JP5444822B2 - Genetic processing apparatus, genetic processing method and program - Google Patents

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本発明は、遺伝的処理装置、遺伝的処理方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to a genetic processing apparatus, a genetic processing method, and a program.

遺伝的アルゴリズムまたは遺伝的プログラミングといった進化的計算を用いたフィルタ列の生成方法が知られている。この方法は、フィルタ列に対し、交叉、突然変異および選択等の操作を複数回繰返し、新たなフィルタ列を生成する。このような進化的計算を用いたフィルタ列の生成方法によれば、実際の各応用事例に対して最適であり、解析的に得ることが困難な複雑な構造のフィルタ列を、より少ない労力で設計することができる。   A filter string generation method using evolutionary computation such as a genetic algorithm or genetic programming is known. In this method, operations such as crossover, mutation, and selection are repeated a plurality of times for a filter row to generate a new filter row. According to such a filter string generation method using evolutionary computation, a filter string having a complex structure that is optimal for each actual application case and difficult to obtain analytically can be obtained with less effort. Can be designed.

前薗正宜 他2名、「遺伝的アルゴリズムによる画像フィルタ設計の研究」、[online]、コンピュータ利用教育協議会、[2008年3月20日検索]、インターネット<URL:http://www.ciec.or.jp/event/2003/papers/pdf/E00086.pdf>Masayoshi Maebuchi and two others, “Study on Image Filter Design Using Genetic Algorithm” [online], Computer Utilization Education Council, [March 20, 2008 search], Internet <URL: http: //www.ciec. or.jp/event/2003/papers/pdf/E00086.pdf>

しかしながら、このような進化的計算によって生成されたフィルタ列においては、同じフィルタ部品が複数連なる繰り返し部分が出現することもある。この場合、フィルタ列の演算に無駄が多く、したがって演算コストが無駄にかさんでしまうこともありうる。   However, in the filter row generated by such evolutionary calculation, a repeated portion in which a plurality of the same filter components are connected may appear. In this case, the calculation of the filter row is wasteful, and thus the calculation cost may be wasted.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、複数の処理部品のうちの一の処理部品を2以上の処理部品に分割する分割部と、を備え、分割部は、統合部により2以上の処理部品を統合して置き換えられた一の処理部品を、2以上の処理部品の組に分割する遺伝的処理装置、並びに、当該遺伝的処理装置に関する遺伝的処理方法およびプログラムを提供する。
本発明の第2の態様においては、入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、を備え、複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、統合部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を統合して、統合するフィルタ部品の数分の強度で変換を行う統合フィルタ部品に置き換える遺伝的処理装置、並びに、当該遺伝的処理装置に関する遺伝的処理方法およびプログラムを提供する。
本発明の第3の態様においては、入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、を備え、複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、統合部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品による変換が、同一の一のフィルタ部品による変換と同じとなる場合に、当該同一の2以上のフィルタ部品を、同一の一のフィルタ部品に置き換える遺伝的処理装置、並びに、当該遺伝的処理装置に関する遺伝的処理方法およびプログラムを提供する。
本発明の第4の態様においては、入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、を備え、複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、統合部は、フィルタ部品の列が繰り返し連結されている繰り返し部分を統合して、フィルタ部品の列による変換を繰り返し数分の強度で行う少なくとも1つのフィルタ部品に置き換える遺伝的処理装置、並びに、当該遺伝的処理装置に関する遺伝的処理方法およびプログラムを提供する。
In order to solve the above problems, in the first aspect of the present invention, a new conversion is performed by genetic processing from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data. A generating unit that generates a device, and an integration unit that integrates two or more processing components linked by connection between input and output in a new converter, and replaces the processing components with processing corresponding to the two or more processing components And a dividing unit that divides one processing component of the plurality of processing components into two or more processing components, and the dividing unit is one in which two or more processing components are integrated and replaced by the integration unit Provided are a genetic processing device that divides a processing component into a set of two or more processing components, and a genetic processing method and program related to the genetic processing device .
In the second aspect of the present invention, from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data, a generation unit that generates a new converter by genetic processing; An integration unit that integrates two or more processing components linked by connection between input and output in a new converter and replaces the processing components with processing components corresponding to the two or more processing components. Each of the components is a filter component that converts input data into output data, and the integration unit integrates two or more identical filter components connected by connection between input and output, and the number of filter components to be integrated Provided are a genetic processing device that replaces an integrated filter component that performs conversion with an intensity of minutes, and a genetic processing method and program related to the genetic processing device.
In the third aspect of the present invention, a generation unit that generates a new converter by genetic processing from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data; An integration unit that integrates two or more processing components linked by connection between input and output in a new converter and replaces the processing components with processing components corresponding to the two or more processing components. Each of the components is a filter component that converts input data into output data, and the integration unit uses the same one filter component for conversion by the same two or more filter components connected by connection between input and output. A genetic processing device that replaces the same two or more filter components with the same one filter component when the same as the conversion, and the genetic processing device Providing heat treatment method, and a program.
In a fourth aspect of the present invention, a generating unit that generates a new converter by genetic processing from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data; An integration unit that integrates two or more processing components linked by connection between input and output in a new converter and replaces the processing components with processing components corresponding to the two or more processing components. Each of the parts is a filter part that converts input data into output data, and the integration unit integrates repeated parts in which the filter part columns are repeatedly connected, and performs conversion by the filter part column for the number of repetitions. A genetic processing device that replaces at least one filter component at a strength of the same, and a genetic processing method and program related to the genetic processing device To.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

図1は、本実施形態に係る遺伝的処理装置100の構成を示す。FIG. 1 shows a configuration of a genetic processing apparatus 100 according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る処理部品22を直列に組み合わせた構成の変換器の一例を示す。FIG. 2 shows an example of a converter having a configuration in which the processing components 22 according to this embodiment are combined in series. 図3は、本実施形態に係る処理部品22を木構造に組み合わせた構成の変換器20の一例を示す。FIG. 3 shows an example of the converter 20 having a configuration in which the processing component 22 according to this embodiment is combined with a tree structure. 図4は、本実施形態に係る処理部品22を直列に組み合わせた構成の変換器20に対して行われる遺伝子的な操作の一例を示す。FIG. 4 shows an example of a genetic operation performed on the converter 20 having a configuration in which the processing components 22 according to this embodiment are combined in series. 図5は、本実施形態に係る変換器の適合度を表わすパラメータの一例である類似度の算出方法の一例を示す。FIG. 5 shows an example of a method for calculating similarity, which is an example of a parameter representing the adaptability of the converter according to the present embodiment. 図6は、本実施形態に係る遺伝的処理装置100の処理フローを示す。FIG. 6 shows a processing flow of the genetic processing apparatus 100 according to the present embodiment. 図7は、図6のステップS640における遺伝的処理装置100の処理フローの一例を示す。FIG. 7 shows an example of the processing flow of the genetic processing apparatus 100 in step S640 of FIG. 図8は、本実施形態に係る同一の処理部品が繰り返し連結された変換器810および繰り返し回数が変更された変換器820、830を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a converter 810 in which the same processing components according to the present embodiment are repeatedly connected and converters 820 and 830 in which the number of repetitions is changed. 図9は、本実施形態に係る同一の処理部品の列が繰り返し連結された変換器910および繰り返し回数が変更された変換器920を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a converter 910 in which the same processing component sequence according to the present embodiment is repeatedly connected and a converter 920 in which the number of repetitions is changed. 図10は、本実施形態に係るコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。FIG. 10 shows an example of a hardware configuration of a computer 1900 according to the present embodiment.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、本実施形態に係る遺伝的処理装置100の構成を示す。遺伝的処理装置100は、進化的計算を用いて入力データを目標データへ変換するのに適した変換器を生成する間にまたは生成した後、当該変換器中の複数の処理部品を併合することによって、変換器を単純化して当該変換器の演算コストを低減する。遺伝的処理装置100は、変換器記憶部110と、生成部120と、学習用データ記憶部130と、処理部140と、適合度算出部150と、選定部160と、統合部170と、処理部品記憶部180と、分割部190とを備える。   FIG. 1 shows a configuration of a genetic processing apparatus 100 according to the present embodiment. The genetic processing apparatus 100 merges a plurality of processing components in the converter during or after generating a converter suitable for converting input data to target data using evolutionary computation. Thus, the converter is simplified and the calculation cost of the converter is reduced. The genetic processing device 100 includes a converter storage unit 110, a generation unit 120, a learning data storage unit 130, a processing unit 140, a fitness calculation unit 150, a selection unit 160, an integration unit 170, a processing unit A component storage unit 180 and a dividing unit 190 are provided.

変換器記憶部110は、変換器を格納する。変換器は、1または複数の入力データを含む入力データセットを1または複数の出力データを含む出力データセットに変換する複数の処理部品を組み合わせた構成であってもよい。変換器は、処理部品を直列に組み合わせた構成であってもよい。変換器は、処理部品を木構造等に組み合わせた構成であってもよい。また、変換器は、データセットに対して演算を施すプログラム、および、データセットに対して施すべき演算内容を表わす演算式等であってもよい。   The converter storage unit 110 stores a converter. The converter may be configured by combining a plurality of processing components that convert an input data set including one or more input data into an output data set including one or more output data. The converter may have a configuration in which processing components are combined in series. The converter may have a configuration in which processing components are combined in a tree structure or the like. Further, the converter may be a program that performs an operation on the data set, an arithmetic expression that represents the operation content to be performed on the data set, or the like.

また、変換器の変換対象となるデータセットは、1次元データ列、2次元データ群、3次元データ群、又は、更に多次元のデータ群であってよい。1次元データ列は、例えば、時系列データ又は配列状のデータ列等であってよい。2次元データ群は、複数の画素データ等が2次元空間に配列された画像データ等であってよい。3次元データ群は、色又は濃度等を表わすデータ値が3次元空間の各格子点に配置されたボリュームデータ等であってよい。また、変換器は、入力されたデータセットと異なる次元のデータセットを出力してもよい。   The data set to be converted by the converter may be a one-dimensional data string, a two-dimensional data group, a three-dimensional data group, or a further multidimensional data group. The one-dimensional data string may be, for example, time series data or an array data string. The two-dimensional data group may be image data or the like in which a plurality of pixel data and the like are arranged in a two-dimensional space. The three-dimensional data group may be volume data or the like in which data values representing color or density are arranged at each grid point in the three-dimensional space. The converter may output a data set having a dimension different from that of the input data set.

一例では、複数の処理部品のそれぞれは、入力データセットを出力データセットへと変換するフィルタ部品である。入力データセットが画像データである場合、それぞれの処理部品は、複数の画素データを含む入力画像を複数の画素データを含む変換済画像に変換するフィルタ部品であってもよい。また、それぞれの変換器は、複数のフィルタ部品が組み合わされた画像フィルタであってもよい。   In one example, each of the plurality of processing components is a filter component that converts an input data set into an output data set. When the input data set is image data, each processing component may be a filter component that converts an input image including a plurality of pixel data into a converted image including a plurality of pixel data. Each converter may be an image filter in which a plurality of filter components are combined.

生成部120は、入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品の入出力間を接続して組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する。遺伝的処理については、図4〜6を参照して後述する。   The generation unit 120 generates a new converter by genetic processing from at least one converter that connects and combines input and output of a plurality of processing components that process input data and output as output data. The genetic process will be described later with reference to FIGS.

学習用データ記憶部130は、学習用データを格納する。学習用データは、学習用入力データと学習用目標データとを含む。一例では、遺伝的処理によって生成すべき変換器は、学習用入力データを学習用目標データに変換する。それぞれの変換器として画像フィルタを用いる場合には、学習用入力データは学習用入力画像であってよく、学習用目標データは学習用目標画像であってよい。例えば、学習用入力画像は、欠陥が含まれる検査対象を撮像した検査対象画像であってもよく、学習用目標画像は、当該検査対象画像から抽出する目標となる当該欠陥の抽出画像であってもよい。   The learning data storage unit 130 stores learning data. The learning data includes learning input data and learning target data. In one example, the converter to be generated by genetic processing converts learning input data into learning target data. When an image filter is used as each converter, the learning input data may be a learning input image, and the learning target data may be a learning target image. For example, the learning input image may be an inspection target image obtained by imaging an inspection target including a defect, and the learning target image is an extraction image of the defect that is a target to be extracted from the inspection target image. Also good.

処理部140は、生成部120から変換器を受信し、学習用データ記憶部130から学習用入力データを受信する。続いて、処理部140は、それぞれの変換器を使用して学習用入力データを変換して出力データを生成する。   The processing unit 140 receives a converter from the generation unit 120 and receives learning input data from the learning data storage unit 130. Subsequently, the processing unit 140 converts the learning input data using each converter to generate output data.

適合度算出部150は、それぞれの変換器について、処理部140から出力データを受信する。続いて、適合度算出部150は、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する。ここで、適合度は、学習用入力データを学習用目標データへと変換するのに適しているかどうかを表す指標値であり、本実施形態においては適合度の値が高いほど学習用入力データを学習用目標データへと変換するのに適していることを表す。一例では、適合度算出部150は、当該適合度として、図5を参照して後述される、処理部140によって変換された学習用入力画像の学習用目標画像への類似度を算出する。   The fitness calculation unit 150 receives the output data from the processing unit 140 for each converter. Subsequently, the fitness level calculation unit 150 calculates the fitness level for conversion from the learning input data to the learning target data. Here, the fitness is an index value indicating whether or not the learning input data is suitable to be converted into learning target data. In this embodiment, the higher the fitness value, the more the learning input data is represented. Indicates that it is suitable for conversion into learning target data. In one example, the fitness level calculation unit 150 calculates a similarity level of the learning input image converted by the processing unit 140, which will be described later with reference to FIG.

選定部160は、それぞれの変換器についての適合度および処理部品の数に基づいて、変換器を選定する。一例では、選定部160は、それぞれの変換器について、適合度、処理部品の数、および処理負荷の少なくとも1つに基づいて、変換器を選定する。こうすると、選定部160は、本実施形態における適合度のより高い変換器、より処理部品の数が少ない変換器、および/またはより処理負荷の小さい変換器を、優先的に選定することができる。   The selection unit 160 selects a converter based on the degree of matching for each converter and the number of processing components. In one example, the selection unit 160 selects a converter for each converter based on at least one of the fitness, the number of processing components, and the processing load. In this way, the selection unit 160 can preferentially select a converter having a higher degree of fitness, a converter having a smaller number of processing components, and / or a converter having a smaller processing load in the present embodiment. .

統合部170は、新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える。ここで、当該2以上の処理部品に相当する処理とは、入力データが与えられると、当該2以上の処理部品が当該入力データを処理することによって得られる出力データと同一または類似の出力データを得る処理である。統合部170は、2以上の処理部品を、当該2以上の処理部品による処理を合成した処理をする処理部品に置き換えてもよい。   The integration unit 170 integrates two or more processing components linked by connection between input and output in a new converter, and replaces the processing components with processing corresponding to the two or more processing components. Here, the processing corresponding to the two or more processing components means that, when input data is given, output data that is the same as or similar to the output data obtained by processing the input data by the two or more processing components. It is a process to obtain. The integration unit 170 may replace two or more processing components with a processing component that performs processing that combines processing by the two or more processing components.

一例では、統合部170は、処理部品の列が繰り返し連結されている繰り返し部分を統合して、処理部品の列による変換を繰り返し数分の強度で行う少なくとも1つの処理部品に置き換える。ここで、処理部品の列とは、1以上の処理部品が連結された構造をいう。こうすると、処理部品の列が繰り返し連結されている場合についても、学習用データ記憶部130は、同一または類似の効果をもたらす1つの処理部品の列に置き換えて処理部品の数を減らすことができるので、演算コストが減少する。   In one example, the integration unit 170 integrates repetitive portions in which processing component sequences are repeatedly connected, and replaces the processing component sequence with at least one processing component that performs conversion with the intensity corresponding to the number of repetitions. Here, the column of processing components refers to a structure in which one or more processing components are connected. In this way, even when the processing component columns are repeatedly connected, the learning data storage unit 130 can reduce the number of processing components by replacing it with one processing component column that provides the same or similar effect. Therefore, the calculation cost is reduced.

処理部品記憶部180は、処理部品を格納する。統合部170は、処理部品記憶部180に格納された処理部品が2以上連結されている場合に、当該同一の2以上の処理部品を、同一の一の処理部品に置き換えてもよい。   The processing component storage unit 180 stores processing components. When two or more processing components stored in the processing component storage unit 180 are connected, the integration unit 170 may replace the same two or more processing components with the same one processing component.

処理部品記憶部180は、入出力間の接続により連結された同一の2以上の処理部品による変換が、同一の一の処理部品による変換と同じとなる処理部品の識別情報を記憶する。処理部品がフィルタ部品である場合、処理部品記憶部180はフィルタ記憶部である。一例では、オブジェクト指向プログラムのクラスから派生する場合に、処理部品記憶部180は、同一の一の処理部品の当該クラス名を識別情報として記憶する。一例では、処理部品がファイルに格納されているプログラムで提供される場合に、処理部品記憶部180は、当該ファイルのファイル名を識別情報として記憶する。これにより、統合部170は、新規に使用される2以上の処理部品を、同一の一の処理部品に置き換えることができるので、演算コストが減少する。   The processing component storage unit 180 stores processing component identification information in which conversion by the same two or more processing components connected by connection between input and output is the same as conversion by the same one processing component. When the processing component is a filter component, the processing component storage unit 180 is a filter storage unit. In one example, when derived from a class of an object-oriented program, the processing component storage unit 180 stores the class name of the same processing component as identification information. In one example, when the processing component is provided by a program stored in a file, the processing component storage unit 180 stores the file name of the file as identification information. Thereby, the integration unit 170 can replace two or more newly used processing components with the same processing component, so that the calculation cost is reduced.

分割部190は、複数の処理部品のうちの一の処理部品を2以上の処理部品に分割する。当該一の処理部品は、統合部170により2以上の処理部品を統合して置き換えられたものであってもよい。分割部190は、処理部品記憶部180に格納された処理部品が含まれている場合に、当該処理部品を2以上の処理部品の組に分割してもよい。   The dividing unit 190 divides one processing component among the plurality of processing components into two or more processing components. The one processing component may be one obtained by integrating and replacing two or more processing components by the integration unit 170. When the processing component stored in the processing component storage unit 180 is included, the dividing unit 190 may divide the processing component into a set of two or more processing components.

一例では、分割部190は、少なくとも1つの変換器のうちの一の処理部品を2以上の処理部品に分割することにより、少なくとも1つの変換器を2以上の部分変換器に分割する。続いて、生成部120は、2以上の部分変換器のうちの一部の部分変換器を新たな変換器の少なくとも一部とする。これにより、遺伝的処理装置100は、処理部品の統合によって各世代における変換器の数および各変換器の演算コストを低減しつつ、結合した処理部品等を再び分割して交叉することを可能として、多様な遺伝子的な操作を行うことができる。   In one example, the dividing unit 190 divides at least one converter into two or more partial converters by dividing one processing component of at least one converter into two or more processing components. Subsequently, the generation unit 120 sets some of the two or more partial converters as at least a part of the new converter. As a result, the genetic processing apparatus 100 can reduce the number of converters in each generation and the calculation cost of each converter by integrating the processing parts, and can divide and crossover the combined processing parts again. Various genetic operations can be performed.

図2は、本実施形態に係る処理部品22を直列に組み合わせた構成の変換器20の一例を示す。図3は、本実施形態に係る処理部品22を木構造に組み合わせた構成の変換器20の一例を示す。変換器20は、入力データを受け取り、受け取った入力データに対してフィルタ演算処理を施して、出力データを出力する。   FIG. 2 shows an example of the converter 20 having a configuration in which the processing components 22 according to this embodiment are combined in series. FIG. 3 shows an example of the converter 20 having a configuration in which the processing component 22 according to this embodiment is combined with a tree structure. The converter 20 receives input data, performs a filter operation process on the received input data, and outputs output data.

変換器20は、複数の処理部品22を組み合わせた構成を有する。変換器20は、図2に示されるように、処理部品22を直列に組み合わせた構成を有してもよい。また、変換器20は、図3に示されるように、処理部品22を木構造に組み合わせた構成を有してもよい。   The converter 20 has a configuration in which a plurality of processing components 22 are combined. The converter 20 may have a configuration in which the processing components 22 are combined in series as shown in FIG. Moreover, the converter 20 may have the structure which combined the process component 22 with the tree structure, as FIG. 3 shows.

なお、処理部品22が木構造に組み合わされた構成の変換器20は、木構造の末端の処理部品22に入力データが与えられ、木構造の最上位の処理部品22から出力データを出力する。また、このような変換器20は、複数の末端の処理部品22のそれぞれに、同一の入力データが与えられる。これに代えて、このような変換器20は、複数の末端の処理部品22のそれぞれに互いに異なる入力データが与えられてもよい。   The converter 20 having a configuration in which the processing components 22 are combined in a tree structure receives input data from the processing components 22 at the end of the tree structure, and outputs output data from the highest processing component 22 in the tree structure. Further, in such a converter 20, the same input data is given to each of the plurality of terminal processing components 22. Alternatively, such a converter 20 may be provided with different input data for each of the plurality of terminal processing components 22.

複数の処理部品22のそれぞれは、プログラムモジュールおよび演算式等であってもよい。処理部品22は、前段に配置された処理部品22から出力されたデータを受け取り、受け取ったデータに演算を施して後段に配置された処理部品22に与える。   Each of the plurality of processing components 22 may be a program module, an arithmetic expression, or the like. The processing component 22 receives data output from the processing component 22 arranged in the preceding stage, performs an operation on the received data, and gives the processed data to the processing component 22 arranged in the subsequent stage.

複数の処理部品22のそれぞれは、2値化演算、ヒストグラム演算、平滑化演算、エッジ検出演算、モルフォロジ演算及び/又は周波数空間での演算(例えば、ローパスフィルタリング演算およびハイパスフィルタリング演算)等の単項演算をしてもよい。さらに、複数の処理部品22のそれぞれは、平均演算、差分演算及び/又はファジー演算(例えば論理和演算、論理積演算、代数和、代数積、限界和、限界積、激烈和および激烈積等)等の二項演算をしてもよい。   Each of the plurality of processing components 22 is a unary operation such as a binarization operation, a histogram operation, a smoothing operation, an edge detection operation, a morphology operation and / or an operation in a frequency space (for example, a low-pass filtering operation and a high-pass filtering operation). You may do. Further, each of the plurality of processing components 22 has an average operation, a difference operation, and / or a fuzzy operation (for example, an OR operation, an AND operation, an algebraic sum, an algebraic product, a limit sum, a limit product, an intense sum and an intense product). Binary operations such as

図4は、本実施形態に係る処理部品22を直列に組み合わせた構成の変換器20に対して行われる遺伝子的な操作の一例を示す。   FIG. 4 shows an example of a genetic operation performed on the converter 20 having a configuration in which the processing components 22 according to this embodiment are combined in series.

生成部120は、2個又はそれ以上の変換器20に対して、遺伝子的な操作の一例である交叉操作を行って新たな2個又はそれ以上の変換器20を生成してもよい。生成部120は、図4に示されるように、既に生成された少なくとも1つの一の変換器20Aの一部の処理部品群24Aを、既に生成された他の変換器20Bの少なくとも一部の処理部品群24Bと置換して、新たな変換器20Eおよび20Fを生成してもよい。なお、処理部品群24は、1又は複数の処理部品22の組み合わせた部材である。   The generation unit 120 may generate a new two or more transducers 20 by performing a crossover operation, which is an example of a genetic operation, with respect to two or more transducers 20. As illustrated in FIG. 4, the generation unit 120 processes a part of the processing component group 24 </ b> A of at least one converter 20 </ b> A that has already been generated, and processes at least a part of another converter 20 </ b> B that has already been generated. New transducers 20E and 20F may be generated by replacing the component group 24B. The processing component group 24 is a member in which one or a plurality of processing components 22 are combined.

また、生成部120は、一の変換器20に対して、遺伝的な操作の一例である突然変異操作を行って新たな一の変換器20を生成してもよい。生成部120は、図4に示されるように、既に生成された一の変換器20Cの一部の処理部品群24Cを、ランダムに選択された他の処理部品群24Gに置換して、新たな変換器20Gを生成してもよい。   The generation unit 120 may generate a new converter 20 by performing a mutation operation, which is an example of a genetic operation, on the single converter 20. As illustrated in FIG. 4, the generation unit 120 replaces a part of the processing component group 24 </ b> C of the already generated one converter 20 </ b> C with another processing component group 24 </ b> G selected at random, and creates a new processing component group 24 </ b> G. The converter 20G may be generated.

また、生成部120は、現世代の変換器20をそのまま次世代の変換器20として残してもよい。生成部120は、図4に示されるように、変換器20Dの処理部品22の構成をそのまま含む次世代の変換器20Hを生成してもよい。   The generation unit 120 may leave the current-generation converter 20 as the next-generation converter 20 as it is. As illustrated in FIG. 4, the generation unit 120 may generate a next-generation converter 20H that includes the configuration of the processing component 22 of the converter 20D as it is.

選定部160は、生成部120により生成された複数の変換器20に対して生物の自然淘汰をモデル化した手法により1または複数の変換器20を選択する。選定部160は、複数の変換器20の中の適合度がより高い変換器20を優先的に選択してもよい。選定部160は、複数の変換器20のそれぞれの適合度に基づき、エリート選択およびルーレット選択といった手法に応じて、変換器20を選択してもよい。そして、選定部160は、選択した変換器20を次世代へ生存させるべく当該変換器20を変換器記憶部110内に保存し、選択されなかった変換器20を死滅させるべく変換器記憶部110内から削除する。   The selection unit 160 selects one or a plurality of converters 20 by a technique in which a natural selection of a living organism is modeled with respect to the plurality of converters 20 generated by the generation unit 120. The selection unit 160 may preferentially select the converter 20 having a higher matching degree among the plurality of converters 20. The selection unit 160 may select the converter 20 according to a technique such as elite selection and roulette selection based on the suitability of each of the plurality of converters 20. Then, the selection unit 160 stores the converter 20 in the converter storage unit 110 in order to make the selected converter 20 survive to the next generation, and the converter storage unit 110 in order to kill the converter 20 that has not been selected. Delete from within.

図5は、本実施形態に係る変換器20が画像フィルタである場合の、当該変換器20の適合度を表わすパラメータの一例である類似度の算出方法の一例を示す。本実施形態において、適合度算出部150は、当該変換器20により入力画像を変換させることにより生成された出力画像と、目標画像とがどれだけ類似しているかを表わす類似度を算出する。この類似度は、変換器20の適合度を表わすパラメータの一例であって、値がより大きいほど、当該出力画像を生成した変換器20がより適切であることを示す評価値または指標として用いられる。   FIG. 5 shows an example of a similarity calculation method that is an example of a parameter that represents the degree of fitness of the converter 20 when the converter 20 according to the present embodiment is an image filter. In the present embodiment, the fitness level calculation unit 150 calculates a similarity level indicating how similar the output image generated by converting the input image by the converter 20 and the target image. This similarity is an example of a parameter representing the degree of fitness of the converter 20 and is used as an evaluation value or index indicating that the converter 20 that generated the output image is more appropriate as the value is larger. .

適合度算出部150は、出力画像の各領域の値と目標画像の対応する各領域の値とを比較した比較値を算出し、領域毎の比較値に対して重みデータにより指定される重みを乗じる。そして、適合度算出部150は、重みが乗じられた領域毎の比較値を全領域について平均または合計した値を算出し、算出した値を当該出力画像の類似度として出力する。   The fitness calculation unit 150 calculates a comparison value by comparing the value of each region of the output image with the value of each region corresponding to the target image, and assigns a weight specified by the weight data to the comparison value for each region. Multiply. Then, the fitness level calculation unit 150 calculates a value obtained by averaging or summing the comparison values for each area multiplied by the weight for all areas, and outputs the calculated value as the similarity of the output image.

適合度算出部150は、出力画像のピクセル毎の輝度値と、目標画像の対応するピクセルの輝度値との差分または比率を算出してもよい。そして、適合度算出部150は、算出したピクセル毎の差分または比率のそれぞれに、重みデータにより指定される対応する重みを乗じ、重みが乗じられたピクセル毎の差分または比率を合計または平均して、類似度を算出してもよい。   The fitness level calculation unit 150 may calculate a difference or a ratio between the luminance value for each pixel of the output image and the luminance value of the corresponding pixel of the target image. Then, the fitness calculation unit 150 multiplies each calculated difference or ratio for each pixel by the corresponding weight specified by the weight data, and sums or averages the difference or ratio for each pixel multiplied by the weight. The similarity may be calculated.

例えば、重みデータが重み画像により表わされている場合、適合度算出部150は、下記式(1)に示される演算をして、類似度を算出してよい。なお、この場合において、出力画像、目標画像および重み画像のサイズは、同一とされる。   For example, when the weight data is represented by a weight image, the fitness level calculation unit 150 may calculate the similarity level by performing an operation represented by the following formula (1). In this case, the sizes of the output image, the target image, and the weight image are the same.

Figure 0005444822
Figure 0005444822

式(1)において、fは、類似度を表わす。Ymaxは、輝度の最大値を表わす。   In the formula (1), f represents the similarity. Ymax represents the maximum luminance value.

また、xは、画像の水平方向のピクセル位置を示す変数である。yは、画像の垂直方向のピクセル位置を示す変数である。xmaxは、画像の水平方向のピクセル数を示す定数である。ymaxは、画像の垂直方向のピクセル数を示す定数である。   X is a variable indicating the pixel position in the horizontal direction of the image. y is a variable indicating the pixel position in the vertical direction of the image. xmax is a constant indicating the number of pixels in the horizontal direction of the image. ymax is a constant indicating the number of pixels in the vertical direction of the image.

Iweight(x,y)は、重み画像における(x,y)位置のピクセルの輝度値を表わす。Itarget(x,y)は、目標画像における(x,y)位置のピクセルの輝度値を表わす。Ifilter(x,y)は、出力画像における(x,y)位置のピクセルの輝度値を表わす。   Iweight (x, y) represents the luminance value of the pixel at the (x, y) position in the weighted image. Itarget (x, y) represents the luminance value of the pixel at the (x, y) position in the target image. Ifilter (x, y) represents the luminance value of the pixel at the (x, y) position in the output image.

すなわち、式(1)の中カッコ内の分子部分に示されるように、適合度算出部150は、目標画像の輝度値から出力画像の輝度値の差の絶対値に対して重み画像の輝度値を乗じた重み付き差分値を、画面内の全てのピクセル毎に算出し、算出した重み付き差分値を全ピクセルについて合計した合計重み付け差分値を算出する。さらに、式(1)の中カッコ内の分母部分に示されるように、適合度算出部150は、重み画像の輝度値を全ピクセルについて合計した合計重みを算出する。さらに、適合度算出部150は、合計重み付け差分値を合計重みで除算した除算値(式(1)の中カッコ内)に、輝度値の最大値の逆数(1/Ymax)を乗じて正規化値(式(1)の2番目の項)を算出する。そして、適合度算出部150は、1から、正規化値を減じた値を、類似度fとして算出する。このようにして、適合度算出部150は、出力画像と目標画像との差分を領域毎に重み付けして類似度を算出することができる。   That is, as shown in the numerator part in the curly braces of Equation (1), the fitness calculation unit 150 calculates the luminance value of the weighted image with respect to the absolute value of the difference between the luminance value of the target image and the luminance value of the output image. Is calculated for every pixel in the screen, and a total weighted difference value is calculated by adding the calculated weighted difference values for all pixels. Further, as shown in the denominator part in the curly braces of Expression (1), the fitness level calculation unit 150 calculates a total weight obtained by adding the luminance values of the weighted image for all pixels. Furthermore, the fitness calculation unit 150 normalizes the division value obtained by dividing the total weighted difference value by the total weight (in the curly braces of Expression (1)) by the reciprocal (1 / Ymax) of the maximum luminance value. The value (the second term in equation (1)) is calculated. Then, the fitness level calculation unit 150 calculates a value obtained by subtracting the normalized value from 1 as the similarity level f. In this way, the fitness level calculation unit 150 can calculate the similarity level by weighting the difference between the output image and the target image for each region.

図6は、本実施形態に係る遺伝的処理装置100の処理フローを示す。遺伝的処理装置100は、ステップS610〜ステップS670の各処理を、複数回(例えば複数世代)繰返して実行する(S610、S670)。   FIG. 6 shows a processing flow of the genetic processing apparatus 100 according to the present embodiment. The genetic processing device 100 repeatedly executes the processes in steps S610 to S670 a plurality of times (for example, a plurality of generations) (S610, S670).

まず、遺伝的処理装置100は、与えられた学習用入力データを学習用目標データに変換する変換器20を生成するための初期の変換器20として、ランダムに生成したまたは既に生成した変換器20を、予め変換器記憶部110に格納しておく。   First, the genetic processing device 100 generates a converter 20 that is randomly generated or has already been generated as an initial converter 20 for generating a converter 20 that converts given learning input data into learning target data. Is stored in the converter storage unit 110 in advance.

各世代において、まず、生成部120は、前世代から残存した複数の変換器20に対して、交叉操作および突然変異操作等の遺伝的な操作を行って、新たな複数の変換器20を生成する(S620)。なお、生成部120は、例えば、最初の世代においては、予め変換器記憶部110に格納された変換器20に対して遺伝的な操作を行って新たな複数の変換器20を生成してもよい。   In each generation, first, the generation unit 120 performs a genetic operation such as a crossover operation and a mutation operation on the plurality of transducers 20 remaining from the previous generation to generate a plurality of new transducers 20. (S620). For example, in the first generation, the generation unit 120 may perform a genetic operation on the converter 20 stored in advance in the converter storage unit 110 to generate a plurality of new converters 20. Good.

続いて、処理部140は、前世代から残存した複数の変換器20およびステップS12で新たに生成された複数の変換器20のそれぞれにより、学習用入力データを変換して出力データを生成する(S630)。これにより、処理部140は、複数の変換器20に対応した複数の出力データを生成することができる。   Subsequently, the processing unit 140 converts the input data for learning by each of the plurality of converters 20 remaining from the previous generation and the plurality of converters 20 newly generated in step S12 to generate output data ( S630). Accordingly, the processing unit 140 can generate a plurality of output data corresponding to the plurality of converters 20.

続いて、適合度算出部150は、複数の出力データのそれぞれと学習目標データとの適合度を算出し、選定部160は、適合度がより高い出力データに対応する複数の変換器20を選定する(S640)。なお、選定部160は、最後の世代においては、適合度の最も高い1個の出力データに対応する1個の変換器20を選択してもよい。   Subsequently, the fitness level calculation unit 150 calculates the fitness level between each of the plurality of output data and the learning target data, and the selection unit 160 selects the plurality of converters 20 corresponding to the output data having a higher fitness level. (S640). Note that, in the last generation, the selection unit 160 may select one converter 20 corresponding to one output data having the highest fitness.

続いて、選定部160は、ステップS650において選択された1または複数の変換器20を次世代に残存させ、ステップS640において選択されなかった出力画像を生成した変換器20を削除する(S650)。   Subsequently, the selection unit 160 causes the one or more converters 20 selected in step S650 to remain in the next generation, and deletes the converter 20 that generated the output image not selected in step S640 (S650).

続いて、統合部170は、ステップS650において選択された1または複数の変換器20内で、処理部品22の入出力間の接続により連結された同一の2以上の処理部品22を統合する。統合する処理部品22の数分の強度で変換を行う処理部品22に置き換える(S660)。ステップS660において、処理部品22がフィルタ部品である場合、例えば、統合部170は、連結されているn個の膨張・収縮フィルタを、n倍膨張・収縮フィルタに置き換えてもよい。また、例えば、ステップS660において、ぼかしフィルタ、メディアンフィルタ、平均フィルタ、ヒストグラム伸張・圧縮フィルタ等がn個連結されている場合に、当該n個のフィルタをn倍の強度を行うフィルタに置き換えてもよい。こうすると、統合部170は、入力データに対して、同一の処理部品22を同一または類似の効果をもたらす一の処理部品22に置き換えて処理部品22の数を減らすことができるので、演算コストが減少する。   Subsequently, the integration unit 170 integrates the same two or more processing components 22 connected by connection between the input and output of the processing components 22 in the one or more converters 20 selected in step S650. The processing component 22 is converted with the intensity corresponding to the number of the processing components 22 to be integrated (S660). In step S660, when the processing component 22 is a filter component, for example, the integration unit 170 may replace n connected expansion / contraction filters with an n-fold expansion / contraction filter. Further, for example, when n blur filters, median filters, average filters, histogram expansion / compression filters, etc. are connected in step S660, the n filters may be replaced with filters that perform n times the intensity. Good. In this way, the integration unit 170 can reduce the number of processing components 22 by replacing the same processing component 22 with one processing component 22 that provides the same or similar effect with respect to the input data. Decrease.

統合部170は、ステップS650において選択された1または複数の変換器20内で、処理部品22の入出力間の接続により連結された2以上の処理部品22を統合して、連結された2以上の処理部品22のそれぞれを表現する変換行列の積行列を変換行列とする処理部品22に置き換えてもよい。こうすると、実際に変換器20が使用される場合において、統合後の処理部品22は、入力ベクトルデータに対して、2回以上の変換行列を乗算する代わりに積行列である変換行列を1回乗算するので、演算コストが減少する。   The integration unit 170 integrates the two or more processing components 22 connected by the connection between the input and output of the processing components 22 in the one or more converters 20 selected in step S650, and connects the two or more connected components. Alternatively, the processing component 22 may be replaced with a product matrix of conversion matrices representing each of the processing components 22. In this way, when the converter 20 is actually used, the integrated processing component 22 applies the conversion matrix that is a product matrix once instead of multiplying the input vector data by two or more conversion matrices. Since multiplication is performed, the calculation cost is reduced.

統合部170は、入出力間の接続により連結された同一の2以上の処理部品22による変換が、同一の一の処理部品22による変換と同じとなる場合に、当該同一の2以上の処理部品22を、同一の一の処理部品22に置き換えてもよい。そのような処理部品22としては、例えば、与えられた画像データの各領域に対して、暗領域に0を、明領域に255を割り当てる2値化処理部品、数値化された入力データの各数値に絶対値を割り当てる処理部品、べき等行列を変換行列とする処理部品等が挙げられる。こうすると、統合部170は、2以上の処理部品22を一の処理部品22に置き換えて処理部品22の数を減らすことができるので、演算コストが減少する。   When the conversion by the same two or more processing components 22 linked by the connection between the input and output is the same as the conversion by the same one processing component 22, the integration unit 170 performs the same two or more processing components. 22 may be replaced by the same processing component 22. As such a processing component 22, for example, for each region of given image data, a binarization processing component that assigns 0 to the dark region and 255 to the bright region, each numerical value of the digitized input data A processing component for assigning an absolute value to a processing component, a processing component having a power matrix as a transformation matrix, and the like. In this way, the integration unit 170 can replace the two or more processing components 22 with one processing component 22 and reduce the number of processing components 22, thereby reducing the calculation cost.

続いて、分割部190は、統合部170により2以上の処理部品22を統合して置き換えられた一の処理部品22を、2以上の処理部品22の組に分割する(S665)。例えば、処理部品22がフィルタ部品である場合は、分割部190は、統合フィルタ部品を、合わせて統合フィルタ部品と同じ変換を行う少なくとも2つのフィルタ部品の組に分割する。ここで、統合フィルタ部品とは、統合部170によって置き換えられたフィルタ部品のことであり、例えば、画素数の加算によって統合されたメディアンフィルタ、画素数の加算によって統合された最大・最小輝度採用(Adoption)フィルタ、乗数の積によって合成された乗算フィルタ、および閾値の大きい/小さいほうを選択することによって合成された最大値化/最小値化フィルタ、または2値化フィルタであってもよい。また、分割部190は、n倍の強度を有する、ぼかしフィルタ、メディアンフィルタ、平均フィルタ、ヒストグラム伸張・圧縮フィルタ等の統合フィルタ部品を、n=a+bとして、a倍およびb倍の強度を有する同じ変換を行うフィルタ部品の合成に置き換えてもよい。   Subsequently, the dividing unit 190 divides the one processing component 22 replaced by integrating the two or more processing components 22 by the integration unit 170 into a set of two or more processing components 22 (S665). For example, when the processing component 22 is a filter component, the dividing unit 190 divides the integrated filter component into a set of at least two filter components that perform the same conversion as the integrated filter component together. Here, the integrated filter component is a filter component replaced by the integration unit 170. For example, the median filter integrated by the addition of the number of pixels, the maximum / minimum luminance integrated by the addition of the number of pixels ( An Adoption filter, a multiplication filter synthesized by a product of multipliers, and a maximization / minimization filter synthesized by selecting the larger / smaller threshold, or a binarization filter. Further, the dividing unit 190 is the same having the intensity of a times and b times, where n = a + b, where n = a + b is an integrated filter component having a strength of n times, such as a blur filter, a median filter, an average filter, and a histogram expansion / compression filter. It may be replaced with synthesis of filter parts that perform conversion.

ここで、分割部190は、統合フィルタ部品を選択的に分割してもよい。例えば、分割部190は、数世代ごとに統合フィルタ部品を分割してもよく、特定の種類の統合フィルタ部品のみを分割してもよい。   Here, the dividing unit 190 may selectively divide the integrated filter component. For example, the dividing unit 190 may divide the integrated filter component every several generations, or may divide only a specific type of integrated filter component.

また、生成部120が複数の変換器20を交叉させることを目的として生成部120が処理部品22を分割する場合に、生成部120は、分割部190に当該処理部品22の分割を指示してもよい。これにより、分割部190は、生成部120が多様な遺伝子的な処理を行うのに適した分割をすることができる。   When the generation unit 120 divides the processing component 22 for the purpose of causing the generation unit 120 to cross the plurality of converters 20, the generation unit 120 instructs the division unit 190 to divide the processing component 22. Also good. Accordingly, the dividing unit 190 can perform division suitable for the generating unit 120 to perform various genetic processes.

遺伝的処理装置100は、ステップS620〜S665の処理を複数の世代(例えば数十世代または数百世代)繰返して実行し、第N世代(Nは2以上の整数)まで処理を実行した後に、当該フローを抜ける(S670)。こうすると、遺伝的処理装置100は、学習用入力データを学習用目標データへ変換するのに適した変換器20を、進化的計算を用いて生成することができる。   The genetic processing device 100 repeatedly executes the processing of steps S620 to S665 for a plurality of generations (for example, several tens or hundreds of generations), and after executing the processing up to the Nth generation (N is an integer of 2 or more), The flow is exited (S670). In this way, the genetic processing device 100 can generate the converter 20 suitable for converting the learning input data into the learning target data using the evolutionary calculation.

なお、図6に示される一実施形態では、統合部170が段階S650および段階S665の間で同一の2以上の処理部品22または処理部品22の列を同一の一の処理部品22または処理部品22の列に置き換えている。しかしながら、統合部170は、いずれの段階で同一の2以上の処理部品22または処理部品22の列を同一の一の処理部品22または処理部品22の列に置き換えてもよい。   In one embodiment shown in FIG. 6, the integration unit 170 replaces the same two or more processing components 22 or processing components 22 in the same processing component 22 or processing component 22 between steps S650 and S665. It is replaced with the column. However, the integration unit 170 may replace the same two or more processing components 22 or processing component 22 columns with the same processing component 22 or processing component 22 sequence at any stage.

一例では、生成部120は、同一の処理部品22の列が繰り返し連結された構造を有する変換器20から、当該処理部品22の列の繰り返し回数を変更した他の変換器20を更に生成する。一例では、生成部120は、変換器20が、同一の処理部品22の列が繰り返し連結された構造を有する場合に、変換器20を使用するユーザからの指定に応じて、当該処理部品22の列の繰り返し回数を変換する変換器20を生成する(S680、S690)。こうすると、特定の変換器20が有する処理部品22の効果をユーザが増加または減少させたい場合に、ユーザからの指示に応じて、生成部120は、当該処理部品22の列の繰り返し回数を変換することができる。   In one example, the generation unit 120 further generates another converter 20 in which the number of repetitions of the processing component 22 is changed from the converter 20 having a structure in which the same processing component 22 is repeatedly connected. In one example, when the converter 20 has a structure in which the columns of the same processing component 22 are repeatedly connected, the generation unit 120 determines the processing component 22 according to the designation from the user who uses the converter 20. A converter 20 that converts the number of repetitions of the column is generated (S680, S690). In this way, when the user wants to increase or decrease the effect of the processing component 22 included in the specific converter 20, the generation unit 120 converts the number of repetitions of the column of the processing component 22 in accordance with an instruction from the user. can do.

図7は、図6のステップS640における遺伝的処理装置100の処理フローの一例を示す。遺伝的処理装置100は、図6に示されるステップS640において、以下の処理を実行する。   FIG. 7 shows an example of the processing flow of the genetic processing apparatus 100 in step S640 of FIG. The genetic processing device 100 executes the following processing in step S640 shown in FIG.

まず、処理部140は、変換器記憶部110に格納された複数の変換器20のそれぞれにより生成された複数の出力データのそれぞれ毎に、以下のステップS720の処理を実行する(S710、S730)。ステップS720において、適合度算出部150は、当該出力データと学習目標データとの適合度を算出する。適合度算出部150は、複数の出力データの全てについて処理を終えると、処理をステップS740に進める(S730)。   First, the processing unit 140 executes the following processing in step S720 for each of the plurality of output data generated by each of the plurality of converters 20 stored in the converter storage unit 110 (S710, S730). . In step S720, the fitness level calculation unit 150 calculates the fitness level between the output data and the learning target data. When the fitness level calculation unit 150 finishes processing for all of the plurality of output data, the fitness level calculation unit 150 advances the processing to step S740 (S730).

続いて、選定部160は、複数の出力データのそれぞれの適合度に基づき、複数の出力データの中から学習用目標データにより近い出力データを選定する(S740)。選定部160は、複数の変換器20により変換された複数の出力データのうち、適合度がより高い出力データを優先的に選定してもよい。選定部160は、適合度が基準適合度より高い出力データを選定してもよい。また、選定部160は、適合度が上位から予め定められた範囲の出力データを選定してもよい。また、選定部160は、適合度がより高い出力データがより高い確率で選択されるように設定がされている条件下で、ランダムに出力データを選定してもよい。   Subsequently, the selection unit 160 selects output data closer to the learning target data from among the plurality of output data based on the degree of matching of each of the plurality of output data (S740). The selection unit 160 may preferentially select output data having a higher matching degree from among the plurality of output data converted by the plurality of converters 20. The selection unit 160 may select output data whose fitness is higher than the standard fitness. In addition, the selection unit 160 may select output data in a range in which the fitness is predetermined from the top. In addition, the selection unit 160 may select output data at random under the condition that the output data having a higher degree of matching is selected with a higher probability.

続いて、選定部160は、選定部160により選定された出力データを生成する変換器20を、学習用入力データを学習用目標データにより適合するデータに変換する変換器20として選択する(S750)。このステップS750の処理を終えると、遺伝的処理装置100は、当該フローを終了する。   Subsequently, the selection unit 160 selects the converter 20 that generates the output data selected by the selection unit 160 as the converter 20 that converts the learning input data into data more suitable for the learning target data (S750). . When the process of step S750 is completed, the genetic processing apparatus 100 ends the flow.

図8は、本実施形態に係る同一の処理部品が繰り返し連結された変換器810および繰り返し回数が変更された変換器820、830を示す図である。変換器810内で、黒丸で示された同一の処理部品が、814Aおよび814Bとして繰り返し連結されている。統合部170が変換器810内の同一の処理部品を統合すると、変換器810は変換器820に変換される。変換器820内では、処理部品814Aおよび814Bが、強度の変更された処理部品814Cに統合されている。また、変換器810内の処理部品812、処理部品816、および処理部品818は変更されていない。   FIG. 8 is a diagram illustrating a converter 810 in which the same processing components according to the present embodiment are repeatedly connected and converters 820 and 830 in which the number of repetitions is changed. Within the converter 810, the same processing components indicated by black circles are repeatedly connected as 814A and 814B. When the integration unit 170 integrates the same processing components in the converter 810, the converter 810 is converted into the converter 820. Within the converter 820, the processing components 814A and 814B are integrated into the processing component 814C having a changed intensity. Further, the processing component 812, the processing component 816, and the processing component 818 in the converter 810 are not changed.

続いて、分割部190が変換器820内の処理部品814Cを分割すると、変換器820は変換器830に変換される。変換器830内では、処理部品814Cが、強度の変更された処理部品814D、814E、および814Fに分割されている。ここで、分割部190は、統合部170によって統合された処理部品の全てを分割してもよく、または、一部を分割してもよい。   Subsequently, when the dividing unit 190 divides the processing component 814 </ b> C in the converter 820, the converter 820 is converted into the converter 830. Within the converter 830, the processing component 814C is divided into processing components 814D, 814E, and 814F that have changed in strength. Here, the dividing unit 190 may divide all of the processing components integrated by the integrating unit 170 or may divide a part thereof.

図9は、本実施形態に係る同一の処理部品の列が繰り返し連結された変換器910および繰り返し回数が変更された変換器920を示す図である。変換器910内で、同一の処理部品の列が912Aおよび912Bとして繰り返し連結されている。統合部170が変換器910内の当該処理部品の列912Aおよび912Bを統合すると、変換器910は、変換器920に変換される。変換器920内では、処理部品の列912Aおよび912Bが同一の処理部品の列912Cに統合されている。続いて、分割部190が変換器920内の処理部品の列912Cを処理部品の列912Aおよび912Bに分割すると、変換器920は、変換器910に変換される。   FIG. 9 is a diagram showing a converter 910 in which the same processing component sequence according to the present embodiment is repeatedly connected and a converter 920 in which the number of repetitions is changed. Within the converter 910, the same sequence of processing components is repeatedly connected as 912A and 912B. When the integration unit 170 integrates the processing component rows 912A and 912B in the converter 910, the converter 910 is converted into the converter 920. Within the converter 920, processing component columns 912A and 912B are integrated into the same processing component column 912C. Subsequently, when the dividing unit 190 divides the processing component column 912C in the converter 920 into the processing component columns 912A and 912B, the converter 920 is converted into the converter 910.

図10は、本発明の実施形態に係るコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ1900は、ホスト・コントローラ2082により相互に接続されるCPU2000、RAM2020、グラフィック・コントローラ2075、及び表示装置2080を有するCPU周辺部と、入出力コントローラ2084によりホスト・コントローラ2082に接続される通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、及びDVDドライブ2060を有する入出力部と、入出力コントローラ2084に接続されるROM2010、フレキシブルディスク・ドライブ2050、及び入出力チップ2070を有するレガシー入出力部とを備える。   FIG. 10 shows an example of a hardware configuration of a computer 1900 according to the embodiment of the present invention. A computer 1900 according to this embodiment is connected to a CPU peripheral unit having a CPU 2000, a RAM 2020, a graphic controller 2075, and a display device 2080 that are connected to each other by a host controller 2082, and to the host controller 2082 by an input / output controller 2084. An input / output unit having a communication interface 2030, a hard disk drive 2040, and a DVD drive 2060, and a legacy input / output unit having a ROM 2010, a flexible disk drive 2050, and an input / output chip 2070 connected to the input / output controller 2084. Prepare.

ホスト・コントローラ2082は、RAM2020と、高い転送レートでRAM2020をアクセスするCPU2000及びグラフィック・コントローラ2075とを接続する。CPU2000は、ROM2010及びRAM2020に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等がRAM2020内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置2080上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。   The host controller 2082 connects the RAM 2020 to the CPU 2000 and the graphic controller 2075 that access the RAM 2020 at a high transfer rate. The CPU 2000 operates based on programs stored in the ROM 2010 and the RAM 2020 and controls each unit. The graphic controller 2075 acquires image data generated by the CPU 2000 or the like on a frame buffer provided in the RAM 2020 and displays it on the display device 2080. Instead of this, the graphic controller 2075 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 2000 or the like.

入出力コントローラ2084は、ホスト・コントローラ2082と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、DVDドライブ2060を接続する。通信インターフェイス2030は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ2040は、コンピュータ1900内のCPU2000が使用するプログラム及びデータを格納する。DVDドライブ2060は、DVD2095からプログラム又はデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。   The input / output controller 2084 connects the host controller 2082 to the communication interface 2030, the hard disk drive 2040, and the DVD drive 2060, which are relatively high-speed input / output devices. The communication interface 2030 communicates with other devices via a network. The hard disk drive 2040 stores programs and data used by the CPU 2000 in the computer 1900. The DVD drive 2060 reads a program or data from the DVD 2095 and provides it to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020.

また、入出力コントローラ2084には、ROM2010と、フレキシブルディスク・ドライブ2050、及び入出力チップ2070の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM2010は、コンピュータ1900が起動時に実行するブート・プログラム、及び/又は、コンピュータ1900のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ2050は、フレキシブルディスク2090からプログラム又はデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。入出力チップ2070は、フレキシブルディスク・ドライブ2050を入出力コントローラ2084へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ2084へと接続する。   The input / output controller 2084 is connected to the ROM 2010, the flexible disk drive 2050, and the relatively low-speed input / output device of the input / output chip 2070. The ROM 2010 stores a boot program that the computer 1900 executes at startup and / or a program that depends on the hardware of the computer 1900. The flexible disk drive 2050 reads a program or data from the flexible disk 2090 and provides it to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020. The input / output chip 2070 connects the flexible disk drive 2050 to the input / output controller 2084 and inputs / outputs various input / output devices via, for example, a parallel port, a serial port, a keyboard port, a mouse port, and the like. Connect to controller 2084.

RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク2090、DVD2095、又はICカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM2020を介してコンピュータ1900内のハードディスクドライブ2040にインストールされ、CPU2000において実行される。   A program provided to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020 is stored in a recording medium such as the flexible disk 2090, the DVD 2095, or an IC card and provided by the user. The program is read from the recording medium, installed in the hard disk drive 2040 in the computer 1900 via the RAM 2020, and executed by the CPU 2000.

コンピュータ1900にインストールされ、コンピュータ1900を第1実施形態に係る遺伝的処理装置100として機能させるプログラムは、変換器記憶モジュール、生成モジュール、学習用データ記憶モジュール、処理モジュール、適合度算出モジュール、選定モジュール、統合モジュール、処理部品記憶モジュール、および分割モジュールとを備える。これらのプログラム又はモジュールは、CPU2000等に働きかけて、コンピュータ1900を、変換器記憶部110、生成部120、学習用データ記憶部130、処理部140、適合度算出部150、選定部160、統合部170、処理部品記憶部180、および分割部190としてそれぞれ機能させる。   A program that is installed in the computer 1900 and causes the computer 1900 to function as the genetic processing device 100 according to the first embodiment includes a converter storage module, a generation module, a learning data storage module, a processing module, a fitness calculation module, and a selection module. , An integration module, a processing component storage module, and a division module. These programs or modules work on the CPU 2000 or the like to make the computer 1900 into the converter storage unit 110, the generation unit 120, the learning data storage unit 130, the processing unit 140, the fitness calculation unit 150, the selection unit 160, and the integration unit. 170, the processing component storage unit 180, and the dividing unit 190.

これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1900に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である変換器記憶部110、生成部120、学習用データ記憶部130、処理部140、適合度算出部150、選定部160、統合部170、処理部品記憶部180、および分割部190として機能する。そして、これらの具体的手段によって、第1実施形態におけるコンピュータ1900の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の遺伝的処理装置100が構築される。   The information processing described in these programs is read into the computer 1900, whereby the converter storage unit 110, the generation unit 120, the learning, which are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate. The data storage unit 130, the processing unit 140, the matching degree calculation unit 150, the selection unit 160, the integration unit 170, the processing component storage unit 180, and the division unit 190 function. And the specific genetic processing apparatus 100 according to the intended use is constructed | assembled by implement | achieving the calculation or processing of the information according to the intended use of the computer 1900 in 1st Embodiment by these specific means.

一例では、コンピュータ1900と外部の装置等との間で通信を行う場合には、CPU2000は、RAM2020上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス2030に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス2030は、CPU2000の制御を受けて、RAM2020、ハードディスクドライブ2040、フレキシブルディスク2090、又はDVD2095等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス2030は、DMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、CPU2000が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス2030からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス2030又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。   In an example, when communication is performed between the computer 1900 and an external device or the like, the CPU 2000 executes a communication program loaded on the RAM 2020, and based on the processing contents described in the communication program, the communication interface A communication process is instructed to 2030. Under the control of the CPU 2000, the communication interface 2030 reads transmission data stored in a transmission buffer area or the like provided on a storage device such as the RAM 2020, the hard disk drive 2040, the flexible disk 2090, or the DVD 2095, and transmits it to the network. Alternatively, the reception data received from the network is written into a reception buffer area or the like provided on the storage device. As described above, the communication interface 2030 may transfer transmission / reception data to / from the storage device by a DMA (direct memory access) method. Instead, the CPU 2000 transfers the storage device or the communication interface 2030 as a transfer source. The transmission / reception data may be transferred by reading the data from the data and writing the data to the communication interface 2030 or the storage device of the transfer destination.

また、CPU2000は、ハードディスクドライブ2040、DVDドライブ2060(DVD2095)、フレキシブルディスク・ドライブ2050(フレキシブルディスク2090)等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をDMA転送等によりRAM2020へと読み込ませ、RAM2020上のデータに対して各種の処理を行う。そして、CPU2000は、処理を終えたデータを、DMA転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、RAM2020は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはRAM2020および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、CPU2000は、RAM2020の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはRAM2020の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもRAM2020、メモリ、及び/又は記憶装置に含まれるものとする。   In addition, the CPU 2000 DMAs all or necessary portions from among files or databases stored in an external storage device such as the hard disk drive 2040, the DVD drive 2060 (DVD 2095), and the flexible disk drive 2050 (flexible disk 2090). The data is read into the RAM 2020 by transfer or the like, and various processes are performed on the data on the RAM 2020. Then, CPU 2000 writes the processed data back to the external storage device by DMA transfer or the like. In such processing, since the RAM 2020 can be regarded as temporarily holding the contents of the external storage device, in the present embodiment, the RAM 2020 and the external storage device are collectively referred to as a memory, a storage unit, or a storage device. Various types of information such as various programs, data, tables, and databases in the present embodiment are stored on such a storage device and are subjected to information processing. Note that the CPU 2000 can also store a part of the RAM 2020 in the cache memory and perform reading and writing on the cache memory. Even in such a form, the cache memory bears a part of the function of the RAM 2020. Therefore, in the present embodiment, the cache memory is also included in the RAM 2020, the memory, and / or the storage device unless otherwise indicated. To do.

また、CPU2000は、RAM2020から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、RAM2020へと書き戻す。例えば、CPU2000は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合(又は不成立であった場合)に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。   In addition, the CPU 2000 performs various operations, such as various operations, information processing, condition determination, information search / replacement, etc., described in the present embodiment, specified for the data read from the RAM 2020 by the instruction sequence of the program. Is written back to the RAM 2020. For example, when performing the condition determination, the CPU 2000 determines whether the various variables shown in the present embodiment satisfy the conditions such as large, small, above, below, equal, etc., compared to other variables or constants. When the condition is satisfied (or not satisfied), the program branches to a different instruction sequence or calls a subroutine.

また、CPU2000は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第1属性の属性値に対し第2属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、CPU2000は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第1属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第2属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第1属性に対応付けられた第2属性の属性値を得ることができる。   Further, the CPU 2000 can search for information stored in a file or database in the storage device. For example, in the case where a plurality of entries in which the attribute value of the second attribute is associated with the attribute value of the first attribute are stored in the storage device, the CPU 2000 displays the plurality of entries stored in the storage device. The entry that matches the condition in which the attribute value of the first attribute is specified is retrieved, and the attribute value of the second attribute that is stored in the entry is read, thereby associating with the first attribute that satisfies the predetermined condition The attribute value of the specified second attribute can be obtained.

以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク2090、DVD2095の他に、CD等の光学記録媒体、MO等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ICカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はRAM等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ1900に提供してもよい。   The program or module shown above may be stored in an external recording medium. As the recording medium, in addition to the flexible disk 2090 and the DVD 2095, an optical recording medium such as a CD, a magneto-optical recording medium such as an MO, a tape medium, a semiconductor memory such as an IC card, and the like can be used. Further, a storage device such as a hard disk or RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium, and the program may be provided to the computer 1900 via the network.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

20 変換器、22 処理部品、24 処理部品群、100 遺伝的処理装置、110 変換器記憶部、120 生成部、130 学習用データ記憶部、140 処理部、150 適合度算出部、160 選定部、170 統合部、180 処理部品記憶部、190 分割部、810 変換器、812 処理部品、814 処理部品、814A 処理部品、814B 処理部品、816 処理部品、818 処理部品、820 変換器、910 変換器、912 処理部品の列、920 変換器、1900 コンピュータ、2000 CPU、2010 ROM、2020 RAM、2030 通信インターフェイス、2040 ハードディスクドライブ、2050 フレキシブルディスク・ドライブ、2060 DVDドライブ、2070 入出力チップ、2075 グラフィック・コントローラ、2080 表示装置、2082 ホスト・コントローラ、2084 入出力コントローラ、2090 フレキシブルディスク、2095 DVD 20 converters, 22 processing components, 24 processing component groups, 100 genetic processing devices, 110 converter storage units, 120 generation units, 130 learning data storage units, 140 processing units, 150 fitness calculation units, 160 selection units, 170 integration unit, 180 processing component storage unit, 190 dividing unit, 810 converter, 812 processing component, 814 processing component, 814A processing component, 814B processing component, 816 processing component, 818 processing component, 820 converter, 910 converter, 912 Processing component array, 920 converter, 1900 computer, 2000 CPU, 2010 ROM, 2020 RAM, 2030 communication interface, 2040 hard disk drive, 2050 flexible disk drive, 2060 DVD drive, 2070 I / O chip, 207 Graphic controller, 2080 a display device, 2082 host controller 2084 output controller, 2090 a flexible disk, 2095 DVD

Claims (21)

入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、
前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、
前記複数の処理部品のうちの一の処理部品を2以上の処理部品に分割する分割部と、
を備え、
前記分割部は、前記統合部により前記2以上の処理部品を統合して置き換えられた前記一の処理部品を、2以上の処理部品の組に分割する
遺伝的処理装置。
A generation unit that generates a new converter by genetic processing from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data;
An integration unit that integrates two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter and replaces the processing components with processing components corresponding to the two or more processing components;
A dividing unit that divides one processing component of the plurality of processing components into two or more processing components;
With
The genetic processing apparatus, wherein the dividing unit divides the one processing component, which has been replaced by integrating the two or more processing components by the integration unit, into a set of two or more processing components.
入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、
前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、
を備え、
前記複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、
前記統合部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上の前記フィルタ部品を統合して、統合する前記フィルタ部品の数分の強度で変換を行う統合フィルタ部品に置き換える
遺伝的処理装置。
A generation unit that generates a new converter by genetic processing from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data;
An integration unit that integrates two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter and replaces the processing components with processing components corresponding to the two or more processing components;
With
Each of the plurality of processing components is a filter component that converts input data into output data,
The integrated processing unit integrates two or more of the same filter components connected by connection between input and output, and replaces the filter components with an integrated filter component that performs conversion with an intensity corresponding to the number of filter components to be integrated. .
入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、
前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、
を備え、
前記複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、
前記統合部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上の前記フィルタ部品による変換が、同一の一の前記フィルタ部品による変換と同じとなる場合に、当該同一の2以上のフィルタ部品を、同一の一の前記フィルタ部品に置き換える
遺伝的処理装置。
A generation unit that generates a new converter by genetic processing from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data;
An integration unit that integrates two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter and replaces the processing components with processing components corresponding to the two or more processing components;
With
Each of the plurality of processing components is a filter component that converts input data into output data,
The integration unit has the same two or more filter components when the conversion by the same two or more filter components connected by connection between input and output is the same as the conversion by the same one filter component. A genetic processing apparatus that replaces the same filter component with the same one.
入出力間の接続により連結された同一の2以上の前記フィルタ部品による変換が、同一の一の前記フィルタ部品による変換と同じとなる前記フィルタ部品の識別情報を記憶するフィルタ記憶部を更に備え、
前記統合部は、前記フィルタ記憶部に記憶された前記フィルタ部品が2以上連結されている場合に、当該同一の2以上のフィルタ部品を、同一の一の前記フィルタ部品に置き換える
請求項3に記載の遺伝的処理装置。
A filter storage unit that stores the identification information of the filter component in which conversion by the same two or more filter components coupled by connection between input and output is the same as conversion by the same one filter component;
The integration unit replaces the same two or more filter components with the same one filter component when two or more of the filter components stored in the filter storage unit are connected. Genetic processing equipment.
入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成する生成部と、
前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える統合部と、
を備え、
前記複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、
前記統合部は、前記フィルタ部品の列が繰り返し連結されている繰り返し部分を統合して、前記フィルタ部品の列による変換を繰り返し数分の強度で行う少なくとも1つのフィルタ部品に置き換える
遺伝的処理装置。
A generation unit that generates a new converter by genetic processing from at least one converter that combines a plurality of processing components that process input data and output as output data;
An integration unit that integrates two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter and replaces the processing components with processing components corresponding to the two or more processing components;
With
Each of the plurality of processing components is a filter component that converts input data into output data,
The genetic processing device, wherein the integration unit integrates repetitive portions where the columns of the filter components are repeatedly connected, and replaces the filter components with at least one filter component that performs conversion by the number of repetitions.
前記複数の処理部品のうちの一の処理部品を2以上の処理部品に分割する分割部を更に備える請求項2から5のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。 The genetic processing device according to any one of claims 2 to 5, further comprising a dividing unit that divides one processing component of the plurality of processing components into two or more processing components. 前記分割部は、前記統合部により前記2以上の処理部品を統合して置き換えられた前記一の処理部品を、2以上の処理部品の組に分割する請求項6に記載の遺伝的処理装置。   The genetic processing device according to claim 6, wherein the dividing unit divides the one processing component that has been replaced by integrating the two or more processing components by the integration unit into a set of two or more processing components. 前記分割部は、前記少なくとも1つの変換器のうちの一の処理部品を2以上の処理部品に分割することにより、前記少なくとも1つの変換器を2以上の部分変換器に分割し、
前記生成部は、前記2以上の部分変換器のうちの一部の部分変換器を前記新たな変換器の少なくとも一部とする請求項1、6、および7のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。
The dividing unit divides the at least one converter into two or more partial converters by dividing one processing component of the at least one converter into two or more processing components,
The genetic unit according to any one of claims 1, 6, and 7, wherein the generation unit uses a partial converter of the two or more partial converters as at least a part of the new converter. Processing equipment.
前記複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品である請求項1または8に記載の遺伝的処理装置。   The genetic processing device according to claim 1 or 8, wherein each of the plurality of processing components is a filter component that converts input data into output data. 前記統合部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上の前記フィルタ部品を統合して統合フィルタ部品に置き換える請求項6、7または9に記載の遺伝的処理装置。 The genetic processing device according to claim 6, 7 or 9 , wherein the integration unit integrates two or more of the same filter components coupled by connection between input and output and replaces the integrated filter components with an integrated filter component. 前記分割部は、前記統合フィルタ部品を、合わせて前記統合フィルタ部品と同じ変換を行う少なくとも2つのフィルタ部品の組に分割する請求項10に記載の遺伝的処理装置。   The genetic processing device according to claim 10, wherein the dividing unit divides the integrated filter component into a set of at least two filter components that perform the same conversion as the integrated filter component together. 前記統合部は、入出力間の接続により連結された2以上の前記フィルタ部品を統合して、連結された2以上の前記フィルタ部品のそれぞれが有する変換行列の積行列を変換行列とする統合フィルタ部品に置き換える請求項9から11のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。   The integration unit integrates two or more filter components connected by connection between input and output, and uses a product matrix of conversion matrices of each of the two or more connected filter components as a conversion matrix The genetic processing device according to any one of claims 9 to 11, which is replaced with a component. 前記生成部は、同一の前記処理部品の列が繰り返し連結された構造を有する前記変換器から、当該処理部品の列の繰り返し回数を変更した他の前記変換器を更に生成する請求項1から12のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。   The generation unit further generates another converter in which the number of repetitions of the processing component sequence is changed from the converter having a structure in which the same processing component sequence is repeatedly connected. The genetic processing device according to any one of the above. 前記生成部は、前記変換器が、同一の前記処理部品の列が繰り返し連結された構造を有する場合に、前記変換器を使用するユーザからの指定に応じて、当該処理部品の列の繰り返し回数を変換する前記変換器を生成する請求項1から13のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。   When the converter has a structure in which the same column of processing components is repeatedly connected, the generation unit repeats the processing component column in accordance with a designation from a user who uses the converter. The genetic processing device according to any one of claims 1 to 13, wherein the converter for converting the signal is generated. それぞれの前記変換器について、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する適合度算出部と、
それぞれの前記変換器についての前記処理部品の数及び前記適合度に基づいて、前記変換器を選定する選定部と、
を更に備える請求項1から14のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。
For each of the converters, a fitness calculation unit that calculates a fitness for conversion from learning input data to learning target data;
A selection unit for selecting the converter based on the number of processing components and the degree of fitness for each of the converters;
The genetic processing device according to any one of claims 1 to 14, further comprising:
前記選定部は、それぞれの前記変換器について、前記適合度および前記処理部品の処理負荷に基づいて、前記変換器を選定する請求項15に記載の遺伝的処理装置。   The genetic processing device according to claim 15, wherein the selection unit selects the converter for each of the converters based on the fitness and the processing load of the processing component. 入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成部によって生成する段階と、
統合部によって、前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える段階と、
分割部によって、前記複数の処理部品のうちの一の処理部品を、入出力間の接続により連結された2以上の処理部品に分割する段階と、
を備え、
前記一の処理部品を分割する段階において、前記統合部により前記2以上の処理部品を統合して置き換えられた前記一の処理部品を、2以上の処理部品の組に分割する
遺伝的処理方法。
A step of generating a new converter by genetic processing from at least one converter combining a plurality of processing components that process input data and output as output data,
Integrating two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter by the integration unit and replacing the processing components with processing corresponding to the two or more processing components;
Dividing one processing component of the plurality of processing components into two or more processing components linked by connection between the input and output by the dividing unit;
With
A genetic processing method in which, in the step of dividing the one processing component, the one processing component replaced by integrating the two or more processing components by the integration unit is divided into a set of two or more processing components.
入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成部によって生成する段階と、
統合部によって、前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える段階と、
を備え、
前記複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、
前記2以上の処理部品を統合する段階において、入出力間の接続により連結された同一の2以上の前記フィルタ部品を統合して、統合する前記フィルタ部品の数分の強度で変換を行う統合フィルタ部品に置き換える
遺伝的処理方法。
A step of generating a new converter by genetic processing from at least one converter combining a plurality of processing components that process input data and output as output data,
Integrating two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter by the integration unit and replacing the processing components with processing corresponding to the two or more processing components;
With
Each of the plurality of processing components is a filter component that converts input data into output data,
In the step of integrating the two or more processing components, an integrated filter that integrates the same two or more filter components connected by connection between input and output, and performs conversion with an intensity corresponding to the number of the filter components to be integrated. Genetic processing method to replace with parts.
入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成部によって生成する段階と、
統合部によって、前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える段階と、
を備え、
前記複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、

前記2以上の処理部品を統合する段階において、入出力間の接続により連結された同一の2以上の前記フィルタ部品による変換が、同一の一の前記フィルタ部品による変換と同じとなる場合に、当該同一の2以上のフィルタ部品を、同一の一の前記フィルタ部品に置き換える
遺伝的処理方法。
A step of generating a new converter by genetic processing from at least one converter combining a plurality of processing components that process input data and output as output data,
Integrating two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter by the integration unit and replacing the processing components with processing corresponding to the two or more processing components;
With
Each of the plurality of processing components is a filter component that converts input data into output data,

In the step of integrating the two or more processing components, when conversion by the same two or more filter components coupled by connection between input and output is the same as conversion by the same one filter component, A genetic processing method for replacing two or more identical filter parts with the same one filter part.
入力データを処理して出力データとして出力する複数の処理部品を組み合わせた少なくとも1つの変換器から、遺伝的処理により新たな変換器を生成部によって生成する段階と、
統合部によって、前記新たな変換器において入出力間の接続により連結された2以上の処理部品を統合して、当該2以上の処理部品に相当する処理を行う処理部品に置き換える段階と、
を備え、
前記複数の処理部品のそれぞれは、入力データを出力データへと変換するフィルタ部品であり、
前記2以上の処理部品を統合する段階において、前記フィルタ部品の列が繰り返し連結されている繰り返し部分を統合して、前記フィルタ部品の列による変換を繰り返し数分の強度で行う少なくとも1つのフィルタ部品に置き換える
遺伝的処理方法。
A step of generating a new converter by genetic processing from at least one converter combining a plurality of processing components that process input data and output as output data,
Integrating two or more processing components connected by connection between input and output in the new converter by the integration unit and replacing the processing components with processing corresponding to the two or more processing components;
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In the step of integrating the two or more processing components, at least one filter component that integrates repeated portions in which the columns of filter components are repeatedly connected and performs conversion by the column of filter components with an intensity corresponding to the number of repetitions. Replace with the genetic processing method.
コンピュータを、請求項1から16のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置として機能させるプログラム。   A program that causes a computer to function as the genetic processing device according to any one of claims 1 to 16.
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