JP2019028836A - プラントの学習支援装置、およびプラントの学習支援方法 - Google Patents
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Description
人工知能を用いた制御が可能な複数のプラント間における学習データのやりとりを支援するためのプラントの学習支援装置であって、
前記プラントの運転データの提供を行う運転データ提供プラントから送信される前記運転データを受信するよう構成される運転データ受信部と、
前記運転データ受信部によって受信される前記運転データに基づいて前記学習データを生成するよう構成される学習データ生成部と、
前記学習データを記憶するよう構成される学習データ記憶部と、
前記学習データの送信先を含む管理情報を管理するよう構成される管理データベースと、
前記管理データベースで管理される前記送信先に基づいて、前記学習データ記憶部に記憶された前記学習データを前記複数のプラントのうちの少なくとも1つの前記プラントへ送信するよう構成される学習データ送信部と、を備える。
前記学習データ生成部は、前記運転データの時間情報を秘匿する秘匿処理を行うことで、前記学習データを生成する。
上記(2)の構成によれば、運転データにおける時間情報、つまり、プラントの制御内容や運転状態を時間と関連付けるためのタイムデータ(ログの時刻)や時系列などを、学習データ上で秘匿された状態とすることができる。これにより、経営情報と密接に関連する運転データの提供を許容し難くするような要因を排除あるいは低減することができる。よって、プラントの所有者が自プラントの運転データを提供することに対する抵抗感を緩和することができるので、運転データの提供を許容するプラントの増加の促進を図ることができる。
前記秘匿処理は、前記運転データが有するタイムデータを暗号化する暗号化処理であり、
前記学習データ生成部は、
前記暗号化処理を実行すると共に、前記暗号化された前記タイムデータを復号するための復号キーを生成する暗号部と、
前記暗号化処理が行われた前記学習データの送信元の前記運転データ提供プラントに前記復号キーを送信する復号キー返送部と、
前記運転データ提供プラントから前記復号キーを受信すると、前記復号キーを用いて前記暗号化された前記タイムデータを復号する復号部と、
前記復号部によって復号された前記タイムデータを含む前記学習データである復元運転データを、予め定められた転送先に転送する運転データ転送部と、を有する。
前記秘匿処理は、前記運転データがタイムデータを有する場合には前記タイムデータを削除する処理を含み、前記運転データが前記タイムデータを含まない場合には前記運転データを並び替える処理を含む。
上記(4)の構成によれば、タイムデータの削除、または、運転データの並べ替えにより、処理負荷を抑制しつつ、運転データの時間情報を秘匿することができる。
前記学習データ生成部は、前記運転データ提供プラントの異常時に取得された異常時運転データを前記運転データが含むか否かの情報を前記運転データに付与することにより、前記学習データを生成する。
上記(5)の構成によれば、膨大な量の運転データの中から効率的に異常時運転データを選択し学習することができる。これにより、各プラントは、教師データを用いた学習を行うことにより、より効率的に異常の検知精度を高めることができる。
前記学習データ送信部によって送信される前記学習データを受信する前記プラントである学習データ受信プラント側が前記学習データの受信に対して支払うべき対価を前記管理データベースに前記送信先毎に、または前記学習データ毎に登録するよう構成される対価登録部を、さらに備え、
前記学習データ受信プラント側が支払った前記対価の少なくとも一部は、前記運転データ提供プラント側が受け取るようになっている。
上記(6)の構成によれば、学習データ受信プラントは学習データの受信に対して対価を支払うようになっており、プラントが運転データ提供プラントであるか否かなどに応じて、学習データ受信プラント毎、または学習データ毎に個別に対価を設定することができる。また、学習データ受信プラントが支払った対価の少なくとも一部を、運転データ提供プラントが運転データの提供に対する対価として受け取るようにする。つまり、運転データを有償で売買するようにしており、このように、運転データの提供に対するインセンティブを設けることにより、運転データの提供を許容するプラントの増加の促進を図ることができる。
前記学習データ送信部によって送信される前記学習データを受信する前記プラントである学習データ受信プラント側が前記学習データの受信に対して支払うべき対価を前記管理データベースに前記送信先毎に、または前記学習データ毎に登録するよう構成される対価登録部を、さらに備え、
前記対価は、前記学習データ受信プラントが前記運転データ提供プラントであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データ受信プラントが前記学習データ提供プラントである場合の方が、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラントである場合よりも低額(無償を含む)となるように設定される。
上記(7)の構成によれば、プラントは、運転データを提供することによって、例えば他のプラントから提供された運転データに基づいて生成された学習データをより低額な対価で取得することが可能となる。このように、運転データの提供に対するインセンティブを設けることにより、運転データの提供を許容するプラントの増加の促進を図ることができる。
前記対価は、前記学習データが、前記運転データ提供プラントの異常時に取得された異常時運転データを含む前記運転データに基づいて生成された異常時学習データであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データの対価は、前記異常時学習データである場合の方が、前記異常時学習データでない場合よりも、高額となるように設定される。
上記(8)の構成によれば、学習データの対価は、異常時学習データである方がそうでない場合よりも高額になるように設定される。つまり、異常時学習データはプラントの異常判定の精度を高めるなど、プラントの信頼性を向上させるのにより有益なものであるため、学習データの価値は異常時学習データである方がそうでない場合よりも高く、これを対価に反映する。これによって、異常時学習データの基となる運転データを提供した運転データ提供プラントが受け取る対価を結果としてより高額にすることが可能となるので、運転データ提供プラントは例えば異常の解決に要した費用の補填をより十分に行うといったことが可能となる。このように、学習データの価値に応じて対価を設定することで、学習データの提供に対するインセンティブを設けることにより、運転データの提供を許容するプラントの増加の促進を図ることができる。
前記運転データ受信部によって受信された前記運転データに基づいて、前記受信された運転データを送信した前記運転データ提供プラントに対する前記対価を設定するよう構成される対価設定部を、さらに備える。
上記(9)の構成によれば、運転データの価値に基づいて対価を自動で設定することができる。
前記管理データベースに登録された前記複数のプラントによって会員グループが形成されており、
前記会員グループを形成する前記複数のプラント側は、それぞれ、所定の会費を支払う仕組みとなっており、
前記運転データ提供プラント側が支払う前記会費は、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラント側が支払う前記会費よりも低額である。
上記(10)の構成によれば、上記(7)と同様な効果を得ることができる。
人工知能を用いた制御が可能な複数のプラント間における学習データのやりとりを支援するためのプラントの学習支援方法であって、
前記プラントの運転データの提供を行う運転データ提供プラントから送信される前記運転データを受信する運転データ受信ステップと、
前記運転データ受信ステップによって受信される前記運転データに基づいて前記学習データを生成する学習データ生成ステップと、
前記学習データを記憶する学習データ記憶ステップと、
前記学習データの送信先を含む管理情報を管理する管理データベースと、
前記管理データベースで管理される前記送信先に基づいて、前記学習データ記憶ステップに記憶された前記学習データを前記複数のプラントのうちの少なくとも1つの前記プラントへ送信する学習データ送信ステップと、を備える。
前記学習データ生成ステップは、前記運転データの時間情報を秘匿する秘匿処理を行うことで、前記学習データを生成する。
前記秘匿処理は、前記運転データが有するタイムデータを暗号化する暗号化処理であり、
前記学習データ生成ステップは、
前記暗号化処理を実行すると共に、前記暗号化された前記タイムデータを復号するための復号キーを生成する暗号ステップと、
前記暗号化処理が行われた前記学習データの送信元の前記運転データ提供プラントに前記復号キーを送信する復号キー返送ステップと、
前記運転データ提供プラントから前記復号キーを受信すると、前記復号キーを用いて前記暗号化された前記タイムデータを復号する復号ステップと、
前記復号ステップによって復号された前記タイムデータを含む前記学習データである復元運転データを、予め定められた転送先に転送する運転データ転送ステップと、を有する。
前記秘匿処理は、前記運転データがタイムデータを有する場合には前記タイムデータを削除する処理を含み、前記運転データが前記タイムデータを含まない場合には前記運転データを並び替える処理を含む。
上記(14)の構成によれば、上記(4)と同様の効果を奏することができる。
前記学習データ生成ステップは、前記運転データ提供プラントの異常時に取得された異常時運転データを前記運転データが含むか否かの情報を前記運転データに付与することにより、前記学習データを生成する。
上記(15)の構成によれば、上記(5)と同様の効果を奏することができる。
前記学習データ送信ステップによって送信される前記学習データを受信する前記プラントである学習データ受信プラント側が前記学習データの受信に対して支払うべき対価を前記管理データベースに前記送信先毎に登録する対価登録ステップを、さらに備え、
前記学習データ受信プラント側が支払った前記対価の少なくとも一部は、前記運転データ提供プラント側が受け取るようになっている。
上記(16)の構成によれば、上記(6)と同様の効果を奏することができる。
前記対価は、前記学習データ受信プラントが前記運転データ提供プラントであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データ受信プラントが前記学習データ提供プラントである場合の方が、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラントである場合よりも低額となるように設定される。
上記(17)の構成によれば、上記(7)と同様の効果を奏することができる。
前記対価は、前記学習データが、前記運転データ提供プラントの異常時に取得された異常時運転データを含む前記運転データに基づいて生成された異常時学習データであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データの対価は、前記異常時学習データである場合の方が、前記異常時学習データでない場合よりも、高額となるように設定される。
上記(18)の構成によれば、上記(8)と同様の効果を奏することができる。
前記運転データ受信ステップによって受信された前記運転データに基づいて、前記受信された前記運転データを送信した前記運転データ提供プラントに対する前記対価を設定する対価設定ステップを、さらに備える。
上記(19)の構成によれば、上記(9)と同様の効果を奏することができる。
前記管理データベースに登録された前記複数のプラントによって会員グループが形成されており、
前記会員グループを形成する前記複数のプラント側は、それぞれ、所定の会費を支払う仕組みとなっており、
前記運転データ提供プラント側が支払う前記会費は、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラント側が支払う前記会費よりも低額である。
上記(20)の構成によれば、上記(10)と同様な効果を得ることができる。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
学習支援装置1が備える各機能部について、それぞれ説明する。
上記の構成によれば、運転データDの価値に基づいて対価を自動で設定することができる。
2 運転データ受信部
3 学習データ生成部
3a タイムデータ暗号復号部
3b 特徴量抽出部
31 暗号部
32 復号キー返送部
33 復号部
34 運転データ転送部
4 学習データ記憶部
5 管理データベース
6 学習データ送信部
7 対価登録部
72 対価設定部
73 価格通知部
76 会費決定部
77 支払通知受信部
M 記憶装置
8 プラント
81 運転データ提供プラント
81c プラント制御装置(運転データ提供プラント)
82 運転データ非提供プラント
81c プラント制御装置(運転データ非提供プラント)
83 学習データ受信プラント
9 学習支援システム
92 通信ネットワーク
D 運転データ
Dt 異常時運転データ
Dr 復元運転データ
L 学習データ
Lt 異常時学習データ
I 管理情報
Ir プラント情報
Ig 送信可否情報
Ip 秘匿処理情報
Ic 対価情報
It プラント種別情報
In 学習データ管理番号
Id データ種別情報
Is 提供元プラント
K 復号キー
Rs 提供要求
前記学習データ送信部によって送信される前記学習データを受信する前記プラントである学習データ受信プラント側が前記学習データの受信に対して支払うべき対価を前記管理データベースに前記送信先毎に、または前記学習データ毎に登録するよう構成される対価登録部を、さらに備え、
前記対価は、前記学習データ受信プラントが前記運転データ提供プラントであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データ受信プラントが前記運転データ提供プラントである場合の方が、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラントである場合よりも低額(無償を含む)となるように設定される。
上記(7)の構成によれば、プラントは、運転データを提供することによって、例えば他のプラントから提供された運転データに基づいて生成された学習データをより低額な対価で取得することが可能となる。このように、運転データの提供に対するインセンティブを設けることにより、運転データの提供を許容するプラントの増加の促進を図ることができる。
前記対価は、前記学習データ受信プラントが前記運転データ提供プラントであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データ受信プラントが前記運転データ提供プラントである場合の方が、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラントである場合よりも低額となるように設定される。
上記(17)の構成によれば、上記(7)と同様の効果を奏することができる。
Claims (11)
- 人工知能を用いた制御が可能な複数のプラント間における学習データのやりとりを支援するためのプラントの学習支援装置であって、
前記プラントの運転データの提供を行う運転データ提供プラントから送信される前記運転データを受信するよう構成される運転データ受信部と、
前記運転データ受信部によって受信される前記運転データに基づいて前記学習データを生成するよう構成される学習データ生成部と、
前記学習データを記憶するよう構成される学習データ記憶部と、
前記学習データの送信先を含む管理情報を管理するよう構成される管理データベースと、
前記管理データベースで管理される前記送信先に基づいて、前記学習データ記憶部に記憶された前記学習データを前記複数のプラントのうちの少なくとも1つの前記プラントへ送信するよう構成される学習データ送信部と、を備えることを特徴とするプラントの学習支援装置。 - 前記学習データ生成部は、前記運転データの時間情報を秘匿する秘匿処理を行うことで、前記学習データを生成することを特徴とする請求項1に記載のプラントの学習支援装置。
- 前記秘匿処理は、前記運転データが有するタイムデータを暗号化する暗号化処理であり、
前記学習データ生成部は、
前記暗号化処理を実行すると共に、前記暗号化された前記タイムデータを復号するための復号キーを生成する暗号部と、
前記暗号化処理が行われた前記学習データの送信元の前記運転データ提供プラントに前記復号キーを送信する復号キー返送部と、
前記運転データ提供プラントから前記復号キーを受信すると、前記復号キーを用いて前記暗号化された前記タイムデータを復号する復号部と、
前記復号部によって復号された前記タイムデータを含む前記学習データである復元運転データを、予め定められた転送先に転送する運転データ転送部と、を有することを特徴とする請求項2に記載のプラントの学習支援装置。 - 前記秘匿処理は、前記運転データがタイムデータを有する場合には前記タイムデータを削除する処理を含み、前記運転データが前記タイムデータを含まない場合には前記運転データを並び替える処理を含むことを特徴とする請求項2に記載のプラントの学習支援装置。
- 前記学習データ生成部は、前記運転データ提供プラントの異常時に取得された異常時運転データを前記運転データが含むか否かの情報を前記運転データに付与することにより、前記学習データを生成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラントの学習支援装置。
- 前記学習データ送信部によって送信される前記学習データを受信する前記プラントである学習データ受信プラント側が前記学習データの受信に対して支払うべき対価を前記管理データベースに前記送信先毎に、または前記学習データ毎に登録するよう構成される対価登録部を、さらに備え、
前記学習データ受信プラント側が支払った前記対価の少なくとも一部は、前記運転データ提供プラント側が受け取るようになっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラントの学習支援装置。 - 前記学習データ送信部によって送信される前記学習データを受信する前記プラントである学習データ受信プラント側が前記学習データの受信に対して支払うべき対価を前記管理データベースに前記送信先毎に、または前記学習データ毎に登録するよう構成される対価登録部を、さらに備え、
前記対価は、前記学習データ受信プラントが前記運転データ提供プラントであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データ受信プラントが前記学習データ提供プラントである場合の方が、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラントである場合よりも低額となるように設定されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のプラントの学習支援装置。 - 前記対価は、前記学習データが、前記運転データ提供プラントの異常時に取得された異常時運転データを含む前記運転データに基づいて生成された異常時学習データであるか否かに基づいて設定されており、前記学習データの対価は、前記異常時学習データである場合の方が、前記異常時学習データでない場合よりも、高額となるように設定されることを特徴とする請求項6または7に記載のプラントの学習支援装置。
- 前記運転データ受信部によって受信された前記運転データに基づいて、前記受信された運転データを送信した前記運転データ提供プラントに対する前記対価を設定するよう構成される対価設定部を、さらに備えることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載のプラントの学習支援装置。
- 前記管理データベースに登録された前記複数のプラントによって会員グループが形成されており、
前記会員グループを形成する前記複数のプラント側は、それぞれ、所定の会費を支払う仕組みとなっており、
前記運転データ提供プラント側が支払う前記会費は、前記運転データの提供を行わない前記プラントである運転データ非提供プラント側が支払う前記会費よりも低額であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のプラントの学習支援装置。 - 人工知能を用いた制御が可能な複数のプラント間における学習データのやりとりを支援するためのプラントの学習支援方法であって、
前記プラントの運転データの提供を行う運転データ提供プラントから送信される前記運転データを受信する運転データ受信ステップと、
前記運転データ受信ステップによって受信される前記運転データに基づいて前記学習データを生成する学習データ生成ステップと、
前記学習データを記憶する学習データ記憶ステップと、
前記学習データの送信先を含む管理情報を管理する管理データベースと、
前記管理データベースで管理される前記送信先に基づいて、前記学習データ記憶ステップに記憶された前記学習データを前記複数のプラントのうちの少なくとも1つの前記プラントへ送信する学習データ送信ステップと、を備えるプラントの学習支援方法。
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