JP2022045659A - Information processing system, information processing program, and learning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報処理装置、情報処理プログラムおよび学習装置に関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing program and a learning device.
地盤内に杭を設置する杭工事において、施工予定場所の地質状況を把握することは重要である。特に、構造物の重量を支持する支持層の深度を把握することが重要である。 In pile construction to install piles in the ground, it is important to understand the geological condition of the planned construction site. In particular, it is important to know the depth of the support layer that supports the weight of the structure.
施工予定場所に杭を施工する際は、実際の施工に先駆けて施工予定場所で試験掘削を実施する。試験掘削では、実際に孔を掘削して掘削機のオーガモータの電流値の変動や掘削ヘッドに付着した土砂を採取することにより、予め調査された地質情報と実際の地質とが一致しているかを確認する。施工予定場所全体において満遍なく試験掘削を実施することが望ましいが、コストや工期の関係から試験掘削は1~数カ所のみ実施する場合が多い。 When constructing piles at the planned construction site, test excavation will be conducted at the planned construction site prior to the actual construction. In the test excavation, by actually excavating a hole and collecting fluctuations in the current value of the excavator's auger motor and earth and sand adhering to the excavation head, it is possible to check whether the geological information investigated in advance matches the actual geology. confirm. It is desirable to carry out test excavation evenly throughout the planned construction site, but in many cases, test excavation is carried out only at one to several places due to cost and construction period.
地盤を評価する手法として、例えば特許文献1では、試験掘削にて取得される各深度の電流値、掘削速度等を入力要素とする入力層と、所定の深度間隔で取得されるN値を出力層とした教師データにより機械学習したN値算出モデルを用いて、実際の杭施工時に取得した入力要素に対して所定深度のN値(以下、推定N値という)を推定する地盤評価システムが開示されている。
As a method for evaluating the ground, for example, in
特許文献1では、所定の深度間隔、一般的には1m間隔で測定されるN値を教師データとして用いるので1本の孔を掘削して取得できる測定値は数個~数十個程度である。したがって、試験掘削により取得されるデータ数が少ないため、生成されたN値算出モデルの精度が低いという問題点がある。このため、実際の杭の施工時に取得できる電流値や掘削速度等に基づいて推定N値を算出しても実際の地質を反映した結果が得られないという問題点がある。
そこで、本発明は教師データとして多量に取得可能な電流値に基づいて、施工予定場所に関する想定電流値を推定することを目的とする。
In
Therefore, an object of the present invention is to estimate an assumed current value for a planned construction site based on a current value that can be acquired in large quantities as teacher data.
(1)本発明の一態様に係る情報処理装置は、取得部と、モデル実行部と、表示制御部とを備える。取得部は、施工予定場所に関する地質情報を取得する。モデル実行部は、施工終了場所に関する地質情報を入力データとし、前記施工終了場所を掘削した際の掘削抵抗を示す電流値を正解データとして学習させた学習済みモデルに対して、前記施工予定場所に関する前記地質情報を入力することで、想定電流値を生成する。表示制御部は、前記想定電流値を表示装置に表示させる。
上記構成(1)によれば、教師データである電流値を多量に取得できるので、施工終了場所を掘削した際の電流値を正解データとして学習させた学習済みモデルを精度良く生成できる。
そして、学習済みモデルの精度が高いので、施工予定場所に関する想定電流値を精度良く算出することができる。
さらに、想定電流値の精度が高いので、表示制御部によって表示される推定電流値を見ながらユーザが地盤評価を正確に行うことができる。
(1) The information processing apparatus according to one aspect of the present invention includes an acquisition unit, a model execution unit, and a display control unit. The acquisition department acquires geological information regarding the planned construction site. The model execution unit uses geological information about the construction end location as input data, and learns the current value indicating the excavation resistance when the construction end location is excavated as correct answer data. By inputting the geological information, an assumed current value is generated. The display control unit causes the display device to display the assumed current value.
According to the above configuration (1), since a large amount of current value, which is teacher data, can be acquired, it is possible to accurately generate a trained model in which the current value when excavating the construction end location is trained as correct answer data.
Since the trained model is highly accurate, the assumed current value for the planned construction site can be calculated with high accuracy.
Further, since the accuracy of the assumed current value is high, the user can accurately evaluate the ground while observing the estimated current value displayed by the display control unit.
(2)いくつかの実施形態では、上記(1)において、
前記正解データは、前記施工予定場所の地質と類似度が閾値以上である地質を有する施工終了場所に関するデータである。
上記構成(2)によれば、地質が似たデータで学習した学習済みモデルを用いることで、施工予定場所の地質に適した想定電流値を得ることができる。
(2) In some embodiments, in (1) above,
The correct answer data is data on a construction end place having a geology whose similarity with the geology of the planned construction place is equal to or more than a threshold value.
According to the above configuration (2), by using a trained model learned with data having similar geology, it is possible to obtain an assumed current value suitable for the geology of the planned construction site.
(3)いくつかの実施形態では、上記構成(1)または上記構成(2)において、
前記正解データは、前記施工予定場所からの距離が閾値以内の施工終了場所に関するデータである。
上記構成(3)によれば、施工予定場所近くのデータで学習した学習済みモデルを用いることで、施工予定場所の地質に適した想定電流値を得ることができる。
(3) In some embodiments, in the above configuration (1) or the above configuration (2).
The correct answer data is data relating to a construction end location within which the distance from the planned construction location is within a threshold value.
According to the above configuration (3), by using the trained model learned from the data near the planned construction site, it is possible to obtain an assumed current value suitable for the geology of the planned construction site.
(4)いくつかの実施形態では、上記構成(1)から構成(3)のいずれか1つにおいて、
前記表示制御部は、前記想定電流値と、前記施工予定場所の掘削中に得られる電流値とを並列して表示する。
上記構成(4)によれば、想定電流値と掘削中の電流値とを、データが一見して分かるように並列表示することで、ユーザの判断を支援することができる。具体的には、掘削が支持層に到達したか否かを視覚的に判断することができる。
(4) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (3).
The display control unit displays the assumed current value and the current value obtained during excavation at the planned construction site in parallel.
According to the above configuration (4), the user's judgment can be supported by displaying the assumed current value and the current value during excavation in parallel so that the data can be seen at a glance. Specifically, it is possible to visually determine whether or not the excavation has reached the support layer.
(5)いくつかの実施形態では、上記構成(1)から構成(3)のいずれか1つにおいて、
前記表示制御部は、前記想定電流値と、前記施工予定場所の掘削中に得られる電流値とを重畳して表示する。
上記構成(5)によれば、想定電流値と掘削中の電流値とを、データが一見して分かるように重畳表示することで、ユーザの判断を支援することができる。具体的には、掘削が支持層に到達したか否かを視覚的に判断することができる。
(5) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (3).
The display control unit superimposes and displays the assumed current value and the current value obtained during excavation at the planned construction site.
According to the above configuration (5), the user's judgment can be supported by superimposing and displaying the assumed current value and the current value during excavation so that the data can be understood at a glance. Specifically, it is possible to visually determine whether or not the excavation has reached the support layer.
(6)本発明の一態様に係る情報処理プログラムは、コンピュータを、施工予定場所に関する地質情報を取得する取得手段と、施工終了場所に関する地質情報を入力データとし、前記施工終了場所を掘削した際の掘削抵抗を示す電流値を正解データとして学習させた学習済みモデルに対して、前記施工予定場所に関する地質情報を入力することで、想定電流値を生成するモデル実行手段と、前記想定電流値を表示装置に表示させる表示制御手段として機能させる。
上記構成(6)によれば、ユーザの判断を支援することができる。
(6) In the information processing program according to one aspect of the present invention, when a computer is used as an acquisition means for acquiring geological information regarding a planned construction site and geographic information regarding a construction end location is used as input data, and the construction end location is excavated. The model execution means for generating the assumed current value by inputting the geological information about the planned construction site to the trained model trained with the current value indicating the excavation resistance of the above as the correct answer data, and the assumed current value. It functions as a display control means to be displayed on the display device.
According to the above configuration (6), it is possible to support the judgment of the user.
(7)本発明の一態様に係る学習装置は、施工終了場所に関する地質情報と、前記施工終了場所を掘削した際の掘削抵抗を示す電流値とを対応付けた施工データを格納する格納部と、前記施工終了場所に関する前記地質情報を入力データとし、前記施工終了場所を掘削した際の前記電流値を正解データとした学習用データを用いてモデルを学習させ、学習済みモデルを生成する学習部と、を具備する。
上記構成(7)によれば、ユーザの判断を支援することができる。
(7) The learning device according to one aspect of the present invention has a storage unit for storing construction data in which geological information regarding the construction end location is associated with a current value indicating excavation resistance when the construction end location is excavated. , A learning unit that trains a model using learning data that uses the geological information about the construction end location as input data and the current value when excavating the construction end location as correct data, and generates a trained model. And.
According to the above configuration (7), it is possible to support the judgment of the user.
(8)いくつかの実施形態では、上記構成(7)において、
前記施工予定場所に関する前記地質情報を取得する取得部と、前記格納部から、前記施工予定場所に類似する施工終了場所に関する施工データを前記学習用データとして選択する選択部と、をさらに具備し、前記学習部は、前記選択部により選択された前記学習用データを用いてモデルを学習させ、前記学習済みモデルを生成する。
上記構成(8)によれば、施工予定場所にあわせて学習済みモデルを生成でき、適した想定電流値を出力することができる。
(8) In some embodiments, in the above configuration (7),
Further, it is provided with an acquisition unit for acquiring the geological information regarding the planned construction location, and a selection unit for selecting construction data related to the construction end location similar to the planned construction location as the learning data from the storage unit. The learning unit trains a model using the learning data selected by the selection unit, and generates the trained model.
According to the above configuration (8), a trained model can be generated according to the planned construction location, and a suitable assumed current value can be output.
(9)いくつかの実施形態では、上記構成(8)において、
前記選択部は、前記施工予定場所の地質と類似度が閾値以上である地質を有する施工終了場所の施工データを選択する。
上記構成(9)によれば、地質が似た学習済みモデルを生成でき、適した想定電流値を出力することができる。
(9) In some embodiments, in the above configuration (8),
The selection unit selects the construction data of the construction end place having the geology whose similarity with the geology of the planned construction place is equal to or more than the threshold value.
According to the above configuration (9), a trained model having a similar geology can be generated, and a suitable assumed current value can be output.
(10)いくつかの実施形態では、上記構成(8)または構成(9)において、
前記選択部は、前記施工予定場所からの距離が閾値以内の施工終了場所の施工データを選択する。
上記構成(10)によれば、場所が似た学習済みモデルを生成でき、適した想定電流値を出力することができる。
(10) In some embodiments, in the above configuration (8) or configuration (9).
The selection unit selects the construction data of the construction end place where the distance from the planned construction place is within the threshold value.
According to the above configuration (10), a trained model having similar locations can be generated, and a suitable assumed current value can be output.
本発明によれば、施工予定場所に関する想定電流値を精度良く算出することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately calculate the assumed current value for the planned construction site.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る情報処理装置、情報処理プログラムおよび学習装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態中では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。 Hereinafter, the information processing apparatus, the information processing program, and the learning apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same operation is performed for the portions with the same number, and the description thereof will be omitted.
本実施形態に係る情報処理装置について図1のブロック図を参照して説明する。
本実施形態に係る情報処理装置1は、処理回路11、格納部12、通信インタフェース13を含み、それぞれバスを介して接続される。本実施形態に係る情報処理装置1は、管理者端末として、サーバ、PC、タブレット型情報端末、専用のコンピュータなどに実装されてもよいし、杭打ち機に搭載される管理装置に実装されてもよいし、情報処理装置1単独のデバイスとして構成されてもよい。情報処理装置1が単独のデバイスとして構成される場合は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力部、およびディスプレイなどの表示部を備えてもよい。
The information processing apparatus according to this embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG.
The
処理回路11は、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのいずれかまたはこれらの組合せにより実現される。処理回路11は、取得部111と、学習部112と、モデル実行部113と、表示制御部114と、選択部115とを含む。
The
取得部111は、後述する学習済みモデルの利用時に、施工予定場所に関する位置情報および地質情報を取得する。本実施形態では「施工予定場所」は、杭を地盤内に設置する予定の場所を想定するが、これに限らず、アンカーなど地盤内に対象物を埋め込む際に実測データを参照する必要がある作業にも適用可能である。位置情報は、住所でもよいし、緯度および経度の座標情報でもよい。地質情報は、少なくとも、深さ方向に沿った地質の状態を示す土質区分等の地質データ(例えば柱状図等)と、深さ方向に対する地盤の硬軟の程度を示す地盤強度情報(例えばN値、圧縮強度等)とを含む。地質情報は、その他にも地質調査日時、支持層と判定した深さ情報、地下水位情報等を含んでもよい。
The
学習部112は、施工済みである施工終了場所に関する位置情報および地質情報を入力データとし、施工終了場所を掘削した際の掘削抵抗を示す電流値を正解データとして、ネットワークモデルを学習させることで、学習済みモデルを生成する。入力データと正解データとの組を学習用データと呼ぶ。本実施形態では「施工終了場所」は、杭が施工された既知の地質情報、電流値を有する場所を想定するが、杭の施工に限らず地質情報、電流値等のデータを有する場所であればよい。
また、本実施形態では積分電流値を用いた場合について説明するが、これに限定されるものではない。積分電流値は、掘削機のオーガモータの電流値を所定深度間隔で積分した積分値であり、深さ方向に沿って所定の深度間隔で算出される。
The
Further, in the present embodiment, the case where the integrated current value is used will be described, but the present invention is not limited to this. The integrated current value is an integrated value obtained by integrating the current value of the excavator's auger motor at predetermined depth intervals, and is calculated at predetermined depth intervals along the depth direction.
モデル実行部113は、学習済みモデルに対して、施工予定場所に関する位置情報および地質情報を入力することで、想定積分電流値を出力する。想定積分電流値は、深さ方向に沿った積分電流値の想定値である。
The
表示制御部114は、例えば後述の通信インタフェース13を介して、想定積分電流値を含む表示データを表示装置(図示しないが、例えばディスプレイ、プロジェクタを介したスクリーン)に表示させるように制御する。なお、表示制御部114は、通信インタフェース13とは異なる表示用のインタフェース(図示せず)を介して表示装置に表示データを表示させてもよい。
The
選択部115は、所与の条件に応じて学習用データを選択する。学習用データの選択方法については、図4および図5のフローチャートを参照して後述する。
The
格納部12は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などで構成され、施工終了場所に関する位置情報、地質情報と当該場所を掘削した際の掘削情報を対応付けた施工データを格納する。
また、格納部12は、施工予定場所に関する位置情報および地質情報を対応付けて格納する。さらに、学習用データ、学習済みモデルなどを格納する。
なお、施工終了場所に関する掘削情報は、少なくとも、モータの電流値および積分電流値の時系列データを含むことを想定するが、掘削日時、掘削機の機種情報、掘削速度、供給水量などのデータを含んでもよい。
The
Further, the
It is assumed that the excavation information regarding the construction end location includes at least time-series data of the current value and integrated current value of the motor, but data such as excavation date and time, excavator model information, excavation speed, and water supply amount are included. It may be included.
通信インタフェース13は、所定の通信規格に準拠した、情報処理装置1と外部装置との間でデータ送受信を行うためのインタフェースである。通信規格としては、4G、5Gなどのモバイルネットワーク、Wi-Fi(登録商標)などの無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)などの無線ネットワーク、あるいは有線LAN、USB(Universal Serial Bus)などの有線ネットワークなどを想定する。
The
次に、本実施形態に係る情報処理装置のモデル学習時について図2の概念図を参照して説明する。なお、格納部12と、学習部112と、選択部115とをまとめて学習装置とも呼ぶ。
Next, the time of model learning of the information processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the conceptual diagram of FIG. The
学習部112は、地質調査済みの施工終了場所に関する位置情報、地質情報を入力データ21とし、当該施工終了場所を実際に施工した際に実測した積分電流値を正解データ22とした学習用データを用いて、ネットワークモデル20を学習させて学習済みモデル23を生成する。このように学習させることにより、学習済みモデル23は、地質情報に対する積分電流値を出力できるように学習される。
The
学習方法としては、一般的な手法を用いて機械学習させればよい。例えば、ネットワークモデルは、ニューラルネットワーク、線形回帰、ランダムフォレストなどを用いればよい。さらに、ニューラルネットワークとしては、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)、多層畳み込みニューラルネットワーク(DCNN:Deep CNN)、ResNet(Residual Network)、DenseNetなどに代表される多層ネットワークを用いればよい。 As a learning method, machine learning may be performed using a general method. For example, the network model may use a neural network, linear regression, random forest, or the like. Further, as the neural network, a multi-layer network represented by a convolutional neural network (CNN: Convolutional Neural Network), a multi-layer convolutional neural network (DCNN: Deep CNN), ResNet (Residual Network), DenseNet, or the like may be used.
なお、学習済みモデル23が、施工終了場所の地質情報に基づく類似グループごとに生成されてもよい。例えば、選択部115が、学習用データとして、似たような地質を有するデータを選択する。つまり、選択部115が、地質の傾向が類似する(地質の類似度、例えば柱状図の類似度が閾値以上の)施工終了場所に関する地質情報と掘削測定結果とを複数のグループに分けて予め用意する。複数のグループそれぞれの学習用データを用いてネットワークモデル20を機械学習することで、柱状図の傾向ごとに学習済みモデル23が生成される。なお、学習用データは、柱状図に限らず、N値の類似度に応じてグループ分けされてもよいし、柱状図とN値との組合せに応じてグループ分けされてもよく、その他の地質情報に基づいてグループ分けされてもよい。
The trained
また、選択部115は、学習用データを、似たような位置情報、つまり住所が近い施工終了場所に関する地質情報と掘削測定結果とを複数のグループに分けて用意してもよい。類似する位置情報でグルーピングした複数のグループそれぞれの学習用データを用いて同様にモデルを学習させることにより、エリアごとの学習済みモデル23が生成される。
Further, the
もちろん、学習用データは、地質情報と位置情報との組合せに応じてグループ分けされて用意されてもよい。地質情報と位置情報との組合せに応じて学習用データをグループ分けする場合は、どちらのパラメータを優先させるか、地質情報と位置情報とを重み付けして学習用データが選択されてもよい。 Of course, the learning data may be prepared by grouping according to the combination of the geological information and the location information. When the learning data is grouped according to the combination of the geological information and the position information, the learning data may be selected by weighting the geological information and the position information, which parameter is prioritized.
なお、学習用データは、施工予定場所に応じて作成されてもよい。学習用データの選択方法としては、例えば2つの方法が挙げられる。 The learning data may be created according to the planned construction site. As a method of selecting learning data, for example, two methods can be mentioned.
第1の選択方法としては、選択部115は、場所(位置情報)は異なるが、施工予定場所の地質情報から得られる柱状図の類似度が閾値以上となる施工終了場所の地質情報を入力データ21とし、当該施工終了場所の実測した積分電流値を正解データ22として選択する。
As the first selection method, the
第2の方法としては、選択部115は、施工予定場所から一定範囲内の距離における施工終了場所の地質情報を入力データ21とし、当該施工終了場所の実測した積分電流値を正解データ22として選択する。第2の方法を採用する場合は、施工予定場所から一定範囲の距離を基準として段階的に閾値を設けてもよい。具体的には、選択部115により、施工予定場所から半径100m以内の施工終了場所の地質情報を入力データとして収集したが、当該半径100m以内の地質情報のデータ数が十分でない(つまり、データ数が所定数未満である)と判定されたとする。この場合、選択部115は、半径200m以内の施工終了場所の地質情報、半径500m以内の施工終了場所の地質情報・・・といったように、データ数が所定数以上となるまで、選択対象となる施工終了場所のデータ収集範囲を拡げてもよい。
As a second method, the
次に、本実施形態に係る情報処理装置のモデル利用時について図3の概念図を参照して説明する。
利用時において情報処理装置1のモデル実行部113は、施工予定場所の位置情報、地質情報を含む処理対象データを入力データ31として学習済みモデル23に入力することで、想定される掘削測定結果として、想定される積分電流値(以下、想定積分電流値ともいう)が出力データ32として生成される。施工予定場所の地質情報として、例えば、深さ方向の柱状図(地質データ)およびN値を想定するが、これに限らない。
Next, the time of using the model of the information processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the conceptual diagram of FIG.
At the time of use, the
次に、本実施形態に係る情報処理装置1の動作について図4のフローチャートを参照して説明する。
ステップS401では、取得部111が、施工予定場所の位置情報および地質情報を処理対象データとして取得する。
Next, the operation of the
In step S401, the
ステップS402では、選択部115が、処理対象データに対応する学習済みモデルを選択する。例えば、処理対象データの位置情報および/または地質情報に類似するグループの学習済みモデルを選択する。
In step S402, the
具体的には、柱状図の傾向ごと、すなわち似た地質ごとに学習済みモデル23が生成されていれば、処理対象データに含まれる地質情報(柱状図)に基づいて、柱状図の類似度が閾値以上であるグループの学習用データにより学習された学習済みモデル23を選択すればよく、適した想定積分電流値を得ることができる。また、エリアごとに学習済みモデルが生成されていれば、入力データ31に含まれる位置情報に基づいて、当該位置情報が示す位置から一定範囲内であるグループの学習用データにより学習された学習済みモデルを選択すればよく、適した想定積分電流値を得ることができる。また、位置情報および地質情報の組合せに基づいて学習済みモデルが生成されていれば、処理対象データの位置情報および地質情報が類似する組合せに基づく学習済みモデルが選択されればよい。
Specifically, if the trained
ステップS403では、モデル実行部113が、処理対象データをステップS402で選択された学習済みモデルに入力し、想定積分電流値が生成される。
ステップS404では、表示制御部114が、想定積分電流値と施工予定場所の掘削中に得られる積分電流値とをグラフ化し、ディスプレイなどに表示する。
なお、生成される学習済みモデルが1つの場合は、ステップS402の処理を省略すればよい。
In step S403, the
In step S404, the
If one trained model is generated, the process of step S402 may be omitted.
また、学習済みモデルの適用の別例として、事前に学習済みモデルを用意する代わりに、処理対象データを取得した後に、当該処理対象データに応じた学習済みモデルを生成するようにしてもよい。 Further, as another example of application of the trained model, instead of preparing the trained model in advance, the trained model corresponding to the processed target data may be generated after the processing target data is acquired.
本実施形態に係る情報処理装置1の動作の別例について図5のフローチャートを参照して説明する。
ステップS501では、取得部111が、ステップS401と同様に、処理対象データを取得する。
Another example of the operation of the
In step S501, the
ステップS502では、選択部115が、処理対象データに基づいて学習用データを選択する。学習用データの選択方法としては、図2で上述した学習用データの選択方法を用いればよい。例えば、処理対象データの位置情報から一定範囲内の距離における施工終了場所の地質情報を入力データとし、当該施工終了場所の実際の掘削測定結果を正解データとした学習用データを選択する。
In step S502, the
ステップS503では、学習部112が、ステップS502で選択された学習用データを用いて、ネットワークモデルを学習し、学習済みモデルを生成する。
ステップS504では、モデル実行部113が、生成された学習済みモデルに処理対象データを入力し、想定積分電流値を生成する。
ステップS505では、表示制御部114が、ステップS404と同様に、想定積分電流値と施工予定場所の掘削中に得られる積分電流値とをグラフ化し、ディスプレイに表示する。
In step S503, the
In step S504, the
In step S505, the
次に、学習済みモデルの出力データの表示例について図6Aおよび図6Bを参照して説明する。
ここでは、施工予定場所を施工中の場合に表示される例を示す。図6Aに示すように、表示装置に表示される表示ウィンドウ60には、柱状図61と、N値62と、積分電流値63とが並列表示される。積分電流値63のグラフ領域には、学習済モデルにより生成された想定積分電流値のグラフと、施工予定場所を掘削中の積分電流値のグラフがリアルタイムに描画される。ここでは、想定積分電流値は細線で、実測中の積分電流値は太線で示すが、線種、色で区別する、点滅表示するなど表示態様を変えるなど、想定積分電流値および実測中の積分電流値それぞれ区別可能な表示形態であればどのように表示してもよい。
なお、想定積分電流値および実測中の積分電流値は1つのグラフに重畳表示される例を示すが、図6Bに示すように、想定積分電流値64および実測中の積分電流値65それぞれが並列表示されてもよい。並列表示する場合には、両積分電流値グラフの同一深度位置の高さが一致するように配置される。このように、データが一見して分かるように並列表示される。
Next, a display example of the output data of the trained model will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.
Here, an example displayed when the planned construction site is under construction is shown. As shown in FIG. 6A, the columnar diagram 61, the
An example is shown in which the assumed integrated current value and the integrated current value being measured are superimposed and displayed on one graph. As shown in FIG. 6B, the assumed integrated
なお、柱状図61とN値62と想定積分電流値とが並列表示されたグラフデータが、予め表示装置に表示されたり、プリントアウトなどにより外部に出力されてもよい。
The graph data in which the
以上に示した実施形態によれば、施工終了場所に関する位置情報および地質情報を入力データとし、施工終了場所を掘削した際の積分電流値を正解データとして学習させた学習済みモデルを生成し、施工予定場所の位置情報および地質情報を学習済みモデルに入力することで、想定積分電流値を生成できる。そして、施工者または管理者は、図6Aや図6Bに示すような表示ウィンドウ60を作成することで、想定積分電流値に基づいて支持層に到達する深度を予測することができる。
また、想定積分電流値とリアルタイムに取得される電流値とを比較できるので支持層到達を直ちに判断することができる。
そして、教師データとして施工終了箇所の電流値を多量に用いるので学習済みモデルを精度良く生成できる。
さらに、学習済みモデルの精度が高いので、施工予定場所に関する想定電流値を精度良く算出することができる。
また、想定電流値の精度が高いので、表示制御部によって表示される電流値を見ながらユーザが地盤評価を正確に行うことができる。
According to the embodiment shown above, a trained model is generated in which the position information and the geological information regarding the construction end location are used as input data and the integrated current value when the construction end location is excavated is learned as the correct answer data. By inputting the position information and geological information of the planned location into the trained model, the assumed integrated current value can be generated. Then, the builder or the manager can predict the depth to reach the support layer based on the assumed integrated current value by creating the
Moreover, since the assumed integrated current value and the current value acquired in real time can be compared, it is possible to immediately determine the arrival of the support layer.
Then, since a large amount of the current value at the construction end point is used as the teacher data, the trained model can be generated accurately.
Furthermore, since the trained model is highly accurate, it is possible to accurately calculate the assumed current value for the planned construction site.
Further, since the accuracy of the assumed current value is high, the user can accurately evaluate the ground while observing the current value displayed by the display control unit.
次に、他の実施形態について図7および図8を参照して説明する。
図7に示すように、前述した実施形態と同様にステップS401からステップS404までを実施した後、ステップS405にて施工予定場所の試験掘削が実施される。
ステップS406では、試験掘削において想定積分電流値と掘削中の積分電流値とをディスプレイに表示した状態で地盤を掘削して、当該掘削中の積分電流値のグラフ形状が想定積分電流値のグラフ形状に類似するか否かの判定処理が行われる。グラフ形状の類似度の判定は、施工者または管理者が判定してもよいし、情報処理装置1の処理回路11などで類似度が判定されてもよい。
特に、設計等によって設定した支持層深度に到達したと想定される場合に、掘削中の積分電流値のグラフ形状が想定積分電流値のグラフ形状と同様の挙動を示すか否かを確認する。
そして、掘削中の積分電流値のグラフ形状が想定積分電流値のグラフ形状に類似すると判定した場合には、学習済みモデルをそのままステップS408の本施工で使用してもよい。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
As shown in FIG. 7, after performing steps S401 to S404 in the same manner as in the above-described embodiment, test excavation at the planned construction site is performed in step S405.
In step S406, the ground is excavated with the assumed integrated current value and the integrated current value during excavation displayed on the display in the test excavation, and the graph shape of the integrated current value during the excavation is the graph shape of the assumed integrated current value. The determination process of whether or not it is similar to is performed. The degree of similarity of the graph shape may be determined by the builder or the manager, or the degree of similarity may be determined by the
In particular, when it is assumed that the depth of the support layer set by the design or the like has been reached, it is confirmed whether or not the graph shape of the integrated current value during excavation behaves in the same manner as the graph shape of the assumed integrated current value.
Then, when it is determined that the graph shape of the integrated current value during excavation is similar to the graph shape of the assumed integrated current value, the trained model may be used as it is in the main construction of step S408.
一方、掘削中の積分電流値のグラフ形状が想定積分電流値のグラフ形状に類似しないと判定された場合には、図8に示すように、試験掘削によって取得された地質情報、積分電流値をそれぞれ入力データ、正解データとして、ステップS407にて学習済モデルを再生成する。
なお、掘削中の積分電流値のグラフ形状が想定積分電流値のグラフ形状に類似すると判定した場合であっても学習済モデルの精度を高めたい場合にはステップS407を実施してもよい。
図7に示すように、再びステップS403にて、モデル実行部113が再生成した学習済モデルに処理対象データを入力し、想定積分電流値が再生成される。
本実施形態では、想定積分電流値のグラフ形状と試験掘削中の積分電流値のグラフ形状とが類似しないと判定された場合には、試験掘削時に取得された積分電流値を正解データとして学習済モデルを修正するため、精度の高い学習済みモデルを生成することができる。
また、想定積分電流値のグラフ形状と試験掘削中の積分電流値のグラフ形状とが類似すると判定した場合であっても試験掘削時に取得された積分電流値を正解データとして学習済モデルを再生成することができるため、さらに精度の高い学習済みモデル生成することができる。
On the other hand, if it is determined that the graph shape of the integrated current value during excavation does not resemble the graph shape of the assumed integrated current value, the geological information and integrated current value acquired by the test excavation are used as shown in FIG. The trained model is regenerated in step S407 as input data and correct answer data, respectively.
Even if it is determined that the graph shape of the integrated current value during excavation is similar to the graph shape of the assumed integrated current value, step S407 may be performed if it is desired to improve the accuracy of the trained model.
As shown in FIG. 7, in step S403 again, the processing target data is input to the trained model regenerated by the
In this embodiment, when it is determined that the graph shape of the assumed integrated current value and the graph shape of the integrated current value during test excavation are not similar, the integrated current value acquired at the time of test excavation has been learned as correct answer data. Since the model is modified, a highly accurate trained model can be generated.
Even if it is determined that the graph shape of the assumed integrated current value and the graph shape of the integrated current value during test excavation are similar, the trained model is regenerated using the integrated current value acquired during test excavation as correct data. Therefore, it is possible to generate a trained model with higher accuracy.
上述の各実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記録媒体に記憶しておき、記憶されたプログラムを読み込むことにより、上述した識別装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。さらに、本実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。 The instructions given in the processing procedures shown in each of the above embodiments can be executed based on a program that is software. It is also possible for a general-purpose computer system to store this program in a recording medium in advance and read the stored program to obtain an effect similar to the effect of the above-mentioned identification device. Further, the recording medium in the present embodiment is not limited to a medium independent of a computer or an embedded system, but also includes a recording medium in which a program transmitted by a LAN, the Internet, or the like is downloaded and stored or temporarily stored.
1・・・情報処理装置、11・・・処理回路、12・・・格納部、13・・・通信インタフェース、20・・・ネットワークモデル、21,31・・・入力データ、22・・・正解データ、23・・・学習済みモデル、31・・・入力データ、32・・・出力データ、60・・・表示ウィンドウ、61・・・柱状図、62・・・N値、63・・・積分電流値、111・・・取得部、112・・・学習部、113・・・モデル実行部、114・・・表示制御部、115・・・選択部。 1 ... Information processing device, 11 ... Processing circuit, 12 ... Storage unit, 13 ... Communication interface, 20 ... Network model, 21,31 ... Input data, 22 ... Correct answer Data, 23 ... Trained model, 31 ... Input data, 32 ... Output data, 60 ... Display window, 61 ... Column diagram, 62 ... N value, 63 ... Integration Current value, 111 ... acquisition unit, 112 ... learning unit, 113 ... model execution unit, 114 ... display control unit, 115 ... selection unit.
Claims (10)
施工終了場所に関する地質情報を入力データとし、前記施工終了場所を掘削した際の掘削抵抗を示す電流値を正解データとして学習させた学習済みモデルに対して、前記取得部にて取得した前記施工予定場所に関する前記地質情報を入力することで、想定電流値を生成するモデル実行部と、
前記モデル実行部にて生成された前記想定電流値を表示装置に表示させる表示制御部と、を具備する情報処理装置。 The acquisition department that acquires geological information about the planned construction site,
The construction schedule acquired by the acquisition unit for the trained model in which the geological information regarding the construction end location is used as input data and the current value indicating the excavation resistance when excavating the construction end location is learned as correct answer data. A model execution unit that generates an assumed current value by inputting the geological information regarding the location,
An information processing device including a display control unit for displaying the assumed current value generated by the model execution unit on a display device.
施工予定場所に関する地質情報を取得する取得手段と、
施工終了場所に関する地質情報を入力データとし、前記施工終了場所を掘削した際の掘削抵抗を示す電流値を正解データとして学習させた学習済みモデルに対して、前記取得手段にて取得した前記施工予定場所に関する地質情報を入力することで、想定電流値を生成するモデル実行手段と、
前記モデル実行手段にて生成された前記想定電流値を表示装置に表示させる表示制御手段として機能させるための情報処理プログラム。 Computer,
Acquisition means to acquire geological information about the planned construction site,
The construction schedule acquired by the acquisition means for the trained model in which the geological information regarding the construction end location is used as input data and the current value indicating the excavation resistance when excavating the construction end location is learned as correct answer data. A model execution method that generates an assumed current value by inputting geological information about the location,
An information processing program for functioning as a display control means for displaying the assumed current value generated by the model execution means on a display device.
前記施工終了場所に関する前記地質情報を入力データとし、前記施工終了場所を掘削した際の前記電流値を正解データとした学習用データを用いてモデルを学習させ、学習済みモデルを生成する学習部と、を具備する学習装置。 A storage unit that stores construction data in which geological information regarding the construction end location and a current value indicating excavation resistance when excavating the construction end location are associated with each other.
A learning unit that trains a model using learning data that uses the geological information about the construction end location as input data and the current value when excavating the construction end location as correct data, and generates a trained model. A learning device comprising.
前記格納部から、前記施工予定場所に類似する施工終了場所に関する施工データを前記学習用データとして選択する選択部と、をさらに具備し、
前記学習部は、前記選択部により選択された前記学習用データを用いてモデルを学習させ、前記学習済みモデルを生成する、請求項7に記載の学習装置。 The acquisition department that acquires the geological information about the planned construction site,
Further, the storage unit is further provided with a selection unit for selecting construction data related to a construction end location similar to the planned construction location as the learning data.
The learning device according to claim 7, wherein the learning unit trains a model using the learning data selected by the selection unit and generates the trained model.
The learning device according to claim 8 or 9, wherein the selection unit selects construction data at a construction end location whose distance from the planned construction location is within a threshold value.
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