JP5017939B2 - Causal structure acquisition apparatus, causal structure acquisition method, causal structure acquisition program, and computer-readable recording medium recording the same - Google Patents
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Description
本発明は、診断や予測等の推論システムで用いる知識情報の因果構造の作成を支援する因果構造獲得装置、因果構造獲得方法、因果構造獲得プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a causal structure acquisition apparatus, a causal structure acquisition method, a causal structure acquisition program, and a computer-readable recording medium in which the causal structure acquisition program supports the creation of a causal structure of knowledge information used in an inference system such as diagnosis and prediction. It is.
因果構造を利用した推論システムでは、その因果構造自体を獲得する手法として、「グラフィカルモデリング」「SGSアルゴリズム」「WLアルゴリズム」(非特許文献1、2)などが多く用いられている。 In an inference system using a causal structure, “graphical modeling”, “SGS algorithm”, “WL algorithm” (Non-patent Documents 1 and 2) and the like are often used as methods for acquiring the causal structure itself.
また、特許文献1には、機械的な構造に基づいて関連付けた対象機器の構成単位の知識情報と構成単位の動作の連係に基づいて関連付けた構成単位のプロセスの知識情報とプロセスの実行時に構成単位間を伝播するマテリアルの知識情報とを知識ベースに格納したことで、簡易な表現で知識情報を入力することができる知識情報処理装置が開示されている。
しかしならが、上記の「グラフィカルモデリング」「SGSアルゴリズム」「WLアルゴリズム」などのアルゴリズムをそのまま活用しようとすると、非常に多くのデータが必要(数1000件程度)であり、実用的ではない。また、変数間の因果関係を示す矢線を削除する条件や終了条件の設定によっては、多くの変数間に矢線が残ってしまい、分かりにくい因果構造となる。 However, if the above-described algorithms such as “graphical modeling”, “SGS algorithm”, and “WL algorithm” are to be used as they are, a very large amount of data is necessary (about several thousand), which is not practical. Moreover, depending on the setting of the condition for deleting the arrow line indicating the causal relationship between variables and the setting of the end condition, the arrow line may remain between many variables, resulting in an unintelligible causal structure.
また、特許文献1の知識情報処理装置では、事前に知識格納部にあらかじめ対象機器の構成単位の知識、プロセスの知識、マテリアルの知識を格納しておく必要があるが、これらの知識を事前に準備することは実用的ではない。 Further, in the knowledge information processing apparatus of Patent Document 1, it is necessary to store in advance the knowledge of the constituent unit of the target device, the knowledge of the process, and the knowledge of the material in the knowledge storage unit. Preparing is not practical.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、診断や予測等の推論システムで用いる知識情報の因果構造を簡便に獲得することができる因果構造獲得装置、因果構造獲得方法、因果構造獲得プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a causal structure acquisition apparatus and causal structure that can easily acquire the causal structure of knowledge information used in an inference system such as diagnosis and prediction. An acquisition method, a causal structure acquisition program, and a computer-readable recording medium on which the acquisition method is recorded are realized.
上記課題を解決するために、本発明に係る因果構造獲得装置は、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データを測定データ記憶部から取得し、該取得した測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定する変数間関係生成手段を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the causal structure acquisition apparatus according to the present invention acquires a plurality of sets of measurement data of two variables selected from a variable group including a plurality of variables from the measurement data storage unit, and acquires the acquired data. Based on the measured data, the test statistic for the independence of the two variables is obtained. If the test statistic is greater than the upper threshold, there is a causal relationship between the two variables. The test statistic is the lower threshold. If it is smaller, there is no causal relationship between the two variables, and if the test statistic is between the two thresholds, between the variables that determine whether there is a causal relationship between the two variables It is characterized by comprising a relationship generation means.
また、本発明に係る因果構造獲得方法は、因果構造獲得装置による因果構造獲得方法であって、上記因果構造獲得装置が備える変数間関係生成手段が、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データを測定データ記憶部から取得し、該取得した測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定する変数間関係生成ステップを含むことを特徴としている。 Also, the causal structure acquisition method according to the present invention is a causal structure acquisition method by a causal structure acquisition apparatus, wherein the inter-variable relationship generation means provided in the causal structure acquisition apparatus is selected from a variable group including a plurality of variables. Obtain multiple sets of measurement data of two variables from the measurement data storage unit, obtain the test statistic of independence of the two variables based on the acquired measurement data, and if the test statistic is greater than the upper limit threshold For example, there is a causal relationship between the two variables. If the test statistic is smaller than the lower threshold, there is no causal relationship between the two variables. If the test statistic is between the two thresholds, the It is characterized by including an inter-variable relationship generation step for determining that there is no causal relationship between the two variables.
上記の構成によれば、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量を所定の2つの閾値(上限の閾値、下限の閾値)と比較することにより、当該2つの変数間の因果関係の状態(因果関係が有る/因果関係が無い/因果関係があるかどうかわからない)を決定する。 According to the above configuration, the test statistic for the independence of the two variables is obtained based on the measurement data of a plurality of sets of two variables selected from a variable group including a plurality of variables, and the test statistic is determined in advance. By comparing with the two thresholds (upper limit threshold, lower limit threshold), the state of the causal relationship between the two variables (whether there is a causal relationship / no causal relationship / whether there is a causal relationship) is determined. To do.
これにより、検定統計量の大きいものを自動的に因果関係を有する2つの変数として決定できるので、変数群に含まれる変数間の因果関係の有無を容易に決定できる。また、上限・下限の2つの閾値を用いるため、因果関係があるかどうかわからない状態を判断することができる。よって、この因果関係があるかどうかわからない状態が因果関係が有る/因果関係が無いのいずれであるかを、検定統計量以外の観点からの検討に基づいて、決定することが可能となる。よって、診断や予測等の推論システムで用いる知識情報の因果構造を簡便に獲得することが可能となる。 Thereby, since the thing with a big test statistic can be automatically determined as two variables which have a causal relationship, the presence or absence of the causal relationship between the variables contained in a variable group can be determined easily. In addition, since two threshold values of the upper limit and the lower limit are used, it is possible to determine a state in which it is not known whether there is a causal relationship. Therefore, it is possible to determine whether a state where it is not known whether there is a causal relationship is a causal relationship / no causal relationship based on examination from a viewpoint other than the test statistic. Therefore, it is possible to easily acquire a causal structure of knowledge information used in an inference system such as diagnosis and prediction.
さらに、本発明に係る因果構造獲得装置は、上記変数間関係生成手段は、上記下限の閾値より小さい変動閾値を設定し、上記検定統計量が該変動閾値と上記下限の閾値との間である場合を2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定しながら、着目する2つの変数間が、直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に因果関係が有る、あるいは、因果関係があるかどうかわからない状態であると決定されるまで、該変動閾値を小さくすることを特徴としている。 Furthermore, in the causal structure acquisition apparatus according to the present invention, the inter-variable relationship generation unit sets a variation threshold smaller than the lower limit threshold, and the test statistic is between the variation threshold and the lower limit threshold. While determining whether or not there is a causal relationship between two variables, there is a causal relationship between the two variables of interest either directly or indirectly through another variable. Alternatively, the variation threshold value is reduced until it is determined that the causal relationship is unknown.
上記の構成によれば、さらに、着目する2つの変数間が因果関係を有する、あるいは、因果関係があるかどうかわからない状態である変数間の接続によって接続されない場合、すなわち、例えば制御変数から目的変数へのルートがない場合、因果関係をありと認める閾値を小さくすることによって、もっとも確からしいルートを作り出すことができる。よって、因果構造の検討が容易となる。 According to the above configuration, the two variables of interest have a causal relationship or are not connected by connection between variables in a state where it is not known whether there is a causal relationship, that is, for example, from a control variable to an objective variable. If there is no route to, the most probable route can be created by reducing the threshold value for determining causality. Therefore, examination of the causal structure becomes easy.
さらに、本発明に係る因果構造獲得装置は、上記変数間関係生成手段は、変数毎に他の変数の因果関係の有無をあらかじめ規定した因果関係規定情報に従って、上記決定した因果関係の有無を変更することを特徴としている。 Furthermore, in the causal structure acquisition apparatus according to the present invention, the inter-variable relationship generation unit changes the presence / absence of the determined causal relationship according to causal relationship defining information that predefines the presence / absence of a causal relationship of another variable for each variable. It is characterized by doing.
上記の構成によれば、さらに、因果関係規定情報として、変数の他の変数との接続関係等があらかじめ分かっていれば、その情報を用いることで、因果関係の有無を変更することができる。 According to the above configuration, if the connection relationship with other variables is known in advance as the causal relationship defining information, the presence or absence of the causal relationship can be changed by using the information.
さらに、本発明に係る因果構造獲得装置は、上記変数間関係生成手段は、因果関係を有する変数を接続したルートにおいて、上流側に位置する変数および下流側に位置する変数を行と列に配置した2次元マトリクスの各要素に、当該要素を特定する2変数間の因果関係の有無を設定した変数間関係テーブルを生成するとともに、行および列の変数を、行および列に関して同一順、かつ、先行関係順に並び変えることを特徴としている。 Furthermore, in the causal structure acquisition apparatus according to the present invention, the inter-variable relationship generation means arranges variables located upstream and variables located downstream in rows and columns in a route connecting variables having causal relationships. A variable relation table in which the presence or absence of a causal relationship between two variables specifying the element is set for each element of the two-dimensional matrix, and the row and column variables are set in the same order with respect to the rows and columns, and It is characterized by rearranging in the order of precedence.
上記の構成によれば、さらに、上記のようにソートした変数間関係テーブルでは、因果関係の有無が正確に設定されていれば、因果関係無しの要素が右上(あるいは左下)に集まる(図13)。よって、この因果関係無しの要素が集まる領域に因果関係有りと設定されている要素がないかを調べることで、変数間関係テーブルの設定の妥当性を容易にチェックできる。 According to the above configuration, in the inter-variable relationship table sorted as described above, if the presence / absence of the causal relationship is accurately set, the elements having no causal relationship gather in the upper right (or lower left) (FIG. 13). ). Therefore, it is possible to easily check the validity of the setting of the inter-variable relationship table by examining whether or not there is an element that is set as having a causal relationship in an area where elements having no causal relationship are gathered.
さらに、本発明に係る因果構造獲得装置は、上記変数群に含まれる変数を、因果関係がある2つの変数を連結する接続線とともに表示する表示手段を備えることを特徴としている。 Furthermore, the causal structure acquisition apparatus according to the present invention is characterized by comprising display means for displaying variables included in the variable group together with a connection line that connects two variables having a causal relationship.
上記の構成によれば、さらに、変数群の変数を因果関係に従って接続線によって連結して表示することができる。よって、変数群の因果構造を容易に理解することが可能となる。 According to said structure, the variable of a variable group can be further connected and displayed by a connection line according to a causal relationship. Therefore, it becomes possible to easily understand the causal structure of the variable group.
さらに、本発明に係る因果構造獲得装置は、上記表示手段は、着目する変数、および該着目する変数と直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に因果関係がある変数のみを、上記接続線とともに表示することを特徴としている。 Furthermore, in the causal structure acquisition apparatus according to the present invention, the display means displays only the variable of interest and the variable that has a causal relationship directly with the variable of interest or indirectly through another variable. It is characterized by being displayed together with the connection line.
上記の構成によれば、さらに、着目する変数、および該着目する変数と直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に因果関係がある変数のみを、接続線とともに表示するため、変数群における、着目する変数が関連する因果構造を容易に理解することが可能となる。 According to the above configuration, in addition to displaying only the variables of interest and variables that are causally related directly to the variables of interest or indirectly through other variables, together with the connection lines, the variables It is possible to easily understand the causal structure related to the variable of interest in the group.
なお、上記因果構造獲得装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記因果構造獲得装置をコンピュータにて実現させる因果構造獲得装置の制御プログラム(因果構造獲得プログラム)、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The causal structure acquisition apparatus may be realized by a computer. In this case, the control program for the causal structure acquisition apparatus that causes the computer to operate the causal structure acquisition apparatus by operating the computer as each of the above means. (Causal structure acquisition program) and a computer-readable recording medium on which it is recorded also fall within the scope of the present invention.
以上のように、本発明に係る因果構造獲得装置は、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データを測定データ記憶部から取得し、該取得した測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定する変数間関係生成手段を備える構成である。 As described above, the causal structure acquisition device according to the present invention acquires a plurality of sets of measurement data of two variables selected from a variable group including a plurality of variables from the measurement data storage unit, and acquires the acquired measurement data. Based on this, the test statistic for the independence of the two variables is obtained. If the test statistic is greater than the upper threshold, there is a causal relationship between the two variables. If the test statistic is smaller than the lower threshold, There is no causal relationship between the two variables, and if the test statistic is between two thresholds, a variable relationship generating means for determining that there is no causal relationship between the two variables. It is the structure provided with.
また、本発明に係る因果構造獲得方法は、因果構造獲得装置による因果構造獲得方法であって、上記因果構造獲得装置が備える変数間関係生成手段が、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データを測定データ記憶部から取得し、該取得した測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定する変数間関係生成ステップを含む方法である。 Also, the causal structure acquisition method according to the present invention is a causal structure acquisition method by a causal structure acquisition apparatus, wherein the inter-variable relationship generation means provided in the causal structure acquisition apparatus is selected from a variable group including a plurality of variables. Obtain multiple sets of measurement data of two variables from the measurement data storage unit, obtain the test statistic of independence of the two variables based on the acquired measurement data, and if the test statistic is greater than the upper limit threshold For example, there is a causal relationship between the two variables. If the test statistic is smaller than the lower threshold, there is no causal relationship between the two variables. If the test statistic is between the two thresholds, the This is a method including an inter-variable relationship generation step for determining that there is no causal relationship between two variables.
それゆえ、検定統計量の大きいものを自動的に因果関係を有する2つの変数として決定できるので、変数群に含まれる変数間の因果関係の有無を容易に決定できる。また、上限・下限の2つの閾値を用いるため、因果関係があるかどうかわからない状態を判断することができる。よって、この因果関係があるかどうかわからない状態が因果関係が有る/因果関係が無いのいずれであるかを、検定統計量以外の観点からの検討に基づいて、決定することが可能となる。よって、診断や予測等の推論システムで用いる知識情報の因果構造を簡便に獲得することが可能となるという効果を奏する。 Therefore, since a variable having a large test statistic can be automatically determined as two variables having a causal relationship, the presence or absence of a causal relationship between variables included in the variable group can be easily determined. In addition, since two threshold values of the upper limit and the lower limit are used, it is possible to determine a state in which it is not known whether there is a causal relationship. Therefore, it is possible to determine whether a state where it is not known whether there is a causal relationship is a causal relationship / no causal relationship based on examination from a viewpoint other than the test statistic. Therefore, there is an effect that it is possible to easily acquire the causal structure of the knowledge information used in the inference system such as diagnosis and prediction.
本発明の一実施の形態について図1から図17に基づいて説明すれば、以下のとおりである。 One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本実施の形態に係る因果構造獲得装置10の構成の概略を示す機能ブロック図である。図2は、因果構造獲得装置10の機能の概略を示す説明図である。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of the configuration of a causal
因果構造獲得装置10は、測定データおよび事前知識から、データへの当てはまりが良く、人が見てわかり易い、有効な因果構造の獲得を支援する装置である。
The causal
具体的には、図2に示すように、因果構造獲得装置10は、例えば、ある品質検査の複数の測定項目である変数(印圧、印刷速度、はんだ粘度、温度、はんだ量、加熱時間、フィレット面積)の測定データから、変数間の因果関係の有無を決定して、因果関係のある変数同士を矢線で連結して表示する機能を有する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the causal
因果構造獲得装置10は、特に以下の機能を有する。
(1)2つの変数の独立性の検定統計量を求め、検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定して、因果関係の程度に応じた線種の矢線を表示する。
(2)変数の種類の性質を利用し、余分な矢線を削除する。
(3)着目する目的変数までのルートが無い場合は、ルートができるまで閾値(変動閾値)を小さくする。
(4)検定統計量の大小により線種(実線や点線、あるいは線の太さなど)を変えて因果構造を表示する。
The causal
(1) Obtain the test statistic of independence of two variables. If the test statistic is larger than the upper threshold, there is a causal relationship between the two variables. If the test statistic is smaller than the lower threshold, There is no causal relationship between two variables, and if the test statistic is between two thresholds, it is determined that there is no causal relationship between the two variables, and the degree of causal relationship Displays the arrow of the line type corresponding to.
(2) Using the nature of the type of variable, delete extra arrows.
(3) When there is no route to the target variable of interest, the threshold value (variation threshold value) is decreased until a route is created.
(4) The causal structure is displayed by changing the line type (solid line, dotted line, line thickness, etc.) according to the magnitude of the test statistic.
なお、本実施の形態の因果構造獲得装置10では、1つの変数群に対して、数10〜数100程度の測定データがあれば、十分な精度で因果構造を決定することができる。
In addition, in the causal
つづいて、因果構造獲得装置10の機能を詳細に説明する。図1に示すように、因果構造獲得装置10は、変数間関係生成部(変数間関係生成手段)11、矢線決定部12、ルート有無判定部13、因果構造出力編集部(表示手段)14、データ入力部15、種別毎変数記憶部21、先行関係格納部22、測定データ記憶部23を備えて構成されている。
Next, the function of the causal
変数間関係生成部11は、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データを測定データ記憶部23から取得し、該取得した測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定する。
The inter-variable
また、変数間関係生成部11は、上記下限の閾値より小さい変動閾値を設定し、上記検定統計量が該変動閾値と上記下限の閾値との間である場合を2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定しながら、着目する2つの変数間が、直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に因果関係が有る、あるいは、因果関係があるかどうかわからない状態であると決定されるまで、該変動閾値を小さくする。
Further, the inter-variable
また、変数間関係生成部11は、変数毎に他の変数との因果関係の有無をあらかじめ規定した因果関係規定情報(変数の種類と性質に対応付けられた、変数の分類)に従って、上記決定した因果関係の有無を変更する。
In addition, the inter-variable
矢線決定部12は、2つの変数の独立性の検定統計量に基づいて、矢線の線種を決定する。なお、2つの変数を連結する接続線の形状や線種は、変数間の因果関係の程度を表現したものであれば、矢線や実線/点線等に限定されず、適宜変更可能である。
The arrow
ルート有無判定部13は、着目する変数間が、直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に連結されているか否かを判定する。
The route presence /
因果構造出力編集部14は、変数群に含まれる変数を、因果関係がある2つの変数を連結する矢線(接続線)とともに表示する。また、因果構造出力編集部14は、着目する変数、および該着目する変数と直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に因果関係がある変数のみを、矢線(接続線)とともに表示する。
The causal structure
データ入力部15は、変数、変数間の先行関係、測定データを、ユーザあるいは外部から取得して、それぞれ、種別毎変数記憶部21、先行関係格納部22、測定データ記憶部23に格納する。
The
種別毎変数記憶部21、先行関係格納部22、測定データ記憶部23としては、ハードディスクやメモリ等が利用できる。
As the type-specific
ここで、図3は、先行関係格納部22に格納される変数の項目名のテーブルの具体例を示す説明図である。図3に示すように、先行関係格納部22には、変数の項目名(印圧、印刷速度、加熱時間、温度、はんだ粘度、はんだ量、フィレット面積)がテーブル形式で格納されている。なお、種別毎変数記憶部21および測定データ記憶部23に格納されるデータのデータ構造については後述する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of a variable item name table stored in the preceding
つぎに、図4は、因果構造獲得装置10における処理の概略を示すフローチャートである。
Next, FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing in the causal
図4に示すように、ユーザがデータ入力部15を介して、変数、変数の分類、先行関係を入力する(S11、S12、S13)。そして、変数および変数の分類のデータは、種別毎変数記憶部21に格納される。また、先行関係のデータは、先行関係格納部22に格納される。なお、測定データは、あらかじめデータ入力部15を介して、測定データ記憶部23に格納されている。ただし、データ入力部15は、変数、変数の分類、先行関係、測定データ等の各種データを、ユーザの入力から取得してもよいし、外部の装置から取得するように構成されていてもよい。
As shown in FIG. 4, the user inputs variables, variable classifications, and precedence relationships via the data input unit 15 (S11, S12, S13). The variable and variable classification data are stored in the type-specific
ここで、図5は、因果構造獲得装置10で扱う変数の種類(因果関係規定情報)の説明図である。また、図6は、ユーザが変数および変数の分類を入力するための画面表示例である。なお、図6の画面は、データ入力部15の制御によって表示される。
Here, FIG. 5 is an explanatory diagram of the types of variables (causal relationship defining information) handled by the causal
図5に示すように、因果構造獲得装置10で扱う変数には、制御変数、共変量変数、中間/目的特性変数の3種類がある。 As shown in FIG. 5, there are three types of variables handled by the causal structure acquisition apparatus 10: control variables, covariate variables, and intermediate / objective characteristic variables.
制御変数は、ユーザが調整できるパラメータである。そして、制御変数は、先行関係(変数の出現順序)の一番最初に現れる変数であるため、他の変数から入ってくる矢線がない。 The control variable is a parameter that can be adjusted by the user. Since the control variable is the variable that appears first in the preceding relationship (the order in which the variables appear), there is no arrow line coming from another variable.
共変量変数は、中間/目的特性変数に影響されない。そのため、共変量変数には、中間/目的特性変数から入ってくる矢線がない。これにより、巡回するルートの生成が防止できる。 Covariate variables are not affected by intermediate / target characteristic variables. Therefore, covariate variables do not have an arrow line coming from an intermediate / target characteristic variable. As a result, the generation of a route to go around can be prevented.
中間/目的特性変数は、制約のない変数であり、先行関係があればそれに従う。 The intermediate / objective characteristic variable is an unconstrained variable and follows any preceding relationship.
また、図6に示すような入力画面を用いて、変数の分類をユーザが入力する。この入力画面では、変数一覧と、該変数一覧に表示された変数を制御変数、共変量変数、中間/目的特性変数のいずれかに設定する分類入力欄が設けられている。この分類入力欄では、先行関係が有る場合は変数を横に並べ、無い場合は縦に並べる。つまり、変数の先行関係と変数の種類の分類とを同時に設定できるようになっている。 In addition, the user inputs a variable classification using an input screen as shown in FIG. In this input screen, there are provided a variable list and a classification input field for setting a variable displayed in the variable list as one of a control variable, a covariate variable, and an intermediate / target characteristic variable. In this classification input field, variables are arranged horizontally when there is a preceding relationship, and vertically when there is no relationship. That is, it is possible to simultaneously set the variable precedence relationship and the variable type classification.
つづいて、図4のステップS14では、因果構造獲得装置10が、データから因果構造を決定し、変数間関係テーブル(後述)を作成する。なお、このステップS14における処理の詳細については後述する。
Subsequently, in step S14 of FIG. 4, the causal
つぎに、因果構造出力編集部14が、表示した因果構造の矢線に対する修正をユーザから受け付け、変数間関係テーブルを修正する(S15)。そして、ユーザによる終了の入力によって、処理を終了する(S16)。
Next, the causal structure
図7は、データから因果構造を決定する処理(図4のS14)の詳細を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing details of the process for determining the causal structure from the data (S14 in FIG. 4).
上述のように、因果構造獲得装置10では、変数間関係生成部11が、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データを測定データ記憶部23から取得し、該取得した測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定する。具体的には、図7のフローチャートの例では、検定統計量が2σ(上限の閾値)以上の変数間(相関関係が高く、確実に接続される)には実線を引き、検定統計量が1σ(下限の閾値)以上2σ(上限の閾値)未満の変数間(相関関係が低く、接続されるかどうかわからない)には点線を引き、それ以外(1σ(下限の閾値)未満)の変数間には矢線を引かないように、変数間関係テーブル(図9(a))に設定する。
As described above, in the causal
検定統計量を求めるために、まず、2つの変数の測定データに基づいて、2つの変数間の相関係数(偏相関係数)を求める。つぎに、検定統計量を、2つの変数間の相関係数(偏相関係数)に基づき、下記の数式1に従って算出する(S21)。 In order to obtain the test statistic, first, a correlation coefficient (partial correlation coefficient) between the two variables is obtained based on the measurement data of the two variables. Next, the test statistic is calculated according to the following formula 1 based on the correlation coefficient (partial correlation coefficient) between the two variables (S21).
つぎに、検定統計量の標準偏差を計算する(S22)。統計検定量は、t分布に従っているため、標準偏差は数式2に従って算出する(S21)。 Next, the standard deviation of the test statistic is calculated (S22). Since the statistical test amount follows the t distribution, the standard deviation is calculated according to Equation 2 (S21).
ここで、図8は、変数間関係生成部11が、検定統計量から変数間の因果関係の程度を決定する手法を説明する説明図である。
Here, FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a method in which the inter-variable
そして、矢線決定部12は、検定統計量が、あらかじめ設定された検定統計量−線種の関係のどの範囲にあるかに従って、矢線の線種を決定する。図8の例では、検定統計量が2σ以上の変数間には実線を引き(S23、S24)、検定統計量が1σ以上2σ未満の変数間には点線を引き(S25、S26)、それ以外の変数間には矢線を引かないように設定することが示されている(S27)。矢線決定部12は、すべての変数間について、矢線の線種の決定を行う(S28)。なお、上限および下限の閾値の値(1σ、2σ)は一例であって、測定データ等に応じて、適宜変更可能である。
Then, the arrow
図9は、上記の説明に対応する簡単な例を示す説明図であり、(a)は変数間関係テーブル、(b)は(a)の変数間関係テーブルに基づいて表示した因果構造である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a simple example corresponding to the above description, where (a) is a variable relation table, and (b) is a causal structure displayed based on the variable relation table of (a). .
図9(a)に示すように、検定統計量が2σ以上の変数間、すなわち、「印刷速度−はんだ量」「加熱温度−フィレット面積」「はんだ粘度−はんだ量」「はんだ量−フィレット面積」「はんだ粘度−印刷速度」には、実線の矢線を引くことを示す“○”が設定されている。また、検定統計量が1σ以上2σ未満の変数間、すなわち、「印圧−はんだ量」「温度−はんだ粘度」「はんだ粘度−フィレット面積」には、点線の矢線を引くことを示す“●”が設定されている。また、検定統計量が1σ未満の変数間、すなわち、上記以外の変数間には、矢線を引かないことを示す“×”が設定されている。図9(b)は、因果構造出力編集部14が、図9(a)の設定に基づいて表示した因果構造である。
As shown in FIG. 9 (a), between test variables whose test statistics are 2σ or more, that is, “printing speed—solder amount”, “heating temperature—fillet area”, “solder viscosity—solder amount”, “solder amount—fillet area”. In the “solder viscosity-printing speed”, “◯” indicating that a solid arrow is drawn is set. In addition, between the variables whose test statistic is 1σ or more and less than 2σ, that is, “printing pressure−solder amount”, “temperature—solder viscosity”, “solder viscosity—fillet area” indicates that a dotted arrow is drawn. "Is set. In addition, “×” indicating that no arrow line is drawn is set between variables whose test statistic is less than 1σ, that is, between variables other than the above. FIG. 9B shows a causal structure displayed by the causal structure
ここで、図9(a)において、「はんだ量−フィレット面積」「加熱時間−フィレット面積」「はんだ粘度−フィレット面積」に因果関係が無いと設定された場合、これらの変数間には実線あるいは点線の矢線が引かれなくなる。その結果、制御変数(印圧、印刷速度、加熱時間)から目的変数(フィレット面積)へのルートがなくなる。 Here, in FIG. 9A, when it is set that there is no causal relationship between “solder amount—fillet area”, “heating time—fillet area”, and “solder viscosity—fillet area”, a solid line between these variables or The dotted arrows are not drawn. As a result, there is no route from the control variable (printing pressure, printing speed, heating time) to the target variable (fillet area).
そこで、ルート有無判定部13が、着目する処理変数(印圧)から目的変数(フィレット面積)へのルートを検索する(S29)。そして、着目するルートに線が引かれていなければ(S30でNO)、矢線決定部12が、着目するルートに線が引かれるまで変動閾値を下限の閾値より小さして、線を設定する(S31)。具体的には、矢線決定部12が、変動閾値を下限の閾値1σより小さく設定して、検定統計量が変動閾値以上1σ未満の変数間に一点鎖線を引くように、この条件を満たす変数間に“▲”を設定する。
Therefore, the route presence /
なお、この例では、上限の閾値、下限の閾値、変動閾値を用いて、変数間の因果関係の程度を決定しているが、閾値の数は2つ以上であれば任意に選択できる。また、変数間の因果関係の程度を線種(実線、点線等)で区別しているが、線の太さや色、あるいはそれらの組み合わせによって区別するようにしてもよい。 In this example, the degree of the causal relationship between variables is determined using the upper limit threshold, the lower limit threshold, and the variation threshold. However, the number of thresholds can be arbitrarily selected as long as it is two or more. Further, although the degree of causal relationship between variables is distinguished by line types (solid line, dotted line, etc.), they may be distinguished by line thickness and color, or a combination thereof.
図10(a)は、上記一点鎖線の矢線を設定した変数間関係テーブルの例、図10(b)は、図10(a)に基づく因果関係の表示である。図10(b)に示すように、検定統計量が変動閾値以上で1σより小さい矢線(一点鎖線)を引くことで、「印圧−フィレット面積」に矢線が引かれる。なお、一点鎖線の矢線は2つの変数の相関関係が低くく、因果推論に使えないため、ユーザに対して警告(ワーニング)を出す。 FIG. 10A is an example of an inter-variable relationship table in which the one-dot chain line arrow is set, and FIG. 10B is a display of the causal relationship based on FIG. As shown in FIG. 10B, an arrow line is drawn to “printing pressure-fillet area” by drawing an arrow line (dashed line) having a test statistic greater than or equal to the variation threshold and smaller than 1σ. In addition, since the correlation of two variables is low and the arrow line of a dashed-dotted line cannot be used for causal reasoning, a warning (warning) is issued to the user.
なお、着目する処理変数および着目する目的変数は、因果構造出力編集部14の制御に基づき、ユーザが任意に設定できる。
Note that the target processing variable and the target variable of interest can be arbitrarily set by the user based on the control of the causal structure
以上のように、因果構造獲得装置10によれば、因果関係が確かな変数間を接続する矢線は実線で、因果関係が不確かな矢線は点線といったように、区別して表示できる。
As described above, according to the causal
なお、点線の矢線は、因果構造出力編集部14の制御に従って、ユーザが削除あるいは実線への変更を行ってもよい。また、因果構造の表示に、相関係数などの判断指標をあわせて表示してもよい。
Note that the dotted arrow line may be deleted or changed to a solid line by the user in accordance with the control of the causal structure
また、矢線の数に応じて、不確かな矢線(点線で表示)を増減させたり、指定された数だけ矢線を表示するように、因果関係が確かな矢線から順に表示する矢線として設定してもよい。 In addition, according to the number of arrow lines, increase or decrease the number of uncertain arrow lines (displayed with dotted lines), or display the specified number of arrow lines so that the causal relationship is displayed in order from the arrow line with a certain causal relationship. May be set as
本実施の形態では、矢線の有無を、対応する変数同士が独立・条件付独立であるかで判断している。すなわち、閾値より大きければ独立と判断する。従来、例えば5%有意で判断することが行われていたが、十分なデータ数が無いと正確な判定ができない。すなわち、データが少ないと分布が広がる。そのため、本実施の形態では、1つの閾値により独立検定をするのではなく、上限・下限の2つの閾値を用いて、検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない状態であると決定する。そして、因果関係の程度に応じて矢線の線種を決めている。 In the present embodiment, the presence or absence of an arrow line is determined based on whether the corresponding variables are independent or conditionally independent. That is, it is determined as independent if it is larger than the threshold. Conventionally, for example, a determination of 5% significance has been made, but an accurate determination cannot be made without a sufficient number of data. In other words, the distribution increases when there is little data. Therefore, in this embodiment, independent testing is not performed with one threshold value, but the upper and lower threshold values are used, and if the test statistic is larger than the upper threshold value, a causal relationship is established between the two variables. If the test statistic is smaller than the lower threshold, there is no causal relationship between the two variables. If the test statistic is between the two thresholds, there is a causal relationship between the two variables. It is determined that the state is unknown. The line type of the arrow line is determined according to the degree of causality.
つづいて、変数の種類および性質から変数間関係を決定する処理について説明する。なお、この処理は、変数間関係生成部11が行う。
Next, processing for determining the inter-variable relationship from the type and nature of the variable will be described. This process is performed by the inter-variable
図11は、変数の種類による性質を使って不要な矢線を自動で削除する処理を示す説明図である。なお、変数の種類および性質は、図5に示したとおりである。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing a process of automatically deleting unnecessary arrow lines using the property depending on the type of variable. Note that the types and properties of the variables are as shown in FIG.
図11の例では、制御変数には入ってくる矢線がない性質を利用して、印刷速度(パラメータ)にはんだ粘度(中間特性)から入っている矢線が削除されている。このように、変数の種類の性質を利用することで、不要な矢線を削除できる。 In the example of FIG. 11, the arrow line that is included in the printing speed (parameter) from the solder viscosity (intermediate characteristic) is deleted by utilizing the property that the control variable does not have an arrow line. In this way, unnecessary arrow lines can be deleted by using the nature of the type of variable.
また、変数間関係生成部11は、変数の種類および性質を利用して、変数間関係テーブルの全体をある程度まで設定する。
Further, the inter-variable
図12は、変数の種類と性質から自動的に決定される変数間関係テーブルの例である。 FIG. 12 is an example of an inter-variable relationship table that is automatically determined from the type and nature of the variable.
図12に示すように、変数間関係生成部11は、変数の種類が設定された時点で、図5に示した性質に基づいて、矢線が引かれる可能性がある変数間には“△”、矢線が引かれる可能性がない変数間には“×”を設定する。
As shown in FIG. 12, the inter-variable
つぎに、図13は、図12に示した変数間関係テーブルを、ルートの上流側にくる変数から順に、すなわち、制御変数、共変量変数、中間/目的特性変数の順でソートした例である。 Next, FIG. 13 is an example in which the inter-variable relationship table shown in FIG. 12 is sorted in order from the variable upstream of the route, that is, in the order of control variable, covariate variable, and intermediate / target characteristic variable. .
図13に示すように、変数間関係テーブルをソートすると、変数が先行関係の順序で並ぶことになる。そして、接続された2変数のうち下流側にある子変数から上流側にある親変数への矢線はありえないので、変数間関係テーブルの右上半分の欄はすべて“×”が設定されるはずである。このように、変数間関係テーブルを先行関係順に変数を並び変えることにより、変数間関係テーブルの矛盾を発見できる。なお、図12の表示画面において「先行関係順」のチェックボックスを選択することで、図13の状態に変換されるようになっている。 As shown in FIG. 13, when the variable relationship table is sorted, the variables are arranged in the order of the preceding relationship. And since there cannot be an arrow line from the child variable on the downstream side to the parent variable on the upstream side of the two connected variables, all the columns in the upper right half of the intervariable relationship table should be set to “x”. is there. As described above, by rearranging the variables in the inter-variable relationship table in the order of the prior relationship, inconsistencies in the inter-variable relationship table can be found. It should be noted that the state shown in FIG. 13 is converted by selecting the “preceding relationship order” check box on the display screen of FIG.
さらに、図14は、ユーザが入力した事前知識に基づいて、変数間関係テーブルを修正した例である。 Furthermore, FIG. 14 is an example in which the intervariable relationship table is modified based on prior knowledge input by the user.
ここで、事前知識として、「印圧と印刷速度は温度に関係がない」「はんだ粘度ははんだ量に関係する」の情報が設定されているとする。このとき、変数間関係生成部11は、これらの事前知識に基づいて、「印圧ー温度」「印刷速度−温度」を“×”に、「はんだ粘度−はんだ量」を“○”に修正する。また、右上に“△”あるいは“○”を設定すると警告(ワーニング)を出す。
Here, as prior knowledge, information that “printing pressure and printing speed are not related to temperature” and “solder viscosity is related to solder amount” is set. At this time, the inter-variable
なお、事前知識は、ユーザがあらかじめ設定しておいてもよいし、図13の変数間関係テーブルを見ながら入力してもよい。また、事前知識のデータ構造は、変数間関係テーブルとの対応関係が取得できれば、任意の形式が利用できる。 The prior knowledge may be set in advance by the user, or may be input while viewing the intervariable relationship table in FIG. The prior knowledge data structure can be in any format as long as the correspondence relationship with the intervariable relationship table can be acquired.
そして、図14のように確定した変数間関係テーブルが得られると、“△”が設定されたの変数間のみについて、検定統計量を計算して、矢線の線種を決定すればよい。よって、図7のステップS28は、図14の変数間関係テーブルにおいて“△”が設定されたすべての変数間について処理すればよいことになる。 Then, when the determined intervariable relationship table is obtained as shown in FIG. 14, the test statistic is calculated only for the variables for which “Δ” is set, and the line type of the arrow line is determined. Therefore, step S28 in FIG. 7 may be processed for all variables for which “Δ” is set in the inter-variable relationship table in FIG.
図15は、因果構造獲得装置10の処理の詳細を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、上述した処理をまとめたものである。
FIG. 15 is a flowchart showing details of processing of the causal
まず、ユーザが変数の定義を行い、変数の種類ごとに分類し、因果構造獲得装置10に入力する。また、中間特性の中から着目する目的変数を指定する(S101)。
First, a user defines a variable, classifies the variable by type, and inputs the variable to the causal
つぎに、因果構造獲得装置10が、変数の種類ごとに分類された変数を、種別毎変数記憶部21に格納する(S102)。
Next, the causal
次に、ユーザが、先行関係がわかっていれば、因果構造獲得装置10に入力する(S103)。 Next, if the user knows the preceding relationship, the user inputs it to the causal structure acquisition apparatus 10 (S103).
つぎに、因果構造獲得装置10が、入力された先行関係を先行関係格納部22に格納する(S104)。そして、因果構造獲得装置10が、種別毎変数記憶部21のデータと先行関係格納部22のデータから、変数間関係生成部11にて変数間関係テーブルを生成する(S105)。そして、因果構造獲得装置10が、変数間関係生成部11にて生成した変数間関係テーブルを先行関係順にソートし、矛盾がないかチェックする(S106)。
Next, the causal
つぎに、ユーザが、事前に変数間の関係の有無がわかっていれば、変数間関係テーブルを修正する(S107)。 Next, if the user knows in advance whether or not there is a relationship between variables, the variable relationship table is modified (S107).
つぎに、因果構造獲得装置10が、矢線決定部12で、測定データ記憶部23に格納されている、測定データを読み出す(S108)。そして、因果構造獲得装置10が、矢線決定部12で、変数間関係テーブルの“△”が付いている変数の対を抜き出す(S109)。そして、因果構造獲得装置10が、矢線決定部12で、変数間の検定統計量およびその標準偏差を計算する(S110)。そして、因果構造獲得装置10が、検定統計量が2σ以上の場合、実線で矢線が有るものとする。また、1σ以上2σ未満の場合、点線で矢線があるものとする。また、それ以下は矢線が無いものとする(S111)。
Next, the causal
つぎに、因果構造獲得装置10が、ルート有無判定部13で、処理変数から目的変数までのルートがあるかを判定する(S112)。そして、ルートが無ければ、ルートが出来るまで統計検定量が1σ以下の矢線を一点鎖線として追加していく(S113)。そして、因果構造獲得装置10が、因果構造出力編集部14に、自動で作成した因果構造を出力(確実な矢線は実線、不確実な矢線は点線など)する(S114)。
Next, the causal
つぎに、ユーザが、作成された因果構造で、変更する箇所(点線で表示されている矢線があれば変更する(S115)。 Next, in the created causal structure, the user changes the location to be changed (if there is an arrow line displayed with a dotted line (S115)).
つぎに、因果構造獲得装置10が、因果構造出力編集部14に、変更結果を反映する。このとき、一点鎖線の矢線がある場合は、相関が低いので因果推論の結果が正確に出ないことを警告(ワーニング)として出力する(S116)。
Next, the causal
図16(a)は、上記の処理を経て得られた最終的な変数間関係テーブルの例であり、図16(b)は、図16(a)に基づく因果構造の表示である。 FIG. 16A is an example of a final inter-variable relationship table obtained through the above processing, and FIG. 16B is a display of the causal structure based on FIG.
図16(a)に示すように、「印圧−はんだ量」「印刷速度−はんだ量」「加熱温度−フィレット面積」「温度−はんだ粘度」「はんだ粘度−はんだ量」「はんだ量−フィレット面積」に“○”が設定されている。そして、図16(b)に示すように、これらの変数が実線の矢線で接続されている。 As shown in FIG. 16A, “printing pressure−solder amount”, “printing speed—solder amount”, “heating temperature—fillet area”, “temperature—solder viscosity”, “solder viscosity—solder amount”, “solder amount—fillet area”. "" Is set to "". Then, as shown in FIG. 16B, these variables are connected by solid arrows.
ここで、図17は、因果構造出力編集部14による表示方式の一例を示す説明図である。
Here, FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an example of a display method by the causal structure
因果構造出力編集部14は、着目する目的変数のみのルートだけを表示する機能を有する。図17に示すように、はんだ量を目的変数とすると、はんだ量に至るルートのみを表示する。このように、着目する目的変数に至るルートだけを表示すると、複雑な因果構造が見易くなる。なお、着目する変数を含むルート、すなわち、着目する変数よりも上流の変数のみではなく、下流の変数も表示してもよい。また、着目する変数よりも下流の変数のみを表示してもよい。
The causal structure
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、例えば、以下のように構成することができる。 The present invention can be configured as follows, for example.
本発明の因果構造獲得手法は、変数間に因果関係があるかを判断する際、独立かどうかの検定を固定の閾値で行うのではなく、検定統計量の大きいものを選択することによって行う方法であってもよい。例えば、検定統計量の標準偏差の1σ以上のものを選択する。 The causal structure acquisition method of the present invention is a method for determining whether or not there is a causal relationship between variables, not by performing a test for independence with a fixed threshold value, but by selecting a test with a large test statistic. It may be. For example, a test statistic with a standard deviation of 1σ or more is selected.
また、本発明の因果構造獲得手法は、着目する目的変数までのルートが無い場合、そのルートが出来るまで矢線を設定していく方法であってもよい。 Further, the causal structure acquisition method of the present invention may be a method of setting an arrow line until a route to the target variable of interest is found when there is no route.
また、本発明の因果構造獲得手法は、変数の種類に分類し、その性質に従って余分な矢線を削除する方法であってもよい。 In addition, the causal structure acquisition method of the present invention may be a method of classifying variables into types and deleting unnecessary arrow lines in accordance with their properties.
また、本発明の因果構造獲得手法は、事前に人が持っている変数の順番、変数の種類あるいは矢線の有無といった事前知識として入力された情報を活用して矢線の削除あるいは追加を行う方法であってもよい。 In addition, the causal structure acquisition method of the present invention deletes or adds an arrow line by using information input as prior knowledge such as the order of variables, types of variables, or presence / absence of arrow lines in advance. It may be a method.
また、本発明の因果構造獲得手法は、変数の先行関係と変数の種類を同時に設定する方法であってもよい。 In addition, the causal structure acquisition method of the present invention may be a method of setting the preceding relationship of variables and the type of variables at the same time.
また、本発明の因果構造獲得手法は、変数間の関係を、先行関係順にソートする方法であってもよい。これにより、容易に矛盾を判断できる。 In addition, the causal structure acquisition method of the present invention may be a method of sorting relationships between variables in the order of prior relationship. Thereby, a contradiction can be easily determined.
また、本発明の因果構造獲得手法は、着目している目的変数へのルートだけを表示する方法であってもよい。また、因果構造を画面上に表示し、検定統計量の大小により線種(実線や点線、あるいは線の太さなど)を変えて表示してもよい。 Further, the causal structure acquisition method of the present invention may be a method of displaying only the route to the target variable of interest. Further, the causal structure may be displayed on the screen, and the line type (solid line, dotted line, line thickness, etc.) may be changed depending on the magnitude of the test statistic.
最後に、因果構造獲得装置10の各ブロック、特に変数間関係生成部11、矢線決定部12、ルート有無判定部13、因果構造出力編集部14は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Finally, each block of the causal
すなわち、因果構造獲得装置10は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである因果構造獲得装置10の制御プログラム(因果構造獲得プログラム)のプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記因果構造獲得装置10に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the causal
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、因果構造獲得装置10を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
Further, the causal
知識情報の因果構造を簡便に獲得することができるため、因果構造を用いた診断や予測等の推論システムの構築に広く適用できる。 Since the causal structure of knowledge information can be easily obtained, it can be widely applied to the construction of inference systems such as diagnosis and prediction using the causal structure.
10 因果構造獲得装置
11 変数間関係生成部(変数間関係生成手段)
12 矢線決定部
13 ルート有無判定部
14 因果構造出力編集部(表示手段)
15 データ入力部
21 種別毎変数記憶部
22 先行関係格納部
23 測定データ記憶部
10 causal
12 arrow
15
Claims (9)
上記変数間関係生成手段はさらに、上記下限の閾値より小さい変動閾値を設定し、上記検定統計量が該変動閾値と上記下限の閾値との間である場合を2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない第2の状態であると決定しながら、着目する2つの変数間が、直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に因果関係が有る、あるいは、因果関係があるかどうかわからない状態であると決定されるまで、該変動閾値を小さくすることを特徴とする因果構造獲得装置。 A plurality of sets of measurement data of two variables selected from a variable group including a plurality of variables are acquired from the measurement data storage unit, and an independence test statistic of the two variables is obtained based on the acquired measurement data. If the test statistic is larger than the upper threshold, there is a causal relationship between the two variables, and if the test statistic is smaller than the lower threshold, there is no causal relationship between the two variables. If the quantity is between two thresholds, the variable relation generating means for determining that the two states are in a first state where it is not known whether or not there is a causal relationship between the two variables ,
The inter-variable relationship generating means further sets a variation threshold smaller than the lower threshold, and when the test statistic is between the variation threshold and the lower threshold, there is a causal relationship between the two variables. Whether or not there is a causal relationship between the two variables of interest, directly or indirectly through other variables, while determining that the second state is unknown. A causal structure acquisition apparatus characterized in that the fluctuation threshold value is reduced until it is determined that the state is unknown .
上記因果構造獲得装置が備える変数間関係生成手段が、複数の変数を含む変数群より選択された2つの変数の複数組の測定データを測定データ記憶部から取得し、該取得した測定データに基づいて当該2つの変数の独立性の検定統計量を求め、該検定統計量が上限の閾値より大きければ当該2つの変数間には因果関係が有る、該検定統計量が下限の閾値より小さければ当該2つの変数間には因果関係が無い、該検定統計量が2つの閾値の間であれば当該2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない第1の状態であると決定する変数間関係生成ステップを含み、
上記変数間関係生成ステップにおいてさらに、上記下限の閾値より小さい変動閾値を設定し、上記検定統計量が該変動閾値と上記下限の閾値との間である場合を2つの変数間には因果関係があるかどうかわからない第2の状態であると決定しながら、着目する2つの変数間が、直接的に、あるいは、他の変数を介して間接的に因果関係が有る、あるいは、因果関係があるかどうかわからない状態であると決定されるまで、該変動閾値を小さくすることを特徴とする因果構造獲得方法。 A causal structure acquisition method by a causal structure acquisition apparatus,
The inter-variable relationship generation means provided in the causal structure acquisition apparatus acquires a plurality of sets of measurement data of two variables selected from a variable group including a plurality of variables from the measurement data storage unit, and based on the acquired measurement data If the test statistic is greater than the upper threshold, there is a causal relationship between the two variables, and if the test statistic is smaller than the lower threshold, There is no causal relationship between two variables. If the test statistic is between two thresholds, the relationship between variables is determined to be a first state in which it is not known whether there is a causal relationship between the two variables. a generation step seen including,
In the inter-variable relationship generation step, a variation threshold smaller than the lower threshold is set, and when the test statistic is between the variation threshold and the lower threshold, there is a causal relationship between the two variables. Whether or not there is a causal relationship between the two variables of interest, directly or indirectly through other variables, while determining that the second state is unknown. A causal structure acquisition method characterized by reducing the fluctuation threshold until it is determined that the state is unknown .
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