JP2021120794A - 異常検知装置および異常検知方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、水の消費量に関する情報を入力とし異常値スコアを出力する機械学習モデルに基づいて、出力された異常値スコアから、漏水等、正常ではないと推論される水の消費量を検知する技術が知られている(例えば、非特許文献1)。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る異常検知装置1の構成例を示す図である。
異常検知装置1は、ソフトウェアに基づくCPUを用いたプログラム処理によって実行される。
実施の形態1に係る異常検知装置1は、例えば、サーバを想定している。異常検知装置1は、流量計2とネットワーク3を介して接続される。流量計2は、例えば、住居内に設置されている。
なお、図1では、異常検知装置1は、1つの流量計2と接続されるものとしているが、これは一例に過ぎない。異常検知装置1は、複数の流量計2と接続されるようになっていてもよい。
流量取得部101は、取得した流量データを推論部102、記憶制御部107、および、学習部109に出力する。
流量取得部101は、取得した流量データを、記憶部(図示省略)に蓄積させるようにしてもよい。
推論部102は、流量データは正常であるか否かの推論結果を、問合せ指示出力部104に出力する。
なお、推論部102が、流量取得部101が取得した流量データは正常であると推論した場合、問合せ指示出力部104は、問合せ指示情報を出力しない。
問合せ部105は、例えば、いわゆるチャットボットを想定している。問合せ部105は、予め、問合せ指示情報が出力された際に行う問合せのシナリオ、または、問合せへの回答として得られた単語への応答内容等を記憶している。チャットボットは既知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
図2Aおよび図2Bでは、一例として、問合せ部105は、携帯端末が備える表示装置に、問合せ内容、または、当該問合せに対して行われた回答への応答内容を表示させることとしている。
問合せ部105は、上記問合せに対し、「はい」との回答を得ると、次に「何に利用しましたか」と、流量データが計測された要因について問合せる。図2Aでは、居住者は、「何に利用しましたか」との問合せに対し、「花の水やり」と回答したものとしている。
図2Aでは、問合せ部105は、流量データが正常か異常か、および、流量データが計測された要因に関する問合せを行い、流量データは正常であり、かつ、流量データは「花の水やり」によって計測されたものである旨の回答を得たことになる。
問合せ部105は、上記問合せに対し、「いいえ」との回答を得ると、「もしかしたら漏水かもしれません。水道の状況を確認してください」と応答する。図2Bでは、当該応答に対して、居住者は、「蛇口のゴムパッキングが緩んでいました」と回答したものとしている。
図2Bでは、問合せ部105は、流量データが異常であり、かつ、流量データは「蛇口のゴムパッキングの緩み」によって計測されたものである旨の回答を得たことになる。
図3は、実施の形態1において、問合せ部105が居住者に選択肢の中から回答を選択させるようにして行った、問合せのイメージの一例を示す図である。
回答取得部106は、問合せ指示出力部104が出力した問合せ指示情報に応じた回答情報を取得する。具体的には、回答取得部106は、問合せ部105が出力した回答を、回答情報として取得する。
回答取得部106は、取得した回答情報を、記憶制御部107および学習部109に出力する。
記憶制御部107は、回答取得部106が出力した回答情報を、流量取得部101が取得した過去の流量データと対応付けて、回答情報DB108に記憶することもできる。例えば、記憶制御部107は、回答情報を、過去30分間分の流量データと対応付けて、回答情報DB108に記憶することもできる。記憶制御部107は、過去30分間分の流量データに関する情報を、例えば、図示しない記憶部から取得すればよい。
実施の形態1では、回答情報DB108は、異常検知装置1に備えられているものとしているが、回答情報DB108は、例えば、異常検知装置1の外部の、異常検知装置1が参照可能な装置に備えられていてもよい。
具体的には、回答取得部106が取得した回答情報に、流量取得部101が取得した流量データが正常である旨の情報が含まれている場合、学習部109は、流量取得部101が取得した流量データに、異常値ラベル「1」を教師ラベルとして付与して、機械学習モデル103に再学習させる。回答取得部106が取得した回答情報に、流量取得部101が取得した流量データが異常である旨の情報が含まれている場合、学習部109は、流量取得部101が取得した流量データに、異常値ラベル「0」を教師ラベルとして付与して、機械学習モデル103に再学習させる。
図4は、実施の形態1に係る異常検知装置1の動作を説明するためのフローチャートである。
流量取得部101は、ネットワーク3を介して、流量計2が出力した流量データを取得する(ステップST401)。
流量取得部101は、取得した流量データを推論部102、記憶制御部107、および、学習部109に出力する。
推論部102は、流量データは正常であるか否かの推論結果を、問合せ指示出力部104に出力する。
ステップST403にて推論部102が、ステップST401にて流量取得部101が取得した流量データは正常であると推論した場合(ステップST404の“NO”の場合)、問合せ指示出力部104は、問合せ指示情報を出力せず、異常検知装置1は、図4のフローチャートで示す動作を終了する。
問合せ部105は、流量データが正常か異常か、および、流量データが計測された要因に関する回答を得ると、当該回答を、回答取得部106に出力する。
回答取得部106は、取得した回答情報を、記憶制御部107および学習部109に出力する。
また、例えば管理者は、異常検知装置1が記憶した回答情報および流量データに基づけば、今後、流量計2から、記憶されている流量データと同じような流量データが出力された場合に、当該流量データが正常であるか否か、および、当該流量データがどのような要因で計測されたものであるか、推測することが可能となる。
図5は、実施の形態1において、問合せ指示出力部104が、流量データが正常であると推論された場合に出力した問合せ指示情報に基づいて、問合せ部105が居住者に対して行う問合せのイメージの一例を示す図である。
図5では、図2Aおよび図2B同様、問合せ部105は、携帯端末が備える表示装置に、問合せ内容、または、当該問合せに対して行われた回答への応答内容を表示させることとしている。
この場合、問合せ部105は、問合せによって得た、流量データが計測された要因に関する情報を、回答として、記憶制御部107に出力する。記憶制御部107は、問合せ部105から出力された回答を回答情報として取得し、当該回答情報と、推論部102が推論した、流量データが正常か否かの推論結果を対応付けて、回答情報DB108に記憶する。
推論部102によって、流量取得部101が取得した流量データは正常であると推論された場合、学習部109は、居住者に対する問合せの回答として流量データが正常か否かの回答を得られていないため機械学習モデル103に再学習させないようにしてもよいし、流量取得部101が取得した流量データに当該流量データが正常である旨の教師ラベル「1」を付与して、機械学習モデル103に再学習させるようにしてもよい。
101 流量取得部
102 推論部
103 機械学習モデル
104 問合せ指示出力部
105 問合せ部
106 回答取得部
107 記憶制御部
108 回答情報DB
109 学習部
2 流量計
3 ネットワーク
Claims (7)
- 流量データを取得する流量取得部と、
前記流量取得部が取得した流量データと前記流量データを入力とし異常値スコアを出力する機械学習モデルとに基づいて取得した異常値スコアに基づき、前記流量取得部が取得した流量データが正常であるか否かを推論する推論部と、
前記推論部が、前記流量取得部が取得した流量データが正常ではないと推論した場合、前記流量データが計測された要因に関する問合せを指示する問合せ指示情報を出力する問合せ指示出力部と、
前記問合せ指示出力部が出力した問合せ指示情報に応じた回答情報を取得する回答取得部と、
前記回答取得部が取得した回答情報を、前記流量取得部が取得した流量データと対応付けて記憶する記憶制御部
とを備えた異常検知装置。 - 前記問合せ指示出力部が出力した問合せ指示情報に基づき、前記流量取得部が取得した流量データが正常か異常か、および、前記流量取得部が取得した流量データが計測された要因、に関する問合わせを行い、前記流量取得部が取得した流量データが正常か異常か、および、前記流量取得部が取得した流量データが計測された要因、に関する回答を得る問合せ部を備え、
前記回答取得部は、前記問合せ部が得た回答を、前記回答情報として取得する
ことを特徴とする請求項1記載の異常検知装置。 - 前記問合せ指示出力部が出力した問合せ指示情報に基づき、前記流量取得部が取得した流量データが計測された要因に関する問合わせを行い、前記流量取得部が取得した流量データが計測された要因に関する回答を得る問合せ部を備え、
前記回答取得部は、前記問合せ部が得た回答を、前記回答情報として取得する
ことを特徴とする請求項1記載の異常検知装置。 - 前記問合せ指示出力部は、前記推論部が、前記流量取得部が取得した流量データが正常ではないと推論した場合、および、前記推論部が、前記流量取得部が取得した流量データが正常であると推論した場合に、前記問合せ指示情報を出力する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の異常検知装置。 - 前記回答取得部が取得した回答情報と、前記流量取得部が取得した流量データとに基づき、前記機械学習モデルに学習させる学習部
を備えた請求項1または請求項2記載の異常検知装置。 - 前記流量取得部が取得する流量データとは、水の消費量データである
ことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の異常検知装置。 - 流量取得部が、流量データを取得するステップと、
推論部が、前記流量取得部が取得した流量データと、前記流量データを入力とし異常値スコアを出力する機械学習モデルとに基づいて取得した異常値スコアに基づき、前記流量取得部が取得した流量データが正常であるか否かを推論するステップと、
問合せ指示出力部が、前記推論部が、前記流量取得部が取得した流量データが正常ではないと推論した場合、前記流量データが計測された要因に関する問合せを指示する問合せ指示情報を出力するステップと、
回答取得部が、前記問合せ指示出力部が出力した問合せ指示情報に応じた回答情報を取得するステップと、
記憶制御部が、前記回答取得部が取得した回答情報を、前記流量取得部が取得した流量データと対応付けて記憶するステップ
とを備えた異常検知方法。
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