JP6247775B2

JP6247775B2 - 時系列予測装置、及び時系列予測方法

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Publication number: JP6247775B2
Application number: JP2016554971A
Authority: JP
Inventors: 裕早矢仕; 直史冨田; 石黒　正雄; 正雄石黒; 和重廣井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2017-12-13
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Also published as: CN106796618A; US20170300819A1; WO2016063341A1; JPWO2016063341A1

Description

本発明は、時系列予測装置、及び時系列予測方法に関する。

特許文献１には「第１のデータ収集手段は、予め定められた期間内の時系列テキストデータを取得する。第１の評価値算出手段は、時系列テキストデータに基づいて対象毎に時系列順の評価値を算出する。第２のデータ収集手段は、予め定められた期間内の時系列数値データを取得する。変化率算出手段は、時系列数値データに基づいて対象毎に時系列順の変化率を算出する。第３のデータ収集手段は、予め定められた期間後のテキスト情報を収集する。第２の評価値算出手段は、収集されたテキスト情報に基づいて対象毎に評価値を算出する。注目度算出手段は、対象毎に算出された時系列順の評価値、時系列順の変化率および評価値を用いて対象毎の注目度を算出する。提示手段は、対象毎の注目度を提示する。」と記載されている。

特開２０１２−７９２２７号公報

近年、政府統計、ニュース記事、ＳＮＳ（Social Networking Service）での発言等、社会動向に関する多様な時系列データが公開されており、これらの時系列データを活用して、社会動向に関する事象の時間的な推移を予測する技術が提案されている。こうした技術に基づいて社会動向を予測し、その結果をマーケティング等の事業企画の立案に活用することで、社会動向の変化に合致した収益性の高い事業を立ち上げることが可能となる。

社会動向に関する事象の推移予測は、例えば、社会動向に関する多様な時系列データを入力として、予測対象とする事象に関する時系列データの推移を予測することにより実現できる。例えば、「外国人の増加」という事象の推移を予測するには、政府統計、ニュース記事、ＳＮＳにおける発言といった「外国人の増加」に関する時系列データを用いて「外国人の人数」の推移を予測する予測モデルを構築すればよい。尚、社会動向の変化を予測対象とする際は、複数の事象が相互に関連して社会動向の変化が発生していることから、予測対象とする事象に関する時系列データの推移を高い精度で予測するには、事象間の因果関係を考慮することが重要である。

ここで特許文献１に開示されている技術では、事象間の因果関係を一定とみなし、過去に得られたデータに基づき予測モデルを構築している。そのため、予測モデルを構築した後に事象間の因果関係が変化した場合は予測精度が低下してしまう。

本発明は、事象間の因果関係の推移を踏まえて、高い精度で事象の推移を予測することが可能な、時系列予測装置、及び時系列予測方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、事象に関する時系列データの推移を予測する情報処理装置であって、予測対象である事象を含む複数の事象の夫々に関連する時系列データ、及び前記事象間の因果関係に関連する時系列データに基づき、前記事象間の因果関係の強さを示す指標である関連度を算出する関連度算出部と、前記関連度に基づき、前記事象に関連する時系列データの推移を予測する推移予測部と、を備えることとする。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、事象間の因果関係の推移を踏まえて、高い精度で事象の推移を予測することができる。

因果関係を有する複数の事象の一例である。時系列予測装置１０のハードウェア構成を示す図である。時系列予測装置１０が備える機能（ソフトウェア構成）及び管理するデータを説明するデータフロー図である。因果関係データ１２１の一例である。時系列テキストデータ１２２１の一例である。時系列数値データ１２２２の一例である。時系列データ収集処理Ｓ７００を説明するフローチャートである。関連度データ１２３の一例である。関連度算出処理Ｓ９００を説明するフローチャートである。第１特徴量算出処理Ｓ９０２を説明するフローチャートである。第１特徴量の算出に用いる式の一例である。第２特徴量算出処理Ｓ９０３を説明するフローチャートである。推移指標データ１２４の一例である。推移予測処理Ｓ１４００を説明するフローチャートである。推移指標を用いて構築される予測モデルの一例である。時系列データ１２２を用いて構築される予測モデルの一例である。関連度に基づき予測結果を統合する式の一例である。予測結果表示処理Ｓ１８００を説明するフローチャートである。設定画面１９００の一例である。予測結果表示画面２０００の一例である。

以下、一実施形態について図面とともに詳述する。

以下に説明する時系列予測装置は、予測対象である事象を含む複数の事象の夫々に関連する時系列データ、及び事象間の因果関係に関連する時系列データを収集し、収集した時系列データを用いて事象間の因果関係の強さを示す指標である関連度を算出する。そして時系列予測装置は、算出した関連度に基づき事象間の因果関係の影響を考慮しつつ、予測対象となる事象に関連する時系列データの推移を予測する。

図１に因果関係を有する複数の事象の一例を示している。同図において、「景気」、「収入」、「安心感」の文言が記載された各円は、個々の事象に対応したノード２（node）を表しており、また各ノード２を結ぶエッジ３（edge:辺）は事象間の因果関係を表わしている。時系列予測装置は、これらの事象や因果関係に関連する時系列データをインターネットから収集し、収集した時系列データを用い、事象間の因果関係の強さを関連度として算出する。例えば、図１において、予測対象である事象（子ノード）が「安心感」である場合、時系列予測装置は、例えば、ＳＮＳ（Social Networking Service）データ、ニュースデータ、平均個人収入、収入額が生活に及ぼす影響度といった時系列データをインターネットから収集し、親ノードである「収入」との間の因果関係の強さを事象間の関連度として算出する。

時系列予測装置は、上記関連度を、例えば、事象間の因果関係に関連する時系列データにおける、事象に関連する用語（キーワード）の共起頻度（共起：collocation）を用いて算出する。また時系列予測装置は、上記推移予測を、例えば、上記予測対象である事象と因果関係を有する事象に関連する時系列データに基づき、予測対象である事象に関連する時系列データの推移を予測するための複数の予測モデルを構築し、算出した関連度に応じて各予測モデルに重み付けして予測モデルの夫々の予測結果を統合することにより行う。

このように、時系列予測装置は、事象間の因果関係の推移（例えば、消費税増税等の要因に伴う因果関係の変化）を関連度の推移として捉え、関連度を用いて時系列データの推移を予測するので、例えば、社会動向に関する時系列データの推移を高い精度で予測することができる。そしてこのようにして得られた予測の結果を例えばマーケティング等の事業企画の立案に活用することで、社会動向の変化に合致した収益性の高い事業の立ち上げに役立てることができる。

図２に時系列予測装置のハードウェア構成を示している。時系列予測装置１０は、情報処理装置（コンピュータ）であり、プロセッサ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５、及び通信装置１６を備える。これらはバス等の通信手段を介して通信可能に接続されている。

プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）を用いて構成されている。主記憶装置１２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）等である。補助記憶装置１３は、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、光学式記憶装置等である。補助記憶装置１３に格納されているプログラムやデータは、随時、主記憶装置１２にロードされる。

入力装置１４は、ユーザから情報や指示の入力を受け付けるユーザインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。出力装置１５は、ユーザに情報を提供するユーザインタフェースであり、例えば、グラフィックカード、液晶モニタ等である。通信装置１６は、インターネット５０を介して他の装置と通信する通信インタフェースであり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）や無線ＬＡＮインタフェースである。

図３は時系列予測装置１０が備える機能（ソフトウェア構成）及び管理するデータを説明するデータフロー図である。同図に示すように、時系列予測装置１０は、時系列データ収集部１１１、関連度算出部１１２、推移予測部１１３、及び予測結果表示部１１４の各機能を備える。これらの機能は、プロセッサ１１が、主記憶装置１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。

また同図に示すように、時系列予測装置１０は、因果関係データ１２１、時系列データ１２２（時系列テキストデータ１２２１、時系列数値データ１２２２）、関連度データ１２３、及び推移指標データ１２４を記憶している。これらのデータは、例えば、時系列予測装置１０において機能するＤＢＭＳ（DataBase Management System）によって管理される。

同図に示す機能のうち、時系列データ収集部１１１は、事象及び事象間の因果関係に関するデータである因果関係データ１２１を参照し、インターネット５０を介して時系列テキストデータ１２２１及び時系列数値データ１２２２を収集する。尚、因果関係データ１２１は、例えば、時系列予測装置１０のユーザ等によって予め作成される。

図４に因果関係データ１２１の一例を示している。同図に示すように、因果関係データ１２１は、事象に関する情報であるノード情報データ３０１と、事象間の因果関係に関する情報である因果関係情報データ３０２とを含む。

同図において、ノード情報データ３０１のノードＩＤ３０３は、個々の事象（ノード）を区別する識別子（以下、ノードＩＤと称する。）である。ノード名３０４は、当該事象の名称である。関連キーワード３０５は、当該事象に関連する用語の集合である。ノード関連データ名３０６は、当該事象に関連するデータ（以下、ノード関連データと称する。）の名称である。ノード関連データ種類３０７は、当該ノード関連データの種類である。ノード関連データ取得先３０８は、当該ノード関連データの取得先を示す情報である。尚、ノード関連データ種類３０７は、例えば「数値データ」や「テキストデータ」である。ノード関連データ取得先３０８は、例えば、ノード関連データがアップロードされているＵＲＬ（Uniform Resource Locator）を示す「http://○○○.jp」や、ノード関連データを取得するためのＡＰＩ（Application Programming Interface）を示す「API △△△」である。

同図において、因果関係情報データ３０２の因果関係ＩＤ３０９は、個々の因果関係を区別する識別子である。親ノードＩＤ３１０は、当該因果関係を構成する２つの事象（ノード）のうち親ノードのＩＤであり、子ノードＩＤ３１１は、当該因果関係を構成する２つの事象（ノード）のうち子ノードのＩＤである。因果関係関連データ名３１２は、当該因果関係に関連するデータ（以下、因果関係関連データと称する。）の名称である。因果関係関連データ種類３１３は、当該因果関係関連データの種類である。因果関係関連データ取得先３１４は、当該因果関係関連データの取得先を示す情報である。

図５に時系列データ収集部１１１が収集する時系列テキストデータ１２２１の一例を示している。同図におけるデータ名４０１は、ノード情報データ３０１のノード関連データ名３０６、もしくは因果関係情報データ３０２の因果関係関連データ名３１２に対応している。同図には、データ名４０１が夫々「ＳＮＳデータ」及び「ニュースデータ」である、２つの時系列テキストデータ１２２１を例示している。関連ノードＩＤ４０２は、当該時系列テキストデータ１２２１に関連する事象のノードＩＤ３０３である。関連因果関係ＩＤ４０３は、当該時系列テキストデータ１２２１に関連する因果関係情報データ３０２の因果関係ＩＤ３０９である。テキストデータ本体４０４は、時系列テキストデータ１２２１の本体であり、時間４０４１及びテキスト４０４２の各項目を有する。例えば、時系列テキストデータ１２２１がマイクロブログである場合、時間４０４１はマイクロブログに記事が投稿された時間（日時）であり、テキスト４０４２はマイクロブログの記事の本文である。

図６に時系列データ収集部１１１が生成する時系列数値データ１２２２の一例を示している。尚、時系列数値データ１２２２を構成する要素のうち、図５と同じ符号を付した要素については図５と同様であるので重複した説明を省略する。同図にはデータ名４０１が夫々「平均個人収入」及び「収入額が生活に及ぼす影響度」である２つの時系列数値データ１２２２を例示している。数値データ本体５０１は、時系列数値データ１２２２の本体であり、時間５０１１及び数値５０１２の各項目を有する。例えば、データ名４０１が「平均個人収入」の時系列数値データ１２２２の時間５０１１は、情報（例えば、平均年収額）を取得した年度であり、数値５０１２は取得した情報（例えば、平均年収額）である。

図７は、図３に示した時系列データ収集部１１１が行う処理（以下、時系列データ収集処理Ｓ７００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに時系列データ収集処理Ｓ７００について説明する。

まず時系列データ収集部１１１は、因果関係データ１２１から、ノード情報データ３０１のノード（ノードＩＤ３０３で特定されるレコード）の一つ、もしくは因果関係情報データ３０２の因果関係（因果関係ＩＤ３０９で特定されるレコード）の一つを選択する（Ｓ７０１）。

続いて、時系列データ収集部１１１は、インターネット５０を介して、Ｓ７０１で選択したノードのノード関連データ取得先３０８もしくはＳ７０１で選択した因果関係の因果関係関連データ取得先３１４にアクセスし、時系列データ１２２を取得する（Ｓ７０２）。

続いて、時系列データ収集部１１１は、Ｓ７０１で選択したノードのノード関連データ種類３０７、もしくはＳ７０１で選択した因果関係の因果関係関連データ種類３１３が、数値データであるか否かを判定する（Ｓ７０３）。Ｓ７０１で選択したノード関連データ種類３０７、もしくはＳ７０１で選択した因果関係関連データ種類３１３が数値データである場合（Ｓ７０３：Ｙ）、時系列データ収集部１１１は、Ｓ７０２で取得した時系列データ１２２を時系列数値データ１２２２として記憶する（Ｓ７０４）。Ｓ７０１で選択したノード関連データ種類３０７、もしくはＳ７０１で選択した因果関係関連データ種類３１３が数値データでない場合（Ｓ７０３：Ｎ）、時系列データ収集部１１１は、Ｓ７０２で取得した時系列データ１２２を時系列テキストデータ１２２１として記憶する（Ｓ７０５）。

時系列データ収集部１１１は、以上の処理を繰り返すことにより、選択したノードもしくは因果関係に関連する全てのデータを取得する（Ｓ７０６）。

また時系列データ収集部１１１は、因果関係データ１２１の全てのレコード（全てのノード及び全ての因果関係）についての処理が完了するまで以上の処理を繰り返す（Ｓ７０７）。

図３に戻り説明を続ける。関連度算出部１１２は、因果関係データ１２１、並びに時系列データ１２２（時系列テキストデータ１２２１、時系列数値データ１２２２）を参照しつつ、ノード間の因果関係の強さを表すデータである関連度データ１２３を生成する。

図８に関連度データ１２３の一例を示している。関連度データ１２３の関連因果関係ＩＤ７０１は、因果関係データ１２１の因果関係情報データ３０２の因果関係ＩＤ３０９に対応している。関連度データ本体７０２は、時間７０２１及び関連度７０２２の各項目を有する。時間７０２１は、関連度７０２２に対応した時間であり、関連度７０２２は、各時間７０２１における因果関係の強さを示す指標（関連度）である。

図９は、関連度算出部１１２が行う処理（以下、関連度算出処理Ｓ９００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに関連度算出処理Ｓ９００について説明する。

関連度算出部１１２は、まず因果関係情報データ３０２の因果関係(ノードＩＤ３０３で特定されるレコード）を一つ選択する（Ｓ９０１）。

続いて、関連度算出部１１２は、選択した因果関係に関連する時系列テキストデータ１２２１及び選択した因果関係に関連するノード情報データ３０１を用いて、因果関係の強さを示す指標である第１特徴量を算出する（Ｓ９０２）。

図１０は、第１特徴量を算出する処理（以下、第１特徴量算出処理Ｓ９０２と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに第１特徴量算出処理Ｓ９０２について説明する。

まず関連度算出部１１２は、時系列テキストデータ１２２１の関連因果関係ＩＤ４０３を参照し、Ｓ９０１で選択した因果関係に関連する時系列テキストデータ１２２１を取得する（Ｓ１００１）。例えば、Ｓ９０１で図４に示す因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」である因果関係を選択した場合、関連度算出部１１２は、時系列テキストデータ１２２１から関連因果関係ＩＤ４０３に「＃Ａ」を含む時系列テキストデータ１２２１（図５ではデータ名４０１が「ＳＮＳデータ」の時系列テキストデータ１２２１）を取得する。

続いて、関連度算出部１１２は、因果関係の親ノード及び子ノードの関連キーワードを取得する（Ｓ１００２）。例えば、Ｓ９０１で図４に示す因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」である因果関係を選択した場合、親ノードＩＤ３１０は「＃１」、子ノードＩＤ３１１は「＃２」であるので、関連度算出部１１２は、ノード情報データ３０１から、親ノードの関連キーワード３０５として「収入、給与」を、子ノードの関連キーワード３０５として「将来、安心」を取得する。

続いて、関連度算出部１１２は、予め定められた方法により、因果関係の強さを示す指標である第１特徴量を算出する（Ｓ１００３）。

図１１に第１特徴量の算出に用いる式の一例を示す。関連度算出部１１２は、取得した時系列テキストデータ１２２１における一定期間での親ノードの関連キーワード３０５と子ノードの関連キーワード３０５の共起頻度に基づき第１特徴量を算出する。尚、共起頻度の算出に用いる分析期間は、例えば、時系列予測装置１０のユーザが、後述する設定画面１９００を介して指定する。関連度の算出に際し、関連度算出部１１２は、現在時刻から分析単位だけ過去に遡った分の時系列テキストデータ１２２１を用いる。例えば、現在時間が「２０１４年３月３０日」であり、分析単位の指定が「３０日」である場合、関連度算出部１１２は「２０１４年３月１日」〜「２０１４年３月３０日」の期間の時系列テキストデータ１２２１を用いて関連度を算出する。

図１１における値ｃは、例えば、図４に示す因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」の因果関係を対象とした場合、過去３０日間において、親ノードの関連キーワード３０５である「収入、給与」のいずれかを含み、かつ、子ノードの関連キーワード３０５である「将来、安心」のいずれかを含む時系列テキストデータ１２２１の件数となる。また図１１の算出式における値ｎは、過去３０日間における、子ノードの関連キーワード３０５である「将来、安心」のいずれかを含む時系列テキストデータ１２２１の件数となる。図１１の算出式における値ｂは、関連度が「０」となることを防ぐためのスムージングパラメータであり、例えば、時系列予測装置１０の利用者が予め設定する。

例えば、現在の時間が「２０１４年３月３０日」、分析単位が「３０日」、スムージングパラメータの値ｂが「０．０１」、時系列データが図５のデータ名４０１が「ＳＮＳデータ」、「２０１４年３月１日」〜「２０１４年３月３０日」の期間においてキーワード「収入、給与」のいずれかを含み、かつ「将来、安心」のいずれかを含むデータ件数が４０件、キーワード「将来、安心」のいずれかを含むデータ件数が１００件である場合、図４に示す因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」である因果関係における第１特徴量は（４０／１００）＋０．０１＝０．４１と求められる。

尚、Ｓ９０１で選択した因果関係に関連する時系列テキストデータ１２２１が存在しない場合、関連度算出部１１２は、第１特徴量を、例えば、ｂ（スムージングパラメータ）とする。また対象とする因果関係に関連する時系列テキストデータ１２２１が複数存在する場合、関連度算出部１１２は、例えば、図１１の式により時系列テキストデータ１２２１毎に特徴量を求め、全ての時系列テキストデータ１２２１について求めた特徴量の平均値を第１特徴量とする。また関連度算出部１１２が、時系列テキストデータ１２２１毎に異なる重みを設定し、図１１で示す式により求めた時系列テキストデータ１２２１毎の特徴量に重み付けをして求めた平均値を第１特徴量とするようにしてもよい。

図９に戻り、続いて関連度算出部１１２は、因果関係に関連する時系列数値データ１２２２を用いて因果関係の強さを示す指標である第２特徴量を求める（Ｓ９０３）。

図１２は第２特徴量を算出する処理（以下、第２特徴量算出処理Ｓ９０３と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに第２特徴量算出処理Ｓ９０３について説明する。

まず関連度算出部１１２は、時系列数値データ１２２２における関連因果関係ＩＤ４０３を参照し、因果関係に関連する時系列数値データ１２２２を取得する（Ｓ１２０１）。例えば、Ｓ９０１で図４に示す因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」である因果関係を選択した場合、図６に示す時系列数値データ１２２２から、関連因果関係ＩＤ４０３に「＃Ａ」を含む時系列数値データ１２２２である「収入額が生活に及ぼす影響度」を取得する。

続いて、関連度算出部１１２は、第２特徴量を求める（Ｓ１２０２）。第２特徴量は、例えば、時系列数値データ１２２２の過去１年間における数値の平均を、予め定められた値で除すことにより求める。例えば、現在時間が「２０１４年４月１日」であり、Ｓ９０１において図４の因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」である因果関係を選択した場合、図６に示す「収入額が生活に及ぼす影響度」のうち、２０１３年の数値５０１２である「３９」を予め定めた値である「１００」で除した値である「０．３９」を第２特徴量として求める。

尚、Ｓ９０１で選択した因果関係に関連する時系列数値データ１２２２が存在しない場合、関連度算出部１１２は、第２特徴量を、例えば「０」とする。またＳ９０１で因果関係に関連する時系列数値データ１２２２が複数選択される場合、関連度算出部１１２は、例えば、時系列数値データ１２２２毎に特徴量を算出し、全データの平均値を第２特徴量とする。また関連度算出部１１２が、時系列数値データ１２２２毎に異なる重みを設定し、時系列数値データ１２２２毎に算出した特徴量に重み付けをして求めた平均値を第２特徴量とするようにしてもよい。

図９に戻り、続いて関連度算出部１１２は、以上のようにして求めた第１特徴量及び第２特徴量を用いて関連度を算出する（Ｓ９０４）。関連度算出部１１２は、例えば、第１特徴量と第２特徴量の平均値を関連度とする。例えば、Ｓ９０１で図４に示す因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」である因果関係を選択した場合、第１特徴量は「０．４１」、第２特徴量は「０．３９」となり、関連度算出部１１２は、（０．４１＋０．３９）／２＝０．４０を関連度とする。

以上の処理を関連度算出部１１２が各因果関係について繰り返し行うことで、因果関係データ１２１に含まれる全ての因果関係について関連度を算出する（Ｓ９０５）。

再び図３に戻り説明を続ける。推移予測部１１３は、因果関係データ１２１、関連度データ１２３、及び推移指標データ１２４に格納されているデータを用いて事象の推移に関する指標である推移指標の推移を予測し、予測結果として推移指標データ１２４を生成する。

図１３に推移指標データ１２４の一例を示している。推移指標データ１２４のノードＩＤ１２０１は、推移指標本体１２０３に対応する因果関係データ１２１のノードＩＤ３０３に対応している。推移指標名１２０２は、推移指標の名称である。推移指標本体１２０３は、推移指標の本体であり、時間１２０３１及び指標値１２０３２の各項目を有し、時間ごとの推移指標の大きさを示す。

図１４は、推移予測部１１３が行う処理（以下、推移予測処理Ｓ１４００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに推移予測処理Ｓ１４００について説明する。

推移予測部１１３は、まず推移指標の予測順序を決定する（Ｓ１４０１）。推移予測部１１３は、例えば、時系列予測装置１０のユーザが予め設定した予測順序を読み込むことにより推移指標の予測順序を決定する。例えば、図１の事象の例では、推移予測部１１３は、予測順序を、「景気」→「収入」→「安心感」などとする。

続いて、推移予測部１１３は、Ｓ１４０１で決定した予測順序に従って推移指標を一つ選択する（Ｓ１４０２）。

続いて、推移予測部１１３は、選択した推移指標のノードＩＤ１２０１を取得し、親ノードのノードＩＤのリストを作成する（Ｓ１４０３）。親ノードのノードＩＤのリストの作成は、因果関係情報データ３０２から、子ノードＩＤ３１１がノードＩＤ１２０１である因果関係の親ノードＩＤ３１０を取得することにより行う。例えば、Ｓ１４０２において、図１３の推移指標データ１２４における「将来に対する安心度」を推移指標した選択されている場合、推移予測部１１３は、図４の因果関係情報データ３０２のうち、推移指標データ１２４のノードＩＤ１２０１「＃２」を子ノードＩＤ３１１に含む、因果関係ＩＤ３０９が「＃Ａ」の因果関係の親ノードＩＤ３１０「＃１」を取得し、これを親ノードのノードＩＤリストに登録する。

続いて、推移予測部１１３は、Ｓ１４０３で取得した親ノードの推移指標を用いて、Ｓ１４０２で選択した推移指標の推移予測に用いる予測モデルを構築する（Ｓ１４０４）。尚、親ノードに対応する推移指標が複数存在する場合には、１つの親ノードに対応する推移指標と、Ｓ１４０２で選択した推移指標との予測モデルを複数構築する。

図１５に推移指標を用いて構築される予測モデルの一例を示す。例えば、Ｓ１４０２において図１３に示す推移指標のうち「将来に対する安心度」を選択した場合、推移予測部１１３は、ノードＩＤ３１０が「＃１」であるノードに対応する推移指標である「平均個人収入」を用いて「将来に対する安心度」を予測するモデルを構築する。

図１４に戻り、続いて、推移予測部１１３は、Ｓ１４０２において選択した推移指標に対応するノードに関連する時系列データを用い、Ｓ１４０２において選択した推移指標の推移を予測する予測モデルを構築する（Ｓ１４０５）。まず推移予測部１１３は、図５に示す時系列テキストデータ１２２１及び図６に示す時系列数値データ１２２２の関連ノードＩＤ４０２を参照し、Ｓ１４０２において選択した推移指標に対応するノードに関連する時系列データ１２２を取得する。そして推移予測部１１３は、取得した時系列データ１２２を用いて、１４０２において選択した推移指標の推移を予測する予測モデルを構築する。

図１６に時系列データ１２２を用いて構築される予測モデルの一例を示す。例えば、Ｓ１４０２において図１３に示す推移指標のうち「将来に対する安心度」を選択した場合、推移予測部１１３は、ノードＩＤ４０２が「＃２」である、図５の「ＳＮＳデータ」を取得する。ここで「ＳＮＳデータ」は時系列テキストデータ１２２１であるので、推移予測部１１３は、「ＳＮＳデータ」において、分析単位である「３０日」の間隔で、ノードの関連キーワード３０５である「将来、安心」のいずれかを含むデータの件数を集計することにより予測モデルを構築する。

図１４に戻り、続いて推移予測部１１３は、ノード間の関連度を用いて各予測モデルの予測結果に重み付けを行って複数の予測結果を統合する（Ｓ１４０６）。ここで重み付けはノード間の関連度が大きいほど重みが大きくなるように行う。これにより関連度が大きい親ノードに基づく予測結果が重視されるように予測が行われる。具体的には、例えば、推移予測部１１３は、図１７に示す式に基づき、Ｓ１４０４及びＳ１４０５において算出した予測モデルによる予測結果について予測結果を統合する。

推移予測部１１３は、以上の操作を全てのノードに対して行うことで、各ノードに対する推移指標の推移を予測する（Ｓ１４０７）。

図２に戻り説明を続ける。同図に示す予測結果表示部１１４は、ユーザから分析のための設定情報を受け付ける。そして予測結果表示部１１４は、受け付けた設定情報と、因果関係データ１２１、関連度データ１２３、及び推移指標データ１２４とに基づき、前述した関連度算出処理Ｓ９００及び推移予測処理Ｓ１４００を起動し、その結果を表示する画面を生成して結果を出力装置１５に表示する。

図１８は予測結果表示部１１４が行う処理（以下、予測結果表示処理Ｓ１８００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに予測結果表示処理Ｓ１８００について説明する。

予測結果表示部１１４は、まず図１９に示す設定画面１９００を表示してユーザから設定情報を受け付ける（Ｓ１８０１）。ユーザは設定画面１９００の分析単位１９０２にデータの分析単位（３０日等）を指定する。またユーザは分析期間１９０３に分析に用いるデータの期間を指定する。またユーザは因果関係データ名１９０４に分析に用いる因果関係データ１２１の名称を指定する。

図１８に戻り、続いて、予測結果表示部１１４は、Ｓ１８０１で受け付けた設定情報に基づき、関連度算出部１１２による関連度算出処理Ｓ９００、及び推移予測部１１３による推移予測処理Ｓ１４００を起動する（Ｓ１８０２）。

続いて、予測結果表示部１１４は、推移予測処理Ｓ１４００の結果を記載した画面（以下、予測結果表示画面２０００と称する。）を生成して表示する。

図２０に予測結果表示画面２０００の一例を示す。同図に示すように、予測結果表示画面２０００は、予測結果表示領域２００２及び因果関係関連情報表示領域２００３を有する。

予測結果表示部１１４は、因果関係データ１２１及び関連度データ１２３を参照し、因果関係の構造を表現したグラフを生成する。例えば、同図に示すように、予測結果表示部１１４は、ノード情報データ３０１及び因果関係情報データ３０２に基づき、ノード２００４〜２００６及び有向辺２００７〜２００８からなるグラフを予測結果表示領域２００２に表示する。

また予測結果表示部１１４は、関連度データ１２３の関連度データ本体７０２を予測結果表示領域２００２に関連度推移グラフ２００９として表示する。同図に示すように、予測結果表示部１１４は、関連因果関係ＩＤ７０１に基づき、有向辺２００７，２００８と関連度推移グラフ２００９とを対応付けて表示する。尚、有向辺２００７，２００８は、関連度の大きさに応じて線の太さを変更する等、関連度に応じて表示態様を変えるようにしてもよい。また符号２０１２で示すように関連度に大きな変化があった場合に変化点を強調表示（丸で囲む等）するようにしてもよい。

このように時系列予測装置１０のユーザは、予測結果表示領域２００２の表示内容から、事象間の因果関係の強さが時間とともにどのように変化しているかを容易に把握することができる。同図に示す例では、ユーザは、「収入」から「安心感」への関連度が増加しており「安心感」に対して「収入」が与える影響が大きくなっていることを容易に把握することができる。

図１８に戻り、続いて予測結果表示部１１４は、推移指標データ１２０２の推移指標名１２０２及び推移指標本体１２０３を参照し、推移指標の推移の予測を表すグラフ（以下、推移予測グラフと称する。）を生成して表示する（Ｓ１８０４）。例えば、図２０に示すように、予測結果表示部１１４は、推移指標名１２０２及び推移指標本体１２０３を推移予測グラフ２０１０として表示する。これによりユーザは事象の推移を直感的に把握することができる。

予測結果表示部１１４は、因果関係の一つを対象として、指定された時間における因果関係に関する情報を因果関係関連情報表示領域２００３に表示する（Ｓ１８０５）。ユーザは、情報の表示対象とする因果関係及び時間を、因果関係関連情報表示領域２００３の因果関係指定欄２０１３に指定することができる。尚、関連度推移グラフ２００９の変化点２０１２をユーザが選択することにより、変化点２０１２に対応する因果関係及び時間が自動的に情報の表示対象となるようにしてもよい。

予測結果表示部１１４は、指定された時間において、親ノードの関連キーワード３０５及び子ノードの関連キーワード３０５の双方を含む時系列データ１２２を抽出し、抽出した時系列データ１２２に含まれている用語を因果関係関連語表示部２０１４に出現頻度の降順に表示する。これによりユーザは、関連度の大きさが時間とともに変化している場合、表示されている用語を参照することで因果関係の変化の原因についての知見を得ることができる。例えば、図２０の例では、関連度推移グラフ２００９から、親ノードの「収入」と子ノードの「安心感」との関連度が増加していることが把握できるが、因果関係関連語表示部２０１４に出現頻度の降順に、「消費税」、「制度」、「増加」といった用語が表示されていることから、ユーザは、消費税増加等の制度改正によって「収入」が「安心感」に与える影響が大きくなったことを知見することができる。

以上に説明したように、本実施形態の時系列予測装置１０によれば、事象間の因果関係の推移を関連度の推移として捉え、関連度を用いて時系列データの推移を予測するので、例えば、社会動向に関する時系列データの推移を高い精度で予測することができる。そしてこのようにして得られた予測の結果は、例えば、マーケティング等の事業企画の立案に活用することで社会動向の変化に合致した収益性の高い事業の立ち上げに役立てることができる。

尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ等の記録装置や、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１０時系列予測装置、５０インターネット、１１１時系列データ収集部、１１２関連度算出部、１１３推移予測部、１１４予測結果表示部、１２１因果関係データ、１２２１時系列テキストデータ、１２２２時系列数値データ、１２３関連度データ、１２４推移指標データ、３０１ノード情報データ、３０２因果関係情報データ、Ｓ７００時系列データ収集処理、Ｓ９００関連度算出処理、Ｓ９０２第１特徴量算出処理、Ｓ９０３第２特徴量算出処理、Ｓ１４００推移予測処理、Ｓ１８００予測結果表示処理、１９００設定画面

Claims

事象に関する時系列データの推移を予測する情報処理装置であって、
予測対象である事象を含む複数の事象の夫々に関連する時系列データ、及び前記事象間の因果関係に関連する時系列データに基づき、前記事象間の因果関係の強さを示す指標である関連度を算出する関連度算出部と、
前記関連度に基づき、前記事象に関連する時系列データの推移を予測する推移予測部と
を備える時系列予測装置。
請求項１に記載の時系列予測装置であって、
前記関連度算出部は、前記事象間の因果関係に関連する時系列データにおける、前記事象に関連する用語の共起頻度を用いて前記関連度を算出する
時系列予測装置。
請求項１に記載の時系列予測装置であって、
前記推移予測部は、前記予測対象である事象と因果関係を有する事象に関連する時系列データに基づき、前記予測対象である事象に関連する時系列データの推移を予測する複数の予測モデルを構築し、
前記関連度に応じて前記各予測モデルに重み付けを行うことにより前記予測モデルの夫々の予測結果を統合する
時系列予測装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の時系列予測装置であって、
前記時系列データの時間推移を示すグラフを生成する
時系列予測装置。
請求項４に記載の時系列予測装置であって、
前記関連度の時間推移を示すグラフを生成する
時系列予測装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の時系列予測装置であって、
前記事象間の因果関係に関連する時系列データのうち、前記事象の夫々に関連する用語の双方を含んだ時系列データを抽出し、抽出した前記時系列データに含まれている用語の出現頻度を示す情報を生成する
時系列予測装置。
請求項１に記載の時系列予測装置であって、
予測対象である事象を含む複数の事象の夫々に関連する時系列データ、及び前記事象間の因果関係に関連する時系列データをインターネットを介して取得する時系列データ収集部をさらに備える
時系列予測装置。
事象に関する時系列データの推移を予測する情報処理装置を用いて行われる時系列予測方法であって、
情報処理装置が、
予測対象である事象を含む複数の事象の夫々に関連する時系列データ、及び前記事象間の因果関係に関連する時系列データに基づき、前記事象間の因果関係の強さを示す指標である関連度を算出するステップと、
前記関連度に基づき、前記事象に関連する時系列データの推移を予測するステップと
を含む、時系列予測方法。
請求項８に記載の時系列予測方法であって、
前記情報処理装置が、前記事象間の因果関係に関連する時系列データにおける、前記事象に関連する用語の共起頻度を用いて前記関連度を算出するステップを更に含む
時系列予測方法。
請求項８に記載の時系列予測方法であって、
前記情報処理装置が、
前記予測対象である事象と因果関係を有する事象に関連する時系列データに基づき、前記予測対象である事象に関連する時系列データの推移を予測する複数の予測モデルを構築するステップと、
前記関連度に応じて前記各予測モデルに重み付けを行うことにより前記予測モデルの夫々の予測結果を統合するステップと
を更に含む、時系列予測方法。
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の時系列予測方法であって、
前記情報処理装置が、前記時系列データの時間推移を示すグラフを生成するステップを更に含む
時系列予測方法。
請求項１１に記載の時系列予測方法であって、
前記情報処理装置が、前記関連度の時間推移を示すグラフを生成するステップを更に含む
時系列予測方法。
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の時系列予測方法であって、
前記情報処理装置が、前記事象間の因果関係に関連する時系列データのうち、前記事象の夫々に関連する用語の双方を含んだ時系列データを抽出し、抽出した前記時系列データに含まれている用語の出現頻度を示す情報を生成するステップを更に含む
時系列予測方法。
請求項８に記載の時系列予測方法であって、
前記情報処理装置が、予測対象である事象を含む複数の事象の夫々に関連する時系列データ、及び前記事象間の因果関係に関連する時系列データをインターネットを介して取得するステップを更に含む
時系列予測方法。