JP4867332B2 - Pareto new area search device, medium on which Pareto new area search program is recorded, Pareto new area search display device, and Pareto new area search method - Google Patents

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Description

本発明は、計算機を使用した最適化技術に関し、特にパレート面を用いた最適化技術に関する。   The present invention relates to an optimization technique using a computer, and more particularly to an optimization technique using a Pareto surface.

従来、最適化を支援するシステムとして特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報には、複数の設計変数によって決定される設計対象が複数の特性を有するとき、各特性の値を最適化する為の設計作業を支援する技術が開示されている。この公報には、遺伝的アルゴリズムを用いてサンプリングを発生させ、特性間の関係を示すパレート面を作成し、このパレート面上に存在する設計変数を用いることで、所望の特性を有する設計対象を特定している。
特開2002−230514号公報。
Conventionally, a technique described in Patent Document 1 has been disclosed as a system that supports optimization. This publication discloses a technique for supporting design work for optimizing the value of each characteristic when a design object determined by a plurality of design variables has a plurality of characteristics. In this publication, sampling is generated using a genetic algorithm, a Pareto plane showing the relationship between characteristics is created, and a design variable having a desired characteristic is created by using design variables existing on the Pareto plane. I have identified.
Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-230514.

上述したようにパレート面を作成した際、パレート面の存在範囲が狭いとき、すなわち、設計空間が狭いときには、その範囲を拡大する必要がある。しかしながら、上記従来技術にあっては、計算初期にモデルに与える設計変数等の入力条件を再設定して計算を最初から繰り返す必要があり、計算時間が長くなるという問題があった。また、再設定する際に、設計変数をどのように変更すればよいかは分からないため、再計算したとしても新たなパレート領域が出現する補償が無いという問題があった。   As described above, when the Pareto surface is created, when the Pareto surface exists in a narrow range, that is, when the design space is narrow, the range needs to be enlarged. However, in the above prior art, it is necessary to repeat the calculation from the beginning by resetting the input conditions such as the design variables given to the model at the initial stage of the calculation, and there is a problem that the calculation time becomes long. Further, since it is not known how to change the design variable when resetting, there is a problem that there is no compensation for the appearance of a new Pareto region even if recalculation is performed.

本発明は、上記課題に基づいて成されたものであり、無駄な計算を抑制しつつ、新たなパレート領域を探索可能なパレート新領域探索技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on the above problems, and an object of the present invention is to provide a Pareto new area search technique capable of searching for a new Pareto area while suppressing unnecessary calculations.

上記目的を達成するため、本発明のパレート新領域探索装置では、複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、該システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成する2次元プロット作成手段と、前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成する分類手段と、前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出する初期パレート面作成手段と、前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出する抽出部と、前記2次元座標系上でパレート新領域の探索方向を任意に設定する探索方向設定手段と、前記探索方向に向かう際、各クラスター間の前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出する変化傾向抽出手段と、前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索する探索手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the Pareto new region search device of the present invention, when there is a system having responses of a first characteristic value and a second characteristic value corresponding to a plurality of limiting elements, the limiting element of the system and the Two-dimensional plot creating means for generating a plurality of samplings that are combinations with characteristics, creating a two-dimensional plot in a two-dimensional coordinate system having the first axis as the first characteristic value and the second axis as the second characteristic value And classifying means for classifying the sampling according to the similarity of the characteristic values to form a plurality of clusters, and among the samplings on the two-dimensional plot, a cluster that realizes the set system optimization is used as an initial Pareto plane. The initial pareto surface creation means to be extracted is compared with the limiting elements of each cluster constituting the initial pareto surface. An extraction unit that extracts a tendency of a common limiting element as a Pareto principle, a search direction setting unit that arbitrarily sets a search direction of a Pareto new area on the two-dimensional coordinate system, and between each cluster when going to the search direction Based on the difference in the existence range of the limiting element, the change tendency extracting means for extracting the changing tendency of the limiting element, and the Pareto principle as a reference, sampling is generated in the direction along the changing trend, and a new And a search means for searching for a Pareto group.

よって、既存の初期パレート面からパレート原理を抽出し、パレート原理を基準として変化傾向に沿ったサンプリングを発生させることで、新たなサンプリングがパレート面上に存在することを補償することができる。よって、新たなパレート群を効率よく探索することができる。   Therefore, by extracting the Pareto principle from the existing initial Pareto surface and generating sampling along the changing tendency based on the Pareto principle, it is possible to compensate for the presence of new sampling on the Pareto surface. Therefore, a new Pareto group can be searched efficiently.

以下、本発明のパレート面探索装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing the Pareto surface search device of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.

〔実施例1の技術コンセプト〕
まず、「システム」という言葉を定義する。システムとは、ある特定の入力があるときに、ある特定の結果をもたらす入力結果間に存在する処理系あるいは秩序である。ある固有のシステムを、ある値に規定することによって、特定の事象(現象)が実現される(複数の制限要素によって規定されるシステムに相当)。そして、固有のシステムは、あらゆるものの処理、或いは、あらゆるものに秩序を与えるものではなく、数、範囲、性質といった限定された中で機能する。従って、事象の種類が同じものであっても、これら限定が互いに異なる様々なものが存在する場合、それぞれに対応したシステムが存在する。さらに、事象の種類に応じて、これらを統一的に取り扱う上位システムが存在する。
[Technical concept of Example 1]
First, define the word “system”. A system is a processing system or order that exists between input results that produce a specific result when there is a specific input. A specific event (phenomenon) is realized by defining a specific system to a certain value (corresponding to a system defined by a plurality of limiting elements). And the unique system works in a limited number, range, and nature, not processing everything or giving order to everything. Therefore, even if the types of events are the same, if there are various types with different limitations, there is a system corresponding to each. Furthermore, there are host systems that handle these uniformly according to the type of event.

このような特定の事象に関わる層状のシステム構造は、経済、文化、設計、生物などほとんど全ての事象に適用でき、直感的ではあるが何らかの共通性をもとに分類し、最も容易に体系を捕らえやすい分類方法として受け入れられている。   Such a layered system structure related to a specific event can be applied to almost all events such as economy, culture, design, and biology. It is accepted as a classification method that is easy to catch.

例えば、自動車のサスペンションにおいては、抽象システムはサスペンション、個別システムはマルチリンクやトーションビームなど、具象システムは個別システムが取る具体的なジオメトリの値やブッシュ剛性値などによって決まった特定のマルチリンクやトーションビーム等である。   For example, in an automobile suspension, the abstract system is a suspension, the individual system is a multilink or torsion beam, the concrete system is a specific multilink or torsion beam determined by the specific geometry value or bush stiffness value taken by the individual system, etc. It is.

しかしながらこの分類は、同じ階層のシステム同士や上下のシステムを具体的に理解することは目的としていない。最下層システムが示す事象の解析(理解)が進む(成熟する)に従い、新しい取り組みや発見を行うためには、システム間の関係や全体システムを規定している共通性を正確に理解した上で利用しなければならない。ここで、最上層システムを「抽象システム」、中層システムを「形式システム」、最下位システムを「具象システム」と呼ぶことにする。   However, this classification is not intended to specifically understand systems in the same hierarchy or upper and lower systems. As the analysis (understanding) of the events shown by the lowest-level system progresses (matures), in order to make new efforts and discoveries, it is necessary to accurately understand the relationships between systems and the commonality that defines the overall system. Must be used. Here, the top layer system is called an “abstract system”, the middle layer system is called a “formal system”, and the bottom layer system is called a “concrete system”.

本実施例では、全体システムの理解を可能とするために、抽象システムと形式システムの間、具象システムと形式システムの間に、傾向あるいは範囲という限定を加えたシステムとして「傾向システム」を導入することにすること(Clusterによって分類されたシステムのこと)により、全体システムの理解、システム間の特徴の理解、事象のさらなる理解、新しいシステムを作る可能性などを考慮することを可能とした。図1にこれらの関係を示す。   In this embodiment, in order to enable understanding of the entire system, a “trend system” is introduced as a system in which a trend or range is limited between an abstract system and a formal system, and between a concrete system and a formal system. By deciding (systems classified by Cluster), it became possible to consider the understanding of the whole system, the understanding of characteristics between systems, the further understanding of events, the possibility of creating a new system, and so on. FIG. 1 shows these relationships.

3層のシステム構造では、何らかの共通性をもとに分類されていることを述べた。複雑な事象(現象)は、いくつかの事象(現象)の組み合わせの結果実現されていると考える場合、複雑な事象(現象)の特徴は、構成しているある事象(現象)の特徴、あるいは組み合わせの特徴が影響していると考えられる。このような特徴は、先の共通性にかかわるものであり、現象の実現のためのシステムの「共通概念」と定義することができる。   It was stated that the three-layer system structure is classified based on some commonality. When a complex event (phenomenon) is considered to be realized as a result of a combination of several events (phenomena), the characteristic of a complex event (phenomenon) is the characteristic of a certain event (phenomenon) It is thought that the characteristics of the combination have an influence. Such a feature is related to the commonality described above, and can be defined as a “common concept” of the system for realizing the phenomenon.

ある形式システムにおいて、ある具象システムのパラメータを様々に変化させた結果として生じる様々な現象は、その形式システムに特有の共通概念によって支配されており、この概念によって様々な現象の傾向を実現していると考えられる。そして、具象システムが示す現象それぞれの特有な傾向は、共通概念をベースとし、そこから派生する特有の形態を取ることによって実現されている。   In a certain formal system, various phenomena that occur as a result of changing various parameters of a concrete system are governed by a common concept peculiar to that formal system, and this concept realizes the tendency of various phenomena. It is thought that there is. And the specific tendency of each phenomenon shown by the concrete system is realized by taking a specific form derived from it based on a common concept.

ここで、共通概念とは、様々な複雑現象の傾向を最もよく説明できる特定のパラメータの値、特定のパラメータの組合せ、特定のパラメータ間の関係、特定のパラメータの傾向、特定のパラメータの値の範囲のいずれか、或いは、これらの内のいくつかの組合せである。一方、共通概念をベースとしつつ、共通概念以外の特定のパラメータの値、特定のパラメータの組合せ、特定のパラメータ間の関係、特定のパラメータの傾向、特定のパラメータの値の範囲のいずれか、或いは、これらの内のいくつかの組合せは特有な形態と定義できる。   Here, the common concept is the value of specific parameters that can best explain the tendency of various complex phenomena, the combination of specific parameters, the relationship between specific parameters, the tendency of specific parameters, the value of specific parameters. Any of the ranges, or some combination of these. On the other hand, based on the common concept, the value of a specific parameter other than the common concept, the combination of specific parameters, the relationship between specific parameters, the tendency of specific parameters, the range of specific parameter values, or Some combinations of these can be defined as unique forms.

尚、共通概念は、ある一つの現象を実現するために存在する異なるシステム間に存在するものであっても構わない。すなわち、形式システム階層に存在する様々なシステムは、ある特定の現象を実現するために存在しているため、形式システムの上位には、(すなわち抽象システムにおける)共通概念が存在し、これによって全ての現象の傾向を実現している。そして現象特有の傾向は、形式システムあるいは具象システムの特有の形態を共通概念に加えることで実現している。   Note that the common concept may exist between different systems that exist to realize a certain phenomenon. That is, various systems that exist in the formal system hierarchy exist in order to realize a specific phenomenon, and therefore there is a common concept (that is, in an abstract system) at the upper level of the formal system. The trend of the phenomenon is realized. And the phenomenon peculiar phenomenon is realized by adding the peculiar form of the formal system or the concrete system to the common concept.

本実施例1では、複雑な現象を理解するため、以上のようなコンセプトに基づいて構成されている。図2に実施例の共通概念抽出コンセプトを示す。図2中、共通概念0は全ての現象を規定する概念であり、共通概念1はハッチング部分の領域のみの現象を規定する概念であり、共通概念2はハッチング部分の領域のみの現象を規定する概念である。共通概念0には共通概念1,2が含まれ、各共通概念に他の共通概念を重ねると、更に領域を規定することとなる。   The first embodiment is configured based on the concept as described above in order to understand complicated phenomena. FIG. 2 shows a common concept extraction concept of the embodiment. In FIG. 2, common concept 0 is a concept that prescribes all phenomena, common concept 1 is a concept that prescribes phenomena only in the hatched area, and common concept 2 prescribes phenomena only in the hatched area. It is a concept. Common concept 0 includes common concepts 1 and 2, and when each common concept is overlapped with another common concept, a region is further defined.

尚、抽象システムや形式システムは、あらゆる階層間で上限関係のみ注意しつつ適宜設定すればよい。よって、抽象システムは再上層等に限定されない。また、適宜設定された抽象システム,形式システム及び具象システムの間を繋ぐ秩序が傾向システムとして定義される。   The abstract system and the format system may be set as appropriate while paying attention only to the upper limit relationship between all layers. Therefore, the abstract system is not limited to the upper layer. Moreover, the order which connects between the abstract system, the formal system, and the concrete system which were set suitably is defined as a tendency system.

図3に実施例1のパレート新領域探索コンセプトを示す。例えば、パレート面上のサンプリングを特性に基づいた階層化によって各階層のシステム(形式システム,傾向システム,具象システム等)に分類した後、例えば既存の傾向システムに存在する共通概念(後述するパレート原理)及び共通概念以外の制限要素の変化傾向を用いて新たなサンプリングを発生し、このサンプリングから新たなパレート領域を探索することが実施例1の主な目的である。   FIG. 3 shows a Pareto new area search concept according to the first embodiment. For example, after categorizing sampling on the Pareto surface into a system of each hierarchy by hierarchization based on characteristics (formal system, trend system, concrete system, etc.), for example, a common concept existing in an existing trend system (Pareto principle described later) The main purpose of the first embodiment is to generate a new sampling using a change tendency of limiting elements other than the common concept and search for a new Pareto region from this sampling.

〔パレート新領域探索フロー〕
実施例1は、サンプリングを複数発生させ、複数の特性のうち、設計者が着目した2つの特性(例えば第1特性値と第2特性値)を設定した2次元座標系に2次元プロットを作成する。そして、この2次元プロットを特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成する。次に、2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出し、初期パレート面を作成する。このとき、この初期パレート面は、あくまで発生したサンプリングのうちで、システム最適となるであろうと思われる大まかな傾向を示すパレート面である。
[Pareto New Area Search Flow]
In the first embodiment, a plurality of samplings are generated, and a two-dimensional plot is created in a two-dimensional coordinate system in which two characteristics (for example, a first characteristic value and a second characteristic value) set by the designer among the plurality of characteristics are set. To do. Then, this two-dimensional plot is classified according to the similarity of characteristic values to form a plurality of clusters. Next, out of sampling on the two-dimensional plot, a cluster that realizes the set system optimization is extracted as an initial Pareto plane, and an initial Pareto plane is created. At this time, this initial Pareto surface is a Pareto surface showing a rough tendency that the system will be optimal among the samplings that have occurred.

初期パレート面上の複雑な現象を規定する共通概念としてのパレート原理の抽出を行った後、パレート原理を構成するパラメータとそれ以外のパラメータを様々に変化させ、設計者が求める新領域の方向に該当する構造を抽出する。このパレート原理の抽出には、パレート面上の現象(以下、特性)とそれを実現するあるシステムのとるパラメータ(以下、制限要素)の組合せ(以下、サンプリング)をいくつか準備しておく必要がある。そして、これらの特性をいくつかに分類し、制限要素を比較することによって、全ての現象を最もよく説明できるパレート原理を抽出する。   After extracting the Pareto principle as a common concept that defines complex phenomena on the initial Pareto surface, the parameters that make up the Pareto principle and other parameters are changed in various directions to the direction of the new area that the designer wants Extract the corresponding structure. In order to extract this Pareto principle, it is necessary to prepare several combinations (hereinafter referred to as sampling) of phenomena (hereinafter referred to as characteristics) on the Pareto surface and parameters (hereinafter referred to as limiting elements) taken by a system that realizes the phenomenon. is there. Then, the Pareto principle that best explains all the phenomena is extracted by classifying these characteristics into several categories and comparing the limiting factors.

次に、パレート原理を構成する制限要素の変更は、パレート原理が持つ制限要素同士の傾向を踏襲した上で行う。また、パレート原理以外の制限要素の変更は、パレート原理を構成する制限要素の変更を行った後、変更されたパレート原理を基準とし、その他の制限要素を変更する。   Next, the restriction elements constituting the Pareto principle are changed after following the tendency of the restriction elements of the Pareto principle. In addition, the restriction elements other than the Pareto principle are changed by changing the restriction elements constituting the Pareto principle and then changing other restriction elements based on the changed Pareto principle.

以上から、実施例1では、図4に示すように、
ステップ〔1〕 サンプリングを準備し、初期パレート面を作成する部位(初期パレート面の作成)
ステップ〔2〕 初期パレート面のサンプリングを分類する部位(複数のクラスターの形成)
ステップ〔3〕 制限要素を比較しパレート原理を抽出する部位
ステップ〔4〕 求めたい領域方向を設定する部位
ステップ〔5〕 求めたい領域方向の原理以外の制限要素の特徴(変化傾向)を抽出する部位
ステップ〔6〕 パレート原理及びステップ〔5〕で抽出した特徴を基準としたサンプリングを発生する部位
ステップ〔7〕 ステップ〔6〕のサンプリングを構造解析する部位
の7つのステップで構成されている。このように、共通概念であるパレート原理を用いて効率よくサンプリングを発生することができるため、パレート新領域を探索することができる。以下、このパレート新領域探索フローを具体的な事例に当てはめて説明する。
From the above, in Example 1, as shown in FIG.
Step [1] Prepare the sampling and create the initial Pareto plane (Create the initial Pareto plane)
Step [2] Site to classify initial Pareto surface sampling (formation of multiple clusters)
Step [3] Part step for comparing the limiting elements and extracting the Pareto principle [4] Part step for setting the region direction to be obtained [5] Extracting the characteristics (change tendency) of the limiting elements other than the principle of the region direction to be obtained Part step [6] Pareto principle and part step [7] for generating sampling based on the features extracted in step [5] The sampling of step [6] is composed of seven steps for structural analysis. In this way, sampling can be efficiently generated using the Pareto principle, which is a common concept, so that a new Pareto region can be searched. Hereinafter, this Pareto new area search flow will be described by applying a specific example.

(軽ボトミング走行における、セダン車の最適ばね-S/ABS仕様の決定)
軽ボトミング走行における、セダン車の最適ばね-S/ABS仕様を決定する際の最適化処理に上記コンセプトを適用して説明する。尚、軽ボトミング走行とは、制動時に車両がノーズダイブする状態を表し、「最適ばね-S/ABS仕様」とは、サスペンションのコイルスプリングのばね定数と、ショックアブソーバの減衰特性の組み合わせの仕様を決定することを表す。応答モデルとして、サスペンションを備えたセダン車の車両モデルを構成し、各設計変数を設定した。
(Determination of optimal spring-S / ABS specifications for sedan vehicles in light bottoming)
Applying the above concept to the optimization process when determining the optimal spring-S / ABS specification for a sedan vehicle in light bottoming driving will be explained. Note that light bottoming refers to a state in which the vehicle nose-dives during braking, and “optimum spring-S / ABS specification” refers to a combination of the spring constant of the coil spring of the suspension and the damping characteristics of the shock absorber. Represents a decision. As a response model, a sedan vehicle model with a suspension was constructed, and each design variable was set.

評価特性は特性1として前席上下加速度の標準偏差を取り上げ、特性2として後席上下加速度の標準偏差を取り上げた。また、決定したいばね-S/ABS仕様(制限要素)として、前輪側及び後輪側共に、ブローバイ伸側、オリフィス特性伸側、バルブ特性傾き伸側、ブローバイ縮側、オリフィス特性縮側、バルブ特性傾き縮側、スプリング荷重、スタビロール剛性の8つの制限要素を取り上げた。したがって、パレート面上には、特性1と特性2の特性が良好となるばね-S/ABS仕様となるパラメータ各値が導出される。   As the evaluation characteristics, the standard deviation of the front seat vertical acceleration was taken as the characteristic 1, and the standard deviation of the rear seat vertical acceleration was taken as the characteristic 2. Also, as the spring-S / ABS specifications (limitation factors) to be determined, on the front wheel side and rear wheel side, blow-by expansion side, orifice characteristic expansion side, valve characteristic inclination expansion side, blow-by compression side, orifice characteristic compression side, valve characteristic Eight limiting elements were taken up: tilt reduction, spring load, and stabilizer roll stiffness. Therefore, on the Pareto surface, parameter values for the spring-S / ABS specification in which the characteristics 1 and 2 are good are derived.

図4は、サスペンションの特性を表す特性図である。横軸:ピストン速度、縦軸:減衰力の関係を表す。上記評価特性「ブローバイ」とは、この関係の傾きが変化するとき(ポイントB)のピストン速度を表す。また、「バルブ特性傾き」とは、一次関数で表現された領域の傾きを表す(ポイントC)。   FIG. 4 is a characteristic diagram showing the characteristics of the suspension. The horizontal axis represents the relationship between the piston speed and the vertical axis represents the damping force. The evaluation characteristic “blow-by” represents the piston speed when the slope of this relationship changes (point B). The “valve characteristic gradient” represents the gradient of the area expressed by a linear function (point C).

(サンプリングの準備及び初期パレート面の作成)
ステップ〔1〕のサンプリングの準備及びステップ〔2〕の初期パレート面作成の段階では、特性1及び特性2のパレート最適値(システム最適と考えられる解の集合)を満たすサンプリングを用意すればよい。図5に第1軸である横軸を特性1(第1特性値)とし、第2軸である縦軸を特性2(第2特性値)として2次元座標系に2次元プロットを作成し(2次元プロット作成手段)、設定されたシステム最適を実現するサンプリングの集合である初期パレート面を示す。実施例1では、初期パレート面として設計者の望むシステム最適を満たすサンプリングを2次元平面上にプロットした後、このサンプリングを分類することとしたが、事前に複数のサンプリングを分類してクラスターを形成し、各クラスターからパレート最適値の集合と考えられるクラスターを抽出し、このクラスターを2次元平面上に配置することで初期パレート面を設定してもよく、特に限定しない。尚、このステップでは、既存の最適化手法によって適宜パレート面を作成すればよいため説明を省略する。
(Preparation for sampling and creation of initial Pareto surface)
At the stage of sampling preparation at step [1] and initial pareto plane creation at step [2], sampling satisfying the Pareto optimal values of characteristic 1 and characteristic 2 (a set of solutions considered to be system optimal) may be prepared. In FIG. 5, a two-dimensional plot is created in a two-dimensional coordinate system with the horizontal axis as the first axis as characteristic 1 (first characteristic value) and the vertical axis as the second axis as characteristic 2 (second characteristic value). 2D plot creation means), an initial Pareto plane which is a set of samplings that realize the set system optimization. In the first embodiment, the sampling satisfying the system optimum desired by the designer as the initial Pareto plane is plotted on the two-dimensional plane, and then this sampling is classified. However, a plurality of samplings are classified in advance to form a cluster. Then, the initial Pareto plane may be set by extracting a cluster that is considered to be a set of Pareto optimal values from each cluster, and arranging the clusters on a two-dimensional plane, which is not particularly limited. In this step, description is omitted because a Pareto plane may be appropriately created by an existing optimization method.

尚、複数の制限要素によって規定されるシステムをシミュレーションし、入力と出力の関係を表す特性を再現するシミュレーターを備えている場合には、そのシミュレータとリンクさせて、効率よく作業を行うようにすることが望ましい。シミュレータは同一の演算装置内にあってもよいし、他の装置とケーブル等で接続するようにしてもよい。   If you have a simulator that simulates a system defined by multiple limiting elements and reproduces the characteristics that represent the relationship between input and output, link it with the simulator to work efficiently. It is desirable. The simulator may be in the same arithmetic device, or may be connected to another device with a cable or the like.

(パレート面のサンプリングの分類)
ステップ〔3〕の初期パレート面を分類する部位では、階層的クラスタリングを利用する。クラスタリングとは、異なる性質のもの同士が混ざり合っている集団の中から、効率的に意味のある体系に組織立てるために、互いに似たものを集めて集落(以下、クラスター)を作るという、対象を分類する方法の総称である。このうち、階層的クラスタリングは、グループが入れ子を構成するように階層を生成していく方法である。本実施例1では、「似たもの」として、「特性の傾向の類似度」を基準にクラスタリングした。
(Classification of Pareto surface sampling)
In the part for classifying the initial Pareto plane in step [3], hierarchical clustering is used. Clustering is an object of gathering groups that are similar to each other to create a community (hereinafter referred to as a cluster) in order to efficiently organize a meaningful system from a group of people with different characteristics. It is a general term for the method of classifying. Among these, hierarchical clustering is a method of generating hierarchies so that groups are nested. In the first embodiment, clustering is performed based on “similarity of characteristic tendency” as “similar”.

本実施例1において階層的クラスタリングを採用したのは、〔実施例1の技術コンセプト〕で述べたように、もともと我々の対象とするシステムが階層的な分類を基にしていること(すなわち最も理解可能な体系であること)、各階層のシステムの関係を理解するための傾向システムには、予めいくつの階層及びクラスターが存在するかは予め分からないこと、のためである。例えば、非階層的なクラスタリングを行う場合には、予め閾値等を設定し、この閾値以内のものをクラスタリングするといった作業を行うことになり、この閾値は既成概念の導入につながる虞がある。既成概念が導入されると、この既成概念に縛られた結果しか得られず、システムの分類を正確に行えないからである。階層的クラスタリングの方法を以下に述べる。   Hierarchical clustering was adopted in the first embodiment because, as described in [Technical concept of the first embodiment], the system originally targeted by us is based on a hierarchical classification (i.e., most understood). This is because it is not possible to know in advance how many hierarchies and clusters exist in the trend system for understanding the relationship between the systems of each hierarchy. For example, when non-hierarchical clustering is performed, a threshold value or the like is set in advance, and operations within this threshold value are clustered. This threshold value may lead to the introduction of an existing concept. This is because when an existing concept is introduced, only a result confined to the existing concept is obtained, and the system cannot be classified correctly. The hierarchical clustering method is described below.

階層的クラスタリングにおいて、クラスターの生成は、類似度あるいは非類似度を基準として個体を一組づつ結合し、小さなクラスターから次第に大きなクラスターにしていく。従って、クラスター生成の手続きは、類似度(非類似度)の定義とクラスター生成の二つの段階に分けられる。ここで、個体xi(1≦i≦n)で構成される個体全体の集合X={x1,x2,x3,・・・,xn},個体xi,xj間の類似度d(xi,xj)〔1≦xi,xj≦n,xi≠xj,xi,xj∈X〕を定義する。また個体xiをクラスターGiとするとき,全てのクラスターを含むクラスターgをg={G1,G2,・・・,Gn}とする。このとき、階層的クラスタリングのアルゴリズム(Agglomerative Hierarchal Clustering :以下、AHCと記載する)は以下になる。 In hierarchical clustering, clusters are generated by joining individuals one by one based on similarity or dissimilarity, and gradually increasing from a small cluster to a larger cluster. Therefore, the cluster generation procedure is divided into two stages: definition of similarity (dissimilarity) and cluster generation. Here, the set of individuals x i (1 ≦ i ≦ n), the set of all individuals X = {x 1 , x 2 , x 3 ,..., X n }, the similarity between individuals x i and x j Degrees d (x i , x j ) [1 ≦ x i , x j ≦ n, x i ≠ x j , x i , x j ∈X] are defined. Further, when an individual x i is a cluster G i , a cluster g including all the clusters is g = {G 1 , G 2 ,..., G n }. At this time, the hierarchical clustering algorithm (Agglomerative Hierarchal Clustering: hereinafter referred to as AHC) is as follows.

(I)初期設定n個のクラスター(個体)について以下を定義する。

Figure 0004867332
(I) Define the following for the initial n clusters (individuals).
Figure 0004867332

(II)類似度最大(あるいは類似度最小)のクラスター対を結合する。

Figure 0004867332
ここでGqとGrをgから取り除き、G'=Gq∪Grをgに追加する。この際、クラスター数を一つ減らす。 (II) The cluster pair having the maximum similarity (or the minimum similarity) is combined.
Figure 0004867332
Here, G q and G r are removed from g, and G ′ = G q ∪G r is added to g. At this time, the number of clusters is reduced by one.

(III)すべてのGi∈g,Gi≠G'についてクラスター間の類似度d(G',Gi)を再計算する。 (III) Recalculate the similarity d (G ′, G i ) between clusters for all G i ∈g and G i ≠ G ′.

(IV)以後(II),(III)をクラスター数が1になるまで繰り返す。   (IV) Thereafter, (II) and (III) are repeated until the number of clusters becomes 1.

上記AHCの(II)で取り上げる類似度(非類似度)は様々なものが提案されているが、ここでは、Ward法(Ward's Method)を取り上げる。この方法はユークリッド空間の距離(Euclid Distance)による類似度を前提としている。すなわち、個体xiを構成するp個の要素のうちk番目の要素の値をxi kとすると、個体xi−xj間のWard距離は、式(3.4)で表される。ここで要素とは、個体xiに含まれる値である。

Figure 0004867332
Various similarities (dissimilarities) taken up in (II) of the AHC have been proposed, but here, the Ward's Method is taken up. This method is based on the similarity based on the Euclid distance. That is, assuming that the value of the k-th element among the p elements constituting the individual x i is x i k , the Ward distance between the individuals x i and x j is expressed by Expression (3.4). Here, the element is a value included in the individual x i .
Figure 0004867332

このときクラスターGに対する重心M(G)を式(3.5)のようにおくと、その各構成要素は式(3.6)で表される。

Figure 0004867332
Figure 0004867332
At this time, if the center of gravity M (G) with respect to the cluster G is set as shown in formula (3.5), each component is expressed by formula (3.6).
Figure 0004867332
Figure 0004867332

ここで、クラスターGにおける重心と各個体との距離の差の二乗和E(G)を式(3.7)のように定義すると、異なる2つのクラスターGi,Gj間の距離の差は式(3.8)のように表せる。従って、AHCの(II)のクラスターの結合則は式(3.9)で表されるように、ΔEが最小となるGq,Grを選択することになる。

Figure 0004867332
Figure 0004867332
Figure 0004867332
Here, if the sum of squares E (G) of the difference between the center of gravity and the individual in the cluster G is defined as in the equation (3.7), the difference in distance between the two different clusters G i and G j is expressed by the equation ( It can be expressed as 3.8). Therefore, the coupling rule for the cluster of (II) of AHC selects G q and G r that minimize ΔE, as represented by the equation (3.9).
Figure 0004867332
Figure 0004867332
Figure 0004867332

一方、AHC(III)の類似度d(G',Gi)の再計算は、結合する前のd(Gq,Gi),d(Gr,Gi)を用いて表せる。d(Gi,Gj)=ΔE(Gi,Gj)と定義すると、初期クラスターGi={xi}に対して、式(3.10)のように表せる。

Figure 0004867332
ここで、G'=Gq∈Grのとき
Figure 0004867332
以上のように,AHCの(III)の再計算は、個体間の類似度を参照することなく、クラスター間の類似度のみを用いて再計算がなされる。図6に以上のアルゴリズムに基づくクラスターの生成方法を、図7に階層的クラスタリングの例を、図8に初期パレート面を分類した結果を示す。尚、図8には、分類されたクラスターの制限要素の関係を示す。 On the other hand, the recalculation of the similarity d (G ′, G i ) of AHC (III) can be expressed using d (G q , G i ) and d (G r , G i ) before combining. If d (G i , G j ) = ΔE (G i , G j ) is defined, the initial cluster G i = {x i } can be expressed as shown in Expression (3.10).
Figure 0004867332
Where G '= G q ∈ G r
Figure 0004867332
As described above, the recalculation of (III) of AHC is performed by using only the similarity between clusters without referring to the similarity between individuals. FIG. 6 shows a cluster generation method based on the above algorithm, FIG. 7 shows an example of hierarchical clustering, and FIG. 8 shows the result of classifying the initial pareto plane. FIG. 8 shows the relationship of the restriction elements of the classified clusters.

ここで、上記クラスターの生成方法を図6に基づいてまとめると、以下のようになる。
(A)サンプリングをクラスター化し、クラスターp,q.r・・・を生成する。図6中、小さな円に相当するものである。
(B)各クラスタの重心を計算する。
(C)類似度の小さい(距離の近い)クラスターを結合する。図6中、クラスターpとクラスターqを結合し、新たなクラスターtを生成する。
(D)結合したクラスターtの重心を計算する。
(E)類似度の小さい(距離の近い)クラスターを結合する。
(F)上記(C)〜(E)をクラスターが1つになるまで繰り返す。
尚、上記(A)のステップでは、クラスターでなくとも、クラスタリングする前の点情報でもよく特に限定しない。
Here, the cluster generation method is summarized as follows based on FIG.
(A) Sampling is clustered to generate clusters p, qr. In FIG. 6, it corresponds to a small circle.
(B) Calculate the center of gravity of each cluster.
(C) Combine clusters with small similarity (close distance). In FIG. 6, cluster p and cluster q are combined to generate a new cluster t.
(D) Calculate the center of gravity of the combined cluster t.
(E) Combine clusters with small similarity (close distance).
(F) Repeat (C) to (E) until there is one cluster.
In the step (A), not the cluster but the point information before clustering may be used, and there is no particular limitation.

〔パレート原理の抽出〕
ステップ〔4〕に示す、制限要素を比較しパレート原理を抽出する部位では、分類された階層ごとに存在する制限要素間の関係と特性との因果関係を抽出した後、全ての階層に共通する因果関係を見つける。ここで見つかった共通する因果関係をパレート原理と呼んでいる。
[Extraction of Pareto principle]
In the part that compares the limiting elements and extracts the Pareto principle shown in step [4], after extracting the causal relationship between the characteristics and the characteristics between the limiting elements existing for each classified hierarchy, it is common to all the hierarchies. Find causality. The common causal relationship found here is called the Pareto principle.

(分類された階層ごとに存在する制限要素間の関係と特性との因果関係の抽出)
分類された現象階層ごとに存在する制限要素と現象の物理的因果関係を抽出する。現象が示す特徴は、様々な制限要素が関係し合いながら実現されるという獏全とした言い方しかできない。しかしながら、このことは、言い換えると、現象は制限要素同士の関係を変えながら、さまざまな関係形態を経て実現されている。これを、現象の実現に至る制限要素のネットワークとするならば、このネットワークこそが因果関係であると考えることができる。ここで、このネットワークを「因果ネットワーク」と呼ぶことにする。
(Extraction of the causal relationship between the characteristics and the relationship between the restriction elements that exist for each classified hierarchy)
Extract the physical causal relationship between the limiting elements and phenomena that exist for each classified phenomenon hierarchy. The feature that the phenomenon shows can only be said in a complete way that various limiting elements are involved. However, in other words, the phenomenon is realized through various forms of relationships while changing the relationship between the limiting elements. If this is a network of limiting elements leading to the realization of the phenomenon, this network can be considered as a causal relationship. Here, this network is called a “causal network”.

1つの経路を考えたとき、この経路の形成には他の制限要素の影響を受けている場合があり、また、この影響もその他の制限要素の影響を受けている場合があるかもしれない。このような特徴をもつ経路を見つける場合、他の制限要素の影響を廃した上で純粋なつながりから経路を判断するよりは、他の制限要素の影響を持ったままの制限要素の関係による経路を判断したほうがよい。   When one path is considered, the formation of this path may be influenced by other limiting factors, and this influence may also be influenced by other limiting factors. When finding a route with such characteristics, rather than judging the route from pure connections after eliminating the influence of other restrictive elements, the route is based on the relationship of the restrictive elements that have the influence of other restrictive elements. It is better to judge.

すなわち、他の制限要素の影響を廃した純粋なつながりから経路を判断する場合、ある制限要素同士の、或いは、ある制限要素と現象との影響度合いの大きさといった数値の大小による判断が行われることとなる。よって、必ずしも切り捨てが正しいかどうかが分からない状態で、切り捨てられた制限要素と経路との物理的な関係が断ち切られ、全体として因果ネットワークを表しているとは言いがたい。これに対し、他の制限要素の影響を持ったままの経路を判断する場合、既成概念に基づく切り捨て等が成されないため、現象そのものを表記している物理的な全てのつながりを説明できる因果ネットワークを形成していると考えられるからである。   In other words, when a route is determined from a pure connection that eliminates the influence of other limiting elements, a determination is made based on the magnitude of the numerical value of the degree of influence between certain limiting elements or between a certain limiting element and a phenomenon. It will be. Therefore, it is difficult to say that the physical relationship between the cut-off restriction element and the path is cut off, and the whole represents a causal network without knowing whether the cut-off is correct. On the other hand, when judging a route that has the influence of other limiting factors, truncation based on the existing concept is not performed, so a causal network that can explain all the physical connections describing the phenomenon itself This is because it is considered to form.

但し、煩雑になりやすいので、制限要素間の経路に数値的な指標を設ける必要がある。ここでは、他の制限要素の影響を持ったままの2つの制限要素間のつながりの強さを測る尺度として、ピアソンの積率相関係数を取り上げた。制限要素が現象に至るまでの因果ネットワークを抽出するために、個々の制限要素と現象は同次元に考える。同次元に置いた個々の制限要素と現象を、因果ネットワークを構成する経路の支点と呼ぶことにする。   However, since it tends to be complicated, it is necessary to provide a numerical index in the path between the limiting elements. Here, Pearson's product-moment correlation coefficient is taken up as a measure for measuring the strength of the connection between two limiting elements that have the influence of other limiting elements. In order to extract the causal network from the limiting element to the phenomenon, each limiting element and the phenomenon are considered in the same dimension. Each limiting element and phenomenon placed in the same dimension will be called the fulcrum of the path that makes up the causal network.

1つの支点がもつデータの数をn,1つの支点をx,支点xの平均をx-,他の支点をy,支点yの平均をy-とすると、ある2つの支点x,y間のつながりの強さを表す相関係数r(xy)は、式(5.2)で表される。

Figure 0004867332
The number of data one fulcrum with n, 1 single fulcrum x, average x fulcrum x -, the other fulcrum y, the mean of the fulcrum y y - if that, the are two fulcrums x, between y A correlation coefficient r (xy) representing the strength of connection is expressed by equation (5.2).
Figure 0004867332

式(5.2)を全ての支点間に適用させることにより、現象に至るまでの全ての因果ネットワークを、他の制限要素の影響を含んだつながりの強さと共に抽出することができる(図9参照)。これを、全ての階層の現象クラスターに適用させることで、複雑な現象から徐々に簡単な現象に階層化される現象過程を、因果ネットワークの変化と共に把握することが可能となる。   By applying the formula (5.2) between all the fulcrums, all the causal networks up to the phenomenon can be extracted together with the strength of connection including the influence of other limiting factors (see Fig. 9). . By applying this to a phenomenon cluster of all layers, it becomes possible to grasp a phenomenon process that is gradually hierarchized from a complicated phenomenon to a simple phenomenon together with a change in the causal network.

(パレート原理の抽出)
複雑な現象は、物理的特徴を基準としながら徐々に単純な現象に分割されていくという階層構造を成している。従って、これに伴い因果ネットワークも階層を追って変化していくと考えられる。ある階層における単体の現象を決定付ける要因と、その複雑さを決定付ける要因とは、階層をたどることによって、それぞれ全ての階層の単体の現象に共通する因果ネットワークと、対象の現象とその上下階層の現象との間に存在する異質な因果ネットワークであると定義できる。
(Extraction of Pareto principle)
Complex phenomena have a hierarchical structure in which they are gradually divided into simple phenomena based on physical characteristics. Therefore, it is considered that the causal network changes along the hierarchy accordingly. The factors that determine a single phenomenon in a hierarchy and the factors that determine its complexity are: a causal network that is common to single phenomena in all hierarchies, the target phenomenon, and its upper and lower hierarchies. It can be defined as a heterogeneous causal network that exists between these phenomena.

階層的クラスタリングを応用した複雑な現象の特徴分化を伴う階層化の場合、最下層は1つのサンプルで構成されるクラスターである。最下層に行くほど現象の複雑性を強調する階層となるため、共通性は薄れていってしまうという特徴がある。一方、最上層に行くほど多くのサンプルで構成されるクラスターとなるが、階層に含まれるクラスターの数が少なくなるため、ノイズを含んだ多くの共通性が存在するという特徴がある。   In the case of hierarchization accompanied by feature differentiation of complex phenomena using hierarchical clustering, the lowest layer is a cluster composed of one sample. Since it becomes a hierarchy which emphasizes the complexity of a phenomenon as it goes to the lowest layer, there is a feature that commonality fades. On the other hand, the cluster is composed of more samples as it goes to the top layer, but since the number of clusters included in the hierarchy is reduced, there is a feature that there is a lot of commonness including noise.

従って、この関係からパレート原理を抽出する最も適した階層が存在することが考えられる。ここでは、パレート原理を抽出できる階層を特定し、ここからパレート原理を抽出する方法を述べる。   Therefore, it can be considered that there is a most suitable hierarchy for extracting the Pareto principle from this relationship. Here, a hierarchy from which the Pareto principle can be extracted is specified, and a method for extracting the Pareto principle from here is described.

まず、パレート原理の抽出に適当な階層の特定を行う。ここでは、ある経路pの相関係数の感度SとSN比ηを利用する。対象とする階層をi,階層に含まれるクラスターの数をn,階層に含まれるm番目のクラスターの経路pにおける相関係数をripmとすると、重ね合わせた相関係数rip -は式(5.3)のように表される.

Figure 0004867332
First, a hierarchy suitable for extracting the Pareto principle is specified. Here, the sensitivity S and SN ratio η of the correlation coefficient of a certain path p are used. The hierarchy of interest i, when the number of clusters included in the layer n, the correlation coefficient in the path p in the m-th cluster included in the layer and r ipm, the correlation coefficient superposed r ip - in the formula ( It is expressed as 5.3).
Figure 0004867332

この階層の共通な因果ネットワークの1つが経路pだとすると、その相関係数の感度Sは、式(5.3)から式(5.4)のように表せる.

Figure 0004867332
If one of the common causal networks in this hierarchy is the path p, the sensitivity S of the correlation coefficient can be expressed as in equations (5.3) to (5.4).
Figure 0004867332

また、階層iに含まれる各クラスターの経路pにおける相関係数の全変動Stは式(5.5)で表せる。

Figure 0004867332
Further, the total variation S t of the correlation coefficient in the path p for each cluster included in the layer i is expressed by equation (5.5).
Figure 0004867332

また、この経路pの相関係数の変動Sβは、各クラスターを分割するユークリッド距離dim,平均ユークリド距離をdi-とすると、式(5.6)で表される。

Figure 0004867332
Further, the correlation coefficient variation S β of the path p is expressed by Expression (5.6), where Euclidean distance d im for dividing each cluster and average Euclidean distance are di .
Figure 0004867332

従って、経路pにおける誤差分散Veは式(5.7)で表せる。

Figure 0004867332
Therefore, the error variance V e in the path p can be expressed by Equation (5.7).
Figure 0004867332

従って、階層iに含まれる各クラスターの経路pにおける相関係数のSN比ηは式(5.8)で表せる。

Figure 0004867332
Therefore, the SN ratio η of the correlation coefficient in the path p of each cluster included in the hierarchy i can be expressed by Expression (5.8).
Figure 0004867332

パレート原理は全ての現象を説明できる共通の因果ネットワークであるため、全ての共通の経路において式(5.4)で表される感度Sが大きく、かつ式(5.8)で表されるSN比ηが大きい階層がパレート原理の抽出に適した階層となる。ただし、パレート原理抽出の階層は、樹形図の最上層から下層に向けて探索したとき、分岐を起こす最大ユークリッド距離以下で構成される階層で検討を行わなければならない。   Since the Pareto principle is a common causal network that can explain all phenomena, the sensitivity S expressed by equation (5.4) is large and the SN ratio η expressed by equation (5.8) is large in all common paths. The hierarchy is a hierarchy suitable for extraction of the Pareto principle. However, the Pareto principle extraction hierarchy must be examined in a hierarchy that is less than or equal to the maximum Euclidean distance that causes a branch when searching from the top layer to the bottom layer of the tree diagram.

以上のようにして得られたパレート原理抽出に適した階層において、パレート原理となる共通の因果ネットワークは、式(5.4)で表される相関係数の感度が大きい経路pがそれに該当する。図10は前輪の制限要素に、パレート原理を太い実線で示した例である。また、図11は後輪の制限要素に、パレート原理を太い実線で示した例である。図10から分かるように、前輪側では、ブローバイ伸側と、オリフィス特性伸側と、バルブ特性傾き伸側と、ブローバイ縮側との間に強い因果関係がある。また、バルブ特性傾き縮側と、スプリング荷重との間に強い因果関係があり、これらの傾向が前輪側のパレート原理として理解できる。   In the hierarchy suitable for Pareto principle extraction obtained as described above, the common causal network that becomes the Pareto principle corresponds to the path p with a high correlation coefficient sensitivity expressed by the equation (5.4). FIG. 10 shows an example in which the Pareto principle is indicated by a thick solid line as a front wheel limiting element. FIG. 11 shows an example in which the Pareto principle is indicated by a thick solid line as a rear wheel limiting element. As can be seen from FIG. 10, on the front wheel side, there is a strong causal relationship among the blow-by extension side, the orifice characteristic extension side, the valve characteristic inclination extension side, and the blow-by contraction side. Further, there is a strong causal relationship between the valve characteristic inclination reduction side and the spring load, and these tendencies can be understood as the Pareto principle on the front wheel side.

また、図11から分かるように、後輪側では、ブローバイ伸側と、オリフィス特性伸側との間に強い因果関係がある。また、ブローバイ縮側とオリフィス特性縮側との間に強い因果関係がある。また、スプリング荷重とスタビロール剛性との間に強い因果関係がある。これらの傾向が後輪側のパレート原理として理解できる。   Further, as can be seen from FIG. 11, on the rear wheel side, there is a strong causal relationship between the blow-by extension side and the orifice characteristic extension side. In addition, there is a strong causal relationship between the blow-by compression side and the orifice characteristic compression side. There is also a strong causal relationship between spring load and stabilizer roll stiffness. These tendencies can be understood as the Pareto principle on the rear wheel side.

(求めたい領域方向の設定)
ステップ〔4〕に示す求めたい領域方向の設定では、新たなパレート領域を探索する領域を予め設計者が決定しておく。図12は新たなパレート領域を探索する領域の設定を表す概念図である。例えば、特性1の値がもっと高い領域にパレート領域が存在するか否かを探索したい場合には、新領域に向かう際のクラスターは、クラスター3→クラスター4→クラスター5へと変化している。このことから、ステップ〔5〕に示す更に同様の傾向により制限要素が変化することで新領域を導出する。
(Setting the desired area direction)
In the setting of the region direction to be obtained shown in step [4], the designer previously determines a region for searching for a new Pareto region. FIG. 12 is a conceptual diagram showing setting of a region for searching for a new Pareto region. For example, when it is desired to search whether or not a Pareto region exists in a region where the value of the characteristic 1 is higher, the cluster toward the new region changes from cluster 3 to cluster 4 to cluster 5. From this, a new region is derived by changing the limiting element according to the same tendency shown in step [5].

(パレート原理を基準としたサンプリングの発生)
ステップ〔5〕に示す変化傾向の抽出では、パレート原理に基づいてパレート原理以外の制限要素の変化傾向抽出する。そして、ステップ〔6〕に示す新たなパレート面の探索では、パレート原理及び変化傾向を踏襲して新たなサンプリングを求める部位である。まず、パレート原理を構成する制限要素の変更を行う。ここでは、抽出されたパレート原理の持つ制限要素の値、あるいは範囲、制限要素同士の関係の傾向など、パレート原理の因果関係を踏襲した上で、制限要素の変更を行う。これにより、結果として得られるサンプリングの特性の性質(傾向)が補償される。
(Sampling based on the Pareto principle)
In the extraction of the change tendency shown in step [5], the change tendency of the limiting elements other than the Pareto principle is extracted based on the Pareto principle. In the search for a new Pareto surface shown in Step [6], this is a part for obtaining a new sampling by following the Pareto principle and the changing tendency. First, the limiting elements constituting the Pareto principle are changed. Here, the limiting element is changed after following the causal relationship of the Pareto principle such as the value of the limiting element of the extracted Pareto principle or the range, the tendency of the relationship between the limiting elements. This compensates for the nature (trend) of the resulting sampling characteristics.

次に、パレート原理以外の制限要素の変更を行う。ここでは、求めたい領域方向の設定によって、求めたい領域方向は、クラスターがどのように変遷しているかが把握できている。そのクラスターの変化によって制限要素がどのように変化しているか、すなわち変化傾向を把握する。図13は前輪のパレート原理以外の制限要素の変化傾向を示す図、図14は後輪のパレート原理以外の制限要素の変化傾向を示す図である。図13,14中の矢印が、制限要素の変化傾向、すなわち変化する方向を示している。   Next, the limiting elements other than the Pareto principle are changed. Here, it is possible to grasp how the cluster direction is changed by setting the desired region direction. Understand how the limiting factors are changing due to the change of the cluster, that is, change tendency. FIG. 13 is a diagram showing a changing tendency of limiting elements other than the Pareto principle of the front wheels, and FIG. 14 is a diagram showing a changing tendency of limiting elements other than the Pareto principle of the rear wheels. The arrows in FIGS. 13 and 14 indicate the changing tendency of the limiting element, that is, the changing direction.

よって、上記パレート原理の制限要素の変更に加え、パレート原理以外の制限要素の変化傾向に沿って変更を加えることで、新たなサンプリングを発生させる。ここで得られた制限要素の組み合わせに基づき計算を行い、この構造の特性を求める。すなわち、サンプリングを行う。ここでは、変更された制限要素の基準とした距離モデルによる生成が効率的である。   Therefore, in addition to the change of the limiting element of the Pareto principle, a new sampling is generated by adding a change along the changing tendency of the limiting elements other than the Pareto principle. Calculation is performed based on the combination of the limiting elements obtained here, and the characteristics of this structure are obtained. That is, sampling is performed. Here, it is efficient to generate a distance model based on the changed limiting element.

(距離モデル生成方法)
抽出されたパレート原理は、特性に対する因果関係を表す制限要素の値の組み合わせ、或いは範囲の組み合わせ、制限要素同士の関係の傾向、及びこれらの組み合わせなどで表されている。パレート原理が制限要素の値のみによる組み合わせの場合、これを変更することはできない。また、パレート原理が制限要素の範囲で表現されている場合、この範囲内で例えば直交表や乱数を用いてモデル生成を行えばよい。
(Distance model generation method)
The extracted Pareto principle is represented by a combination of limiting element values representing a causal relationship with a characteristic, a combination of ranges, a tendency of a relationship between limiting elements, and a combination thereof. This cannot be changed when the Pareto principle is a combination of only limiting element values. Further, when the Pareto principle is expressed in the range of the limiting element, model generation may be performed using, for example, an orthogonal table or a random number within this range.

一方、これ以外の表現によるパレート原理の場合、パレート原理を踏襲した制限要素の変更が必要になる。ここでは、効率的にパレート原理を踏襲したモデルを生成するために、距離モデル生成法を提案する。   On the other hand, in the case of the Pareto principle based on other expressions, it is necessary to change the limiting element following the Pareto principle. Here, a distance model generation method is proposed to generate a model that efficiently follows the Pareto principle.

距離モデル生成法は、パレート原理を構成する制限要素に似たモデルを新しく生成する方法である。この方法では、クラスタリングのグループ化のアルゴリズムに用いられている個体間の尺度を利用している。クラスタリングのグループ化のアルゴリズムにおいて、個体間の距離とは個体間の類似度(非類似度)を図る尺度として用いられている。このような尺度は、様々なものが提案されているが、ここでは個体間の類似度の想像が容易で、取り扱いやすいユークリッド距離を取り上げた。   The distance model generation method is a method for newly generating a model similar to the limiting element constituting the Pareto principle. This method uses a measure between individuals used in a clustering grouping algorithm. In the clustering grouping algorithm, the distance between individuals is used as a measure for the degree of similarity (dissimilarity) between individuals. Various types of scales have been proposed. Here, the Euclidean distance, which makes it easy to imagine the similarity between individuals and is easy to handle, is taken up.

ユークリッド距離は、個体xiを構成するp個の要素のうちk番目の要素の値をxi kとすると、個体(xi−xj)間の距離dを式(4.1)のように定義する。ここで要素とは、個体xiに含まれる値である。

Figure 0004867332
The Euclidean distance defines the distance d between individuals (x i −x j ), where x i k is the value of the kth element among the p elements that make up the individual x i To do. Here, the element is a value included in the individual x i .
Figure 0004867332

モデルの生成は一様乱数を用いて行う。従って、一様乱数によって生成したモデルをdrand、パレート原理を構成する制限要素で表現されたモデルをxc、閾値を満たさないモデルをxoとすると、新しく生成したモデルとこれらの距離は式(4.2)で表される。

Figure 0004867332
The model is generated using uniform random numbers. Therefore, if the model generated by uniform random numbers is d rand , the model expressed by the limiting elements constituting the Pareto principle is x c , and the model not satisfying the threshold is x o , the newly generated model and these distances are It is expressed by (4.2).
Figure 0004867332

次に、パレート原理を構成する制限要素のモデルxcに極端に似たモデルを採用しない制限則を適用させる。例えば、ユークリッド距離が0.01以下のとき、2つの個体はほぼ同一であるという認識をさせたい場合、パレート原理モデルxc対し、新しく生成されたモデルxrandは式(4.3)の制限則に従うものを採用する。ここで採用する新しいモデルは、式(4.3)を満たす最小距離のモデルを1つ採用する。尚、制限則の値を変更することで、モデルの生成を大きく変更することができるため、目的に応じて設計者が決定することができる。また、パレート原理モデルがいくつかある場合、同じモデルの生成を防ぐために、その他のパレート原理モデルと生成されたモデルを用い、式(4.3)を計算し、適合しない場合は採用しない。

Figure 0004867332
Then, to apply the limitation rule not to adopt an extremely similar model to the model x c restriction elements constituting the Pareto principle. For example, when the Euclidean distance is 0.01 or less and you want to recognize that two individuals are almost the same, the Pareto model x c is the newly generated model x rand adopt. The new model adopted here adopts one model of the minimum distance that satisfies the equation (4.3). In addition, since the generation of the model can be greatly changed by changing the value of the restriction rule, the designer can decide according to the purpose. In addition, when there are several Pareto principle models, in order to prevent the generation of the same model, the other Pareto principle models and the generated model are used to calculate Equation (4.3), and this is not adopted if it does not match.
Figure 0004867332

以下に、モデル生成のアルゴリズムを説明する。また、モデル生成のイメージ図を図15に示す。
(i)パレート原理を構成する制限要素のモデルを用意する。
(ii)乱数を用いてモデルを生成させ、式(4.2)で距離を計算し、式(4.3)を満たすモデルを選択する。またこのとき生成されたモデルとパレート原理モデルとの距離を記憶しておく。
(iii)再度、パレート原理を基準に乱数を用いてモデル生成させ、式(4.2)で距離を計算する。式(4.3)の制限則とする最小距離を(ii)の距離に置き換え、これを満たすモデルを選択する。ここで、選択されたモデルとパレート原理モデルとの距離を記憶しておく。尚、乱数を発生させる際、パレート原理以外の制限要素に関しては、変化傾向を踏襲するように発生させる必要があるため、乱数発生領域を指定しておく。
(iv)以後、上記(i)〜(iii)を繰り返す。
In the following, a model generation algorithm will be described. An image diagram of model generation is shown in FIG.
(i) Prepare a model of limiting elements that constitute the Pareto principle.
(ii) A model is generated using random numbers, the distance is calculated according to equation (4.2), and a model satisfying equation (4.3) is selected. The distance between the model generated at this time and the Pareto principle model is stored.
(iii) Again, a model is generated using random numbers based on the Pareto principle, and the distance is calculated using equation (4.2). Replace the minimum distance, which is the restriction law of equation (4.3), with the distance of (ii), and select a model that satisfies this. Here, the distance between the selected model and the Pareto principle model is stored. When generating random numbers, since it is necessary to generate the limit elements other than the Pareto principle so as to follow the change tendency, a random number generation area is designated.
(iv) Thereafter, the above (i) to (iii) are repeated.

(構造解析)
次に、ステップ〔7〕では、ステップ〔6〕で発生したサンプリングの構造解析を行い、この構造の特性1及び特性2を算出し、パレート面上にプロットする。以下、この作業を繰り返し、新たなパレート面を探索する。これにより、図12に示すように、設定した求めたい領域方向に新領域を得ることができる。
(Structural analysis)
Next, in step [7], the structure analysis of the sampling generated in step [6] is performed, and the characteristic 1 and characteristic 2 of this structure are calculated and plotted on the Pareto surface. Thereafter, this operation is repeated to search for a new Pareto surface. Thereby, as shown in FIG. 12, a new area can be obtained in the set area direction to be obtained.

以上説明したように、上記実施例1にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。   As described above, in the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1)複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、該システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成し(2次元プロット作成手段)、前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成する(分類手段)。そして、前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出する(初期パレート面作成手段)。前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出する(抽出部)。前記2次元座標系上でパレート新領域の探索方向を任意に設定し(探索方向設定手段)、前記探索方向に向かう際、各クラスター間の前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出する(変化傾向抽出手段)。前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索する(探索手段)。   (1) When there is a system having responses of a first characteristic value and a second characteristic value corresponding to a plurality of limiting elements, a plurality of samplings that are combinations of the limiting element and the characteristics of the system are generated, A two-dimensional plot is created in a two-dimensional coordinate system with the axis as the first characteristic value and the second axis as the second characteristic value (two-dimensional plot creation means), and the sampling is performed according to the similarity of the characteristic values. Classify and form multiple clusters (classification means). Then, out of the sampling on the two-dimensional plot, a cluster that realizes the set system optimization is extracted as an initial Pareto plane (initial Pareto plane creation means). The restriction elements of each cluster constituting the initial Pareto surface are compared, and the tendency of restriction elements common among the clusters among the restriction elements is extracted as a Pareto principle (extraction unit). The search direction of the Pareto new area is arbitrarily set on the two-dimensional coordinate system (search direction setting means), and the limit is determined based on the difference in the existence range of the limit elements between the clusters when moving in the search direction. The change tendency of the element is extracted (change tendency extraction means). Using the Pareto principle as a reference, sampling is generated in a direction along the change tendency to search for a new Pareto group (search means).

よって、既存の初期パレート面からパレート原理を抽出し、パレート原理を基準として変化傾向に沿ったサンプリングを発生させることで、新たなサンプリングがパレート面上に存在することを補償することができる。よって、新たなパレート面を効率よく探索することができる。ちなみに、従来技術において種々提案のある遺伝的アルゴリズムを用いたサンプリング発生手法では、パレート原理等を無視してサンプリングを発生させるため、どの制限要素が作用してパレート面を作成しているかをつかむことができない。よって、単にサンプリング数を増大させたとしても、パレート面上のサンプリングを得られるか否かは全く補償されていない。これに対し、本発明では、欲しい領域のサンプリングを狙って発生させることができるため、計算時間等の大幅な削減と共に、従来技術では不可能であったサンプリングの取得が可能である。   Therefore, by extracting the Pareto principle from the existing initial Pareto surface and generating sampling along the changing tendency based on the Pareto principle, it is possible to compensate for the presence of new sampling on the Pareto surface. Therefore, a new Pareto surface can be searched efficiently. By the way, in the sampling generation method using genetic algorithms proposed in the prior art, the sampling is generated ignoring the Pareto principle etc., so it is necessary to grasp which limiting element works to create the Pareto surface. I can't. Therefore, even if the number of samplings is simply increased, whether or not sampling on the Pareto plane can be obtained is not compensated at all. On the other hand, in the present invention, since it is possible to generate a sampling of a desired region, it is possible to obtain a sampling that is impossible with the prior art, as well as greatly reducing the calculation time.

(2)探索方向を、初期パレート面を延長する方向に設定した。これにより、初期パレート面を延長することが可能となり、設計する際のコンセプトの自由度を拡大することができる。   (2) The search direction was set to extend the initial Pareto surface. As a result, the initial pareto surface can be extended, and the degree of freedom in designing can be expanded.

(2)抽出されたパレート原理を基準として制限要素の変化傾向に基づいて新たなサンプリングを発生する際、距離モデル生成によって新たなサンプリングを発生することとした。   (2) When a new sampling is generated based on the change tendency of the limiting element based on the extracted Pareto principle, a new sampling is generated by generating a distance model.

よって、既存のパレート原理を規定するコンセプトに基づいて、新たなパレート群を探索することができる。   Therefore, a new Pareto group can be searched based on the concept that defines the existing Pareto principle.

(3)新たなパレート領域を探索する際、パレート原理を構成する制限要素を共通範囲内で変更することとした。これにより、新たなサンプリングの持つ傾向や特性は、既存のパレート領域の持つ傾向や特性を踏襲することが可能となり、新たなサンプリングでありながら、既存の特性を補償することができる。尚、新たなパレート領域を探索する際、パレート原理を構成する制限要素の傾向を維持して変更するようにしても、同様の作用効果を得ることができる。   (3) When searching for a new Pareto region, the limiting elements constituting the Pareto principle are changed within a common range. As a result, the tendency and characteristic of the new sampling can follow the tendency and characteristic of the existing Pareto region, and the existing characteristic can be compensated for while being a new sampling. It should be noted that when searching for a new Pareto region, the same effect can be obtained even if the tendency of the limiting elements constituting the Pareto principle is maintained and changed.

尚、上記した作用は、全て演算装置が読み込み可能なプログラム等に記載した状態で提供してもよい。具体的には、複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、該システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成する指令を出力する2次元プロット作成指令部と、前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成する指令を出力する分類指令部と、前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出する指令を出力する初期パレート面作成指令部と、前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出する指令を出力する抽出指令部と、前記2次元座標系上で任意に設定されたパレート新領域の探索方向を出力する探索方向設定指令部と、前記探索方向に向かう際、各クラスターの前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出する指令を出力する変化傾向抽出指令部と、前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索する指令を出力する探索指令部と、を備えたことを特徴とするパレート新領域探索プログラムが記録された媒体とすることで、頒布性の向上を図ることができる。   Note that all of the above-described actions may be provided in a state described in a program or the like that can be read by the arithmetic device. Specifically, when there is a system having responses of a first characteristic value and a second characteristic value corresponding to a plurality of limiting elements, a plurality of samplings that are combinations of the limiting element and the characteristics of the system are generated, A two-dimensional plot creation command unit for outputting a command to create a two-dimensional plot in a two-dimensional coordinate system having the first axis as the first characteristic value and the second axis as the second characteristic value; and the sampling, A classification command unit that outputs a command for forming a plurality of clusters classified according to the similarity of characteristic values, and a cluster that realizes a set system optimization among samplings on the two-dimensional plot is extracted as an initial Pareto plane. The initial pareto surface creation command unit that outputs the command is compared with the limiting elements of each cluster that constitutes the initial pareto surface. An extraction command unit that outputs a command to extract a tendency of a common limiting element as a Pareto principle, a search direction setting command unit that outputs a search direction of a Pareto new region arbitrarily set on the two-dimensional coordinate system, Based on the Pareto principle, the change tendency extraction command unit that outputs a command to extract the change tendency of the restriction element based on the difference in the existence range of the restriction element of each cluster when going in the search direction, the change By generating a sampling in the direction along the trend and outputting a command for searching for a new Pareto group, a Pareto new area search program characterized by comprising a medium, The distribution can be improved.

また、上記パレート新領域探索を実行する際には、設計者に対する表示手段として、複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、該システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成して表示する2次元プロット表示手段と、前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成した結果を表示する分類表示手段と、前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出し表示する初期パレート面表示手段と、前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出する抽出部と、前記2次元座標系上でパレート新領域の探索方向を任意に設定する探索方向設定表示手段と、前記探索方向に向かう際、各クラスター間の前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出する変化傾向抽出手段と、前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索し表示する探索結果表示手段と、を備えたことを特徴とするパレート新領域探索表示装置を提供することで、設計者の設計容易性を更に向上することができる。   Further, when executing the Pareto new area search, when there is a system having responses of first characteristic values and second characteristic values corresponding to a plurality of limiting elements as display means for the designer, A plurality of samplings that are combinations of the limiting element and the characteristic are generated, a two-dimensional plot is created in a two-dimensional coordinate system in which the first axis is the first characteristic value and the second axis is the second characteristic value. The two-dimensional plot display means for displaying, the sampling is classified according to the similarity of the characteristic values, the classification display means for displaying the result of forming a plurality of clusters, and the sampling on the two-dimensional plot are set. The initial Pareto plane display means for extracting and displaying the cluster realizing the system optimization as the initial Pareto plane, and the limitation of each cluster constituting the initial Pareto plane An extraction unit that compares elements and extracts a tendency of a limiting element that is common among clusters among the limiting elements as a Pareto principle, and a search that arbitrarily sets a search direction for a new Pareto region on the two-dimensional coordinate system Based on the direction setting display means, the change tendency extraction means for extracting the change tendency of the restriction element based on the difference in the existence range of the restriction element between the clusters when going in the search direction, and the Pareto principle as a reference Providing a Pareto new area search and display device characterized by comprising a search result display means for generating a sampling in a direction along the change tendency and searching and displaying a new Pareto group It is possible to further improve the design ease of the person.

以下、上記実施例から把握しうる技術的思想について列挙する。
(4)複数の制限要素によって規定されるシステムに対し、入力と出力の関係を表す特性の集合があるとき、前記集合を特性の傾向に基づいて分類し、分類された特性に対応する制限要素を表記し、表記されたある分類に対する制限要素を、表記された他の分類に対する制限要素と比較することとした。すなわち、傾向に基づいて分類された特性を、この特性を規定する制限要素間で比較することで、傾向を規定する制限要素を把握することが可能となり、分類の技術的意味を把握することができる。
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be listed below.
(4) When there is a set of characteristics indicating the relationship between input and output for a system defined by a plurality of limiting elements, the set is classified based on the tendency of the characteristics, and the limiting elements corresponding to the classified characteristics The restriction element for a given classification is compared with the restriction element for the other classification. In other words, by comparing the characteristics classified based on the tendency between the limiting elements that define this characteristic, it becomes possible to grasp the limiting elements that define the tendency, and to understand the technical meaning of the classification. it can.

(5)各分類間で共通する制限要素に基づいて共通概念(パレート原理)を抽出することとした。よって、複雑現象から共通概念を抽出することができる。   (5) A common concept (Pareto principle) was extracted based on the limiting elements common to each classification. Therefore, a common concept can be extracted from a complex phenomenon.

(6)傾向に基づいて階層的にクラスタリングする階層的クラスタリング手法を用いた。すなわち、もともと我々の対象とするシステムが階層的な分類を基にしていることを考慮すると、階層的にクラスタリングすることで最も理解可能な体系を得ることができる。また、システムには予めいくつの階層が存在するかは予め分からないことを考慮すると、予め閾値等を設定する必要が無く、既成概念に縛られない結果を得ることができる。   (6) We used a hierarchical clustering method that clustered hierarchically based on trends. In other words, considering the fact that our target system is based on hierarchical classification, the most understandable system can be obtained by hierarchical clustering. Further, considering that the number of layers existing in the system is not known in advance, it is not necessary to set a threshold or the like in advance, and a result that is not bound by an existing concept can be obtained.

(7)各階層の間で共通する制限要素に基づいて共通概念(パレート原理)を抽出することとした。よって、階層間を規定する共通概念を抽出することができる。   (7) A common concept (Pareto principle) was extracted based on the limiting elements common to each layer. Therefore, it is possible to extract a common concept that defines between hierarchies.

(8)ある階層のみに共通する制限要素に基づいて共通概念(パレート原理)を抽出することとした。よって、ある階層を規定する共通概念を抽出することができる。   (8) The common concept (Pareto principle) was extracted based on the limiting elements common to only a certain hierarchy. Therefore, a common concept that defines a certain hierarchy can be extracted.

(9)システムのサンプリングを行う際、設定した範囲内や設定した傾向に基づいて、制限要素の組み合わせに偏り無くサンプリングすることとした。よって、特性に偏りを生じることなく制限要素を比較することができる。また、特性に偏りを生じることなく共通概念を抽出することができる。   (9) When sampling the system, based on the set range and the set trend, it was decided to sample without restriction on the combination of limiting elements. Therefore, the limiting elements can be compared without causing a bias in the characteristics. Moreover, a common concept can be extracted without causing a bias in characteristics.

(10)サンプリングを行う際、直交表を用いることとした。よって、割り付けられたある制限要素の特定水準に着目した場合、他の制限要素の水準が全て、しかも均等に組み合わされるよう作成されるため、特性に偏りを生じることなく制限要素を比較することができる。また、特性に偏りを生じることなく共通概念を抽出することができる。   (10) When performing sampling, an orthogonal table is used. Therefore, when focusing on the specific level of an assigned limiting element, all the levels of other limiting elements are created so that they are combined evenly. it can. Moreover, a common concept can be extracted without causing a bias in characteristics.

(11)特性をユークリッド空間の距離による類似度に基づいて分類することとした。よって、多次元の制限要素を類似度に基づいて直交座標系に表現することが可能となり、人間が理解可能な形で容易に比較することができる。   (11) The characteristics are classified based on the similarity according to the distance in the Euclidean space. Therefore, it becomes possible to express a multidimensional restriction element in an orthogonal coordinate system based on the similarity, and it is possible to easily compare in a form that can be understood by humans.

(12)ある分類の重心と各特性との距離による類似度に基づいて分類することとした。よって、複雑現象を距離という尺度で観察することが可能となり、より人間が理解可能な形で比較することができる。   (12) The classification is based on the similarity based on the distance between the center of gravity of a certain classification and each characteristic. Therefore, it becomes possible to observe complex phenomena on a scale of distance, and to compare in a form that can be understood by humans.

(13)制限要素を2次元平面上に配置することとした。よって、より人間が理解可能な形で容易に比較することができる。   (13) The limiting element is arranged on a two-dimensional plane. Therefore, it is possible to easily compare in a form that can be understood by humans.

(14)全ての制限要素を表記することとした。よって、既成概念に基づく切り捨て等が成されないため、現象そのものを表記している物理的つながりを正確に説明することができる。   (14) All restricted elements are described. Therefore, since the truncation based on the existing concept is not performed, the physical connection describing the phenomenon itself can be accurately described.

(15)制限要素と特性とを同次元に配置し、制限要素と特性とのつながりを表す因果ネットワークを構成することとした。よって、制限要素と特性との物理的つながりを人間が理解可能な形で表現することができる。   (15) The causal network representing the connection between the limiting element and the characteristic is arranged by arranging the limiting element and the characteristic in the same dimension. Therefore, the physical connection between the limiting element and the characteristic can be expressed in a form that can be understood by humans.

(16)因果ネットワーク上の制限要素及び特性を支点と定義したとき、各支点間のつながりの強さを表す相関係数を全ての支点間で算出し、この相関係数の大きな因果ネットワークを抽出することとした。よって、複雑な現象から徐々に簡単な現象に階層化される現象過程を、因果ネットワークの変化と共に把握することができる。   (16) When the limiting factors and characteristics on the causal network are defined as fulcrums, the correlation coefficient representing the strength of the connection between each fulcrum is calculated between all the fulcrums and the causal network with a large correlation coefficient is extracted. It was decided to. Therefore, it is possible to grasp a phenomenon process that is gradually hierarchized from a complicated phenomenon to a simple phenomenon together with a change in the causal network.

(17)因果ネットワークの分散領域の大きさを表す誤差分散を算出し、相関係数が大きく、かつ、誤差分散が小さい階層において共通概念を抽出することとした。よって、制限要素間の経路に数値的な指標を設けることが可能となり、全ての制限要素を比較したとしても、煩雑になることなく容易に因果ネットワークを形成することができる。   (17) The error variance representing the size of the variance area of the causal network is calculated, and the common concept is extracted in a hierarchy having a large correlation coefficient and a small error variance. Therefore, a numerical index can be provided in the path between the limiting elements, and even if all the limiting elements are compared, a causal network can be easily formed without complication.

次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施例1では、パレート面を延長する方向に探索方向を設定し、パレート面の拡張を行った。これに対し、実施例2では、パレート面を原点方向に前進させる方向に探索方向を設定した点が異なる。   Next, Example 2 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. In Example 1, the search direction was set in the direction of extending the Pareto surface, and the Pareto surface was extended. On the other hand, the second embodiment is different in that the search direction is set in a direction in which the Pareto surface is advanced in the origin direction.

図16は実施例2のサンプリング全体を表す図である。サンプリングの対象は実施例1と同じである。実施例1ではパレート面上のサンプリングのみ示したが、実施例2ではパレート面以外の全てのサンプリングを示してある。   FIG. 16 is a diagram illustrating the entire sampling according to the second embodiment. The sampling target is the same as in the first embodiment. In the first embodiment, only the sampling on the Pareto plane is shown, but in the second embodiment, all samplings other than the Pareto plane are shown.

〔パレート新領域探索フロー〕
実施例2は、パレート面上の複雑な現象を規定する共通概念としてのパレート原理の抽出を行った後、パレート原理を構成するパラメータとそれ以外のパラメータを様々に変化させ、パレート面が原点に向けて前進する方向に該当する構造を抽出する。このパレート原理の抽出には、パレート面上の現象(以下、特性)とそれを実現するあるシステムのとるパラメータ(以下、制限要素)の組合せ(以下、サンプリング)をいくつか準備しておく必要がある。そして、これらの特性をいくつかに分類し、制限要素を比較することによって、全ての現象を最もよく説明できるパレート原理を抽出する。
[Pareto New Area Search Flow]
In the second embodiment, after extracting the Pareto principle as a common concept for defining a complex phenomenon on the Pareto surface, the parameters constituting the Pareto principle and other parameters are changed in various ways so that the Pareto surface is the origin. The structure corresponding to the direction of moving forward is extracted. In order to extract this Pareto principle, it is necessary to prepare several combinations (hereinafter referred to as sampling) of phenomena (hereinafter referred to as characteristics) on the Pareto surface and parameters (hereinafter referred to as limiting elements) taken by a system that realizes the phenomenon. is there. Then, the Pareto principle that best explains all the phenomena is extracted by classifying these characteristics into several categories and comparing the limiting factors.

次に、パレート原理を構成する制限要素の変更は、パレート原理が持つ制限要素同士の傾向を踏襲した上で行う。また、パレート原理以外の制限要素の変更は、パレート原理を構成する制限要素の変更を行った後、変更されたパレート原理を基準とし、その他の制限要素を変更する。   Next, the restriction elements constituting the Pareto principle are changed after following the tendency of the restriction elements of the Pareto principle. In addition, the restriction elements other than the Pareto principle are changed by changing the restriction elements constituting the Pareto principle and then changing other restriction elements based on the changed Pareto principle.

以上から、実施例2では、基本的に実施例1で説明した図4に示すように、
ステップ〔1〕 サンプリングを準備し、初期パレート面を作成する部位
ステップ〔2〕 初期パレート面のサンプリングを分類する部位
ステップ〔3〕 制限要素を比較しパレート原理を抽出する部位
ステップ〔4〕 求めたい領域方向を設定する部位
ステップ〔5〕 求めたい領域方向の原理以外の制限要素の特徴を抽出する部位
ステップ〔6〕 パレート原理及びステップ〔5〕で抽出した特徴を基準としたサンプリングを発生する部位
ステップ〔7〕 ステップ〔6〕のサンプリングを構造解析する部位
の7つのステップで構成されている。ここで、実施例2では、ステップ〔4〕に示す求めたい領域方向の設定がパレート面前進方向(初期パレート面が2次元座標系の原点に向けて前進する方向)となり、ステップ〔5〕に示す原理以外の制限要素の特徴の抽出がパレート面上の他のクラスターではなく、パレート面以外のサンプリングであって、パレート前進方向と対向する側のサンプリングとの間で制限要素の特徴の抽出が行われる点が異なる。尚、ステップ〔1〕〜ステップ〔3〕及びステップ〔6〕とステップ〔7〕は実施例1と同じであるため、ステップ〔4〕及びステップ〔5〕についてのみ説明する。以下、このパレート新領域探索フローを実施例1の具体的な事例に当てはめて説明する。
From the above, in the second embodiment, as shown in FIG. 4 basically described in the first embodiment,
Step [1] Site step for preparing sampling and creating initial Pareto surface [2] Region step for classifying initial Pareto surface sampling [3] Region step for comparing Pareto principles and extracting Pareto principle [4] Part step for setting region direction [5] Part step for extracting features of limiting elements other than the principle of region direction to be obtained [6] Part for generating sampling based on Pareto principle and features extracted in step [5] Step [7] The sampling of step [6] is composed of seven steps of the part for structural analysis. Here, in Example 2, the setting of the region direction to be obtained shown in Step [4] is the Pareto surface advance direction (the direction in which the initial Pareto surface advances toward the origin of the two-dimensional coordinate system), and Step [5] The feature extraction of the limiting element other than the principle shown is not a cluster on the Pareto surface but sampling other than the Pareto surface, and the extraction of the feature of the limiting element is performed between the sampling on the opposite side of the Pareto advance direction. What is done is different. Since Step [1] to Step [3] and Step [6] and Step [7] are the same as those in the first embodiment, only Step [4] and Step [5] will be described. Hereinafter, this Pareto new area search flow will be described by applying it to a specific example of the first embodiment.

(軽ボトミング走行における、セダン車の最適ばね-S/ABS仕様の決定)
対象とする具体例は実施例1と同じであるため説明を省略する。
(Determination of optimal spring-S / ABS specifications for sedan vehicles in light bottoming)
Since a specific example to be processed is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

(求めたい領域方向の設定)
ステップ〔4〕に示す求めたい領域方向の設定では、新たなパレート領域を探索する領域を予め設計者が決定しておく。実施例2にあっては、初期パレート面を2次元座標系の原点に向けて前進させることを目的としているため、初期パレート面が前進する方向を設定する。図17は新たなパレート領域(パレート面の前進)を探索する領域の設定を表す概念図である。例えば、クラスター2を前進させたい場合には、クラスター2の前進方向の後ろ側に存在するサンプリングがパレート面に近づくように変化していると考えられる。このことから、更に同様の傾向により制限要素を変化させることでパレート面を前進させる。
(Setting the desired area direction)
In the setting of the region direction to be obtained shown in step [4], the designer previously determines a region for searching for a new Pareto region. In the second embodiment, the purpose is to advance the initial Pareto plane toward the origin of the two-dimensional coordinate system, and thus the direction in which the initial Pareto plane advances is set. FIG. 17 is a conceptual diagram showing setting of a region for searching for a new Pareto region (advance of the Pareto surface). For example, when it is desired to move the cluster 2 forward, it is considered that the sampling existing behind the cluster 2 in the forward direction changes so as to approach the Pareto plane. From this, the Pareto surface is advanced by changing the limiting element according to the same tendency.

(パレート原理を基準としたサンプリングの発生)
ステップ〔6〕に示すパレート原理を基準としたサンプリングの発生では、パレート原理に基づいてパレート原理以外の制限要素の変化傾向を踏襲して新たなサンプリングを求める部位である。まず、パレート原理を構成する制限要素の変更を行う。ここでは、抽出されたパレート原理の持つ制限要素の値、あるいは範囲、制限要素同士の関係の傾向など、パレート原理の因果関係を踏襲した上で、制限要素の変更を行う。これにより、結果として得られるサンプリングの特性の性質(傾向)が補償される。
(Sampling based on the Pareto principle)
The generation of sampling based on the Pareto principle shown in step [6] is a part for obtaining new sampling based on the changing tendency of the limiting elements other than the Pareto principle based on the Pareto principle. First, the limiting elements constituting the Pareto principle are changed. Here, the limiting element is changed after following the causal relationship of the Pareto principle such as the value of the limiting element of the extracted Pareto principle or the range, the tendency of the relationship between the limiting elements. This compensates for the nature (trend) of the resulting sampling characteristics.

次に、パレート原理以外の制限要素の変更を行う。ここでは、求めたい領域方向の設定によって、求めたい領域方向は、サンプリングの制限要素がどのように変遷しているかが把握する。制限要素がどのように変化しているか、すなわち変化傾向を把握する。このとき、パレート面前進方向の後ろに存在するサンプリングはパレート最適値ではないため、原理以外の制限要素の変化傾向に着目すればよい。   Next, the limiting elements other than the Pareto principle are changed. Here, the region direction to be obtained is grasped by the setting of the region direction to be obtained and how the sampling limiting element changes. Understand how the limiting factors are changing, that is, change trends. At this time, since the sampling existing behind the Pareto surface advance direction is not the Pareto optimal value, attention should be paid to the changing tendency of the limiting elements other than the principle.

図18はクラスター2に属する前輪の制限要素と、パレート面前進方向の後ろに存在するクラスター6に属する前輪の制限要素との関係を表す図、図19はクラスター2に属する後輪の制限要素と、パレート面前進方向の後ろに存在するクラスター6に属する後輪の制限要素との関係を表す図である。図18,19に示すように、クラスター6はパレート最適値ではないため、パレート原理を構成する制限要素は、パレート原理とは異なる値を取っている。そこで、パレート原理を構成する制限要素以外の制限要素の変化傾向に着目してサンプリングを発生させるようにすればよい。   FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the restricting element of the front wheel belonging to cluster 2 and the restricting element of the front wheel belonging to cluster 6 existing behind the Pareto surface advance direction, and FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship with a limiting element of a rear wheel belonging to the cluster 6 existing behind the Pareto surface forward direction. As shown in FIGS. 18 and 19, since the cluster 6 is not the Pareto optimal value, the limiting element constituting the Pareto principle takes a value different from that of the Pareto principle. Therefore, it is only necessary to generate sampling by paying attention to the changing tendency of the limiting elements other than the limiting elements constituting the Pareto principle.

よって、上記パレート原理の制限要素の変更に加え、パレート原理以外の制限要素の変化傾向に沿って変更を加えることで、新たなサンプリングを発生させる。ここで得られた制限要素の組み合わせに基づき計算を行い、この構造の特性を求める。すなわち、サンプリングを行う。ここでは、変更された制限要素の基準とした距離モデルによる生成が効率的であるが、実施例1で説明したため省略する。   Therefore, in addition to the change of the limiting element of the Pareto principle, a new sampling is generated by adding a change along the changing tendency of the limiting elements other than the Pareto principle. Calculation is performed based on the combination of the limiting elements obtained here, and the characteristics of this structure are obtained. That is, sampling is performed. Here, the generation based on the distance model based on the changed limiting element is efficient, but it is omitted because it has been described in the first embodiment.

(構造解析)
ステップ〔7〕に示す構造解析では、ステップ〔6〕で発生したサンプリングの構造解析を行い、この構造の特性1及び特性2を算出し、パレート面上にプロットする。以下、この作業を繰り返し、パレート面を前進させる。これにより、図17の点線に示すように、パレート面を前進させることができる。
(Structural analysis)
In the structural analysis shown in step [7], the structural analysis of the sampling generated in step [6] is performed, and the characteristics 1 and 2 of this structure are calculated and plotted on the Pareto surface. Thereafter, this operation is repeated to advance the Pareto surface. Thereby, the Pareto surface can be advanced as shown by the dotted line in FIG.

以上説明したように、実施例2のパレート新領域探索装置では、実施例1の作用効果に比べて下記に列挙する作用効果を得ることができる。   As described above, the Pareto new area search device according to the second embodiment can obtain the following effects as compared with the actions and effects of the first embodiment.

(18)初期パレート面が2次元座標系の原点に向けて前進する方向に探索することとした。これにより、パレート面を原点に向けて前進することが可能となり、更に設計者が望むシステム最適、すなわち、特性1と特性2共に良好なパレート最適値となるサンプリングを得ることができる。   (18) The initial Pareto surface is searched in the direction of moving forward toward the origin of the two-dimensional coordinate system. As a result, it is possible to move forward with the Pareto surface toward the origin, and furthermore, it is possible to obtain a system optimum desired by the designer, that is, sampling with a good Pareto optimum value for both characteristics 1 and 2.

(19)初期パレート面の前進方向の後方に位置するパレート最適値以外のサンプリングを用いてパレート原理以外の制限要素の変化傾向を抽出した。具体的には、パレート原理を抽出後、パレート原理を構成する制限要素以外の変化傾向は、パレート最適値以外であっても構わないことに着目した。すなわち、パレート最適値をパレート最適値以外のサンプリングから探索することが可能となり、サンプリングデータを有効に活用することができる。   (19) Using the sampling other than the Pareto optimal value located behind the initial Pareto surface in the forward direction, the tendency of change of the limiting factors other than the Pareto principle was extracted. Specifically, after extracting the Pareto principle, attention was paid to the fact that the changing tendency other than the limiting elements constituting the Pareto principle may be other than the Pareto optimal value. That is, the Pareto optimum value can be searched from samplings other than the Pareto optimum value, and the sampling data can be used effectively.

また、上記実施例1では具体的に示さなかったが、上記論理構成に基づく情報処理技術を、コンピュータ等による処理が可能なようにプログラム媒体としておくことは産業上有効である。このプログラム媒体には、CDや、DVDといった媒体でもよいし、サーバー等にプログラムを保存し、適宜ダウンロードすることで処理する構成としてもよい。また、予めFlashメモリやROMの中に書き込んだ装置を提供するようにしてもよい。   Although not specifically shown in the first embodiment, it is industrially effective to use an information processing technique based on the logical configuration as a program medium that can be processed by a computer or the like. The program medium may be a medium such as a CD or a DVD, or may be configured to store the program in a server or the like and download the program as appropriate. Also, a device written in advance in a Flash memory or ROM may be provided.

実施例1の抽象システムと形式システムの間、具象システムと形式システムの間に、傾向あるいは範囲という限定を加えた傾向システムを導入する概念を表す図である。It is a figure showing the concept which introduce | transduces the tendency system which added the limitation of a tendency or a range between the abstract system of Example 1, and a format system, and between a concrete system and a format system. 実施例1のクラスターと共通概念との関係を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the relationship between the cluster of Example 1, and a common concept. 実施例1のパレート新領域探索フローを表す図である。It is a figure showing the Pareto new area | region search flow of Example 1. FIG. 実施例1の具体例におけるサスペンション特性を表す図である。6 is a diagram illustrating suspension characteristics in a specific example of Example 1. FIG. 実施例1の具体例におけるパレート面を表す図である。3 is a diagram illustrating a Pareto surface in a specific example of Example 1. FIG. 実施例1のクラスタリングの具体例を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of clustering according to the first exemplary embodiment. 実施例1の階層的クラスタリングの具体例を表す図である。3 is a diagram illustrating a specific example of hierarchical clustering according to Embodiment 1. FIG. 実施例1のパレート面を分類した結果を表す図である。It is a figure showing the result of having classified the Pareto surface of Example 1. FIG. 実施例1の因果ネットワークの表示方法の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the display method of the causal network of Example 1. FIG. 実施例1の前輪の因果ネットワークに共通するパレート原理の表示方法を表す図である。It is a figure showing the display method of the Pareto principle common to the causal network of the front wheel of Example 1. FIG. 実施例1の後輪の因果ネットワークに共通するパレート原理の表示方法を表す図である。It is a figure showing the display method of the Pareto principle common to the causal network of the rear wheel of Example 1. 実施例1の具体例における探索方法の設定処理を表す概念図である。6 is a conceptual diagram illustrating search method setting processing in a specific example of Embodiment 1. FIG. 実施例1の具体例における前輪のパレート原理を構成する制限要素以外の制限要素の変化傾向を表す図である。It is a figure showing the change tendency of limiting elements other than the limiting element which comprises the Pareto principle of the front wheel in the specific example of Example 1. FIG. 実施例1の具体例における後輪のパレート原理を構成する制限要素以外の制限要素の変化傾向を表す図である。It is a figure showing the change tendency of limiting elements other than the limiting element which comprises the Pareto principle of the rear wheel in the specific example of Example 1. FIG. 実施例1の距離モデル生成過程を表す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing showing the distance model production | generation process of Example 1. FIG. 実施例2の具体例におけるパレート面上のサンプリングとパレート最適値以外のサンプリングの両方を表す図である。It is a figure showing both the sampling on the Pareto surface in the specific example of Example 2, and sampling other than the Pareto optimal value. 実施例2の具体例におけるパレート面上のサンプリングの分類及び探索方向の設定処理を表す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating sampling classification and search direction setting processing on a Pareto surface in a specific example of the second embodiment. 実施例2の具体例におけるクラスター2の前輪におけるパレート原理を構成する制限要素以外の制限要素であって、クラスター6との対比における変化傾向を表す図である。FIG. 10 is a diagram showing a change tendency in comparison with a cluster, which is a limiting element other than the limiting element constituting the Pareto principle in the front wheel of cluster 2 in a specific example of Example 2. 実施例2の具体例におけるクラスター2の後輪におけるパレート原理を構成する制限要素以外の制限要素であって、クラスター6との対比における変化傾向を表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a change tendency in comparison with a cluster 6 that is a limiting element other than the limiting element that constitutes the Pareto principle in the rear wheel of the cluster 2 in the specific example of the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

p,q,r クラスター
t クラスター(クラスターp+クラスターq)
p, q, r cluster
t cluster (cluster p + cluster q)

Claims (7)

複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、
該システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成する2次元プロット作成手段と、
前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成する分類手段と、
前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出する初期パレート面作成手段と、
前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出する抽出部と、
前記2次元座標系上でパレート新領域の探索方向を任意に設定する探索方向設定手段と、
前記探索方向に向かう際、各クラスター間の前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出する変化傾向抽出手段と、
前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索する探索手段と、
を備えたことを特徴とするパレート新領域探索装置。
When there is a system having responses of a first characteristic value and a second characteristic value corresponding to a plurality of limiting elements,
A two-dimensional plot in a two-dimensional coordinate system in which a plurality of samplings that are combinations of the limiting element and the characteristic of the system are generated, the first axis is the first characteristic value, and the second axis is the second characteristic value Two-dimensional plot creating means for creating
Classifying means for classifying the sampling according to the similarity of the characteristic values to form a plurality of clusters;
Of the sampling on the two-dimensional plot, an initial Pareto surface creation means for extracting a cluster that realizes the set system optimization as an initial Pareto surface;
An extraction unit that compares the limiting elements of each cluster constituting the initial Pareto surface, and extracts the tendency of the limiting elements common among the clusters among the limiting elements as a Pareto principle;
Search direction setting means for arbitrarily setting the search direction of the Pareto new area on the two-dimensional coordinate system;
A change tendency extracting means for extracting a change tendency of the limiting element based on a difference in the existence range of the limiting element between the clusters when traveling in the search direction;
Search means for generating a sampling in a direction along the change trend based on the Pareto principle and searching for a new Pareto group;
A Pareto new area search device characterized by comprising:
請求項1に記載のパレート新領域探索装置において、
前記探索方向設定手段は、前記初期パレート面を延長する方向に設定する手段であることを特徴とするパレート新領域探索装置。
In the Pareto new area search device according to claim 1,
The Pareto new area search device, wherein the search direction setting means is a means for setting the direction to extend the initial Pareto plane.
請求項1に記載のパレート新領域探索装置において、
前記探索方向設定手段は、前記初期パレート面が前記2次元座標系の原点に向けて前進する方向に設定する手段であることを特徴とするパレート新領域探索装置。
In the Pareto new area search device according to claim 1,
The Pareto new area search device, wherein the search direction setting means is a means for setting the initial Pareto plane in a direction to advance toward the origin of the two-dimensional coordinate system.
請求項1ないし3いずれか1つに記載のパレート新領域探索装置において、
前記分類手段は、階層的クラスタリング手法を用いたことを特徴とするパレート新領域探索装置。
In the Pareto new area search device according to any one of claims 1 to 3,
The Pareto new area search device, wherein the classification means uses a hierarchical clustering technique.
複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、
コンピュータを、
該システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成する2次元プロット作成部と、
前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成する分類部と、
前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出する初期パレート面作成部と、
前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出する抽出部と、
前記2次元座標系上で任意に設定されたパレート新領域の探索方向を出力する探索方向設定部と、
前記探索方向に向かう際、各クラスターの前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出する変化傾向抽出部と、
前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索する探索部と、
として機能させることを特徴とするパレート新領域探索プログラムが記録された媒体。
When there is a system having responses of a first characteristic value and a second characteristic value corresponding to a plurality of limiting elements,
Computer
A two-dimensional plot in a two-dimensional coordinate system in which a plurality of samplings that are combinations of the limiting element and the characteristic of the system are generated, the first axis is the first characteristic value, and the second axis is the second characteristic value and a two-dimensional plot creation part to create a,
The sampling, classified by the similarity of the characteristic values, a classification unit that form a plurality of clusters,
Of sampling on the two-dimensional plot, the initial Pareto surface creation unit that to extract clusters to achieve a system optimized set as an initial Pareto surface,
Comparing the limiting elements of each cluster constituting the initial Pareto surface, of said restricting element, an extraction unit that to extract the trend of limiting elements that are common between each cluster as Pareto principle,
A search direction setting tough for outputting a search direction of the arbitrarily set on the two-dimensional coordinate system Pareto new area,
When directed to the search direction, and on the basis of the difference in the existence range of the restricting element, said that to extract the change trend of the limiting element changes tend Extraction of each cluster,
The Pareto principle as a reference, to generate sampled in a direction along the changing trends, and the search unit you explore new Pareto group,
Medium Pareto new area search program is recorded for causing to function as.
複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、
該システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成して表示する2次元プロット表示手段と、
前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成した結果を表示する分類表示手段と、
前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出し表示する初期パレート面表示手段と、
前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出する抽出部と、
前記2次元座標系上でパレート新領域の探索方向を任意に設定する探索方向設定表示手段と、
前記探索方向に向かう際、各クラスター間の前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出する変化傾向抽出手段と、
前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索し表示する探索結果表示手段と、
を備えたことを特徴とするパレート新領域探索表示装置。
When there is a system having responses of a first characteristic value and a second characteristic value corresponding to a plurality of limiting elements,
A two-dimensional plot in a two-dimensional coordinate system in which a plurality of samplings that are combinations of the limiting element and the characteristic of the system are generated, the first axis is the first characteristic value, and the second axis is the second characteristic value 2D plot display means for creating and displaying
Classification display means for displaying the results of classifying the sampling according to the similarity of the characteristic values and forming a plurality of clusters;
Of the sampling on the two-dimensional plot, an initial Pareto plane display means for extracting and displaying a cluster that realizes the set system optimization as an initial Pareto plane;
An extraction unit that compares the limiting elements of each cluster constituting the initial Pareto surface, and extracts the tendency of the limiting elements common among the clusters among the limiting elements as a Pareto principle;
Search direction setting display means for arbitrarily setting the search direction of the Pareto new area on the two-dimensional coordinate system;
A change tendency extracting means for extracting a change tendency of the limiting element based on a difference in the existence range of the limiting element between the clusters when traveling in the search direction;
Search result display means for searching for and displaying a new Pareto group by generating sampling in a direction along the change trend based on the Pareto principle;
A Pareto new area search and display device characterized by comprising:
複数の制限要素に対応する第1特性値と第2特性値の応答を有するシステムがあるとき、
コンピュータが、
前記システムの前記制限要素と前記特性との組み合わせであるサンプリングを複数発生させ、第1軸を前記第1特性値とし、第2軸を前記第2特性値とする2次元座標系に2次元プロットを作成するステップと、
前記サンプリングを、前記特性値の類似度により分類し、複数のクラスターを形成するステップと、
前記2次元プロット上のサンプリングのうち、設定されたシステム最適を実現するクラスターを初期パレート面として抽出するステップと、
前記初期パレート面を構成する各クラスターの制限要素を比較し、前記制限要素のうち、各クラスター間で共通する制限要素の傾向をパレート原理として抽出するステップと、
前記2次元座標系上でパレート新領域の探索方向を任意に設定するステップと、
前記探索方向に向かう際、各クラスタ間の前記制限要素の存在範囲の相違に基づいて、前記制限要素の変化傾向を抽出するステップと、
前記パレート原理を基準とし、前記変化傾向に沿った方向にサンプリングを発生させ、新たなパレート群を探索するステップと、
を実行することを特徴とするパレート新領域探索方法。
When there is a system having responses of a first characteristic value and a second characteristic value corresponding to a plurality of limiting elements,
Computer
A two-dimensional plot in a two-dimensional coordinate system in which a plurality of samplings that are combinations of the limiting element and the characteristic of the system are generated, a first axis is the first characteristic value, and a second axis is the second characteristic value The steps of creating
Classifying the sampling according to the similarity of the characteristic values to form a plurality of clusters;
Of the sampling on the two-dimensional plot, extracting a cluster that realizes the set system optimization as an initial Pareto surface;
Comparing the limiting elements of each cluster constituting the initial Pareto surface, and extracting the tendency of the limiting elements common among the clusters among the limiting elements as a Pareto principle;
Arbitrarily setting the search direction of the Pareto new area on the two-dimensional coordinate system;
Extracting a change tendency of the limiting element based on a difference in the existence range of the limiting element between the clusters when going in the search direction;
Using the Pareto principle as a reference, generating sampling in a direction along the change trend, and searching for a new Pareto group;
A Pareto new region search method characterized by executing :
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