〜(d)は、設計変数画面の具体例である。(A)-(d) is a specific example of a design variable screen. (a)〜(d)は、性能画面の具体例である。(A)-(d) is a specific example of a performance screen. (a)〜(d)は、設計変数画面の具体例である。(A)-(d) is a specific example of a design variable screen. (a)〜(d)は、性能画面の具体例である。(A)-(d) is a specific example of a performance screen. (a)〜(d)は、設計変数画面の具体例である。(A)-(d) is a specific example of a design variable screen. 本例の多目的設計支援システムの構成・機能ブロック図である。It is a structure and functional block diagram of the multipurpose design support system of this example. 本例の多目的設計支援装置の構成・機能ブロック図である。It is a structure and functional block diagram of the multipurpose design support apparatus of this example. 多目的設計支援装置などのハードウェア構成例である。It is an example of hardware constitutions, such as a multipurpose design support apparatus.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本例の多目的設計支援システムのシステム構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of the multipurpose design support system of this example.

図示の例の多目的設計支援システムは、多目的設計支援装置10と端末20を有する。一例としては、多目的設計支援システムは、多目的設計支援装置10がサーバ装置であり、端末20がクライアント装置であり、サーバ装置とクライアント装置がネットワークに接続されて成るクライアント・サーバ・システムであるが、この例に限らない。多目的設計支援装置10と端末20は、不図示のネットワーク(例えばLANやインターネット等)に接続しており、ネットワークを介して相互にデータ送受信可能な構成となっている。   The multipurpose design support system of the illustrated example includes a multipurpose design support apparatus 10 and a terminal 20. As an example, the multipurpose design support system is a client server system in which the multipurpose design support apparatus 10 is a server apparatus, the terminal 20 is a client apparatus, and the server apparatus and the client apparatus are connected to a network. It is not restricted to this example. The multipurpose design support apparatus 10 and the terminal 20 are connected to a network (not shown) (for example, a LAN or the Internet), and are configured to be able to transmit / receive data to / from each other via the network.

多目的設計支援装置10は、本例では各端末20のユーザの設計作業を支援する装置であり、例えば特に“品質を決定付ける性能が複数存在する製品”に係わる設計作業を、支援する機能を有する装置である。但し、この例に限らない。例えば、多目的設計支援装置10は、自装置のユーザの設計作業を支援する装置であってもよく、この場合、後述する入力情報の入力や、生成した画面の表示は、多目的設計支援装置10において行われることになる。   The multipurpose design support apparatus 10 is an apparatus that supports the design work of the user of each terminal 20 in this example, and has a function that supports a design work related to, for example, “a product having a plurality of performances that determine quality”. Device. However, the present invention is not limited to this example. For example, the multipurpose design support apparatus 10 may be an apparatus that supports the design work of the user of the own apparatus. In this case, input of input information described later and display of the generated screen are performed in the multipurpose design support apparatus 10. Will be done.

端末20は、例えばパソコン等であり、ディスプレイ等の表示部21や、キーボード、ポインティングデバイス(マウス)等の入力操作部22を有する。例えば任意の端末20のユーザが、任意の入力情報を入力する。入力情報は、例えば、制約条件情報、性能情報、希求水準値情報である。   The terminal 20 is a personal computer or the like, for example, and includes a display unit 21 such as a display and an input operation unit 22 such as a keyboard and a pointing device (mouse). For example, a user of an arbitrary terminal 20 inputs arbitrary input information. The input information is, for example, constraint condition information, performance information, and solicitation level value information.

制約条件情報は、設計変数に対する任意の制約に係わる情報であり、例えば一例としては、各設計変数が取り得る範囲(上限値と下限値)であるが、この例に限らない。   The constraint condition information is information related to an arbitrary constraint on the design variable. For example, the constraint condition information is a range (upper limit value and lower limit value) that each design variable can take, but is not limited to this example.

性能情報は、各設計変数の値に応じた性能の値を求める為の情報である。性能情報は、例えば一例としては、上記設計変数が性能に与える影響度等であり、この影響度等を用いて性能の値の算出式(性能数式)等が生成されるが、この例に限らない。例えば性能情報が性能数式であっても構わない。希求水準値情報は、各性能にそれぞれ対応する、任意に設定された任意の希求水準値である。   The performance information is information for obtaining a performance value corresponding to the value of each design variable. For example, the performance information is, for example, the degree of influence of the design variables on the performance, and a performance value calculation formula (performance formula) or the like is generated using the degree of influence. However, the performance information is not limited to this example. Absent. For example, the performance information may be a performance formula. The solicitation level value information is an arbitrarily set solicitation level value corresponding to each performance.

上記入力情報が、ネットワークを介して多目的設計支援装置10に送信される。
多目的設計支援装置10は、この入力情報に基づいて、所定の処理を実行して設計支援画面(後述する性能画面、設計変数画面など)を生成して、この設計支援画面を端末20の表示部21に表示させる。多目的設計支援装置10は、複数の性能を有する製品の設計を支援するための装置である。
The input information is transmitted to the multipurpose design support apparatus 10 via the network.
Based on this input information, the multipurpose design support apparatus 10 executes a predetermined process to generate a design support screen (performance screen, design variable screen, etc. described later), and displays this design support screen on the display unit of the terminal 20. 21 is displayed. The multipurpose design support apparatus 10 is an apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances.

尚、上記構成は一例であり、この例に限らず、例えば多目的設計支援装置10が上述した入力情報の入力や設計支援画面の表示を行う構成の多目的設計支援システムであっても構わない。   The above configuration is an example, and the present invention is not limited to this example. For example, the multipurpose design support apparatus 10 may be a multipurpose design support system configured to input input information or display a design support screen.

多目的設計支援装置10は、特性解析機能部を有する。
特性解析機能部は、設計数式生成機能部11、一階述語論理式生成機能部12、実行可能領域数式生成機能部13、可視化機能部14、第1設定部15、第2設定部16などを有する。これら各種機能部の処理について、以下、図2も参照して説明する。
The multipurpose design support apparatus 10 has a characteristic analysis function unit.
The characteristic analysis function unit includes a design formula generation function unit 11, a first-order predicate logic formula generation function unit 12, an executable area formula generation function unit 13, a visualization function unit 14, a first setting unit 15, a second setting unit 16, and the like. Have. The processing of these various functional units will be described below with reference to FIG.

図2は、多目的設計支援装置10の処理フローチャート図である。
尚、上記の通り、多目的設計支援装置10は、例えばサーバ装置であり、そのハードウェア構成は特に図示しない一般的なサーバ装置の構成であってよく、例えばCPU等の演算プロセッサ、ハードディスク、メモリ等の記憶装置、通信機能等を有している。記憶装置には予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されており、演算プロセッサがこのアプリケーションプログラムを実行することで、例えば上記設計数式生成機能部11、一階述語論理式生成機能部12、実行可能領域数式生成機能部13、可視化機能部14、第1設定部15、第2設定部16などの処理が実現される。
FIG. 2 is a processing flowchart of the multipurpose design support apparatus 10.
As described above, the multipurpose design support apparatus 10 is, for example, a server apparatus, and the hardware configuration thereof may be a configuration of a general server apparatus (not shown). For example, an arithmetic processor such as a CPU, a hard disk, a memory, and the like Storage device, communication function and the like. A predetermined application program is stored in the storage device in advance, and when the arithmetic processor executes this application program, for example, the design formula generation function unit 11, the first-order predicate logic formula generation function unit 12, and the executable area formula Processing such as the generation function unit 13, the visualization function unit 14, the first setting unit 15, and the second setting unit 16 is realized.

同様に、端末20は、不図示の一般的なパソコンのハードウェア構成(CPU、記憶装置など)を有し、記憶装置に予め記憶されている所定のアプリケーションプログラムを、CPUが実行することで、本説明における端末20の各種処理が実現される。   Similarly, the terminal 20 has a hardware configuration (CPU, storage device, etc.) of a general personal computer (not shown), and the CPU executes a predetermined application program stored in advance in the storage device. Various processes of the terminal 20 in this description are realized.

多目的設計支援装置10は、まず、不図示の入力機能部によって上記入力情報(制約条件情報、性能情報、希求水準値情報など)を取得する(ステップS11)。   First, the multipurpose design support apparatus 10 acquires the input information (constraint condition information, performance information, demand level value information, etc.) using an input function unit (not shown) (step S11).

設計数式生成機能部11は、上記入力情報などに基づいて、希求水準への未達量に関する数式や、設計時の全ての条件を表現する設計条件数式等を生成する(ステップS12)。   Based on the input information and the like, the design formula generation function unit 11 generates a formula related to the unachieved amount to the demand level, a design condition formula expressing all the conditions at the time of design, and the like (step S12).

設計数式生成機能部11は、例えば、複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む上記入力情報に基づいて、上記設計に係わる全ての条件を示す設計条件数式を生成する。   The design formula generation function unit 11 generates, for example, a design condition formula indicating all the conditions related to the design based on the input information including the demand level value corresponding to each of a plurality of performances.

設計数式生成機能部11は、例えば、各性能に応じたその性能の希求水準値に対する未達量である性能別未達量を求めるための数式である性能別未達量数式を生成し、上記設計条件数式には性能別未達量数式が含まれるようにする。   The design formula generation function unit 11 generates, for example, an unachieved amount formula for each performance, which is a formula for obtaining an unachieved amount by performance, which is an unachieved amount for the desired level of the performance according to each performance, The design condition formula includes a formula for unachieved amounts by performance.

設計数式生成機能部11は、例えば、更に、上記性能別未達量を用いて全体の未達量を求めるための全体の未達量数式を生成し、上記設計条件数式には該全体の未達量数式も含まれるようにする。   The design formula generation function unit 11 further generates, for example, an overall unachieved amount formula for determining the overall unachieved amount using the unachieved amount by performance, and the design condition formula includes the entire unachieved amount formula. Make sure to include the achievement formula.

設計数式生成機能部11は、例えば、更に、上記性能に係わる複数の設計変数それぞれの制約条件と、該複数の設計変数を用いた各性能の値の算出式である性能数式が、上記設計条件数式に含まれるようにする。   The design formula generation function unit 11 further includes, for example, a constraint formula for each of a plurality of design variables related to the performance and a performance formula that is a calculation formula for each performance value using the plurality of design variables. Be included in the formula.

設計数式生成機能部11は、例えば、上記各制約条件と上記各性能数式と上記各性能別未達量数式と上記全体の未達量数式とを全て論理積で結合することで、上記設計条件数式を生成する。   For example, the design formula generation function unit 11 combines the design conditions by combining all the constraint conditions, the performance formulas, the performance unachieved formulas by performance, and the overall unachieved formulas. Generate mathematical formulas.

一階述語論理式生成機能部12は、上記設計数式生成機能部11が生成した設計条件数式等に基づいて、性能に関する一階述語論理式、または/及び、設計変数に関する一階述語論理式を生成する(ステップS13)。   The first-order predicate logical expression generation function unit 12 generates a first-order predicate logical expression related to performance and / or a first-order predicate logical expression related to a design variable based on the design condition expression generated by the design formula generation function unit 11. Generate (step S13).

一階述語論理式生成機能部12は、例えば、上記設計条件数式に対して、任意の性能の値を示す変数及び全体の未達量を表す変数とを除くすべての変数に、存在記号(∃)を付与することで、例えば下記のような性能に関する一階述語論理式を生成する。   For example, the first-order predicate logical expression generation function unit 12 adds an existence symbol (∃) to all variables except the variable indicating an arbitrary performance value and the variable indicating the total unachieved amount with respect to the design condition expression. ) Is generated, for example, a first-order predicate logical expression relating to the following performance is generated.

一階述語論理式生成機能部12は、例えば、上記設計条件数式に対して、任意の設計変数及び全体の未達量を表す変数とを除くすべての変数に、存在記号(∃)を付与することで、例えば下記のような設計変数に関する一階述語論理式を生成する。   For example, the first-order predicate logical expression generation function unit 12 assigns an existence symbol (∃) to all variables except an arbitrary design variable and a variable representing the total unachieved amount in the design condition formula. Thus, for example, a first-order predicate logical expression relating to the following design variable is generated.

実行可能領域数式生成機能部13は、一階述語論理式生成機能部12によって生成された上記一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める(ステップS14)。   The executable area formula generation function unit 13 obtains an executable area formula by performing a quantifier elimination process on the first-order predicate logical formula generated by the first-order predicate logical formula generation function 12 ( Step S14).

可視化機能部14は、実行可能領域数式生成機能部13によって生成された上記実行可能領域数式を用いて、各性能と未達量の取り得る範囲や、各設計変数と未達量の取り得る範囲等を可視化する(ステップS15)。可視化機能部14は、上記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成する。生成した画面は、例えば、端末20に転送して、その表示部21に表示させるが、この例に限らない。   The visualization function unit 14 uses the executable area formula generated by the executable area formula generation function unit 13 to obtain a range that each performance and unachievable amount can take, and a range that each design variable and unachievable amount can take. Etc. are visualized (step S15). The visualization function unit 14 generates a screen indicating an area where the executable area formula is established. For example, the generated screen is transferred to the terminal 20 and displayed on the display unit 21, but is not limited to this example.

実行可能領域数式生成機能部13は、例えば、性能に関する一階述語論理式に対して既存の限定記号消去処理を実施することで、任意の性能の値と全体の未達量とに係わる実行可能領域数式を求める。   The executable area formula generation function unit 13 can execute an arbitrary performance value and an overall unachieved amount by executing the existing limit symbol elimination processing on the first-order predicate logical formula related to performance, for example. Find the area formula.

この例の場合、可視化機能部14は、上記任意の性能の値と全体の未達量とに係わる実行可能領域数式を用いて、該任意の性能の値と全体の未達量の取り得る範囲(領域)を示す画面を生成する。   In the case of this example, the visualization function unit 14 uses the executable area formula relating to the above arbitrary performance value and the total unachieved amount, and the possible range of the arbitrary performance value and the entire unachieved amount. A screen showing (area) is generated.

また、実行可能領域数式生成機能部13は、例えば、設計変数に関する一階述語論理式に対して既存の限定記号消去処理を実施することで、任意の設計変数の値と全体の未達量とに係わる実行可能領域数式を求める。   In addition, the executable area formula generation function unit 13 performs, for example, an existing limit symbol elimination process on the first-order predicate logical formula related to the design variable, thereby determining the value of an arbitrary design variable and the total unachieved amount. The feasible area formula relating to is obtained.

この例の場合、可視化機能部14は、上記任意の設計変数の値と全体の未達量とに係わる実行可能領域数式を用いて、該任意の設計変数の値と全体の未達量の取り得る範囲(領域)を示す画面を生成する。   In this example, the visualization function unit 14 uses the executable area formula related to the value of the arbitrary design variable and the total unachieved amount to obtain the value of the arbitrary design variable and the entire unachieved amount. A screen showing the range (area) to be obtained is generated.

また、多目的設計支援装置10は、設計数式生成機能部11によって生成された上記設計条件数式に対して、任意の制約条件を追加させる第1設定部15を更に有するものであってもよい。第1設定部15は、例えば、任意の制約条件を追加させる為の不図示の設定画面を、例えば端末20の表示部21に表示させて、ユーザに任意の制約条件を設定・入力させて、この設定データを取得して、この制約条件を上記設計条件数式に対して例えば論理積で連結する。   The multipurpose design support apparatus 10 may further include a first setting unit 15 that adds an arbitrary constraint condition to the design condition formula generated by the design formula generation function unit 11. For example, the first setting unit 15 displays a setting screen (not illustrated) for adding an arbitrary constraint condition on the display unit 21 of the terminal 20, for example, and allows the user to set and input an arbitrary constraint condition. The setting data is acquired, and the constraint condition is connected to the design condition formula by, for example, logical product.

一階述語論理式生成機能部12は、例えば、上記のように該任意の制約条件が追加(連結)された設計条件数式に基づいて、性能に関する一階述語論理式、または/及び、設計変数に関する一階述語論式を生成する。   The first-order predicate logical expression generation function unit 12 performs, for example, a first-order predicate logical expression relating to performance and / or a design variable based on a design condition formula to which the arbitrary constraint is added (connected) as described above. Generate a first-order predicate formula for.

また、多目的設計支援装置10は、全体の未達量数式に用いる各性能別未達量数式に対して任意の重み値を設定させる第2設定部16を更に有するものであってもよい。第2設定部16は、例えば、任意の重み値を設定させる為の不図示の重み設定画面を、例えば端末20の表示部21に表示させて、ユーザに任意の重み値を設定・入力させて、この設定データを取得する。そして、この重み値を全体の未達量数式に反映させる。このような全体の未達量数式を含む上記設計条件数式が生成されることになり、この様な設計条件数式を用いて上記一階述語論理式生成機能部12以降の処理が実行されることになる。   The multipurpose design support apparatus 10 may further include a second setting unit 16 that sets an arbitrary weight value for each performance unachieved amount formula used for the entire unachieved amount formula. For example, the second setting unit 16 displays a weight setting screen (not shown) for setting an arbitrary weight value on the display unit 21 of the terminal 20, for example, and allows the user to set and input an arbitrary weight value. This setting data is acquired. Then, this weight value is reflected in the overall unachieved amount formula. The above design condition formula including the entire unachieved formula is generated, and the processes after the first-order predicate logic formula generation function unit 12 are executed using such a design condition formula. become.

上記入力情報(制約条件情報、性能情報、希求水準値情報)が任意の端末20から転送されてくると、多目的設計支援装置10内の不図示の記憶部(メモリ等)に一時的に記憶される。これは、例えば、後述する制約条件数式、性能数式、希求水準値として記憶される。   When the input information (constraint condition information, performance information, demand level value information) is transferred from an arbitrary terminal 20, it is temporarily stored in a storage unit (memory or the like) (not shown) in the multipurpose design support apparatus 10. The This is stored, for example, as a constraint condition formula, a performance formula, and a solicitation level value described later.

また、上記各機能部により生成された上記希求水準からの未達量に関する数式や上記設計条件数式や上記一階述語論理式や上記実行可能領域数式などの各種数式も、上記記憶部に一時的に記憶される。   In addition, various mathematical formulas such as mathematical formulas related to the unachieved amount from the demand level generated by the functional units, the design condition mathematical formulas, the first-order predicate logical formulas, and the executable area mathematical formulas are also temporarily stored in the storage unit. Is remembered.

尚、ユーザが多目的設計支援装置10を用いる際には、上記入力情報の入力から操作を開始する場合もあれば、既に上記入力情報もしくは各種数式が記憶されている状態から開始する場合もある。   When the user uses the multipurpose design support apparatus 10, the operation may be started from the input of the input information, or may be started from the state where the input information or various mathematical expressions are already stored.

以下、上記制約条件数式、性能数式、希求水準値の一例について説明する。
まず、前提として、解析対象となる製品は、複数の性能を有する製品であり、ここでは例えばM個の性能があるものとし、各性能は性能m(m;1,2,・・・、M)と表記する。仮に、M=4としたならば、性能1、性能2、性能3、性能4の4つの性能を有する製品が、解析対象であることになる。
Hereinafter, an example of the constraint condition formula, the performance formula, and the demand level value will be described.
First, as a premise, a product to be analyzed is a product having a plurality of performances. Here, for example, there are M performances, and each performance is a performance m (m; 1, 2,..., M ). If M = 4, a product having four performances of performance 1, performance 2, performance 3, and performance 4 is an analysis target.

一例として、上記非特許文献1の場合、製品は2部材トラスであり、その性能として応力や部材体積などが挙げられ、各性能に係わる複数の設計変数が存在する。   As an example, in the case of Non-Patent Document 1, the product is a two-member truss, and the performance includes stress and member volume, and there are a plurality of design variables related to each performance.

例えば上記制約条件数式の一例が、この様な設計変数に係わる制約条件を示す数式であり、その具体例が下記のような設計変数の値が取り得る範囲(最小値〜最大値)を示す数式である。尚、下記の具体例は、複数の設計変数の中の任意の設計変数(設計変数1とする)に係わる制約条件数式を示している。   For example, an example of the above constraint condition formula is a formula showing the constraint condition related to such a design variable, and a specific example thereof is a formula showing the range (minimum value to maximum value) that the value of the design variable can take as follows. It is. The following specific example shows a constraint condition expression related to an arbitrary design variable (design variable 1) among a plurality of design variables.

設計変数1の最小値≦設計変数1の値≦設計変数1の最大値         Design variable 1 minimum value ≤ Design variable 1 value ≤ Design variable 1 maximum value

勿論、他の設計変数に関しても同様の制約条件数式があり、例えば他にも仮に設計変数2があるとするならば、下記の設計条件数式も加わることになる。   Of course, there are similar constraint formulas for other design variables. For example, if there is another design variable 2, the following design condition formula is also added.

設計変数2の最小値≦設計変数2の値≦設計変数2の最大値         Design variable 2 minimum value ≤ Design variable 2 value ≤ Design variable 2 maximum value

尚、設計変数はN個あるものとし、任意の設計変数n(n;1〜Nの任意の整数)に係わる制約条件数式は下記のように表わされる。   It is assumed that there are N design variables, and the constraint equation relating to an arbitrary design variable n (n: an arbitrary integer from 1 to N) is expressed as follows.

設計変数nの最小値≦設計変数nの値≦設計変数nの最大値         Minimum value of design variable n ≦ value of design variable n ≦ maximum value of design variable n

尚、上記制約条件情報が上記制約条件数式であると見做して構わないが、この例に限らず、上記制約条件情報が上記最大値、最小値であり、多目的設計支援装置10がこの制約条件情報を用いて制約条件数式を生成するものであってもよい。   Note that the constraint condition information may be regarded as the constraint formula, but the present invention is not limited to this example, and the constraint condition information is the maximum value and the minimum value, and the multipurpose design support apparatus 10 has the constraint value. A constraint condition expression may be generated using the condition information.

各性能の値は、上記複数の設計変数の値と影響度に基づいて算出される。影響度は、設計変数の値が性能に与える影響を表す。各性能毎に、各設計変数の値がどの程度影響を与えるかを示す影響度を用いて、その性能の値を求める性能数式が設定される。この“影響度”は上記性能情報に含まれており、各“影響度”の値は例えばユーザが任意に設定している。   Each performance value is calculated based on the values of the plurality of design variables and the degree of influence. The degree of influence represents the influence that the value of the design variable has on the performance. For each performance, a performance formula for determining the performance value is set using the degree of influence indicating how much the value of each design variable affects. This “influence degree” is included in the performance information, and the value of each “influence degree” is arbitrarily set by the user, for example.

また、例えば、性能m(m;1,2、・・・M)として性能数式(その性能の値を求める性能数式)を示すならば、例えば下記のようになる。   Further, for example, if a performance formula (performance formula for obtaining the value of the performance) is shown as the performance m (m; 1, 2,... M), it is as follows, for example.

性能mの値 = (設計変数1の値ד設計変数1の性能mへの影響度”)
+(設計変数2の値ד設計変数2の性能mへの影響度”)
・・・・・・・
+(設計変数nの値ד設計変数nの性能mへの影響度”)
・・・・・・・
+(設計変数Nの値ד設計変数Nの性能mへの影響度”)
Value of performance m = (value of design variable 1 x “degree of influence of design variable 1 on performance m”)
+ (Value of design variable 2 x “degree of influence of design variable 2 on performance m”)
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
+ (Value of design variable n × “degree of influence of design variable n on performance m”)
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
+ (Value of design variable N x “degree of influence of design variable N on performance m”)

性能数式は、各設計変数の値に応じた性能の値の算出方法を示している。なお、性能数式は各性能に対応して存在しており、つまり性能の数だけ存在している。   The performance formula indicates a method for calculating the performance value according to the value of each design variable. Note that the performance formulas exist corresponding to the respective performances, that is, the number of performance formulas exists.

上記性能数式の一例では、各設計変数の値と影響度との積の総和が、性能の値になる場合を示している。これは、設計変数を纏めたベクトルをx、影響度を纏めた行列をA、性能をまとめた行列をyとすると、y=Axと表現できる。但し、これは性能数式の一例であり、この例に限るものではない。   An example of the above performance formula shows a case where the sum of products of the values of the design variables and the influence degree becomes a performance value. This can be expressed as y = Ax, where x is a vector summarizing design variables, A is a matrix summarizing influences, and y is a matrix summarizing performance. However, this is an example of a performance formula and is not limited to this example.

尚、上記端末20から送られてくる性能情報が性能数式であってもよいし、性能情報が上記影響度であり多目的設計支援装置10がこの影響度を用いて性能数式を生成するものであってもよい。上記性能情報が性能数式であるケースでは、例えば端末20のユーザが任意の性能数式を設定するが、この例に限らない。   Note that the performance information sent from the terminal 20 may be a performance formula, or the performance information is the degree of influence, and the multipurpose design support apparatus 10 generates a performance formula using this degree of influence. May be. In the case where the performance information is a performance formula, for example, the user of the terminal 20 sets an arbitrary performance formula, but the present invention is not limited to this example.

また、性能毎に、その性能の希求水準値が設定される。これも例えば端末20のユーザが任意の値を設定する。希求水準値は、端末20のユーザが望ましいと考える各性能の目標値である。例えば、「性能1の希求水準値=1」等と設定されるが、勿論、この例に限らない。   For each performance, a demand level value for the performance is set. For example, the user of the terminal 20 sets an arbitrary value. The solicitation level value is a target value for each performance that the user of the terminal 20 considers desirable. For example, although “desired level value of performance 1 = 1” is set, of course, the present invention is not limited to this example.

また、性能1だけではなく、他の性能(性能2、・・・、性能m、・・・性能M)についても、それぞれ、その性能に対応する希求水準値が設定される。   Further, not only the performance 1 but also other performances (performance 2,..., Performance m,... Performance M) are each set with a demand level value corresponding to the performance.

設計数式生成機能部11は、例えば以下に説明するようにして、未達量数式を作成する。これは、まず、“性能別の未達量数式”を作成し、更に“全体の未達量数式”を作成し、これらを用いて“未達量数式”を作成する。   The design formula generation function unit 11 creates an unachieved formula, for example, as described below. First, an “unachieved amount formula for each performance” is created, an “overall unachieved amount formula” is created, and these are used to create an “unachieved amount formula”.

まず、性能別の未達量数式について説明する。性能m(m;1,2、・・・、M)の未達量を求める数式(性能mの未達量数式)は、例えば、下記のようになる。   First, the unachieved amount formula for each performance will be described. A formula for calculating the unachieved amount of the performance m (m; 1, 2,..., M) (unachieved amount formula of the performance m) is, for example, as follows.

つまり、“性能mの値”が“性能mの希求水準値”以上である場合には“性能mの未達量”=0とする。“性能mの値”が“性能mの希求水準値”未満である場合には「性能mの未達量=性能mの希求水準値−性能mの値」とする。尚、∧は論理積、∨は論理和である。   That is, when the “value of performance m” is equal to or greater than the “requirement level value of performance m”, “unreachable amount of performance m” = 0. When “value of performance m” is less than “desired level value of performance m”, “unachieved amount of performance m = desired level value of performance m−value of performance m”. Note that ∧ is a logical product, and ∨ is a logical sum.

この様に、性能毎に、その性能の値が希求水準に達している場合には性能別の未達量は‘0’(ゼロ)となり、その性能の値が希求水準に達していない場合には性能の値と希求水準値との差が性能別の未達量になる。つまり、性能の値が希求水準に達するケースと性能の値が希求水準に達しないケースとに場合分けして論理和で結合することで、性能別の未達量数式を作成している。   Thus, for each performance, when the performance value has reached the demand level, the unachieved amount by performance is “0” (zero), and when the performance value has not reached the demand level. The difference between the performance value and the desired level is the unachieved amount for each performance. In other words, the performance unsatisfied formula is created by logically summing the cases where the performance value reaches the demand level and the case where the performance value does not reach the demand level.

次に、「全体の未達量」は、上記「性能別の未達量」の総和となる。尚、「全体の未達量」が、後述する図3、図4、図6、図7、図8、図9、図10、図11等に示す画面(グラフ)の縦軸の「希求水準値からの未達量」(希求水準値からの全体の未達量)に相当する。   Next, the “total unachieved amount” is the sum of the “unachieved amounts by performance”. The “total amount not achieved” is the “requirement level” on the vertical axis of the screen (graph) shown in FIG. 3, FIG. 4, FIG. 6, FIG. 7, FIG. This is equivalent to “unachieved amount from value” (total unreached amount from the desired level).

全体の未達量(希求水準値からの未達量)の算出式は、下記の数式(全体の未達量数式)で表わされる。   The calculation formula for the total unachieved amount (unachieved amount from the desired level) is expressed by the following mathematical formula (overall unachieved amount formula).

希求水準値からの未達量
=性能1の未達量+性能2の未達量+・・・+性能Mの未達量
Unachieved amount from the desired level = performance 1 unachieved amount + performance 2 unreached amount + ... + performance M unreached amount

そして、“未達量数式”は、上記各性能mの未達量数式の全て(m=1,2,・・・,M)を論理積で結合し、更に、「全体の未達量数式」を論理積で結合することで、下記のように作成される。   The “unachieved amount formula” combines all the unachieved amount formulas (m = 1, 2,..., M) of each performance m with a logical product. "Is combined with logical product, and it is created as follows.

そして、設計数式生成機能部11は、例えば、上記“未達量数式”と、上記制約条件数式と、上記性能数式とを用いて、“設計条件数式”を作成する。これは、例えば、以下のようにして“設計条件数式”を作成する。   Then, the design formula generation function unit 11 creates a “design condition formula” using, for example, the “unreachable formula”, the constraint formula, and the performance formula. For example, a “design condition formula” is created as follows.

すなわち、“設計条件数式”は、上記のように作成された“未達量数式”と、全ての設計変数n(n=1,2、・・・N)の上記制約条件数式と、全ての性能m(m=1,2、・・・M)の上記性能数式とを、論理積で結合することで、下記のように作成される。   That is, the “design condition formula” includes the “unreachable formula” created as described above, the above constraint formulas for all design variables n (n = 1, 2,... N), By combining the above performance formulas of the performance m (m = 1, 2,... M) with a logical product, it is created as follows.

但し、上記“すべての設計変数の制約条件数式”は、例えば制約条件数式を、全ての設計変数n(n=1,2、・・・N)について論理積で結合することで、作成する。すなわち、   However, the “constraint condition formula for all design variables” is created, for example, by combining the constraint formulas with logical product for all design variables n (n = 1, 2,... N). That is,

また、上記“すべての性能の性能数式”は、例えば性能数式を、全ての性能m(m=1,2、・・・M)について論理積で結合することで、作成する。すなわち、   The “performance formulas for all performances” are created, for example, by combining the performance formulas for all performances m (m = 1, 2,... M) by logical product. That is,

一階述語論理式生成機能部12は、例えば上記のようにして作成された“設計条件数式”を用いて、一階述語論理式を作成する。これは、例えば、性能に関する一階述語論理式、または/及び、設計変数に関する一階述語論理式を作成するものである。   The first-order predicate logical expression generation function unit 12 creates a first-order predicate logical expression using, for example, the “design condition mathematical expression” created as described above. For example, a first-order predicate logical expression related to performance and / or a first-order predicate logical expression related to a design variable is created.

次に、一階述語論理式生成機能部12による上記性能に関する一階述語論理式と設計変数に関する一階述語論理式の生成方法について、以下、説明する。   Next, a method for generating a first-order predicate logical expression related to the above performance and a first-order predicate logical expression related to a design variable by the first-order predicate logical expression generation function unit 12 will be described.

尚、ここでは、上記m(=1,2、・・・,M)やn(=1,2、・・・N)を用いて説明する。   Here, description will be made using m (= 1, 2,..., M) and n (= 1, 2,... N).

まず、性能に関する一階述語論理式は、設計条件数式に対して、“特定の性能の変数”と“希求水準値からの未達量を表す変数”とを除くすべての変数に、存在記号(∃)を付与して生成する。つまり、“性能mに関する一階述語論理式”は、設計条件数式(すべての設計変数の制約条件数式∧すべての性能の性能数式∧未達量数式)に対して、「“性能mの値を表す変数”及び“希求水準値からの未達量を表す変数”」を除く全ての変数に、存在記号(∃)を付与することで、生成する。   First, the first-order predicate logical formulas for performance are present in all variables except for “variables of specific performance” and “variables representing the unachieved amount from the demand level” for the design condition formula. It is generated with ∃). In other words, “first-order predicate logical expression related to performance m” is expressed as follows, with respect to the design condition formula (constraint condition formula of all design variables∧performance formula of all performance∧unreachable formula) It is generated by assigning an existence symbol (∃) to all variables except “Variables to be represented” and “Variables representing unachieved amounts from the desired level”.

従って、例えば性能1に関する一階述語論理式は、設計条件数式に対して、「“性能1の値を表す変数”及び“希求水準値からの未達量を表す変数”」を除く全ての変数に、存在記号(∃)を付与することで、生成する。   Therefore, for example, the first-order predicate logical expression related to performance 1 is all variables except for “variables representing the value of performance 1” and “variables representing the unachieved amount from the desired level” with respect to the design condition formula. It is generated by adding an existence symbol (∃) to.

また、設計変数に関する一階述語論理式は、設計条件数式に対して、“特定の設計変数”と“希求水準値からの未達量を表す変数”とを除くすべての変数に、存在記号(∃)を付与することで、生成する。つまり、設計変数nに関する一階述語論理式は、設計条件数式(すべての設計変数の制約条件数式∧すべての性能の性能数式∧未達量数式)に対して、「“設計変数nの値を表す変数”及び“希求水準値からの未達量を表す変数”」を除く全ての変数に、存在記号(∃)を付与することで、生成する。   In addition, the first-order predicate logical expression related to the design variable includes the existence symbol (for the design condition expression) except for the “specific design variable” and the “variable representing the unachieved amount from the demand level value”. It is generated by giving (ii). In other words, the first-order predicate logical expression related to the design variable n is expressed as ““ value of the design variable n ”with respect to the design condition formula (constraint formula of all design variables 変 数 performance formula of all performance∧unreachable formula). It is generated by assigning an existence symbol (∃) to all variables except “Variables to be represented” and “Variables representing unachieved amounts from the desired level”.

従って、例えば設計変数1に関する一階述語論理式は、設計条件数式に対して、「“設計変数1の値を表す変数”及び“希求水準値からの未達量を表す変数”」を除く全ての変数に、存在記号(∃)を付与することで、生成する。   Therefore, for example, the first-order predicate logical expression related to the design variable 1 is all except for “a variable representing the value of the design variable 1” and “a variable representing the unachieved amount from the demand level value” with respect to the design condition mathematical expression. It is generated by adding the existence symbol (∃) to the variable of.

実行可能領域数式生成機能部13は、上記生成された一階述語論理式に対して、既存の限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める。   The executable area formula generation function unit 13 obtains an executable area formula by performing an existing quantifier elimination process on the generated first-order predicate logical formula.

次に、以下、実行可能領域数式生成機能部13による実行可能領域数式の生成方法について説明する。   Next, a method for generating an executable area formula by the executable area formula generation function unit 13 will be described below.

実行可能領域数式生成機能部13は、例えば、一階述語論理式生成機能部12によって生成された上記各“性能mに関する一階述語論理式”に対して、それぞれ、限定記号消去処理を行うことで、各「性能mと希求水準値からの未達量とに係わる実行可能領域数式」を生成する。   The executable area formula generation function unit 13 performs, for example, a quantifier elimination process on each of the above-mentioned “first order predicate logical expressions related to performance m” generated by the first order predicate logical expression generation function unit 12. Thus, each “executable area formula relating to the performance m and the unachieved amount from the desired level value” is generated.

また、実行可能領域数式生成機能部13は、例えば、一階述語論理式生成機能部12によって生成された上記各“設計変数nに関する一階述語論理式”に対して、それぞれ、限定記号消去処理を行うことで“設計変数nと希求水準値からの未達量とに係わる実行可能領域数式”は生成する。   In addition, the executable area formula generation function unit 13 performs, for example, each of the above-described “first-order predicate logical expressions related to the design variable n” generated by the first-order predicate logical expression generation function unit 12. As a result, the “executable area formula relating to the design variable n and the unachieved amount from the demand level value” is generated.

何れの場合でも、限定記号消去処理自体は、既存の処理であり、ここでは特に説明しないが、これによって、一階述語論理式における存在記号(∃)付与に関して除外された変数に係わる実行可能領域数式が、生成されることになる。   In any case, the quantifier elimination process itself is an existing process, and is not particularly described here, but by this, an executable area related to a variable excluded with respect to the existence symbol (∃) assignment in the first-order predicate logical expression. A mathematical formula will be generated.

すなわち、上記のように、“性能mに関する一階述語論理式”では、“性能mの値を表す変数”及び“希求水準値からの未達量を表す変数”が除外されているので、“性能mと希求水準値からの未達量とに係わる実行可能領域数式”が、生成されることになる。   That is, as described above, in the “first-order predicate logical expression regarding the performance m”, “the variable indicating the value of the performance m” and “the variable indicating the unachieved amount from the demand level value” are excluded. An executable area formula "relating to the performance m and the unachieved amount from the demand level value is generated.

同様に、“設計変数nに関する一階述語論理式”では、“設計変数nの値を表す変数”及び“希求水準値からの未達量を表す変数”が除外されているので、“設計変数nと希求水準値からの未達量とに係わる実行可能領域数式”が、生成されることになる
可視化機能部14は、上記実行可能領域数式生成機能部13によって生成された、実行可能領域数式を可視化して、例えば図3や図4に示す画面を生成する。生成した画面は、例えば端末20の表示部21に表示させる。尚、任意の実行可能領域数式を可視化する処理自体は、既存の処理であり、ここでは特に説明しない。
Similarly, in the “first-order predicate logical expression relating to design variable n”, “variable representing the value of design variable n” and “variable representing the unachieved amount from the demand level value” are excluded. An executable area formula relating to n and the unachieved amount from the desired level value is generated. The visualization function unit 14 generates the executable area formula generated by the executable area formula generation function unit 13. For example, and the screen shown in FIGS. 3 and 4 is generated. The generated screen is displayed on the display unit 21 of the terminal 20, for example. Note that the process itself for visualizing an arbitrary executable area formula is an existing process, and is not specifically described here.

可視化機能部14は、例えば上記“性能mと希求水準値からの未達量の実行可能領域数式”を可視化することで、例えば図3に示す性能画面を生成して表示させる。性能画面は、横軸が性能mの値、縦軸は“希求水準値からの(全体の)未達量”を表している。図3では、性能1に係わる性能画面を示すので、横軸が性能1の値、縦軸は“希求水準値からの未達量”(全体の未達量)を表している。   For example, the visualization function unit 14 generates and displays the performance screen illustrated in FIG. 3, for example, by visualizing the “performance m and the unachievable executable area formula from the desired level value”. In the performance screen, the horizontal axis represents the value of performance m, and the vertical axis represents “the total amount not achieved from the desired level”. In FIG. 3, since the performance screen related to performance 1 is shown, the horizontal axis represents the value of performance 1, and the vertical axis represents the “unreachable amount from the desired level” (total unreachable amount).

“性能1と希求水準値からの未達量の実行可能領域数式”の可視化は、図3において斜線で示す領域を、例えば所定の色で塗るものである。この斜線で示す領域は、性能1の値に対して“希求水準値からの未達量”の取り得る値の範囲を示すものである。尚、斜線で示す領域を、“斜線領域”と呼ぶ場合もあるものとする。これは、図3に限らず、他の図面に関しても同様である。また、性能画面の場合には、斜線領域に加えて、図示の点線で示す「性能1の希求水準値」も表示するようにしてもよい。   The visualization of the “performance 1 and the unreachable executable area formula from the desired level value” is to paint the area indicated by the oblique lines in FIG. 3 with a predetermined color, for example. The hatched area indicates a range of possible values of the “unreachable amount from the desired level” with respect to the performance 1 value. It should be noted that the hatched area may be referred to as a “hatched area”. This applies not only to FIG. 3 but also to other drawings. In addition, in the case of the performance screen, in addition to the hatched area, “desired level value of performance 1” indicated by a dotted line in the figure may be displayed.

縦軸の“希求水準値からの未達量”は、上記の通り「全体の未達量」に相当し、従ってその値が小さいほど、全体として望ましい解となる。これより、“斜線領域”を参照すれば、「全体の未達量」が最も小さいときの性能1の値が分かる(最適な状態での未達量と、そのときの性能1の値が分かる)。これは、図3では、○で示す箇所であり、図3の例ではそのときの性能1の値は‘-0.5’〜‘0’の間の値となる。尚、実際の画面上では○は表示されないものであってもよい(説明上、示していると見做してもよい)が、この例に限らない。これは、他の画面例においても同様である。   The “unreachable amount from the demand level value” on the vertical axis corresponds to the “total unreachable amount” as described above. Therefore, the smaller the value, the better the overall solution. From this, referring to the “hatched area”, the value of performance 1 when the “total unachieved amount” is the smallest is known (the unachieved amount in the optimum state and the value of performance 1 at that time are known) ). This is indicated by a circle in FIG. 3, and in the example of FIG. 3, the value of performance 1 at that time is a value between “−0.5” and “0”. It should be noted that ◯ may not be displayed on the actual screen (it may be assumed that it is shown for explanation), but is not limited to this example. The same applies to other screen examples.

一方で、横軸の値(性能の値)は、値が大きいほど良いことになる。但し、図示の一例では、特に性能1の値が希求水準値より大きい領域では、性能1の値が大きくなるほど「全体の未達量」が大きくなってしまう。つまり、ユーザはこの表示から、特定の性能(横軸の性能の値)を良くする為には、希求水準値からの未達量(全体の性能)をどの程度犠牲にする必要があるのか、分かるようになる。   On the other hand, the larger the value (value of performance) on the horizontal axis, the better. However, in the example shown in the figure, in particular, in the region where the value of performance 1 is larger than the desired level, the “total unreached amount” increases as the value of performance 1 increases. In other words, how much the user needs to sacrifice the unachieved amount (overall performance) from the desired level to improve the specific performance (value of the horizontal axis) from this display, I will understand.

この結果、特に重視したい性能の最適値と、全体の未達量とのバランスを見ながら、例えば、性能に関しての制約条件を追加することができる。そして、制約を追加して再計算をすることでユーザが満足のいく解を獲得することを支援することができる。   As a result, it is possible to add, for example, a constraint condition regarding performance while looking at the balance between the optimum value of performance to be particularly emphasized and the total unachieved amount. Then, it is possible to support the user to obtain a satisfactory solution by adding a constraint and performing recalculation.

あるいは、可視化機能部14は、例えば上記“設計変数nと希求水準値からの未達量の実行可能領域数式”を可視化することで、例えば図4に示す設計変数画面を生成して表示させる。設計変数画面は、横軸が設計変数nの値、縦軸は“希求水準値からの未達量”を表している。図4では、設計変数1に係わる性能画面を示すので、横軸が設計変数1の値、縦軸は“希求水準値からの未達量”(全体の未達量)を表している。   Or the visualization function part 14 produces | generates and displays the design variable screen shown, for example in FIG. 4, for example by visualizing the said "design variable n and the unreached amount executable area numerical formula from a demand level value". In the design variable screen, the horizontal axis represents the value of the design variable n, and the vertical axis represents “the amount that has not been achieved from the desired level”. In FIG. 4, since the performance screen related to the design variable 1 is shown, the horizontal axis represents the value of the design variable 1, and the vertical axis represents the “unachieved amount from the desired level” (total unreached amount).

“設計変数1と希求水準値からの未達量の実行可能領域数式”の可視化は、図4において斜線で示す領域を、例えば所定の色で塗るものである。この斜線で示す領域(斜線領域)は、設計変数1の値に対して“希求水準値からの未達量”の取り得る値の範囲を示すものである。   The visualization of “the executable area formula of the unachievable amount from the design variable 1 and the desired level value” is to paint the area shown by hatching in FIG. 4 with a predetermined color, for example. This hatched area (hatched area) indicates the range of possible values of the “unreachable amount from the desired level” with respect to the value of the design variable 1.

ユーザは、この“斜線領域”の表示を参照することで、「全体の未達量」が最も小さいときの設計変数1の値が分かる(最適な状態での未達量と、そのときの設計変数1の値が分かる)。図4では、○で示す箇所であり、そのときの設計変数1の値は‘-0.3’近辺の値である。   The user can know the value of the design variable 1 when the “total unachieved amount” is the smallest by referring to the display of the “hatched area” (the unachieved amount in the optimum state and the design at that time) You can see the value of variable 1.) In FIG. 4, the position is indicated by a circle, and the value of the design variable 1 at that time is a value in the vicinity of ‘−0.3’.

また、ユーザは、この表示から、特定の設計変数と全体の未達量との関係が分かる。設計をする際には、値を変えることが難しい設計変数がある場合がある。そのとき、この表示を見ながら、実際の設計の難しさと、全体の未達量のバランスを見ながら、設計を行うことができる。   Further, the user can understand the relationship between the specific design variable and the total unachieved amount from this display. When designing, there may be design variables whose values are difficult to change. At that time, while viewing this display, it is possible to design while looking at the balance between the actual design difficulty and the overall unachieved amount.

以下、具体例を示して説明する。
尚、本具体例では、設計変数が4種類で、性能も4種類存在するものとするが、勿論、これは一例に過ぎない。
Hereinafter, a specific example will be described.
In this specific example, there are four types of design variables and four types of performance. Of course, this is only an example.

ここでは、制約条件数式、性能数式、希求水準値それぞれの具体例について説明する。更に、上記設計条件数式を構成する上記「すべての設計変数の制約条件数式」と「すべての性能の性能数式」の具体例についても説明する。   Here, specific examples of the constraint condition formula, the performance formula, and the demand level value will be described. Further, specific examples of the “constraint condition formula for all design variables” and the “performance formula for all performance” that constitute the design condition formula will be described.

以下、順次、説明する。
まず、以下に、設計変数1,2,3,4の4つの各設計変数に係わる制約条件数式の具体例を示す。これは、tnを“設計変数n(n;1,2,3、4)の値を示す変数”とし、下記の通りである。
In the following, description will be made sequentially.
First, specific examples of constraint condition expressions relating to the four design variables 1, 2, 3, 4 are shown below. This is as follows, where tn is a “variable indicating the value of design variable n (n; 1, 2, 3, 4)”.

F11:=−1≦t1≦1 ; 設計変数1の制約条件数式
F12:=−1≦t2≦1 ; 設計変数2の制約条件数式
F13:=−1≦t3≦1 ; 設計変数3の制約条件数式
F14:=−1≦t4≦1 ; 設計変数4の制約条件数式
F11: = − 1 ≦ t1 ≦ 1; constraint equation of design variable 1 F12: = − 1 ≦ t2 ≦ 1; constraint equation of design variable 2 F13: = − 1 ≦ t3 ≦ 1; constraint condition of design variable 3 Formula F14: = − 1 ≦ t4 ≦ 1; constraint formula for design variable 4

つまり、この例では、全ての設計変数nの値は、「最小値(−1)〜最大値(+1)」の範囲内とする制約が課せられていることになる。   In other words, in this example, a constraint is imposed on the values of all design variables n within the range of “minimum value (−1) to maximum value (+1)”.

尚、ここでは、設計変数nの制約条件数式をF1n(F11,F12,F13,F14)で表わすものとする。また、尚、ここでは簡単の為、全ての設計変数について、最大値が1、最小値が−1としているが、勿論、この例に限らない。   In this case, the constraint condition formula of the design variable n is represented by F1n (F11, F12, F13, F14). In addition, for the sake of simplicity, the maximum value is 1 and the minimum value is −1 for all the design variables. However, the present invention is not limited to this example.

そして、この例では、「すべての設計変数の制約条件数式」F1は、下記の通り、全ての制約条件数式を論理積で結合することで作成される。   In this example, the “constraint condition formula for all design variables” F1 is created by combining all the constraint formulas by logical product as follows.

また、本具体例では、性能数式は、ymを“性能m(m;1,2,3,4)の値を示す変数”とし、“設計変数nが性能mに与える影響度”を当該設計変数nの値tnに乗じて、この乗算値の総和をymとする。上記の通り、本具体例では性能の種類は4種類なので、m=1,2,3,4となり、y1、y2、y3、y4の算出式の具体例は、下記の通りとなる。   Further, in this specific example, the performance formula is such that ym is “a variable indicating the value of performance m (m; 1, 2, 3, 4)”, and “the degree of influence of design variable n on performance m” is the design. By multiplying the value tn of the variable n, the sum of the multiplied values is taken as ym. As described above, since there are four types of performance in this specific example, m = 1, 2, 3, and 4, and specific examples of calculation formulas for y1, y2, y3, and y4 are as follows.

F21:=y1=−t1−2×t2−t3+2×t4 ; 性能1の性能数式
F22:=y2=3×t1−t3+2×t4 ; 性能2の性能数式
F23:=y3=t1+2×t2−2×t4 ; 性能3の性能数式
F24:=y4=−3×t2+2×t3+2×t4 ; 性能4の性能数式
F21: = y1 = −t1-2 × t2-t3 + 2 × t4; performance formula of performance 1 F22: = y2 = 3 × t1−t3 + 2 × t4; performance formula of performance 2 F23: = y3 = t1 + 2 × t2-2 × t4; Performance formula of performance 3 F24: = y4 = −3 × t2 + 2 × t3 + 2 × t4; Performance formula of performance 4

上記具体例の場合、例えば性能2に関しては、“設計変数1が性能2に与える影響度”が‘+3’ “設計変数2が性能2に与える影響度”が‘0’、“設計変数3が性能2に与える影響度”が‘−1’、“設計変数4が性能2に与える影響度”が‘+2’であることになる。これら各影響度の値は、例えば予めユーザ等が任意に決めて設定しておくが、この例に限らない。尚、上記の通り、ここでは、性能mの値ymを求める数式をF2m(F21,F22,F23,F24)で表わすものとする。   In the case of the above specific example, for performance 2, for example, “degree of influence of design variable 1 on performance 2” is “+3” “degree of influence of design variable 2 on performance 2” is “0” and “design variable 3 is The “degree of influence on the performance 2” is “−1”, and the “degree of influence of the design variable 4 on the performance 2” is “+2”. These influence values are determined and set in advance by the user or the like, for example, but are not limited to this example. As described above, here, the mathematical formula for obtaining the value ym of the performance m is represented by F2m (F21, F22, F23, F24).

そして、この例では、「すべての性能の性能数式」F2は、下記の通り、全ての性能数式を論理積で結合することで作成される。   In this example, the “performance formula of all performances” F2 is created by combining all the performance formulas with logical products as follows.

F2:=(F21∧F22∧F23∧F24)   F2: = (F21∧F22∧F23∧F24)

また、本具体例では、全ての性能の希求水準を‘1’としており、性能毎の希求水準値の具体例は、下記の通りとなる。   Further, in this specific example, the demand level of all performances is set to “1”, and specific examples of the demand level values for each performance are as follows.

性能1の希求水準値=1
性能2の希求水準値=1
性能3の希求水準値=1
性能4の希求水準値=1
Desire level of performance 1 = 1
Desire level of performance 2 = 1
Desire level of performance 3 = 1
Desire level of performance 4 = 1

次に、「性能別の未達量数式」の具体例について説明する。ここでは、性能mの未達量を変数dmで表わすものとして、「性能mの未達量数式」F3mを生成している。ここでは、「性能別の未達量数式」F3m(m=1,2,3,4)は、下記のようになる。   Next, a specific example of “unachieved amount formula by performance” will be described. Here, assuming that the unachieved amount of the performance m is represented by the variable dm, the “unachieved amount formula of the performance m” F3m is generated. Here, the “unachieved amount formula by performance” F3m (m = 1, 2, 3, 4) is as follows.

尚、この例では、性能別の未達量数式は、各性能mの値ymが希求水準値(=1)以上の場合と小さい場合で場合分けをして生成している。   In this example, the unachieved amount formula for each performance is generated for each case depending on whether the value ym of each performance m is greater than or equal to the desired level (= 1).

また、“希求水準値からの未達量”(全体の未達量)を表わす変数をdとすると、各性能の未達量dmの総和が“全体の未達量”dとなる数式F30(全体の未達量数式;下記)を生成する。   Further, if a variable representing “unachieved amount from the demand level” (total unachieved amount) is d, the formula F30 (the sum of unachieved amounts dm of each performance becomes “total unachieved amount” d) The overall unachieved formula;

F30:=d=d1+d2+d3+d4   F30: = d = d1 + d2 + d3 + d4

そして、全ての「性能別の未達量数式」F31〜F34と、“全体の未達量数式”dとを、論理積で結合して成る未達量数式F3(下記)を生成する。   Then, an unachieved amount formula F3 (below) is formed by combining all the “unachieved amount formulas by performance” F31 to F34 and the “overall unachieved amount formula” d.

次に、以下、上記具体例を用いて、設計条件数式の具体例について、説明する。
設計数式生成機能部11は、上記「すべての設計変数の制約条件数式」F1と、上記「すべての性能の性能数式」F2と、上記未達量数式F3とを、論理積で結合して、下記の設計条件数式Fを作成する。
Next, a specific example of the design condition formula will be described below using the above specific example.
The design formula generation function unit 11 combines the “constraint condition formulas for all design variables” F1, the “performance formula for all performances” F2, and the unachieved formula F3 by a logical product. The following design condition formula F is created.

これは、上記具体例の場合、下記のようになる。   This is as follows in the specific example.

次に、以下、一階述語論理式生成機能部12が作成する一階述語論理式の具体例について説明する。一階述語論理式の生成方法は既に説明しており、ここでは上記具体例に応じた一階述語論理式の具体例を示している。   Next, a specific example of the first order predicate logical expression created by the first order predicate logical expression generation function unit 12 will be described. The method for generating the first order predicate logical expression has already been described, and here, a specific example of the first order predicate logical expression corresponding to the above specific example is shown.

以下、性能に関する一階述語論理式、設計変数に関する一階述語論理式の具体例について、順次説明する。   Hereinafter, specific examples of the first order predicate logical expression related to the performance and the first order predicate logical expression related to the design variable will be sequentially described.

ここで、以下の説明におけるPmは、性能mに関する一階述語論理式であり(m=1,2,3,4)、Qnは、設計変数nに関する一階述語論理式であるものとする(n=1,2,3,4)。   Here, Pm in the following description is a first-order predicate logical expression regarding the performance m (m = 1, 2, 3, 4), and Qn is a first-order predicate logical expression regarding the design variable n ( n = 1, 2, 3, 4).

性能mに関する一階述語論理式Pmは、上記作成した設計条件数式F(すなわち、F1∧F2∧F3)に対して、「希求水準値からの未達量を表す変数d」及び「特定の性能を表す変数ym」を除く全ての変数に、存在記号∃を付与することで生成する。尚、特定の性能とは、性能mに関する一階述語論理式Pmにおいては性能mである。よって、例えば、性能1に関する一階述語論理式P1においては、特定の性能とは性能1のことである。これは後述する特定の設計変数についても略同様である。   The first-order predicate logical expression Pm related to the performance m is expressed by the “variable d representing the unachieved amount from the demand level value” and the “specific performance” for the design condition formula F created above (ie, F1∧F2∧F3). It is generated by assigning an existence symbol ∃ to all variables except “variable ym”. The specific performance is the performance m in the first order predicate logical expression Pm related to the performance m. Therefore, for example, in the first-order predicate logical expression P1 related to the performance 1, the specific performance is the performance 1. The same applies to specific design variables described later.

これより、上記具体例に応じた各一階述語論理式Pm(m=1,2,3,4)は、一例として性能1に関する一階述語論理式P1は下記の通りとなる。   Accordingly, each first-order predicate logical expression Pm (m = 1, 2, 3, 4) corresponding to the above specific example is, for example, the first-order predicate logical expression P1 related to the performance 1 is as follows.

この例の場合、設計条件数式F(すなわち、F1∧F2∧F3)に対して、変数dと“性能1の値を示す変数y1”とを除く全ての変数に対して存在記号∃を付与することで、性能1に関する一階述語論理式P1が生成されることになる。   In this example, the existence symbol 存在 is assigned to all variables except the variable d and “variable y1 indicating the value of performance 1” for the design condition formula F (ie, F1FF2∧F3). Thus, the first order predicate logical expression P1 related to the performance 1 is generated.

同様にして、性能2に関する一階述語論理式P2、性能3に関する一階述語論理式P3、性能4に関する一階述語論理式P4は、それぞれ、下記の通りとなる。   Similarly, the first-order predicate logical expression P2 related to the performance 2, the first-order predicate logical expression P3 related to the performance 3, and the first-order predicate logical expression P4 related to the performance 4 are as follows.

設計変数nに関する一階述語論理式Qnは、上記作成した設計条件数式F(すなわち、F1∧F2∧F3)に対して、「希求水準値からの未達量を表す変数d」及び「特定の設計変数を表す変数tn」を除く全ての変数に、存在記号∃を付与することで生成する。これより、上記具体例に応じた各一階述語論理式Qn(n=1,2,3,4)は、一例として設計変数1に関する一階述語論理式Q1を以下に示す。   The first-order predicate logical expression Qn related to the design variable n is “variable d representing the unachieved amount from the demand level” and “specific” with respect to the design condition formula F created above (that is, F1∧F2∧F3). It is generated by assigning an existence symbol ∃ to all variables except the variable tn representing the design variable. Thus, each first-order predicate logical expression Qn (n = 1, 2, 3, 4) corresponding to the above specific example shows a first-order predicate logical expression Q1 related to the design variable 1 as an example.

この例の場合、設計条件数式F(すなわち、F1∧F2∧F3)に対して、変数dと“設計変数1の値を示す変数t1”とを除く全ての変数に対して存在記号∃を付与することで、設計変数1に関する一階述語論理式Q1が生成されることになる。   In the case of this example, the existence symbol ∃ is assigned to all variables except the variable d and “variable t1 indicating the value of the design variable 1” for the design condition formula F (that is, F1∧F2∧F3). As a result, the first order predicate logical expression Q1 related to the design variable 1 is generated.

同様にして、設計変数2に関する一階述語論理式Q2、設計変数3に関する一階述語論理式Q3、設計変数4に関する一階述語論理式Q4は、それぞれ、下記の通りとなる。   Similarly, the first-order predicate logical expression Q2 related to the design variable 2, the first-order predicate logical expression Q3 related to the design variable 3, and the first-order predicate logical expression Q4 related to the design variable 4 are as follows.

実行可能領域数式生成機能部13が、上記生成した“性能mに関する一階述語論理式Pm”(m=1,2,3,4)に対して、それぞれ、既存の限定記号消去処理を実行することで、“性能mと希求水準値からの未達量の実行可能領域数式”Pm’が、例えば下記の形で生成される。尚、QE[]は、限定記号消去処理を意味し、例えば、QE[P1]は、P1に対する限定記号消去処理を意味する。   The executable area formula generation function unit 13 executes the existing limit symbol erasure processing on the generated “first-order predicate logical expression Pm regarding the performance m” (m = 1, 2, 3, 4), respectively. As a result, “an executable area expression Pm ′ that has not been achieved from the performance m and the demand level value” Pm ′ is generated in the following form, for example. Note that QE [] means a quantifier erasure process. For example, QE [P1] means a quantifier erasure process for P1.

P1’ = QE[P1]
P2’ = QE[P2]
P3’ = QE[P3]
P4’ = QE[P4]
P1 ′ = QE [P1]
P2 ′ = QE [P2]
P3 ′ = QE [P3]
P4 ′ = QE [P4]

尚、上記具体例に応じて生成される上記P1’の具体例の一部を、図5に示すが、これについては特に説明しない。   A part of the specific example of P1 'generated according to the specific example is shown in FIG. 5, but this is not particularly described.

同様にして、実行可能領域数式生成機能部13が、上記生成した“設計変数nに関する一階述語論理式Qn”(n=1,2,3,4)に対して、それぞれ、既存の限定記号消去処理を実行することで、“設計変数nと希求水準値からの未達量の実行可能領域数式”Qn’が、例えば下記の形で生成される。   Similarly, the executable area formula generation function unit 13 applies the existing limit symbol to the generated “first-order predicate logical expression Qn regarding the design variable n” (n = 1, 2, 3, 4), respectively. By executing the erasing process, an “unreachable executable area formula“ Qn ”from the design variable n and the desired level value” Qn ′ is generated in the following form, for example.

Q1’ = QE[Q1]
Q2’ = QE[Q2]
Q3’ = QE[Q3]
Q4’ = QE[Q4]
Q1 '= QE [Q1]
Q2 '= QE [Q2]
Q3 '= QE [Q3]
Q4 '= QE [Q4]

上記Pm’、Qn’のような限定記号消去処理結果としての数式は、一階述語論理式生成時に限定記号を付与しなかった二つの変数に関する実行可能領域となる。つまり、例えばP1’は、変数dと“性能1の値を示す変数y1”の2つの変数に関する実行可能領域を示す数式となる。これより、図5に示すように、P1’に係わる変数は、dとy1のみとなっている。   The mathematical expression as the result of the quantifier elimination process such as Pm ′ and Qn ′ is an executable area for the two variables to which the quantifier is not given when the first order predicate logical expression is generated. That is, for example, P1 'is a mathematical expression indicating an executable area for two variables, variable d and "variable y1 indicating the value of performance 1." Thus, as shown in FIG. 5, the variables relating to P1 'are only d and y1.

可視化機能部14は、上記Pm’を用いて、例えば図6に示す性能画面を生成して表示部に表示させる。   The visualization function unit 14 uses the Pm ′ to generate, for example, a performance screen shown in FIG. 6 and display it on the display unit.

図6(a)にはP1’の可視化結果を示す。図6(b)にはP2’の可視化結果を示す。図6(c)にはP3’の可視化結果を示す。図6(d)にはP4’の可視化結果を示す。例えば図6(a)は、縦軸が「希求水準値からの未達量」であり上記変数dに対応し、横軸が性能1の値であり上記変数y1に対応する。図6(b)は縦軸が変数dに対応し、横軸が変数y2に対応する。図6(c)、(d)も同様である。   FIG. 6A shows the visualization result of P1 ′. FIG. 6B shows the visualization result of P2 ′. FIG. 6C shows the visualization result of P3 ′. FIG. 6D shows the visualization result of P4 ′. For example, in FIG. 6A, the vertical axis is “the amount that has not been achieved from the demand level value” and corresponds to the variable d, and the horizontal axis is the value of performance 1 and corresponds to the variable y1. In FIG. 6B, the vertical axis corresponds to the variable d, and the horizontal axis corresponds to the variable y2. The same applies to FIGS. 6C and 6D.

図6(a)〜(d)の表示に関して、まず縦軸の「希求水準値からの未達量」は上記の通り「全体の未達量」を意味しているので、その値は出来るだけ小さいほうが望ましいことになる。また、横軸の性能の値は、値が大きいほど性能が良いことになる。そして、性能の値は、出来るだけ希求水準値以上であること(希求水準値に達していること)が望ましい。尚、各性能に応じた希求水準値を、図示の縦の点線で示しており、本例では上記の通り全ての性能で希求水準値は‘1’となっている。   6 (a) to 6 (d), the “unreachable amount from the desired level” on the vertical axis means the “total unreachable amount” as described above. Smaller is better. Further, the larger the value of the performance value on the horizontal axis, the better the performance. And it is desirable that the value of performance is as high as possible or higher (reach the desired level). The desired level value corresponding to each performance is indicated by a vertical dotted line in the figure. In this example, the desired level value is ‘1’ for all the performances as described above.

図6(a)〜(d)において、○印は、「希求水準値からの未達量」(全体の未達量)が最も小さい箇所を示しており、つまり、「全体の未達量」が最適値となるときの性能の値を示している。   6 (a) to 6 (d), a circle indicates a portion where the “unreachable amount from the desired level” (total unreachable amount) is the smallest, that is, “total unreachable amount”. Shows the performance value when becomes the optimum value.

ユーザは、例えばこの様な性能画面を見ることで、例えば、「希求水準値からの未達量」が最も小さい場合の(つまり、全体の未達量が最適値となるときの)各性能の値がわかる。また、図の右下側の下限変化を見ることで、特定の性能を上記“全体の未達量の最適値”となる値から大きくした場合に、全体の未達量がどのように変化をするのかがわかる。   For example, when the user sees such a performance screen, for example, when the “unreachable amount from the desired level” is the smallest (that is, when the overall unreachable amount is the optimum value), I know the value. Also, by looking at the lower limit change on the lower right side of the figure, how the overall unachieved amount changes when the specific performance is increased from the value that is the “optimum value of the overall unachieved amount” above. I know what to do.

例えば図6(a)の例を参照すると、性能1の値が希求水準値(=1;縦の点線で示す)の場合に「希求水準値からの未達量」が最も小さいことになる(図上、○で示す箇所)。更に、性能1の値が希求水準値より大きい場合、性能1の値が大きいほど「希求水準値からの未達量」が大きくなることが分かる。   For example, referring to the example of FIG. 6A, when the value of performance 1 is the solicitation level value (= 1; indicated by a vertical dotted line), the “unreachable amount from the solicitation level value” is the smallest ( (Indicated with circles in the figure) Further, when the value of performance 1 is larger than the desired level, it can be seen that the larger the value of performance 1, the greater the “unachieved amount from the desired level”.

一方、例えば図6(b)に示す性能2の例の場合、性能2を最適値(○で示す箇所)より大きくしても、「全体の未達量」は殆ど変わらないことが分かる。そして、これより例えば、性能2が最適値よりも大きい条件での探索も、検討の余地があることが分かる(「全体の未達量」は最適にはならないが)。   On the other hand, in the case of the performance 2 example shown in FIG. 6B, for example, it can be seen that even if the performance 2 is made larger than the optimum value (location indicated by ◯), the “total unachieved amount” hardly changes. Then, for example, it can be seen that there is room for examination even when the performance 2 is larger than the optimal value (although the “total unachieved amount” is not optimal).

また、例えば、図6(c)に示す性能3の例の場合、性能3の最適値(○で示す箇所)は、図示の通り、縦点線で示す希求水準値よりも小さく、希求水準値に達していない。これより、性能3を最適値よりも大きくすることを考えた場合、図示の例では、性能3の値は、最適点(○で示す箇所)から希求水準値(縦点線で示す箇所)の間は、「全体の未達量」の変化は緩やかであるが、希求水準値(縦点線で示す箇所)より大きいエリアでは「全体の未達量」は変化量が非常に大きくなる。これより、例えば、性能3の値が最適点(○で示す箇所)から希求水準値(縦点線で示す箇所)の間の条件下での検討の余地があることが分かる。   Further, for example, in the case of the performance 3 example shown in FIG. 6C, the optimum value of performance 3 (the portion indicated by ◯) is smaller than the solicitation level value indicated by the vertical dotted line as shown in FIG. Not reached. Accordingly, when considering that the performance 3 is made larger than the optimum value, in the example shown in the figure, the value of the performance 3 is between the optimum point (a portion indicated by a circle) and a desired level value (a portion indicated by a vertical dotted line). The change in the “total unachieved amount” is gradual, but the “total unachieved amount” has a very large change amount in an area larger than the solicitation level value (the portion indicated by the vertical dotted line). From this, for example, it can be seen that there is room for examination under the condition that the value of performance 3 is between the optimum point (location indicated by ◯) and the desired level value (location indicated by the vertical dotted line).

また、可視化機能部14は、上記Qm’を用いて、例えば図7に示す設計変数画面を生成する。この画面は例えば端末20に転送してその表示部21に表示させる。   Further, the visualization function unit 14 generates, for example, a design variable screen illustrated in FIG. 7 using the Qm ′. This screen is transferred to the terminal 20, for example, and displayed on the display unit 21.

図7(a)にはQ1’の可視化結果を示す。図7(b)にはQ2’の可視化結果を示す。図7(c)にはQ3’の可視化結果を示す。図7(d)にはQ4’の可視化結果を示す。例えば図7(a)は、縦軸が「希求水準値からの未達量」であり上記変数dに対応し、横軸が設計変数1の値であり上記変数t1に対応する。図7(b)は縦軸が変数dに対応し、横軸が変数t2に対応する。図7(c)、(d)も同様である。   FIG. 7A shows the visualization result of Q1 '. FIG. 7B shows the visualization result of Q2 '. FIG. 7C shows the visualization result of Q3 '. FIG. 7D shows the visualization result of Q4 '. For example, in FIG. 7A, the vertical axis is “the amount that has not been reached from the desired level” and corresponds to the variable d, and the horizontal axis is the value of the design variable 1 and corresponds to the variable t1. In FIG. 7B, the vertical axis corresponds to the variable d, and the horizontal axis corresponds to the variable t2. The same applies to FIGS. 7C and 7D.

図7(a)〜(d)において、○印は、「希求水準値からの未達量」(全体の未達量)が最も小さい箇所を示しており、つまり、「全体の未達量」が最適値となるときの設計変数の値を示している。   In FIGS. 7A to 7D, the ◯ marks indicate locations where the “unreachable amount from the desired level” (total unreachable amount) is the smallest, that is, “total unreachable amount”. Indicates the value of the design variable when becomes the optimum value.

ユーザは、例えばこの様な設計変数画面を見ることで、例えば、「希求水準値からの未達量」が最も小さい場合の各設計変数の値がわかる。また、設計変数画面を参照すれば、設計変数を変えた場合に「希求水準値からの未達量」がどのように変化するのかが分かる。そのため、「希求水準値からの未達量」が最も小さい解だけでなく、特定の設計値を変えると、「希求水準値からの未達量」がどの程度変わるかが分かる。   By viewing such a design variable screen, for example, the user can know the value of each design variable when the “unreachable amount from the desired level” is the smallest, for example. Further, by referring to the design variable screen, it can be seen how the “unreachable amount from the demand level value” changes when the design variable is changed. Therefore, not only the solution with the smallest “unreachable amount from the desired level value” but also how much the “unreachable amount from the desired level value” changes when a specific design value is changed.

例えば一例として、図7(d)に示す設計変数4の例の場合、図示のように、設計変数4の値を最適値(○で示す箇所)からずらしても(増加させても減少させても)、「全体の未達量」は緩やかである(殆ど変わらない)ことが分かる。   For example, in the case of the design variable 4 shown in FIG. 7D as an example, as shown in the figure, the value of the design variable 4 may be shifted from the optimal value (location indicated by ○) (decrease even if it is increased). It can be seen that the “total amount not achieved” is moderate (almost unchanged).

また、図6(a)〜(d)、図7(a)〜(d)の表示は、各設計変数1,2,3,4の値が図7(a)〜(d)で○印で示す箇所の値(最適値)である場合に、各性能1,2,3,4の値は図6(a)〜(d)で○印で示す箇所の値(最適値)となることを意味している。従って、ユーザは、図7(a)〜(d)の表示を参照すれば、複数の目的関数(性能)を最適にする為の各設計変数の値が、分かることになる。   6 (a) to (d) and FIGS. 7 (a) to (d), the values of the design variables 1, 2, 3, and 4 are indicated by ○ in FIGS. 7 (a) to (d). The values of the performances 1, 2, 3, and 4 become the values (optimum values) indicated by the circles in FIGS. 6 (a) to 6 (d). Means. Therefore, the user can know the values of the design variables for optimizing a plurality of objective functions (performances) by referring to the displays of FIGS.

但し、表示内容から示される“最適”とは、全体の未達量が、最も小さい場合を意味する。しかしながら、各ユーザ毎に、最適の意味は異なる。例えば、あるユーザは、性能3を重視する為に必ず希求水準値以上となることを欲していた場合、図6(c)に示す例では、○印で示す箇所の値(最適値)における性能3の値は、図示の通り、希求水準値に達していない。この様な場合、このユーザは、例えば後述するように、所望の制約を追加することで、自己にとって望ましい解を探索することができる。   However, “optimal” indicated from the display content means that the total unachieved amount is the smallest. However, the optimum meaning differs for each user. For example, when a certain user wants to be equal to or higher than the desired level in order to place importance on performance 3, in the example shown in FIG. 6C, the performance at the value (optimum value) indicated by a circle The value of 3 does not reach the desired level as shown in the figure. In such a case, for example, as will be described later, this user can search for a desired solution by adding desired constraints.

ここで、上記具体例では制約条件数式Fを、
F:=(F1∧F2∧F3)
とした場合について示したが、制約条件数式に対して例えばユーザが所望の制約を追加することも可能であり(例えば、不図示の制約追加画面を表示して、ユーザに任意の制約を追加させる)、この制約を反映させた画面が生成・表示されることになり、ユーザによる分析に役立つ。
In the above specific example, the constraint formula F is
F: = (F1∧F2∧F3)
However, for example, the user can add a desired constraint to the constraint formula (for example, display a constraint addition screen (not shown) and allow the user to add an arbitrary constraint). ), A screen reflecting this restriction is generated and displayed, which is useful for analysis by the user.

ここでは、例えば、制約条件数式Fを、以下に示すものとした例について説明する。
この例では制約条件数式Fは下記の通りとなるものとする。
Here, for example, a description will be given of an example in which the constraint condition formula F is shown as follows.
In this example, the constraint condition formula F is as follows.

これは、変数y3が希求水準値(=1)以上であるという制約が加わっている。つまり、設計条件数式に、性能3の値が必ず希求水準値(=1)以上となるように制約を加えた例を示している。尚、上記制約条件数式Fを、上記具体例に応じたものとして示すならば、下記の通りとなるが、これについては特に説明しない。   This is in addition to the constraint that the variable y3 is equal to or greater than the demand level value (= 1). That is, an example is shown in which a constraint is added to the design condition formula so that the value of performance 3 is always equal to or greater than the desired level (= 1). If the constraint condition formula F is shown as corresponding to the above specific example, it will be as follows, but this will not be described in particular.

尚、上記の例は、任意の性能の値について任意の制約を課した例であるが、この例に限るものではなく、例えば任意の設計変数の値について任意の制約を課すこともできる。   The above example is an example in which an arbitrary constraint is imposed on an arbitrary performance value. However, the present invention is not limited to this example. For example, an arbitrary constraint can be imposed on an arbitrary design variable value.

上記制約条件数式Fを用いた場合に可視化機能部14によって生成される画面の例を、図8、図9に示す。図8は性能画面、図9は設計変更画面を示す。   Examples of screens generated by the visualization function unit 14 when the constraint formula F is used are shown in FIGS. FIG. 8 shows a performance screen, and FIG. 9 shows a design change screen.

ユーザは、例えば図8(a)〜(d)に示す性能画面を参照することで、例えば、性能3を重視したい場合(性能3は必ず希求水準値以上にしたい場合)に、他の性能1,2,4が取り得る値の範囲や最適値が分かる。あるいは、図示の例の場合であれば、図8(a)に示すように、性能3を重視したい場合には性能1は希求水準値に達することはないこと等や、その場合でも性能2、4は希求水準値以上にすることができることがわかる。   For example, the user refers to the performance screen shown in FIGS. 8A to 8D, for example, when he / she wants to place importance on the performance 3 (when the performance 3 is necessarily higher than the desired level), the other performance 1 , 2, and 4 can be obtained in the range of values and the optimum value. Alternatively, in the case of the example shown in the figure, as shown in FIG. 8A, when it is desired to place importance on the performance 3, the performance 1 does not reach the desired level, and even in that case, the performance 2, It can be seen that 4 can be greater than or equal to the desired level.

ユーザは、例えば図8(a)〜(d)に示す性能画面を参照することで、例えば、「希求水準値からの未達量」が小さい解を選択すべきか、「希求水準値からの未達量」を悪くしてでも、再度制約を追加して、ほかの重視すべき性能の値を良くすべきか等を、判断することができる。   For example, by referring to the performance screens shown in FIGS. 8A to 8D, the user should select a solution having a small “unreachable amount from the solicitation level value” or “ Even if the “reasonable amount” is made worse, it is possible to determine whether another performance value to be emphasized should be improved by adding a constraint again.

あるいは、ユーザは、例えば図9(a)〜(d)に示す設計変数画面を参照することで、例えば、性能3を重視したい場合(性能3は必ず希求水準値以上にしたい場合)における“全体の未達量”を最適にするための各設計変数の値が分かる。   Alternatively, the user refers to, for example, the design variable screens shown in FIGS. 9A to 9D, for example, when the performance 3 is to be emphasized (when the performance 3 is necessarily higher than the demand level) The value of each design variable for optimizing the “unreachable amount” is known.

また、上記「全体の未達量数式」F30は、全ての「性能mの未達量」dmの重みを‘1’にした例であると見做すこともできる。そして、この例に限らず、重み値を任意の値としてもよく(不図示の設定画面上で、ユーザが任意に設定/変更できるようにしてもよい)、一例を以下に示す。この例は、「性能3の未達量」d3の重みを‘1’から‘2’に変更した例である。これは、つまり、性能3の未達量を重視するように重みを変えた例と考えてよい。   Further, the above-mentioned “total unachieved amount formula” F30 can be regarded as an example in which the weights of all “unachieved amounts of performance m” dm are set to ‘1’. In addition to this example, the weight value may be an arbitrary value (the user may arbitrarily set / change it on a setting screen (not shown)), and an example is shown below. In this example, the weight of the “performance 3 unachieved amount” d3 is changed from “1” to “2”. In other words, this may be considered as an example in which the weight is changed so as to emphasize the amount of performance 3 that has not been achieved.

つまり、この例では「全体の未達量数式」F30は、下記のようになる。   That is, in this example, the “total unachieved amount formula” F30 is as follows.

F30:=d=d1+d2+2×d3+d4   F30: = d = d1 + d2 + 2 × d3 + d4

そして、この例に応じて可視化機能部14によって生成される画面の例を、図10、図11に示す。図10は性能画面、図11は設計変更画面を示す。   Examples of screens generated by the visualization function unit 14 according to this example are shown in FIGS. 10 shows a performance screen, and FIG. 11 shows a design change screen.

ユーザは、例えば図10(a)〜(d)に示す性能画面を参照することで、例えば、性能3の未達量d3を重視するように重みを変えた場合の、全体の未達量と各性能との関係がわかる。尚、上記のように、d3だけを重み値を2倍とした場合、d3の値がある程度小さくなるようにしないと全体の未達量dの値が大きくなってしまうので、これは、性能3の未達量d3を重視することを意味する。   For example, by referring to the performance screens shown in FIGS. 10A to 10D, the user can change the total unachieved amount when the weight is changed so as to emphasize the unachieved amount d3 of performance 3, for example. You can see the relationship with each performance. As described above, when only the weight value of d3 is doubled, the value of the entire unachieved amount d becomes large unless the value of d3 is reduced to some extent. This means that the unachieved amount d3 is emphasized.

あるいは、ユーザは、例えば図11(a)〜(d)に示す設計変更画面を参照することで、例えば性能3の未達量を重視するように重みを変えた場合の、全体の未達量と各設計変数との関係がわかる。   Alternatively, for example, the user refers to the design change screen shown in FIGS. 11A to 11D, for example, when the weight is changed so as to place importance on the unachieved amount of performance 3, for example, the entire unreached amount And the relationship between each design variable.

また、図10の例では、性能3に関しては図10(c)に○印で示す最適値がほぼ希求水準値となっているので、図11(a)〜(d)に○印で示す各設計変数の値が、性能3について目標を達成させる最適解と見做してもよいことになる。   Further, in the example of FIG. 10, for the performance 3, the optimum value indicated by a circle in FIG. 10C is almost the desired level, so each of the performance indicated by a circle in FIGS. 11A to 11D. The value of the design variable may be regarded as an optimal solution that achieves the target for the performance 3.

以上説明したように、本例の多目的設計支援装置によって生成される画面によれば、性能(目的関数)と“希求水準値への未達量”の実行可能領域(性能の値に応じて全体の未達量が取り得る値の範囲)が分かり、性能と希求水準への未達量との関係が分かる。   As described above, according to the screen generated by the multi-purpose design support device of this example, the performance (objective function) and the executable area of the “unreachable amount to the desired level” (the entire value according to the performance value) The range of possible values of the unachieved amount) can be understood, and the relationship between the performance and the unachieved amount to the desired level can be seen.

また、本例の多目的設計支援装置によって生成される画面によれば、設計変数と“希求水準値への未達量”の実行可能領域(設計変数の値に応じて全体の未達量が取り得る値の範囲)が分かり、設計変数と希求水準への未達量との関係がわかる。   In addition, according to the screen generated by the multi-purpose design support device of this example, the design variable and the executable area of the “unreachable amount to the solicitation level value” (the total unreachable amount depends on the design variable value). The range of values that can be obtained), and the relationship between the design variables and the amount of unsatisfied levels.

これより、例えば、ユーザは、特定の性能と全体の未達量との関係を見ながら、自身が満足をする解の探索することができる。   Thus, for example, the user can search for a solution that he / she satisfies while looking at the relationship between the specific performance and the total unachieved amount.

図12に、本例の多目的設計支援システムの構成・機能ブロック図を示す。
図示の例の多目的設計支援システムは、複数の性能を有する製品の設計を支援するための多目的設計支援装置30と、1以上の端末装置40を有するシステムである。多目的設計支援装置30は、1以上の端末装置40とネットワーク50を介して通信可能に接続されている。各端末装置40は、多目的設計支援装置30と、ネットワーク50を介して通信可能に接続されている。
FIG. 12 shows a configuration / function block diagram of the multipurpose design support system of this example.
The multipurpose design support system in the illustrated example is a system including a multipurpose design support apparatus 30 for supporting the design of a product having a plurality of performances and one or more terminal devices 40. The multipurpose design support apparatus 30 is connected to one or more terminal apparatuses 40 via a network 50 so that they can communicate with each other. Each terminal device 40 is communicably connected to the multipurpose design support device 30 via the network 50.

多目的設計支援装置30は通信部38を有し、端末装置40は通信部44を有し、これら通信部38、44によって、ネットワーク50を介した多目的設計支援装置30−端末装置40間の通信が実現される。   The multipurpose design support apparatus 30 includes a communication unit 38, and the terminal apparatus 40 includes a communication unit 44, and communication between the multipurpose design support apparatus 30 and the terminal apparatus 40 via the network 50 is performed by the communication units 38 and 44. Realized.

多目的設計支援装置30は、設計数式生成機能部31、一階述語論理式生成機能部32、実行可能領域数式生成機能部33、可視化機能部34、第1設定部35、第2設定部36を有するが、これらは上記図1の設計数式生成機能部11、一階述語論理式生成機能部12、実行可能領域数式生成機能部13、可視化機能部14、第1設定部15、第2設定部16と同一の処理機能部と見做してよく、ここでは特に説明しない。   The multipurpose design support apparatus 30 includes a design formula generation function unit 31, a first-order predicate logic formula generation function unit 32, an executable area formula generation function unit 33, a visualization function unit 34, a first setting unit 35, and a second setting unit 36. These include the design formula generation function unit 11, the first-order predicate logical expression generation function unit 12, the executable area formula generation function unit 13, the visualization function unit 14, the first setting unit 15, and the second setting unit of FIG. 16 may be regarded as the same processing function unit as that of FIG.

端末装置40は、入力部41、表示部42、処理部43と、上記通信部44などを有する。   The terminal device 40 includes an input unit 41, a display unit 42, a processing unit 43, the communication unit 44, and the like.

入力部41は、上記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む任意の入力情報を(ユーザ等によって)入力させて、この入力情報を、上記通信部44などによって上記ネットワーク50を介して転送することで、多目的設計支援装置30に入力させる。   The input unit 41 inputs arbitrary input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances (by a user or the like), and transfers the input information via the network 50 by the communication unit 44 or the like. By doing so, the multipurpose design support apparatus 30 is caused to input.

多目的設計支援装置30が有する記憶部37には、例えば、この様にして入力された入力情報が、一時的に記憶される。また、記憶部37には、例えば更に、上記各種処理機能部31〜34による処理中に得られる何等かの情報や、生成される画面なども、一時的に記憶されるものであってもよい。   For example, the input information input in this manner is temporarily stored in the storage unit 37 of the multipurpose design support apparatus 30. Further, in the storage unit 37, for example, any information obtained during the processing by the various processing function units 31 to 34, a generated screen, and the like may be temporarily stored. .

上記可視化機能部34によって生成される画面は、通信部38、44によって、ネットワーク50を介して端末装置40に転送されて、表示部42に表示される。表示部42には、例えばディスプレイ等が含まれる。   The screen generated by the visualization function unit 34 is transferred to the terminal device 40 via the network 50 by the communication units 38 and 44 and displayed on the display unit 42. The display unit 42 includes, for example, a display.

尚、端末装置40が有する処理部43は、端末装置40全体を制御する処理機能部であり、例えば上記入力部41、表示部42、通信部44などを制御する。   The processing unit 43 included in the terminal device 40 is a processing function unit that controls the entire terminal device 40, and controls, for example, the input unit 41, the display unit 42, the communication unit 44, and the like.

また、図12の例に限るものではなく、例えば、多目的設計支援装置が上記入力部41、表示部42と同等の機能を備えるものであってもよい。図13に、この様な例としての多目的設計支援装置の機能ブロック図を示す。   Moreover, it is not restricted to the example of FIG. 12, For example, a multipurpose design support apparatus may be provided with the function equivalent to the said input part 41 and the display part 42. FIG. FIG. 13 shows a functional block diagram of such a multi-purpose design support apparatus.

図示の例の多目的設計支援装置30’は、図12の多目的設計支援装置30と同様、上記設計数式生成機能部31、一階述語論理式生成機能部32、実行可能領域数式生成機能部33、可視化機能部34、第1設定部35、第2設定部36、記憶部37を有する。これらについては特に説明しない。多目的設計支援装置30’は、更に、入力部41’や表示部42’を有する。入力部41’は上記入力部41と同等の機能を有し、表示部42’は上記表示部42と同等の機能を有し、よってこれらについても特に詳細には説明しないものとする。   The multi-purpose design support apparatus 30 ′ of the illustrated example is similar to the multi-purpose design support apparatus 30 of FIG. 12, the design formula generation function unit 31, the first-order predicate logical expression generation function unit 32, the executable area formula generation function unit 33, It has a visualization function unit 34, a first setting unit 35, a second setting unit 36, and a storage unit 37. These are not specifically described. The multipurpose design support apparatus 30 ′ further includes an input unit 41 ′ and a display unit 42 ′. The input unit 41 ′ has a function equivalent to that of the input unit 41, and the display unit 42 ′ has a function equivalent to that of the display unit 42. Therefore, these will not be described in detail.

入力部41’は、上記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む任意の入力情報を(ユーザ等によって)入力させる。上記設計数式生成機能部31等の各種処理機能部31〜34が、この入力情報を用いて上述した処理を実行することで、可視化機能部34が上述した画面を生成する。そして、この画面が表示部42’によってディスプレイ等に表示される。   The input unit 41 ′ inputs (by a user or the like) arbitrary input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances. Various processing function units 31 to 34 such as the design formula generation function unit 31 execute the above-described processing using this input information, so that the visualization function unit 34 generates the above-described screen. Then, this screen is displayed on a display or the like by the display unit 42 '.

尚、多目的設計支援装置30’においては、通信部38は必須の構成ではなく、これより図13には図示していない。但し、図示していないが多目的設計支援装置30’が通信部38を有する構成であっても構わない。   In the multipurpose design support apparatus 30 ′, the communication unit 38 is not an essential component and is not shown in FIG. 13. However, although not shown, the multipurpose design support apparatus 30 ′ may be configured to include the communication unit 38.

図14は、本例の多目的設計支援システムに含まれるコンピュータである情報処理装置50(多目的設計支援装置10(30、30’)や、端末装置20(40)など)のハードウェア構成例を示す図である。   FIG. 14 shows a hardware configuration example of an information processing apparatus 50 (multipurpose design support apparatus 10 (30, 30 ′), terminal apparatus 20 (40), etc.) that is a computer included in the multipurpose design support system of this example. FIG.

図14に示す構成例では、情報処理装置50は、プロセッサの一例であるCPU51と、RAM等の主記憶装置52と、ハードディスクドライブ等の補助記憶装置53とを含む。また、情報処理装置50は、キーボードやマウス等の入力装置54と、液晶ディスプレイ又はCRTディスプレイ等の出力装置55とを更に含むものであってもよいが、この構成は必須ではない。そして、情報処理装置50は、可搬型記憶媒体へデータを書き込み且つ可搬型記憶媒体からデータを読み取る可搬型記憶媒体読み書き装置56を更に有するものであってもよいが、この構成は必須ではない。情報処理装置50は、インターネットやイントラネット等の通信ネットワークと接続する通信インタフェース装置57とを更に有するものであってもよい。情報処理装置50に含まれるこれらの構成要素51〜57は、バス58を介して相互に接続される。   In the configuration example illustrated in FIG. 14, the information processing apparatus 50 includes a CPU 51 that is an example of a processor, a main storage device 52 such as a RAM, and an auxiliary storage device 53 such as a hard disk drive. Further, the information processing apparatus 50 may further include an input device 54 such as a keyboard and a mouse, and an output device 55 such as a liquid crystal display or a CRT display, but this configuration is not essential. The information processing apparatus 50 may further include a portable storage medium read / write device 56 that writes data to the portable storage medium and reads data from the portable storage medium, but this configuration is not essential. The information processing device 50 may further include a communication interface device 57 that is connected to a communication network such as the Internet or an intranet. These components 51 to 57 included in the information processing apparatus 50 are connected to each other via a bus 58.

補助記憶装置53には、予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されている。CPU51が、このアプリケーションプログラムを実行することで、上記多目的設計支援装置10(30、30’)や、端末装置20(40)等の各種処理機能が実現される。例えば、CPU51が、このアプリケーションプログラムを実行することで、例えば上記設計数式生成機能部11、一階述語論理式生成機能部12、実行可能領域数式生成機能部13、可視化機能部14、第1設定部15、第2設定部16などの各種処理機能が、実現される。または、CPU51が、このアプリケーションプログラムを実行することで、例えば上記設計数式生成機能部31、一階述語論理式生成機能部32、実行可能領域数式生成機能部33、可視化機能部34、第1設定部35、第2設定部36や、記憶部37、通信部38、入力部41’、表示部42’などの各種処理機能が、実現される。   The auxiliary storage device 53 stores a predetermined application program in advance. When the CPU 51 executes this application program, various processing functions such as the multipurpose design support apparatus 10 (30, 30 ') and the terminal apparatus 20 (40) are realized. For example, when the CPU 51 executes this application program, for example, the design formula generation function unit 11, the first-order predicate logic formula generation function unit 12, the executable area formula generation function unit 13, the visualization function unit 14, the first setting Various processing functions such as the unit 15 and the second setting unit 16 are realized. Alternatively, when the CPU 51 executes the application program, for example, the design formula generation function unit 31, the first-order predicate logical expression generation function unit 32, the executable area formula generation function unit 33, the visualization function unit 34, the first setting Various processing functions such as the unit 35, the second setting unit 36, the storage unit 37, the communication unit 38, the input unit 41 ′, and the display unit 42 ′ are realized.

あるいは、CPU51が、このアプリケーションプログラムを実行することで、例えば上記入力部41、表示部42、処理部43、通信部44などの各種処理機能が、実現される。   Alternatively, when the CPU 51 executes this application program, various processing functions such as the input unit 41, the display unit 42, the processing unit 43, and the communication unit 44 are realized.

尚、ここでは、“/”は、基本的に、“または”や“あるいは”を意味するものとする。これより、例えば、「または/及び」は、「または、あるいは、及び」を意味するものとなる。   Here, “/” basically means “or” or “or”. Thus, for example, “or / and” means “or or and”.

10 多目的設計支援装置
11 設計数式生成機能部
12 一階述語論理式生成機能部
13 実行可能領域数式生成機能部
14 可視化機能部
20 端末
21 表示部
22 入力操作部
30 多目的設計支援装置
31 設計数式生成機能部
32 一階述語論理式生成機能部
33 実行可能領域数式生成機能部
34 可視化機能部
35 第1設定部
36 第2設定部
37 記憶部
38 通信部
40 端末装置
41 入力部
42 表示部
43 処理部
44 通信部
51 CPU
52 主記憶装置
53 補助記憶装置
54 入力装置
55 出力装置
56 可搬型記憶媒体読み書き装置
57 通信インタフェース装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multipurpose design support apparatus 11 Design formula production | generation function part 12 First order predicate logic formula production | generation function part 13 Executable area | region formula production | generation function part 14 Visualization function part 20 Terminal 21 Display part 22 Input operation part 30 Multipurpose design support apparatus 31 Design formula production | generation Functional part 32 First-order predicate logical expression generation functional part 33 Executable area mathematical expression generation functional part 34 Visualization functional part 35 First setting part 36 Second setting part 37 Storage part 38 Communication part 40 Terminal device 41 Input part 42 Display part 43 Processing Unit 44 Communication unit 51 CPU
52 Main storage device 53 Auxiliary storage device 54 Input device 55 Output device 56 Portable storage medium read / write device 57 Communication interface device

Claims (15)

複数の性能を有する製品の設計を支援するための装置であって、
前記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む所定の入力情報に基づいて、前記設計に係わる条件を示す設計条件数式を生成する設計数式生成部と、
前記設計条件数式に基づいて、前記性能または/及び設計変数に関する一階述語論理式を生成する一階述語論理式生成部と、
前記一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める実行可能領域数式生成部と、
前記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成する可視化部と、
を有することを特徴とする多目的設計支援装置。
An apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances,
A design formula generation unit that generates a design condition formula indicating a condition related to the design based on predetermined input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances;
A first-order predicate logical expression generation unit that generates a first-order predicate logical expression related to the performance or / and design variable based on the design condition formula;
An executable area formula generation unit for obtaining an executable area formula by performing a quantifier elimination process on the first-order predicate logical formula,
A visualization unit for generating a screen showing an area where the executable area formula is satisfied;
A multipurpose design support apparatus characterized by comprising:
前記設計数式生成部は、前記各性能に応じた前記希求水準値に対する未達量である性能別未達量を示す性能別未達量数式を生成し、前記設計条件数式には前記性能別未達量数式が含まれることを特徴とする請求項1記載の多目的設計支援装置。   The design formula generation unit generates a performance unachieved amount formula indicating an unachieved amount by performance, which is an unachieved amount for the demand level value corresponding to each performance, and the design condition formula is undeclared by performance. The multipurpose design support apparatus according to claim 1, further comprising: a mathematical expression formula. 前記設計数式生成部は、前記性能別未達量を用いて全体の未達量を求めるための全体の未達量数式を生成し、前記設計条件数式には該全体の未達量数式も含まれることを特徴とする請求項2記載の多目的設計支援装置。   The design formula generation unit generates an overall unachieved amount formula for obtaining an overall unachieved amount using the unachieved amount by performance, and the design condition formula includes the overall unachieved amount formula The multipurpose design support apparatus according to claim 2, wherein: 前記設計条件数式には、更に、前記性能に係わる複数の設計変数それぞれの制約条件と、該複数の設計変数を用いた前記各性能の値を示す性能数式が含まれることを特徴とする請求項3記載の多目的設計支援装置。   The design condition formula further includes a constraint formula for each of a plurality of design variables related to the performance and a performance formula indicating the value of each performance using the plurality of design variables. 3. The multipurpose design support apparatus according to 3. 前記設計数式生成部は、前記各制約条件式と前記各性能数式と前記各性能別未達量数式と前記全体の未達量数式とを全て論理積で結合することで、前記設計条件数式を生成することを特徴とする請求項4記載の多目的設計支援装置。   The design formula expression unit combines the constraint condition formulas, the performance formulas, the performance unachieved formulas for each performance, and the overall unachieved formulas by logical product, thereby obtaining the design condition formulas. The multipurpose design support apparatus according to claim 4, wherein the multipurpose design support apparatus is generated. 前記実行可能領域数式生成部は、前記一階述語論理式に対して前記限定記号消去処理を実施することで、任意の性能または/及び設計変数の値と全体の未達量とに係わる実行可能領域数式を求め、
前記可視化部は、前記実行可能領域数式を用いて、任意の性能または/及び設計変数の値と全体の未達量の取り得る範囲を前記領域として示すことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の多目的設計支援装置。
The executable area formula generation unit can execute an arbitrary performance or / and a value of a design variable and an overall unachieved amount by executing the quantifier elimination process on the first-order predicate logical formula. Find the area formula,
The said visualization part shows the range which can take the value of arbitrary performance or / and a design variable, and the total unachieved amount as said area | region using the said executable area | region formula, The said area | region is characterized by the above-mentioned. The multipurpose design support apparatus according to any one of the above.
前記一階述語論理式生成部は、前記設計条件数式に対して、前記性能または/及び設計変数の値を示す変数及び全体の未達量を表す変数とを除くすべての変数に、存在記号を付与することで、前記一階述語論理式を生成することを特徴とする請求項6記載の多目的設計支援装置。   The first-order predicate logical expression generation unit adds existence symbols to all variables except the variable indicating the performance or / and the value of the design variable and the variable indicating the total unachieved amount with respect to the design condition expression. The multipurpose design support apparatus according to claim 6, wherein the first-order predicate logical expression is generated by assigning. 前記設計条件数式に対して、任意の制約条件を追加させる第1設定部を更に有し、
前記一階述語論理式生成部は、該任意の制約条件が追加された設計条件数式に基づいて、前記性能または/及び前記設計変数に関する一階述語論式を生成することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の多目的設計支援装置。
A first setting unit for adding an arbitrary constraint condition to the design condition formula;
The first-order predicate logic expression generation unit generates a first-order predicate logic expression related to the performance or / and the design variable based on a design condition expression to which the arbitrary constraint is added. The multipurpose design support apparatus according to any one of 1 to 7.
前記全体の未達量数式に用いる前記各性能別未達量数式に対して任意の重み値を設定させる第2設定部を更に有することを特徴とする請求項3〜5の何れかに記載の多目的設計支援装置。   6. The apparatus according to claim 3, further comprising a second setting unit configured to set an arbitrary weight value for each performance unachieved amount formula used in the overall unachieved amount formula. Multipurpose design support device. 複数の性能を有する製品の設計を支援するための装置のコンピュータを、
前記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む所定の入力情報に基づいて、前記設計に係わる条件を示す設計条件数式を生成する設計数式生成部と、
前記設計条件数式に基づいて、前記性能または/及び設計変数に関する一階述語論理式を生成する一階述語論理式生成部と、
前記一階述語論理式で生成された一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める実行可能領域数式生成部と、
前記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成する可視化部、
として機能させるためのプログラム。
A computer of an apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances;
A design formula generation unit that generates a design condition formula indicating a condition related to the design based on predetermined input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances;
A first-order predicate logical expression generation unit that generates a first-order predicate logical expression related to the performance or / and design variable based on the design condition formula;
An executable area formula generation unit for obtaining an executable area formula by performing a quantifier elimination process on the first-order predicate formula generated by the first-order predicate formula,
A visualization unit for generating a screen showing an area where the executable area formula is satisfied;
Program to function as.
複数の性能を有する製品の設計を支援するための方法であって、
前記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む所定の入力情報に基づいて、前記設計に係わる条件を示す設計条件数式を生成し、
該生成された設計条件数式に基づいて、前記性能または/及び設計変数に関する一階述語論理式を生成し、
前記生成された一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求め、
前記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成することを特徴とする多目的設計支援方法。
A method for supporting the design of a product having multiple performances, comprising:
Based on predetermined input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances, a design condition formula indicating a condition related to the design is generated,
Based on the generated design condition formula, a first order predicate logical formula for the performance or / and the design variable is generated,
For the generated first-order predicate logical expression, by executing a quantifier elimination process, an executable area mathematical expression is obtained,
A multi-purpose design support method, wherein a screen showing an area where the executable area formula is established is generated.
複数の性能を有する製品の設計を支援するための多目的設計支援装置と、1以上の端末装置を有するシステムであって、
前記端末装置は、前記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む任意の入力情報を前記多目的設計支援装置に渡す入力部を有し、
前記多目的設計支援装置は、
前記所定の入力情報に基づいて、前記設計に係わる条件を示す設計条件数式を生成する設計数式生成部と、
前記設計条件数式に基づいて、前記性能または/及び設計変数に関する一階述語論理式を生成する一階述語論理式生成部と、
前記一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める実行可能領域数式生成部と、
前記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成する可視化部とを有し、
前記端末装置は、該画面を表示する表示部を有することを特徴とする多目的設計支援システム。
A multi-purpose design support apparatus for supporting design of a product having a plurality of performances, and a system having one or more terminal devices,
The terminal device includes an input unit that passes arbitrary input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances to the multipurpose design support device;
The multi-purpose design support device includes:
Based on the predetermined input information, a design formula generation unit that generates a design condition formula indicating a condition related to the design;
A first-order predicate logical expression generation unit that generates a first-order predicate logical expression related to the performance or / and design variable based on the design condition formula;
An executable area formula generation unit for obtaining an executable area formula by performing a quantifier elimination process on the first-order predicate logical formula,
A visualization unit for generating a screen showing an area where the executable area formula is established;
The multipurpose design support system, wherein the terminal device includes a display unit for displaying the screen.
1以上の端末装置とネットワークを介して通信可能に接続された、複数の性能を有する製品の設計を支援するための多目的設計支援装置であって、
任意の前記端末装置からの所定の入力情報に基づいて、前記設計に係わる条件を示す設計条件数式を生成する設計数式生成部と、
前記設計条件数式に基づいて、前記性能または/及び設計変数に関する一階述語論理式を生成する一階述語論理式生成部と、
前記一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める実行可能領域数式生成部と、
前記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成する可視化部と、
を有することを特徴とする多目的設計支援装置。
A multipurpose design support apparatus for supporting the design of a product having a plurality of performances, which is communicably connected to one or more terminal apparatuses via a network,
A design formula generation unit that generates a design condition formula indicating a condition related to the design based on predetermined input information from any of the terminal devices;
A first-order predicate logical expression generation unit that generates a first-order predicate logical expression related to the performance or / and design variable based on the design condition formula;
An executable area formula generation unit for obtaining an executable area formula by performing a quantifier elimination process on the first-order predicate logical formula,
A visualization unit for generating a screen showing an area where the executable area formula is satisfied;
A multipurpose design support apparatus characterized by comprising:
複数の性能を有する製品の設計を支援するための多目的設計支援装置とネットワークを介して通信可能に接続された、端末装置であって、
前記複数の性能それぞれに応じた希求水準値を含む任意の入力情報を入力させて前記多目的設計支援装置に渡す入力部と、
前記入力情報に基づいて前記多目的設計支援装置で生成された、任意の前記性能または/及び設計変数の値と全体の未達量の取り得る範囲を示す画面を、表示する表示部と、
を有することを特徴とする端末装置。
A multipurpose design support device for supporting the design of a product having a plurality of performances, and a terminal device communicably connected via a network,
An input unit that inputs arbitrary input information including a demand level value corresponding to each of the plurality of performances and passes the input information to the multipurpose design support device;
A display unit for displaying a screen showing a range of possible values of the performance or / and design variables and the overall unachieved amount generated by the multipurpose design support apparatus based on the input information;
The terminal device characterized by having.
前記多目的設計支援装置が、
前記入力部による前記入力情報に基づいて、前記設計に係わる条件を示す設計条件数式を生成する設計数式生成部と、
前記設計条件数式に基づいて、前記性能または/及び設計変数に関する一階述語論理式を生成する一階述語論理式生成部と、
前記一階述語論理式に対して、限定記号消去処理を実施することで、実行可能領域数式を求める実行可能領域数式生成部と、
前記実行可能領域数式が成立する領域を示す画面を生成して前記表示部に渡す可視化部と、
を有することを特徴とする請求項14記載の端末装置。
The multi-purpose design support device
A design formula generation unit that generates a design condition formula indicating a condition related to the design based on the input information by the input unit;
A first-order predicate logical expression generation unit that generates a first-order predicate logical expression related to the performance or / and design variable based on the design condition formula;
An executable area formula generation unit for obtaining an executable area formula by performing a quantifier elimination process on the first-order predicate logical formula,
A visualization unit that generates a screen showing an area where the executable area formula is established and passes it to the display unit;
The terminal device according to claim 14, comprising:
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003039180A (en) * 2001-07-27 2003-02-12 Kazutoshi Nishimoto Determination system for material component and determination system for joining condition
JP2009169557A (en) * 2008-01-14 2009-07-30 Fujitsu Ltd Multipurpose optimization design support device, method, and program
JP2011028504A (en) * 2009-07-24 2011-02-10 Fujitsu Ltd Multi-objective optimization design support apparatus, method, and program
JP2011203836A (en) * 2010-03-24 2011-10-13 Fujitsu Ltd Filter design method and program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003039180A (en) * 2001-07-27 2003-02-12 Kazutoshi Nishimoto Determination system for material component and determination system for joining condition
JP2009169557A (en) * 2008-01-14 2009-07-30 Fujitsu Ltd Multipurpose optimization design support device, method, and program
JP2011028504A (en) * 2009-07-24 2011-02-10 Fujitsu Ltd Multi-objective optimization design support apparatus, method, and program
JP2011203836A (en) * 2010-03-24 2011-10-13 Fujitsu Ltd Filter design method and program

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
松本政秀, 阿部淳平, 吉村允孝: "設計目標の優先順位に着目した多段階最適構造設計手法", 日本機械学会論文集A編, vol. 第56巻/第531号, JPN6021021199, 25 November 1990 (1990-11-25), JP, pages 2359 - 2367, ISSN: 0004524217 *

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