JP5665501B2 - 情報処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
例えば、電力需要の予測において、特定時点の気象条件等を入力データとし、電力需要予測値を出力データとした場合の、入出力関係の分析方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、機械の設計において、設計パラメータを入力データとし、機械の特性値を出力データとした場合の、入出力関係の分析方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、複数の入力データに対する出力データを分析するための手段も開示されている。例えば、電力需要の予測において、複数の気象予報シナリオを入力データとした場合の入出力関係の分析方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
そして、売上予測や一般のデータベース問い合わせにおいて、ユーザ操作により入力値の条件を絞り込むことで、絞り込まれた入力値に対応した出力値または出力値の特徴量を提示することによる入出力関係の分析方法が開示されている(例えば、特許文献4、5参照)。
過去の初期データを記録する初期データ記録部と、
前記初期データ記録部が記録した初期データに対応する、中間データ構成情報から構成される過去の中間データを記録する中間データ記録部と、
初期データ抽出条件を入力し、入力された初期データ抽出条件を満足する初期データを前記初期データ記録部から一つ以上抽出する初期データ抽出部と、
前記初期データ抽出部が抽出した一つ以上の初期データを入力し、入力された一つ以上の初期データに対応する中間データを前記中間データ記録部から一つ以上抽出し、抽出された一つ以上の中間データを構成する中間データ構成情報の統計データを演算する中間データ抽出部と、
前記中間データ抽出部が演算した統計データに基づいて前記中間データ構成情報の中から任意の中間データ構成情報を抽出する中間データ構成情報抽出部と、
前記中間データ構成情報抽出部が抽出した中間データ構成情報と所定の関係を有する最終データを取得し、取得した最終データを提示する最終データ抽出部と
を備えたことを特徴とする。
本実施の形態では、分析対象システムの入力データと出力データの入出力関係の分析において、入力データの分布を考慮したデータ分析の例を説明する。
図1は、実施の形態1における情報処理装置100の外観の一例を示す図である。
図2は、実施の形態1における情報処理装置100のハードウェア資源の一例を示す図である。
図3は、情報処理装置100と分析対象システム800との構成を示す図である。
システムユニット910は、コンピュータであり、ファクシミリ機932、電話器931とケーブルで接続され、また、ローカルエリアネットワーク942(LAN)、ゲートウェイ941を介してインターネット940に接続されている。
RAM914は、揮発性メモリの一例である。ROM913、FDD904、CDD905、磁気ディスク装置920の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信ボード915、キーボード902、スキャナ装置907、FDD904などは、入力部、入力装置の一例である。
また、通信ボード915、表示装置901、プリンタ装置906などは、出力部、出力装置の一例である。
磁気ディスク装置920には、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記録されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、オペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922により実行される。
ファイル群924には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」として説明する情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記録されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記録される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記録された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPUの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示・提示のCPUの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記録される。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、FDD904のフレキシブルディスク、CDD905のコンパクトディスク、磁気ディスク装置920の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、DVD(Digital・Versatile・Disk)等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
また、分析対象システム800は、本実施の形態の情報処理装置100が分析を行う対象を示すもので、中間データ生成部802、最終データ生成部804を備える。
そして、情報処理装置100と分析対象システム800とを接続することで、ユーザは分析対象システム800のデータ分析を情報処理装置100で行う。
図4は、初期データ500と中間データ550との例を示す図である。
図5は、中間データ550と最終データ600との例を示す図である。
なお、中間データ550は、初期データ500を入力として中間データ生成部802が何らかの処理を行って出力したものである。そして、中間データ記録部400は、初期データ500と中間データ生成部802処理後の中間データ550とを対応付けして記録する。同様に最終データ600は中間データ550を入力として最終データ生成部804が何らかの処理を行って出力したものである。ここで何らかの処理とは、演算処理の場合も有るし、互いに因果関係の有るデータを関連付ける処理の場合も有る。そして、最終データ記録部450は、中間データ550と最終データ生成部804処理後の最終データ600とを対応付けして記録する。
データ同士の対応付けの方法は、事前に定義された一意の識別符号(ID、アイディー)により紐付ける方式や、データ生成日時等により紐付ける方式や、データに含まれる日時や場所等のサンプル値の特徴量により紐付ける方式など任意の方式であってよい。
気象予報データは、例えば気象庁発表の天気予報であり、例えばインターネットを経由して分析対象システム800に自動入力されても良いし、ユーザが手動入力しても良い。
ここでは、初期データ500の例として初期データ500a〜500cの3つのみ図示しているが、実際には長期間に渡る初期データ500(気象予報データ)を初期データ記録部350は記録し、蓄積している。初期データ記録部350は、仮入力履歴記録部とも言い換えることが出来る。
初期データ500(気象予報データ)は、初期データ構成情報501a〜501eから構成されている。本例では、初期データ構成情報501a〜501eは、「識別符号」「予測日」「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」としている。なお、図示は省略しているが、初期データ構成情報501b〜501eの「予測日」「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」の各々は、初期データ構成情報501a「識別符号」の情報を保持している。ここで、予測日は、予測対象の日を示す。(例えば、10月28日に例えば気象予測サービスが10月30日の天気予測を行ったとしたら、予測日は10月30日となる)。
なお、本例では、「識別符号」を日付け情報(予測日を数値と記号とにより表した情報)としているが、任意の文字の組み合わせでも良いし、「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」の情報そのものであっても良い。例えば、「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」の組み合わせである「晴れ&35℃&25℃」など。
ここでは、中間データ550の例として中間データ550a〜550cの3つのみ図示しているが、初期データ500と同様に実際には長期間に渡る中間データ550(気象実測データ)を中間データ記録部400は記録し、蓄積している。中間データ記録部400は、実入力履歴記録部とも言い換えることが出来る。
そして、中間データ550aは、初期データ500aに対応している。すなわち、初期データ500aの気象予報に対して、実際の気象は中間データ550aの中間データ構成情報551の内容であったことを示している。一例を示すと、予測最高気温が35℃(初期データ構成情報501d)のに対し、実測最高気温は36℃(中間データ構成情報551d)である。
中間データ550aは、初期データ500aの識別符号の情報をそのまま継承し、予測のデータを実測のデータとして構成されている。なお、図示は省略しているが、中間データ構成情報551b〜551eの「実測日」「実測天気」「実測最高気温」「実測最低気温」の各々は、中間データ構成情報551a「識別符号」の情報を保持している。
気象実測データは、例えば気象庁発表の天気観測データであり、例えばインターネットを経由して分析対象システム800に自動入力されても良いし、ユーザが手動入力しても良い。
例えば真夏の気温が高い日は、空気調和機(クーラー)の使用が増える為に電力需要は、増加すると一般的に考えられる。すなわち気温と電力需要とは因果関係があると考えられる。最終データ600は、中間データ550に対応した識別符号の情報を保持している。
そして、予測電力需要データは、例えば実測最高気温と実測最低気温との組み合わせから、図3の分析対象システム800の最終データ生成部804が因果関係に基づいた何らかの演算を行い予測した結果データである。ここで、最終データ生成部804は、出力生成システムとも言い換えることが出来る。
なお、本実施の形態の説明においては、最終データ600は、予測電力需要データとして説明するが、例えば最終データ600として、過去の電力需要実績値データ(実測データ)であっても良い。
一般化して表現すると、最終データ600は、第一の事象と因果関係の有る第二の事象を示す結果データである。すなわち、中間データ550は、第一の事象(気象)と因果関係の有る第二の事象(電力需要)を示す結果データ(予測データ)である。
そして、図3の最終データ記録部450は、最終データ600(予測電力需要データ)を中間データ550に対応付けて記録する。すわわち、中間データ550の例えば識別符号の情報を保持している。なお、ここでは、最終データ600の例として最終データ600a〜600cの3つのみ図5に図示しているが、初期データ500、中間データ550と同様に実際には長期間に渡る最終データ600(予測電力需要データ)を最終データ記録部450は記録し、蓄積している。最終データ記録部450は、出力履歴記録手段とも言い換えることが出来る。
そして、更に初期データ抽出部150は仮入力選択抽出部、中間データ抽出部200は実入力抽出提示部、中間データ構成情報抽出部250は実入力選択抽出部、最終データ抽出部300は出力分布提示手段とも、それぞれ言い換えることが出来る。
図6は、初期データ抽出部150の構成を示す図である。
図7は、中間データ抽出部200の構成を示す図である。
図8は、中間データ構成情報551の分布図の具体例を示す図である。
図9は、中間データ構成情報抽出部250の構成を示す図である。
図10は、最終データ抽出部300の構成を示す図である。
図11は、最終データ600の分布図の具体例を示す図である。
初期データ抽出条件設定部151は、初期データ抽出条件502を設定するものである。初期データ抽出条件502は、初期データ抽出条件設定部151に記録されて、初期データ抽出条件設定部151が初期データ抽出条件502を初期データ抽出条件設定部151から自動入力する場合も有るし、ユーザが初期データ抽出条件502を入力装置を用いて手動入力する場合も有る。
ここで、ユーザは、初期データ抽出条件設定部151に、初期データ抽出条件502として設定した値の範囲を拡張させる抽出条件拡張範囲を設定することが出来る。例えば、ユーザが初期データ抽出部150に、初期データ抽出条件502の抽出条件拡張範囲を「−10%〜+10%」と設定した場合で、初期データ抽出条件502が「予測最高気温30℃」だったとする。その場合、初期データ抽出部150は初期データ抽出条件502を「予測最高気温27℃〜33℃」の範囲と判断する。本例では抽出条件拡張範囲を比率で示したが、ユーザは、例えば「−2℃〜+2℃」と絶対値で抽出条件拡張範囲を設定することも可能である。
その為、初期データ抽出部150は、初期データ抽出条件502そのものに合致する初期データ500を抽出することも出来るし、記録した初期データ抽出条件502に対して抽出条件拡張範囲を適用させた新たな条件に合致する初期データ500を抽出することも出来る。
以下で説明する中間データ抽出部200、中間データ構成情報抽出部250、最終データ抽出部300も同様にユーザが抽出条件の抽出条件拡張範囲を設定出来る。そして、抽出条件の判断は、前記初期データ抽出部150の場合と同様である。その為、中間データ抽出部200、中間データ構成情報抽出部250、最終データ抽出部300での抽出条件の抽出条件拡張範囲の説明は省略する。
更にいずれの場合もユーザは、初期データ抽出条件設定部151に前記で説明の初期データ抽出条件502の抽出条件拡張範囲を設定可能である。そして、初期データ抽出部150は設定された抽出条件拡張範囲を初期データ抽出条件502の値に適合させた新たな条件を初期データ抽出条件502として判断することも出来る。
初期データサンプル抽出部152は、初期データ500のうち、初期データ抽出条件設定部151によって指定された初期データ抽出条件502に合致(一致)する初期データ構成情報を有する初期データ500をサンプルデータとしてを初期データ記録部350から抽出する。ここで、一つの初期データ抽出条件502に合致する初期データ500は、複数存在する場合も有る。
その場合、初期データサンプル抽出部152は、図4の初期データ500bと500cとを初期データ抽出条件502に合致するサンプルデータとして抽出する。
初期データ・中間データ関連付け部201は、初期データ抽出部150によって抽出された初期データ500のサンプルデータに対応する中間データ550のサンプルデータを抽出する中間データ抽出条件552を生成する。ここで、中間データ550は、前記の説明のように例えば事前に定義された一意の識別符号等により初期データ500に対応付けされて初期データ記録部350に記録されている。そして、初期データ・中間データ関連付け部201は、例えばこの一意の識別符号を中間データ抽出条件552として生成する。あるいは、識別符号として「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」などが設定されている場合は、「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」などを中間データ抽出条件552として生成することも可能である。また、初期データ500のサンプルデータが複数の場合は、中間データ抽出条件552も複数と成り得る。
中間データサンプル抽出部202は、初期データ・中間データ関連付け部201が生成した中間データ抽出条件552に合致(一致)する中間データ550のサンプルデータを中間データ記録部400から抽出する。ここで、一つの中間データ抽出条件552に合致する中間データ550のサンプルデータは、複数存在する場合も有る。
中間データ分布算出提示部204は、抽出された中間データ550のサンプルデータを構成する中間データ構成情報551の統計データを演算する。ここで統計データとは、最大値、最小値、範囲、標準偏差、分散、平均値、中央値、分布などである。また、分布の算出方式としては、分散と平均による正規分布近似やヒストグラム、Kernel Smoothingによる分布推定など任意の方式であって良い。
中間データ分布算出提示部204はグラフや数値データなどを例えばユーザ端末900の表示装置901に提示することが可能である。(ここで、中間データ分布算出提示部204や最終データ分布算出提示部303や実施の形態2で述べる中間データ構成情報分布提示・選択部702など情報処理装置100を構成する部分が、ユーザに対して例えばユーザ端末900の表示装置901を用いてグラフや数値データなどを提示することを以降、表示と称する)。表示されるデータは、例えば抽出した中間データ550のサンプルデータの中間データ構成情報551、演算した中間データ構成情報551の統計データ、演算した中間データ構成情報551の分布の分布図などである。分布図の表示方法としては、折れ線グラフや棒グラフ、カラーマップなど任意の方式であって良い。
また、中間データ分布算出提示部204は、後述の中間データ構成情報抽出条件設定部251が設定した中間データ構成情報抽出条件553を提示することも可能である。
初期データ500bの識別符号は「2005−08−02」で有り、初期データ・中間データ関連付け部201は、識別符号「2005−08−02」を中間データ抽出条件552として設定する。そして、中間データサンプル抽出部202は、中間データ記録部400が記録する中間データ550の中から、図4に示す識別符号「2005−08−02」の中間データ550bを抽出する。中間データサンプル抽出部202は、同様に中間データ550cも抽出する。
あるいは、識別符号として「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」などが設定されている場合は、「予測天気」「予測最高気温」「予測最低気温」などを中間データ抽出条件552として中間データサンプル抽出部202は、該当する中間データ550のサンプルデータを抽出することも可能である。
そして、中間データ分布算出提示部204は、中間データ550を構成する中間データ構成情報毎の統計データを演算する。例えば、中間データ分布算出提示部204は、実測最高気温の平均値を37.5℃と演算する。
また、中間データ分布算出提示部204は、中間データ構成情報551の分布を演算し、中間データ構成情報551の分布図を生成し、例えば表示装置901に表示する。
図8の分布図の具体例は、最高気温と最低気温の分布図を示している。例えば最高気温に着目すると、中間データ550bの実測最高気温は37℃であり、中間データ550cの実測最高気温は38℃である。よって、図8の最高気温分布の37℃と38℃の箇所にデータを示す黒丸が図示されている。本例ではサンプル数が少ない為に、図8において単に黒丸でデータを図示しているが、実際の分布図は、多くのサンプル数を前記で説明のような折れ線グラフなどで図示することになる。
中間データ構成情報抽出条件設定部251は、中間データ記録部400に記録された中間データ550を構成する中間データ構成情報551のサンプルデータを抽出する為の中間データ構成情報抽出条件553を設定する。
中間データ構成情報抽出条件553は、例えば中間データ分布算出提示部204が演算した統計データ(例えば平均値)に基づいて中間データ構成情報抽出条件設定部251が演算して設定することが出来る。あるいは、中間データ分布算出提示部204が提示(表示)した中間データ構成情報551の分布図から判断して、ユーザが中間データ構成情報抽出条件設定部251に中間データ構成情報抽出条件553を入力することも可能である。
中間データ構成情報抽出条件設定部251は、設定した中間データ構成情報抽出条件553を中間データ分布算出提示部204に受け渡し、中間データ分布算出提示部204は中間データ構成情報抽出条件553を提示することが可能である。その為、中間データ分布算出提示部204が演算した統計データ(例えば平均値)に基づいて中間データ構成情報抽出条件設定部251が演算して設定した中間データ構成情報抽出条件553を、ユーザは中間データ分布算出提示部204の提示で確認することが可能である。そして、ユーザは、中間データ構成情報抽出条件設定部251が演算して設定した中間データ構成情報抽出条件553に対して、中間データ分布算出提示部204が提示(表示)した中間データ構成情報551の分布図から判断して、修正を行い、新たな中間データ構成情報抽出条件553を設定することも可能である。
更に、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、中間データ構成情報抽出条件553に設定された情報(中間データ構成情報抽出条件553に設定された情報は、中間データ構成情報551と実質的に同等な情報であり、中間データ構成情報抽出条件553に設定された情報は、中間データ構成情報551と言い換えることが出来る)に任意の識別符号を付加して、中間データを生成し、その中間データを図3に示す最終データ生成部804に入力することが出来る。あるいは、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、中間データ構成情報抽出条件553に設定された情報(すなわち中間データ構成情報551)をそのまま最終データ生成部804に入力することが出来る。
ここで、任意の識別符号は、中間データ構成情報551に対応する「実測天気」「実測最高気温」「実測最低気温」などでも良いし、任意の文字の組み合わせでも良い。そして、中間データ記録部400は、その生成された中間データを記録することも可能である。また、最終データ記録部450は、通常と同様に最終データ生成部804の出力とその生成された中間データとを対応付けて記録することも可能である。
また、ユーザは、初期データ抽出条件設定部151と同様に、中間データ構成情報抽出部250に中間データ構成情報抽出条件553の抽出条件拡張範囲を設定することが出来る。
中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データ構成情報抽出条件553に合致する中間データ構成情報551を含んだ中間データ550のサンプルデータを抽出する。
更に、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データ構成情報抽出条件設定部251と同様に、抽出された中間データ550のサンプルデータに含まれる中間データ構成情報551に任意の新たな識別符号を付加して、中間データを生成し、その中間データを図3に示す最終データ生成部804に入力することが出来る。もしくは、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、抽出された中間データ550のサンプルデータそのものを最終データ生成部804に入力することが出来る。更に中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データ550のサンプルデータに含まれる中間データ構成情報551を抽出し、中間データ構成情報551を最終データ生成部804に入力することが出来る。
なお、中間データ構成情報サンプル抽出部252で抽出される中間データ550のサンプルデータは、専ら最終データ抽出部300で用いられるものである。従って、本サンプルデータは、中間データ抽出部200の中間データサンプル抽出部202で抽出された中間データ550のサンプルデータとは独立に用いられる。
そして、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データ構成情報抽出条件553に合致する中間データ構成情報551を含む中間データ550を抽出する。すなわち図5に示す中間データ550a〜550cを抽出する。
あるいは、図示は省略するが、「最高気温が37℃でかつ、最低気温が27℃」という中間データ構成情報抽出条件553から、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、「最高気温が37℃」と「最低気温が27℃」とを中間データ構成情報551に設定した中間データ550を生成することが出来る。そして、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、生成した中間データ550を図3に示す最終データ生成部804に入力し、最終データ生成部に生成した中間データ550に対応する最終データ600を演算させることが出来る。もしくは、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、「最高気温が37℃」と「最低気温が27℃」との中間データ構成情報551そのものを最終データ生成部804に入力し、最終データ生成部804に中間データ構成情報551に対応する最終データ600を演算させることが出来る。
また、図示は省略するが、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、抽出した中間データサンプル(例えば中間データ550a)を図3に示す最終データ生成部804に入力し、最終データ生成部に生成した中間データ550に対応する最終データ600を演算させることが出来る。もしくは、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データサンプルに含まれる中間データ構成情報551(例えば「最高気温が36℃」と「最低気温が25℃」)を抽出し、抽出した中間データ構成情報551を最終データ生成部804に入力し、最終データ生成部804に中間データ構成情報551に対応する最終データ600を演算させることが出来る。
中間データ構成情報・最終データ関連付け部301は、中間データ構成情報サンプル抽出部252によって抽出された中間データ550のサンプルデータに対応する最終データ600のサンプルデータを抽出する最終データ抽出条件602を生成する。ここで、最終データ600は、前記の説明のように例えば識別符号等により中間データ550に対応付けされて最終データ記録部450に記録されている。そして、中間データ構成情報・最終データ関連付け部301は、例えばこの識別符号を最終データ抽出条件602として生成する。識別符号が、中間データ構成情報551に「実測天気」「実測最高気温」「実測最低気温」などが含まれる場合は、最終データ抽出条件602として「実測天気」「実測最高気温」「実測最低気温」などを設定することも可能である。また、中間データ550のサンプルデータが複数の場合は、最終データ抽出条件602も複数と成り得る。
最終データサンプル抽出部302は、中間データ構成情報・最終データ関連付け部301が生成した最終データ抽出条件602に合致する最終データ600のサンプルデータを最終データ記録部450から抽出する。ここで、一つの最終データ抽出条件602に合致する最終データ600のサンプルデータは、複数存在する場合も有る。
最終データ分布算出提示部303は、抽出された最終データ600のサンプルデータの統計データを演算する。ここで統計データとは、最大値、最小値、範囲、標準偏差、分散、平均値、中央値、分布などである。また、分布の算出方式としては、分散と平均による正規分布近似やヒストグラム、Kernel Smoothingによる分布推定など任意の方式であって良い。
最終データ分布算出提示部303は最終データを示す図であるグラフや数値データなどを表示装置901に表示することも可能である。表示されるデータは、例えば抽出した最終データ600のサンプルの値、演算した最終データ600のサンプルデータの統計データ、演算した最終データ600の分布のサンプルデータの分布図などである。分布図の表示方法としては、折れ線グラフや棒グラフ、カラーマップなど任意の方式であって良い。
ただし、図3の分析対象システム800の最終データ生成部804における処理内容(例えば関数の計算式など)が既知の場合は、最終データ抽出部300は、最終データ記録部450を用いなくとも良い。すなわち、最終データ抽出部300は、中間データ構成情報551のサンプルデータに既知の処理内容(例えば関数の計算式など)を施し、最終データ600のサンプルデータとしても良い。
また、最終データ分布算出提示部303は最終データ生成部804が演算した最終データ600を直接入力し、提示することも出来る。
中間データ構成情報・最終データ関連付け部301は、中間データ550a〜550cの識別符号を最終データ抽出条件602として生成(抽出)する。
最終データサンプル抽出部302は、最終データ抽出条件602(識別符号)に合致する最終データ、すなわち2500MW、2800MW、3000MWを抽出する。
そして、最終データ分布算出提示部303は最終データ600を示す図である分布図を図11のように例えば表示装置901に表示する。
まず、図9に示す中間データ構成情報抽出条件設定部251は、前記の中間データ構成情報抽出条件553「最高気温が37℃でかつ、最低気温が27℃」を中間データ構成情報とし、更に対応付け手段(ここでは識別符号とする)を付加して新たな中間データを生成する。(識別符号は、今までに説明の初期データ、中間データを同様に任意の方式であって良い)。そして、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、生成した中間データを最終データ生成部804に入力する。
同時に、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、中間データ構成情報サンプル抽出部252を介して、生成した中間データの情報(識別符号の情報)を中間データ構成情報・最終データ関連付け部301に伝達する。
そして、最終データ生成部804は、生成された中間データから最終データを演算し(例えば3900MW)、最終データ記録部450は、その最終データ(例えば3900MW)を記録する。そして、前記の具体例と同様に最終データサンプル抽出部302は、該当の最終データを抽出する。あるいは、最終データ分布算出提示部303は、最終データ記録部450を介さずに、最終データ生成部804から直接演算結果を入力することも出来る。
図12は、情報処理装置100の動作の概要を示すフローチャートである。
ステップS102において、初期データサンプル抽出部152は、初期データ抽出条件設定部151によって設定された初期データ抽出条件502に従って初期データ500のサンプルデータを抽出する。そして、初期データサンプル抽出部152は、初期データ・中間データ関連付け部201に抽出した初期データ500のサンプルデータを提供(通知、出力)する。
ステップS103において、初期データ・中間データ関連付け部201は、初期データサンプル抽出部152に提供(通知、出力)された初期データ500のサンプルデータに対応する中間データ550の中間データ抽出条件552を設定する。そして、初期データ・中間データ関連付け部201は、中間データ抽出条件552を中間データサンプル抽出部202に提供(通知、出力)する。中間データサンプル抽出部202は、提供(通知、出力)された中間データ抽出条件552に従って中間データ550のサンプルデータを抽出し、中間データ分布算出提示部204に提供(通知、出力)する。
ステップS104において、中間データ分布算出提示部204は、中間データサンプル抽出部202に提供(通知、出力)された中間データ550のサンプルデータから、中間データ構成情報551の統計データを算出し提示(表示)する。
ステップS201において、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、中間データ構成情報551の中間データ構成情報抽出条件553を設定し、中間データ構成情報サンプル抽出部252に中間データ構成情報抽出条件553を提供(通知、出力)する。
ステップS211において、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データ構成情報抽出条件設定部251によって設定された中間データ構成情報抽出条件553に従って中間データ550のサンプルデータを抽出する。そして、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データ構成情報・最終データ関連付け部301に抽出した中間データ550のサンプルデータを提供(通知、出力)する。
ここで、ユーザの選択によっては、ステップS201からステップS211において、中間データ構成情報抽出条件設定部251は、中間データ構成情報抽出条件553に基づく新たな中間データを生成し、生成した中間データを最終データ生成部804に入力する。そして、中間データ構成情報サンプル抽出部252は、中間データ構成情報・最終データ関連付け部301に生成した中間データ550のサンプルデータを提供(通知、出力)することが可能である。あるいは、中間データ構成情報抽出条件553に対応する中間データ550のサンプルデータが存在しない場合には、最終データ生成部804に演算を行わせると中間データ構成情報抽出条件設定部251が自ら判断して、新たな中間データを生成する前記説明の動作を行うことも可能である。
ステップS212において、中間データ構成情報・最終データ関連付け部301は、中間データ構成情報サンプル抽出部252に提供(通知、出力)された中間データ550のサンプルデータに対応する最終データ600の最終データ抽出条件602を設定する。そして、中間データ構成情報・最終データ関連付け部301は、最終データ抽出条件602を最終データサンプル抽出部302に提供(通知、出力)する。最終データサンプル抽出部302は、提供(通知、出力)された最終データ抽出条件602に従って最終データ600のサンプルデータを抽出し、最終データ分布算出提示部303に提供(通知、出力)する。
ステップS213において、最終データ分布算出提示部303は、最終データサンプル抽出部302により提供(通知、出力)された最終データ600のサンプルデータの値、最終データ600のサンプルデータの統計データなどを提示(表示)する。
ステップS301において、分析対象システム800の入出力関係の評価(データ分析)を完了した場合は、情報処理装置100は処理を終了する。あるいは初期データ抽出条件502に変更の必要が生じた場合などにより、現在の初期データ抽出条件502に対する分析を終了するとユーザが判断した場合も、情報処理装置100は処理を終了し、新たな初期データ抽出条件502の設定を受け付ける。また、分析を継続する場合には、ステップS201に遷移し、情報処理装置100は処理を継続する。
図13は、情報処理装置100の電力需要予測システム分析における表示構成の例を示す図である。
第2の具体例は、第1の具体例と同じく、分析対象システム800が気象予報のデータに基づいて、任意の地域の電力需要を予測するシステムである。
第1の具体例においては、中間データ分布算出提示部204と最終データ分布算出提示部303とが行う例えば表示装置901へのグラフ表示について別々に説明した。しかし、第2の具体例のように表示装置901の一つの画面にユーザが必要な情報を全て表示することも可能である。また、第1の具体例において、サンプル数は3つで有ったが、第2の具体例では長期間に渡って大量のデータが初期データ記録部350、中間データ記録部400、最終データ記録部450に蓄積されている場合を想定する。
初期データ選択部701は、初期データ抽出条件設定部151における、初期データ抽出条件502の設定を行うためのインタフェースである。
中間データ構成情報分布提示・選択部702は、中間データ分布算出提示部204における、中間データ構成情報551の分布の提示(表示)と、中間データ構成情報抽出条件設定部251における、中間データ抽出条件552の設定を行うためのインタフェースである。
最終データ分布提示部703は、最終データ分布算出提示部303における、最終データ600の分布の提示(表示)を行うためのインタフェースである。
ユーザは、これらインタフェースを目視して、例えばキーボード902などでこれらインタフェースに設定したい値を入力する。あるいは、表示装置901がタッチパネル等の入力手段を備えており、ユーザは、表示装置901に表示されたインタフェースを入力手段として用いることも可能である。
また、図示はしていないが、中間データ構成情報551として過去の気象要素実績値を設定し、中間データ構成情報抽出条件553として、翌日の気象要素実現値を設定し、最終データ600として過去の予想電力需要を設定している。
以下に、第2の具体例による入出力関係の分析手順の概略を示す。
本例では、翌日の気象予報値(初期データ抽出条件502)として、予想対象日、予想天気、予想最高気温、および、予想最低気温を入力可能としている。
次に、図12のステップS102により、初期データ選択部701で入力された翌日の気象予報値(初期データ抽出条件502)に対応する過去の気象予報値(初期データ500)を抽出する。更に、図12のステップS103により、抽出された過去の気象予報値(初期データ500)に対応する過去の気象実績値(中間データ550)を抽出する。
本例では、過去に晴れかつ予想最高気温が35℃かつ予想最低気温が25℃と予想された日の実際の天気と最高気温と最低気温を抽出する。
なお、気象実績値の抽出条件の設定には他にも様々な考え方が有り得る。例えば、抽出条件を予測対象日の前後数日に絞ることは、日本のように顕著な四季の変化があり季節毎に気象予報の難易度が異なると想定される場合においては有効である。また、特定の季節に絞れば天気と気温には高い相関があると考えられるので、ユーザは、抽出条件に天気を含めないという選択も有り得る。
本例では、中間データ構成情報分布提示・選択部702は、最高気温と最低気温の分布を提示している。なお、中間データ構成情報分布提示・選択部702は、常に全ての中間データ構成情報551の分布について提示する必要は無く、利用者の要求に応じて必要な中間データ構成情報551の分布が参照可能であれば良い。例えば、中間データ構成情報分布提示・選択部702は、重要度の高い中間データ構成情報551のみを選択的に表示しても良い。ここで重要度は、中間データ構成情報551の最終データ600への影響の大きさや、中間データ構成情報551の分散の大きさなどにより算出される。もしくは重要度は、ユーザの判断で付与される。重要度は、中間データ構成情報551ごとに設定されていても良いし、任意の中間データ構成情報551のみに設定されていても良い。
抽出された過去の気象要素実績値(中間データ構成情報551)の分布から例えばユーザは、予測対象日(8月1日)に予想される(例えば、実現度が高いと思われる)の気象要素実現値(中間データ構成情報抽出条件553)を入力(選択)する。本例では、図13にS1、S2として表された2組の矢印により、最高気温および最低気温の予測対象日の気象要素実現値(中間データ構成情報抽出条件553)を入力している。
それぞれの矢印は、1つの予想シナリオに対応している。例えばS1は最も尤度の高い状況を想定したシナリオとなっており、S2は稀有な気温の高騰を想定したシナリオとなっている。そして、気象要素実現値(中間データ構成情報抽出条件553)は、過去の気象要素実績値(中間データ構成情報551)の分布と同時に表示され、ユーザは中間データ構成情報551の分布に対する中間データ構成情報抽出条件553の位置付けを容易に理解可能である。
本例において、翌日の気象要素実現値(中間データ構成情報抽出条件553)の入力は、主としてユーザが過去の気象要素実績値(中間データ構成情報551)の分布を目視しながら手動により入力することが想定されている。その為、情報処理装置100は、平易なユーザインタフェースを備えることが好ましい。
一方で、平均値や最頻値、n−σ点、n%信頼区間などは、頻繁に参照される統計的な代表点である。これら代表点については、あらかじめ情報処理装置100が自動的に選択して演算することが出来ようにプログラミングすることも可能である。また、情報処理装置100は、ユーザがこれらの代表点を選択し易いように支援するなどの機能を備えることが出来る。
また、中間データ構成情報分布提示・選択部702は、最終データ600の値が一定の範囲を超える点や最終データ600の値が急激に変化する点など、最終データ600の値を利用する上で重要な情報を併せて提示する。
ここで、ユーザは、翌日の気象要素実現値(中間データ構成情報抽出条件553)に対応する中間データを生成して、新たに予想電力需要(最終データ600)を最終データ生成部804に演算させることも可能である。
本例では、中間データ構成情報分布提示・選択部702において用いた矢印に対応させ、S1、S2の各シナリオに対する矢印を表示している。なお、S1、S2の各シナリオに対する抽出した過去の予想電力需要(最終データ600)が複数存在する場合は、最終データ分布提示部703は、例えば、複数の過去の予想電力需要(最終データ600)の平均値を計算し、提示する。
あるいは、最終データ分布提示部703は、複数の過去の予想電力需要(最終データ600)における最大需要予測値や最小需要予測値などを提示しても良い。また、最終データ分布提示部703は、最大需要予測値や最小需要予測値と一緒に気象要素実現値の最高気温と最低気温との組み合わせを提示しても良い。
また、最終データ分布提示部703は、複数の過去の予想電力需要(最終データ600)の分布を算出し、提示しても良い。この場合は、最終データ分布提示部703の表示は、矢印での表示では無く。分布形状となる。
また、最終データ分布提示部703は、このように立案されたシナリオに対する過去の予想電力需要(最終データ600)を提示する。その為にユーザは、提示された予想電力需要(最終データ600)がどのようなシナリオを想定した際の値であるのかを客観的に把握可能となる。
図14は、情報処理装置100の農作物価格予測システム分析における表示構成の例を示す図である。
第3の具体例は、分析対象システム800が任意の地域の農作物収穫量の予測データに基づいて、任意の地域の農作物価格を予測するシステムである。ここで農作物は任意の農作物である。
図14の例では、初期データ抽出条件502として任意年月の農作物の予想収穫量を設定し、初期データ500として過去の(過去に予想された)任意年月の農作物予想収穫量を設定している。また、中間データ550として過去の任意年月の農作物実際収穫量を設定している。そして、中間データ構成情報551は中間データ550そのものであるので、過去の任意年月の農作物実際収穫量となる。更に、中間データ構成情報抽出条件553として、任意年月の実現し得る農作物の収穫量を設定し、最終データ600として過去の予想農作物価格を設定している。
ユーザは、初期データ選択部701において、年月(季節)、日照時間、降雨量などから予測される農作物の予想収穫量を設定する。そして、ユーザは、中間データ構成情報分布提示・選択部702において、過去の指定年月の農作物実際収穫量の分布を確認し、実現し得る農作物の収穫量を設定する。そして、ユーザは、最終データ分布提示部703において、過去の予想農作物価格を確認することが出来る。
情報処理装置100の詳細な処理内容に関しては、第2の具体例と同様である為、説明を省略する。
図15は、情報処理装置100の電子回路設計システム分析における表示構成の例を示す図である。ここでは、例えば、電子回路としてインダクタンスとキャパシタンスから構成される共振回路を想定している。
第4の実施例は、分析対象システム800がインダクタンスとキャパシタンスの設計データに基づいて、共振回路の共振周波数を予測するシステムである。
例えば、インダクタンスやキャパシタンスなどの電子部品は、同じ設計値でかつ同一製造ロット内であっても、製造された製品の実測値の製造ばらつきが発生する。更に製造社や製造ロットなどによっても、製造された製品の実測値(インダクタンス値、インダクタンスの無負荷Q(尖鋭度)、キャパシタンス値、キャパシタンスの無負荷Q等)は変化する。また製造年月(すなわち製造ロット)から実際に使用するまでの経時変化によっても製品の実測値が変化する可能性も有る。このように電子部品における設計値と実測値の関係は複雑であり、情報処理装置100により、これら電子部品における設計値と実測値の関係を把握した上で、電子部品を回路に組み込んだ際の特性を予測することは、重要である。
実際の工業製品においては、更に複雑な電子回路が想定されるが、ここでは説明を簡単にする為に、単純な共振回路を想定している。
図15の例では、初期データ抽出条件502として任意の製造社のインダクタンスとキャパシタンスとの設計値と製造ロットを設定し、初期データ500として過去のインダクタンスとキャパシタンスとの設計値を設定している。また、中間データ550として製造社と製造ロットとに対応した過去のインダクタンスとキャパシタンスとの実測値の製造分布(製造ばらつき)を設定している。そして、中間データ構成情報551はインダクタンスの場合は、例えば、過去のインダクタンスの実測値、インダクタンスの無負荷Qの実測値等、キャパシタンスの場合は、過去のキャパシタンスの実測値、キャパシタンスの無負荷Qの実測値等が想定される。図15の例では、中間データ構成情報551の表示として、過去のインダクタンスとキャパシタンスとの実測値を設定している。更に、中間データ構成情報抽出条件553として、任意の実現し得るインダクタンスとキャパシタンスとの実測値を設定し、最終データ600として過去の共振回路の共振周波数を設定している。
ユーザは、初期データ選択部701において、インダクタンスとキャパシタンスとの設計値とそれぞれの任意の製造社と製造ロットとを設定する。そして、ユーザは、中間データ構成情報分布提示・選択部702において、過去のインダクタンスとキャパシタンスとの実測値の製造分布(製造ばらつき)を確認し、実現し得るインダクタンスとキャパシタンスとの実測値を設定する。そして、ユーザは、最終データ分布提示部703において、過去の共振回路の共振周波数を確認することが出来る。
ここで、製造ロットの情報も含まれている為に、経時変化による特性変化のモデル(関係式)を最終データ生成部804に組み込んで、情報処理装置100は、経時変化を考慮することも可能となる。
情報処理装置100の詳細な処理内容に関しては、第2の具体例と同様である為、説明を省略する。
以上の実施の形態の情報処理装置100は、ユーザが直接的に観測可能な初期データ500もしくは初期データ500の記録とユーザが直接的に観測または制御可能な初期データ抽出条件502とを入力とする。そして、情報処理装置100は、初期データ500と初期データ500が中間データ生成部802によって未知の変換を施された中間データ550との対応付けを行う。これにより、情報処理装置100は、初期データ抽出条件502に対する中間データ550(中間データ構成情報551)の分布を提示することが可能となる。
また、情報処理装置100は、中間データ550(中間データ構成情報551)と中間データ550が最終データ生成部804によって未知もしくは既知の変換を施された最終データ600との対応付けを行う。
更に、情報処理装置100は、ユーザが中間データ構成情報抽出条件553を選択する際に、中間データ構成情報551の分布を提示する。そして、ユーザは、中間データ構成情報551の分布と中間データ構成情報抽出条件553との関係を把握しながら、中間データ構成情報抽出条件553を選択し、あるいは指定し、対応する最終データ600を得る。これにより、ユーザは、中間データ構成情報551の分布と最終データ600との関係を評価可能となる。
気象予報値が100%の確率で当たると信じることは現実的ではないため、気象予報値がどのような範囲で信頼できるのかを知らなければ、気象予報値を入力として出力された需要予測値の信頼性を、ユーザは把握出来ない。従って、ユーザは、予測されたデータを、例えば需要予測外れのリスク評価などに、意味のある分析結果として用いることができない。
同様に、機器の設計においても、ユーザは、部品の公差や工作精度などに起因する設計パラメータのばらつきを知らなければ、入力値として使用した値が、ばらつきのどの位置にあるものなのか分からない。よって、実際の製造過程を考慮した設計のための分析を実施しても、ユーザは意味のある分析結果を得られない。
以上のように、ユーザがデータの分布(ばらつき)を把握出来ないままに成された分析結果の解釈は、ユーザの経験や勘などの主観的な判断に依存するという問題を生じる。
また、ユーザが複数の入力パターンを考慮したとしても、それぞれのパターンに対して、その信頼性や妥当性を把握していなければ、何通りのパターンを評価したとしても、無意味である。例えば、ユーザが気象予報値の外れを想定して複数の気象予報パターンに対する需要予測値を評価したとする。その場合、ユーザはそれぞれの気象予報パターンの実現確率を把握しなければ、得られた需要予測値を評価する際の客観的な指針とはならない。
このように、分析対象システムの入力データと出力データとの入出力関係の分析においては、入力値の持つ分布を考慮した分析を行うことが必要である。
一方、本実施の形態における情報処理装置100は、入力値(例えば実施の形態における中間データ構成情報551)の分布を考慮した分析を行うために、以上の問題を解決することが出来る。
また、本実施の形態の情報処理装置100は、第1〜4の具体例で示した通り、分析対象システム800が取り扱うデータの種類を問わず、広い分野での使用が可能である。後述の更なる実施の形態の説明では、具体例の列挙を省略するが、後述の更なる実施の形態の情報処理装置100も分析対象システム800が取り扱うデータの種類を問わず、広い分野での使用が可能である。
本実施の形態では、分析対象システムの入力データと出力データの入出力関係の分析において、中間データの絞り込みを考慮したデータ分析の例を説明する。
図17は、中間データサンプル絞り込み部203を備えた中間データ抽出部200を示す図である。
図18は、中間データサンプル絞り込み部203を備えた情報処理装置100の動作概要を示すフローチャートである。
図19は、中間データサンプル絞り込み部203を備えた情報処理装置100の処理段階毎の表示構成を示す図である。((a)は、第1の段階を示す図、(b)は、第2の段階を示す図、(c)は、第3の段階を示す図)。
図16において、表示装置901の画面は、実施の形態1と同様に初期データ選択部701、中間データ構成情報分布提示・選択部702、最終データ分布提示部703からなる。図16は、図18に示す一連の処理が終了した後の表示構成の状態を示している。対して、図19は、図18に示す一連の処理段階毎の表示構成の状態を示している。
ここで、実施の形態1との差異は、中間データ構成情報分布提示・選択部702において、中間データ構成情報抽出条件553を指定する際に、中間データ構成情報551の抽出範囲を指定している点である。そして、更に実施の形態1との差異は、最終データ分布提示部703において、最終データ600の分布をグラフにて提示している点である(グラフは例えば確率密度関数などで計算されている)。
また、図17において、中間データ抽出部200は、中間データサンプル絞り込み部203を備えている点が実施の形態1と異なる。中間データサンプル絞り込み部203は、実入力サンプル絞り込み部とも言い換えることが出来る。中間データサンプル絞り込み部203は、中間データ構成情報抽出条件設定部251によって指定された中間データ構成情報抽出条件553を図3に示す矢印の経路で受け取る。(実施の形態1では、中間データ構成情報抽出条件553を中間データ分布算出提示部204が受け取っていたが、本実施の形態では、中間データ構成情報抽出条件553を中間データサンプル絞り込み部203が受け取る)。そしてユーザの判断に応じて、中間データ550のサンプルデータを、中間データサンプル絞り込み部203は、受け取った中間データ構成情報抽出条件553に対応した範囲の中間データ550のサンプルデータに絞り込みを行うものである。すなわち、中間データサンプル絞り込み部203は、中間データ550を再抽出する。
ただし、指定された中間データ構成情報抽出条件553が抽出範囲を指定しておらず、一つの値を指定している場合など、絞り込み条件として不適切な場合は、中間データサンプル絞り込み部203は絞り込みを行わなくても良い。
また、図18において、ステップS221とステップS311とが有る点が、実施の形態1と異なる。ステップS221とステップS311とにおいて、中間データサンプル絞り込み部203は、中間データ構成情報抽出条件553に従って、中間データ550のサンプルデータの絞り込みを行い、中間データ分布算出提示部204に提供(通知、出力)する。
はじめに、図16もしくは図19に示す初期データ選択部701において、ユーザは、翌日の気象予報値(初期データ抽出条件502)を入力する。(図19では、一部情報の記載を省略している)。
そして、図18に示すステップS101、S102、S103により、情報処理装置100は、過去の気象実績値(中間データ550)を抽出し、ステップS104により、抽出された過去の気象要素実績値(中間データ構成情報551)の分布を提示するところは実施の形態1と同様である。その結果、中間データ分布算出提示部204は、例えば図19(a)に示す分布図を表示する。
例えば、図19(a)に示す中間データ構成情報分布提示・選択部702aにおいて、ユーザは、翌日の気象要素実現値(中間データ構成情報抽出条件553)として天気「曇り」の範囲設定をする。(図19(a)に示す太線で示された枠内)。
ここで、天気の「晴れ」「曇り」「雨/雪」は、例えば雲の量や、降水量などから定義されている。
また、実際には、ユーザは、中間データ構成情報分布提示・選択部702aと702bとを同時に設定することが可能であるが、ここでは中間データ構成情報分布提示・選択部702aと702bとを別々に設定した場合を想定して説明する。
次に図18に示すステップS104により中間データ分布算出提示部204は、絞り込み後の分布図を表示する。
図19(b)は、天気「曇り」で中間データサンプル絞り込み部203が絞り込みを行った後の最高気温の分布(中間データ構成情報分布提示・選択部702b)を示している。図19(b)の例では、絞り込み前の分布を破線で図示しており、絞り込み後の分布を実線で図示している。
すなわち、図19(b)の例において、ユーザが、気象実現値のシナリオを考える際に、絞り込み前では、最高気温が「38℃」になるというシナリオは、稀ではあるが起こりうる範囲のシナリオであると判断する。しかし、絞り込みによって、天気が「曇り」かつ最高気温が「38℃」になるというシナリオは、非常に稀なシナリオであり、このようなシナリオは現実的には起こりえないとユーザは、判断出来る。
このように、中間データ550同士に相関がある場合に、ユーザが、ある中間データ550において絞り込み条件を設定することで、他の中間データ550の分布に影響を及ぼすことになる。本実施の形態は、このような関係をユーザに提示することが可能である。
また、実施の形態1と同様に、例えば、ユーザが絞り込み範囲を選択し易いように中間データ構成情報分布提示・選択部702(表示装置901)がタッチパネルになっているなど、ユーザを支援する機能を備えることが可能である。また、例えば、表示装置901における絞り込み範囲の幅や分布図の表示範囲の幅などは、ユーザが絞り込み範囲を選択し易いように分布形状に合わせて、自動的に変化するのが好ましい。そこで、ユーザは、中間データ分布算出提示部204に、分布形状に合わせて最適なグラフ表示をするように設定することも可能である。
そして、中間データ抽出部200は、再度、図18に示すステップS221とS104とを実施する。その結果、中間データ分布算出提示部204は、図19(d)の中間データ構成情報分布提示・選択部702aに示す絞り込み後の天気の分布を実線で表示する。
図18に示すステップS311でユーザが絞り込みを終了すれば、処理は、ステップS211に移る。そして、中間データ構成情報抽出部250は、既に設定済中間データ構成情報抽出条件553(図19(c)の太線枠内)に対応する中間データ構成情報551を含む中間データ550のサンプルデータを実施の形態1と同様に抽出する。(もしくは、中間データ構成情報抽出部250は、中間データ構成情報抽出条件553に対応する中間データを実施の形態1と同様に生成する)。
そして、ステップS212により、最終データ抽出部300は、中間データ550のサンプルデータに対応する過去の予想電力需要(最終データ600)を抽出し、その分布を算出する。(もしくは、生成した中間データに基づき最終データ生成部804が新たに演算した予想電力需要(最終データ600)を実施の形態1と同様に抽出する)。
最後に最終データ分布提示部703は、予想電力需要の分布図を提示する。図16の例のように、中間データ構成情報分布提示・選択部702と同様に、最終データ分布提示部703は、絞り込み前の分布を破線で図示しており、絞り込み後の分布を実線で図示することが可能である。(図18のフローチャートに図示を省略しているが、最終データ分布提示部703は、絞り込み前の中間データから予め絞り込み前の最終データ分布を演算しておくことが可能である)。
よって、実施の形態1で述べた効果に加えて、ユーザは、中間データ構成情報551の組み合わせの分布を把握し、シナリオを立案した上でデータ分析をすることが可能となる。すなわち、このように立案されたシナリオに対する需要予測値を算出し提示することにより、提示された需要予測値がどのようなシナリオを想定した際の需要予測値であるのかを、ユーザは、より精緻に把握可能とする効果を得る。
本実施の形態では、時系列的なデータに対するデータ分析の例を説明する。
図21は、最終データサンプル絞り込み部304を備えた最終データ抽出部300を示す図である。
図22は、最終データ絞り込み(ステップS214)含む情報処理装置100の動作を示すフローチャートである。
初期データ選択部701は、初期データ抽出条件設定部151における初期データ抽出条件502の設定を行う為のインタフェースである。実施の形態1又は2と同様であり、詳細図示を省略する。
中間データ構成情報分布提示・選択部702は、中間データ分布算出提示部204における初期データ構成情報501の分布提示と、中間データ構成情報抽出条件設定部251における中間データ構成情報抽出条件553の設定とを行う為のインタフェースである。実施の形態1又は2と同様であり、詳細図示を省略する。
最終データ分布提示選択部704は、最終データサンプル絞り込み部304における最終データ分布絞り込み条件603の設定を行う為のインタフェースである。
最終データ分布提示部703は、最終データ分布算出提示部303における最終データ分布の提示を行う為のインタフェースである。
図21において、最終データサンプル絞り込み部304は、最終データ分布絞り込み条件603に応じて、最終データサンプルの絞り込みを行う。
そして、図22に示すように、本実施の形態においては、図12又は図18に示すフローチャートのステップS212とS213の間に最終データ絞り込み(ステップS214)が追加される。
ここで、実施の形態1及び実施の形態2との差異は、電力需要(最終データ)の時系列的な振る舞いの分析に好適となるように、最終データの時系列変化を示す図(電力需要のトレンド)を提示する点である。更に実施の形態1及び実施の形態2との差異は、最終データの絞り込みを行う点も有るが、実施の形態2においても、図21と同様に最終データサンプル絞り込み部304を最終データ抽出部300に備えることは可能である。すなわち実施の形態2においても、最終データサンプル抽出部302によって抽出された最終データ600のサンプルデータに対して、更に絞り込みを行うことも可能である。
以下に、本例による入出力関係の分析手順の概略を示す。なお、初期データ選択部701及び中間データ構成情報分布提示・選択部702を用いた処理については、実施の形態1又は実施の形態2と同様である。以下では、図12又は図18のステップS212により、最終データ600の抽出が完了した後の手順について述べる。すなわち、図22に示すステップS214からの手順となる。
抽出条件の設定方式としては、実施の形態2の中間データ構成情報分布提示・選択部702と同様の方式が利用可能である。この例では、曜日、天気、最低気温の3つの条件により絞込みを実施している。
そして、最終データ分布提示部703において、図22のステップS213のインタフェースとして、最終データ分布絞り込み条件603によって絞り込まれた最終データ600を提示する。
図20の例では、右端の四角い箱が予想電力需要値を提示する部分を表しており、これに繋がる左側のグラフ部分が過去の電力需要実績値を表している。予想電力需要値の提示方式としては、実施の形態1で述べたシナリオに対応する予想電力需要値を表示する方式や、実施の形態2で述べた予想電力需要値の分布を表示する方式など任意の方式であってよい。図20の例では、右端の四角い箱は分布を表しており、箱中の横棒が分布の平均値、箱の上下の長さが分布の分散を表している。
また、過去の電力需要実績値を提示する際には、前日、前週、前月など、適当な周期によって切り出した電力需要実績値を重ねて表示しても良い。
以上のような構成により、情報処理装置100は、需要予測値と共に需要実績値のトレンド(最終データの時系列変化を示す図)を提示する。このことにより、ユーザは、需要実績値のトレンドを把握した上で、需要予測値の分布の評価が可能となる。
また、需要予測値の分布および需要実績値のトレンドを提示する際に、特定の条件に絞り込んで提示することにより、ユーザは、より精緻なシナリオの構成とこれによる需要予測値の評価を可能とする。
一方で、電力需要値は平日と休日との間において顕著な差があることが知られており、週の始め、中、終わりを比較しても、それぞれ特徴的な振る舞いをすることが知られている。よって、電力需要値を評価する際には「曜日」による絞込みが重要となる。
このように、一般に初期データ500や中間データ550の抽出条件に用いる項目と、最終データ600の抽出条件に用いる項目とは異なる基準により選択されるものであると考えられる。そのため、初期データ500や中間データ550とは独立に最終データ600の最終データ分布絞り込み条件603を設定可能であることが好ましい。本実施の形態は、ユーザにこのような抽出条件の設定を可能とするものである。
なお、初期データ500や中間データ550の抽出条件に用いる項目と、最終データ600の抽出条件に用いる項目との区別に混乱が無い場合は、情報処理装置100は、これらの抽出条件をまとめて提示しても良い。
なお、トレンドを示す図(最終データの時系列変化を示す図)については、実施の形態1及び実施の形態2においても利用が可能である。例えば図13の例において、予測対象日の予測電力需要を、例えば予測対象日の前日までの電力需要変動(時系列変化)を表すグラフを併せて提示することが可能である。実際の運用において、ユーザは、需要の動向(トレンド、時系列変化)と予測値を併せて確認したいという欲求も有る。その為、実施の形態3のような最終データの絞り込み機能が無くても、最終データの時系列変化を示す図を実施の形態1及び実施の形態2において利用することは、有効である。
実施の形態1では、分析対象システム800への仮入力値(初期データ500)に対する、過去の実入力値(中間データ構成情報551)分布を算出し、算出した結果を提示する手段(中間データ抽出部200内の中間データ分布算出提示部204)を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
また、実入力値(中間データ構成情報551)の選択手段(中間データ構成情報抽出部250内の中間データ構成情報サンプル抽出部252)と、実入力値(中間データ構成情報551)の選択状態(中間データ構成情報抽出条件553)を過去の実入力値(中間データ構成情報551)の分布と共に提示する手段(中間データ構成情報抽出部250の中間データ構成情報サンプル抽出部252)とを備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
更に実入力値(中間データ構成情報551)の選択手段(中間データ構成情報抽出部250内の中間データ構成情報サンプル抽出部252)により選択された実入力値(中間データ構成情報551)を、分析対象システム800への実入力値(中間データ550もしくは中間データ構成情報551)として、出力値(最終データ600)を算出し、提示する手段(最終データ抽出部300内の最終データ分布算出提示部303)を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
更に、実入力値(中間データ構成情報551)の選択手段(中間データ構成情報抽出部250内の中間データ構成情報サンプル抽出部252)において、過去の実入力値(中間データ構成情報551)の分布により算出される分布の統計量により、利用者(ユーザ)が実入力値(中間データ構成情報551)の選択を容易にする手段(中間データ抽出部200内の中間データ分布算出提示部204)を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
更に、出力値(最終データ600)を算出する手段において、選択された実入力値(中間データ構成情報551)の組み合わせによって、分析対象システム800への実入力値(中間データ550もしくは中間データ構成情報551)を生成する手段(中間データ構成情報抽出部250の中間データ構成情報抽出条件設定部251)を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
更に、出力値(最終データ600)を算出する手段において、選択された実入力値(中間データ構成情報551)に関連する過去の出力値(最終データ600)を抽出することにより出力値(最終データ600)を算出する手段(最終データ抽出部300の最終データサンプル抽出部302)を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
実施の形態2では、実入力値の選択手段(中間データ構成情報抽出部250の中間データ構成情報抽出条件設定部251)により選択された実入力値(中間データ構成情報抽出条件553)をもとに、過去の実入力値(中間データ550もしくは中間データ構成情報551)の分布に対してさらに絞込みを行うことで、過去の実入力値の分布を再計算して提示する手段(中間データ抽出部200内の中間データサンプル絞り込み部203)を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
実施の形態3では、出力値(最終データ600)を提示する手段(最終データ抽出部300の最終データ分布算出提示部303)において、算出された出力値(最終データ600)を過去の出力値(最終データ600)のトレンドと共に提示する手段を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。また、出力値(最終データ600)を提示する手段において、実入力値の選択手段(中間データ構成情報抽出部250の中間データ構成情報抽出条件設定部251)と独立に、出力値の選択手段(最終データ抽出部300内の最終データサンプル絞り込み部304)を備えることを特徴とする入出力関係分析装置(情報処理装置100)について説明した。
そして、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。
Claims (13)
- 過去の初期データを記録する初期データ記録部と、
前記初期データ記録部が記録した初期データに対応する、中間データ構成情報から構成される過去の中間データを記録する中間データ記録部と、
初期データ抽出条件を入力し、入力された初期データ抽出条件を満足する初期データを前記初期データ記録部から一つ以上抽出する初期データ抽出部と、
前記初期データ抽出部が抽出した一つ以上の初期データを入力し、入力された一つ以上の初期データに対応する中間データを前記中間データ記録部から一つ以上抽出し、抽出された一つ以上の中間データを構成する中間データ構成情報の統計データを演算する中間データ抽出部と、
前記中間データ抽出部が演算した統計データに基づいて前記中間データ構成情報の中から任意の中間データ構成情報を抽出する中間データ構成情報抽出部と、
前記中間データ構成情報抽出部が抽出した中間データ構成情報と所定の関係を有する最終データを取得し、取得した最終データを提示する最終データ抽出部と
を備え、
前記中間データ抽出部は、演算された統計データを提示し、
前記中間データ構成情報抽出部は、前記中間データ抽出部による統計データの提示に引き続いて中間データ構成情報抽出条件の入力を受け付け、受け付けた中間データ構成情報抽出条件に基づいて前記中間データ構成情報の中から任意の中間データ構成情報を抽出することを特徴とする情報処理装置。 - 前記中間データ抽出部は、演算された統計データの提示として、中間データ構成情報の分布図を生成して提示することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
- 前記中間データ構成情報抽出部は、前記分布図に受け付けた前記中間データ構成情報抽出条件を提示することを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
- 前記中間データ抽出部は、
中間データ構成情報の分布図を提示する場合に、中間データ構成情報の分布形状に合わせて分布図を変化させることを特徴とする請求項2または3に記載の情報処理装置。 - 前記中間データ構成情報抽出部は、前記中間データ構成情報抽出条件を前記中間データ抽出部に入力し、
前記中間データ抽出部は、抽出した中間データの中から入力された中間データ構成情報抽出条件に対応する中間データを再抽出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記最終データ抽出部は、抽出した最終データの中から任意の最終データを抽出し、抽出された任意の最終データを示す図を生成し、生成された最終データを示す図を提示することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記最終データ抽出部は、抽出した最終データの時系列変化を示す図を生成し、生成された最終データの時系列変化を示す図を提示することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記中間データ構成情報抽出部は、抽出した中間データ構成情報を、中間データ構成情報に対応する最終データを出力する外部の装置に入力し、
前記最終データ抽出部は、前記中間データ構成情報抽出部が入力した中間データ構成情報に対応して、前記外部の装置が出力する最終データを入力して提示することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記情報処理装置は、さらに
前記中間データ記録部が記録した中間データを構成する中間データ構成情報に対応する、最終データを記録する最終データ記録部を備え、
前記最終データ抽出部は、前記中間データ構成情報抽出部が抽出した中間データ構成情報に対応する最終データを前記最終データ記録部から抽出して提示することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記初期データ記録部が記録する初期データは、予測された第一の事象を示す仮定データであり、
前記中間データ記録部が記録する中間データは、前記初期データに対応する確定した第一の事象を示す確定データであり、
前記最終データ抽出部が提示する最終データは、前記中間データに対応し、前記中間データが示す確定した第一の事象と因果関係の有る第二の事象を示す結果データであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記中間データ記録部は、複数種類の中間データ構成情報から構成される過去の中間データを記録し、
前記中間データ抽出部は、複数種類の中間データ構成情報の中間データ構成情報ごとに統計データを演算し、
前記中間データ構成情報抽出部は、提示される統計データごとに、中間データ構成情報抽出条件の入力を受け付けることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。 - 前記中間データ抽出部は、演算された統計データの提示として、中間データ構成情報の分布図を統計データごとに生成して提示し、
前記中間データ構成情報抽出部は、前記中間データ構成情報抽出条件を前記中間データ抽出部に入力し、
前記中間データ抽出部は、抽出した中間データの中から入力された中間データ構成情報抽出条件に対応する種類の中間データを再抽出し、再抽出された中間データを構成する中間データ構成情報によって分布の変化する他の種類の中間データ構成情報の分布図を再生成し、再生成する前の分布図と再生成した分布図とを提示することを特徴とする請求項11記載の情報処理装置。 - 過去の初期データを記録する処理、
記録した初期データに対応する、中間データ構成情報から構成される過去の中間データを記録する処理、
初期データ抽出条件を入力し、入力された初期データ抽出条件を満足する初期データを記録した初期データから一つ以上抽出する処理、
抽出した一つ以上の初期データを入力し、入力された一つ以上の初期データに対応する中間データを記録した前記中間データから一つ以上抽出し、抽出された一つ以上の中間データを構成する中間データ構成情報の統計データを演算する処理、
演算した統計データに基づいて前記中間データ構成情報の中から任意の中間データ構成情報を抽出する処理、
抽出した中間データ構成情報と所定の関係を有する最終データを取得し、取得した最終データを提示する処理、
演算された統計データを提示する処理、
統計データの提示に引き続いて中間データ構成情報抽出条件の入力を受け付け、受け付けた中間データ構成情報抽出条件に基づいて前記中間データ構成情報の中から任意の中間データ構成情報を抽出する処理、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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