JP6406261B2 - 情報処理装置、及び、分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、及び、分析方法に関する。

分析対象のシステム（対象システム）におけるセンサ等の計測値（メトリックの値）の時系列を比較し、対象システムの状態を分析する分析装置が知られている。

このような分析装置として、例えば、対象システムの相関モデルを用いる分析装置（運用管理装置）が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の運用管理装置は、対象システムの複数のセンサ等の計測値の時系列をもとに、システム同定手法により、正常時のセンサ間の相関関係を示す相関関数を決定し、対象システムの相関モデルを生成する。そして、運用管理装置は、生成された相関モデルを用いて相関関係の破壊（相関破壊）を検出し、対象システムの障害要因を判定する。

特許第４８７２９４４号公報

上述の分析装置を用いて対象システムの状態を分析する場合、対象システムよっては、異なるセンサの計測値間に、計測値の測定間隔に比べて大きなタイムラグ（時間差）が生じることがある。例えば、対象システムが橋梁であり、センサが橋梁に設置された振動センサの場合を考える。この場合、異なるセンサの計測値間には、橋梁を通過する車両の振動が橋梁を構成する鋼材を振動が伝わることによって生じる小さいタイムラグの他に、移動する車両が各センサに順次近づくことによって生じる大きなタイムラグが存在する。また、対象システムが空調機器であり、センサが電流センサとその周囲の温度センサの場合、温度は空調機器の状態変化に対して遅れて変化する。このため、電流センサと温度センサとの計測値間には、大きなタイムラグが存在する。さらに、対象システムが車両であり、センサが車両のエンジン等の駆動系のセンサと運転者の操作系のセンサの場合、駆動系の状態変化を運転者が知覚して反応するまでには遅延が生じる。このため、駆動系のセンサと操作系のセンサとの計測値間にも、大きなタイムラグが存在する。

このように、センサの計測値間に大きなタイムラグが存在する場合、分析精度が低下する可能性がある。

例えば、特許文献１の運用管理装置は、対象システムの分析において、センサ間で、数１式のような相関関数を決定する。

数１式において、Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ）は、それぞれ、時刻ｔにおける、相関関数の入力、出力である、センサの計測値である。運用管理装置は、複数のセンサの内のセンサのペアごとに、数１式における係数Ａ_１、Ａ_２、…、Ａ_Ｎ、Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂ_Ｍを決定する。ここで、Ｎ、Ｍの値は、例えば、利用者等により予め入力される。そして、運用管理装置は、決定した相関関数を用いて、センサ間の相関破壊を検出する。

センサ間のタイムラグが、数１式におけるＭの値に比べて大きい場合、数１式の相関関数では相関関係を十分近似することができず、相関関数による予測精度が低下する。この場合、センサ間の相関破壊が正確に検出できず、分析精度が低下する。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、対象システムのメトリック間に大きなタイムラグが存在する場合でも、対象システムの分析精度の低下を防ぐことができる、情報処理装置、及び、分析方法を提供することである。

本発明の一態様における情報処理装置は、分析対象のシステムにおける第１のメトリックと第２のメトリックとの値を比較分析する処理手段と、前記第１のメトリックと前記第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定する前処理手段と、を備える。

本発明の一態様における分析方法は、分析対象のシステムにおける第１のメトリックと第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定し、前記第１のメトリックと第２のメトリックとの値を比較分析する。

本発明の一態様におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに、分析対象のシステムにおける第１のメトリックと第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定し、前記第１のメトリックと第２のメトリックとの値を比較分析する、処理を実行させるプログラムを格納する。

本発明の効果は、対象システムのメトリック間に大きなタイムラグが存在する場合でも、対象システムの分析精度の低下を防げることである。

本発明の第１の実施の形態の特徴的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における、分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における、コンピュータにより実現された分析装置１００の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における、分析装置１００の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における、時系列データ１２１の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における、タイムラグ情報１２２の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における、相関モデル１２３の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における、時系列変化のパターン（変化パターン）の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における、タイムラグの抽出例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における、表示画面５０１（タイムラグ選択）の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における、表示画面５０１（相関破壊の表示）の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における、表示画面５０１（時系列比較）の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における、分析システムの構成を示すブロック図である。

本発明の第１の実施の形態について説明する。

はじめに、本発明の第１の実施の形態の分析システムの構成について説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における、分析システムの構成を示すブロック図である。

図２を参照すると、本発明の第１の実施の形態における分析システムは、分析装置１００、及び、分析対象のシステムである対象システム２００を含む。分析装置１００と対象システム２００とは、ネットワーク等によって通信可能に接続される。

分析装置１００は、本発明の情報処理装置の一実施形態である。

ここで、対象システム２００は、状態を監視するためのセンサが配置された、種々のシステムである。例えば、対象システム２００は、劣化診断のための振動センサ、温度センサ等が配置されたビルや橋梁等の構造物である。また、対象システム２００は、稼働状態を監視するための温度センサや流量センサ等が配置された製造プラントや電力プラント等のプラントでもよい。また、対象システム２００は、運転状態を監視するための各種センサやシーケンサ等の計測機器が組み込まれた車両、船舶、航空機等の移動体でもよい。さらに、対象システム２００は、上述のような物理的なセンサを用いるシステムに限らず、運用管理のための性能情報を計測するコンピュータシステムでもよい。また、対象システム２００は、このようなコンピュータシステムに、さらに、性能情報と同時刻の電力、温度等を収集する環境センサが配置されたシステムでもよい。

ここでは、対象システム２００において計測される各センサや各性能種目を、メトリックと呼ぶ。メトリックは、特許文献１における相関モデルの生成対象である「要素」に相当する。

分析装置１００は、対象システム２００から収集したメトリックの計測値の時系列をもとに、対象システム２００の状態を分析する。

分析装置１００は、データ収集部１０１、データ記憶部１１１、前処理部１３０、処理部１４０、対話部１０６、及び、対処実行部１０７を含む。

データ収集部１０１は、対象システム２００から、各センサにより検出された計測値等、各メトリックの計測値を、所定の収集間隔で収集する。

データ記憶部１１１は、データ収集部１０１が収集したメトリックの計測値の時系列を、時系列データ１２１として記憶する。

図５は、本発明の第１の実施の形態における、時系列データ１２１の例を示す図である。図５の例では、時系列データ１２１は、センサ１、２、…、ｎの各々について、１ｍｓごとに収集された計測値の時系列を含む。

前処理部１３０は、メトリックの値間の時間的な対応関係を特定する。本発明の第１の実施の形態においては、前処理部１３０は、時間的な対応関係として、一方のメトリックの時系列変化に対する他方のメトリックの時系列変化のタイムラグを特定する。

前処理部１３０は、タイムラグ検出部１０２、及び、タイムラグ記憶部１１２を含む。

タイムラグ検出部１０２は、データ記憶部１１１に記憶された時系列データ１２１をもとに、タイムラグ情報１２２を生成する。

タイムラグ情報１２２は、複数のメトリックの内のメトリックの各ペアのタイムラグを示す。本発明の実施の形態では、メトリックのペアのタイムラグは、メトリックのペアの一方のメトリック（先行メトリック）の時系列変化に対して、他方のメトリック（後行メトリック）に同様な時系列変化が発生する場合の、当該時系列変化間の時間差である。タイムラグは、当該時間差の概算値でもよい。本発明の実施の形態では、タイムラグは、後述するように、メトリックの所定長の期間（複数の監視間隔から成る期間）毎の時系列変化のパターンの系列を比較することにより検出される。このため、タイムラグの値には、当該時系列変化のパターンを抽出する期間長の整数倍の値が用いられる。

図６は、本発明の第１の実施の形態における、タイムラグ情報１２２の例を示す図である。図６の例では、メトリックの各ペアについて、先行メトリックに対する後行メトリックのタイムラグが示されている。

タイムラグ記憶部１１２は、タイムラグ検出部１０２により生成されたタイムラグ情報１２２を記憶する。

処理部１４０は、対象システムにおけるメトリックの値間の比較分析を行う。本発明の第１の実施の形態においては、処理部１４０は、比較分析として、メトリック間の相関関係に基づく分析（相関モデル１２３の生成、相関破壊の検出）を行う。

処理部１４０は、相関モデル生成部１０３、相関モデル記憶部１１３、相関破壊検出部１０４、及び、データ抽出部１０５を含む。

相関モデル生成部１０３は、データ記憶部１１１に記憶された時系列データ１２１をもとに、対象システム２００の相関モデル１２３を生成する。

相関モデル１２３は、複数のメトリックの内のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関関数（または、変換関数）を含む。相関関数は、例えば、上述の数１式により表される。すなわち、相関関数は、メトリックのペアの内の一方のメトリック（入力メトリック）の時刻ｔ以前の計測値と他方のメトリック（出力メトリック）の時刻ｔより前の計測値とから、当該他方のメトリック（出力メトリック）の時刻ｔの値を予測する関数である。相関モデル生成部１０３は、特許文献１の運用管理装置と同様に、相関関数の係数を決定する。すなわち、相関モデル生成部１０３は、システム同定処理により、所定のモデル化期間の時系列データ１２１をもとに、各メトリックのペアについて、数１式における相関関数の係数Ａ_１、Ａ_２、…、Ａ_Ｎ、Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂ_Ｍを決定する。

ただし、本発明の実施の形態では、タイムラグ記憶部１１２に記憶されたタイムラグ情報１２２を参照し、上述の先行メトリックの時系列をタイムラグだけシフトした（遅延させた）時系列が用いられる。相関モデル生成部１０３は、上述の先行メトリックの時系列をタイムラグだけシフトした（遅延させた）時系列を入力メトリックの時系列、上述の後行メトリックの時系列を出力メトリックの時系列として、相関関数を決定する。

なお、相関モデル生成部１０３は、特許文献１の運用管理装置と同様に、メトリックの各ペアについて、相関関数の変換誤差をもとに重みを算出し、重みが所定値以上の相関関数（有効な相関関数）の集合を相関モデル１２３としてもよい。

図７は、本発明の第１の実施の形態における、相関モデル１２３の例を示す図である。図７の例では、メトリックの各ペアについて、数１式における、係数Ａ_１、…、Ｂ_１、…、の値が示されている。

相関モデル記憶部１１３は、相関モデル生成部１０３により生成された相関モデル１２３を記憶する。

相関破壊検出部１０４は、特許文献１の運用管理装置と同様に、新たに収集されたメトリックの計測値を用いて、相関モデル１２３に含まれる相関関係が維持されているか、破壊されているかを判定する。

ここで、相関破壊検出部１０４は、データ抽出部１０５により抽出された、新たに収集されたメトリックの計測値を用いる。相関破壊検出部１０４は、メトリックの各ペアについて、出力メトリックの時刻ｔの計測値と、相関関数を用いて算出された出力メトリックの時刻ｔの予測値との差分（予測誤差）を算出する。相関破壊検出部１０４は、算出された差分が所定値以上の場合、当該相関関係が破壊されていると判定する。

データ抽出部１０５は、データ記憶部１１１に記憶された時系列データ１２１から、相関破壊の検出に必要な、新たに収集されたメトリックの計測値を抽出し、相関破壊検出部１０４へ出力する。データ抽出部１０５は、入力メトリックについては、タイムラグ記憶部１１２に記憶されたタイムラグ情報１２２を参照し、タイムラグ分過去の計測値を出力する。

対話部１０６は、相関破壊の検出結果を利用者等に提示する。

また、対話部１０６は、利用者等からの操作に応じて、相関破壊に対する対処の実行を対処実行部１０７に指示してもよい。この場合、対処実行部１０７は、対象システム２００上で、指示された対処を実行する。

なお、分析装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とプログラムを記憶した記憶媒体を含み、プログラムに基づく制御によって動作するコンピュータであってもよい。また、データ記憶部１１１、相関モデル記憶部１１３、及び、タイムラグ記憶部１１２は、それぞれ個別の記憶媒体でも、１つの記憶媒体によって構成されていてもよい。

図３は、本発明の第１の実施の形態における、コンピュータにより実現された分析装置１００の構成を示すブロック図である。

図３を参照すると、分析装置１００は、ＣＰＵ１６１、記憶媒体１６２、通信部１６３、入力部１６４、及び、出力部１６５を含む。ＣＰＵ１６１は、データ収集部１０１、タイムラグ検出部１０２、相関モデル生成部１０３、相関破壊検出部１０４、データ抽出部１０５、対話部１０６、及び、対処実行部１０７の機能を実現するためのコンピュータプログラムを実行する。記憶媒体１６２は、データ記憶部１１１、タイムラグ記憶部１１２、及び、相関モデル記憶部１１３のデータを記憶する。通信部１６３は、対象システム２００から各メトリックの計測値を受信する。入力部１６４は、例えば、キーボード等の入力デバイスであり、利用者等から対話部１０６への入力を受け付ける。出力部１６５は、例えば、ディスプレイ等の表示デバイスであり、対話部１０６からの出力を利用者等へ表示する。

次に、本発明の第１の実施の形態における分析装置１００の動作について説明する。

図４は、本発明の第１の実施の形態における、分析装置１００の動作を示すフローチャートである。

はじめに、データ収集部１０１は、対象システム２００から、各メトリックの計測値を、所定の収集間隔で収集する（ステップＳ１０１）。データ収集部１０１は、収集した各メトリックの計測値の時系列を、時系列データ１２１として、データ記憶部１１１に保存する。

例えば、データ収集部１０１は、図５のような時系列データ１２１を保存する。

前処理部１３０のタイムラグ検出部１０２は、時系列データ１２１をもとに、タイムラグ情報１２２を生成する（ステップＳ１０２）。タイムラグ検出部１０２は、生成したタイムラグ情報１２２をタイムラグ記憶部１１２に保存する。

ここで、タイムラグ検出部１０２は、例えば、メトリックの各ペアについて、メトリックの所定長の期間毎の時系列変化のパターンの系列を比較することにより、タイムラグを検出する。

図８は、本発明の第１の実施の形態における、時系列変化のパターン（変化パターン）の例を示す図である。変化パターンは、所定長の期間における、メトリックの計測値の増減傾向のパターンである。例えば、図８における、記号Ａの変化パターンは、所定長の期間の間、メトリックの計測値が変わらないことを示す。また、記号Ｂの変化パターンは、所定長の期間の間、メトリックの計測値が増加することを示す。

図９は、本発明の第１の実施の形態における、タイムラグの抽出例を示す図である。図９の例では、変化パターンを検出する所定長Ｗとして、４０ｍｓｅｃが用いられている。

タイムラグ検出部１０２は、各メトリックの時系列について、図８のような変化パターンに従って、所定長Ｗの期間毎に、対応する変化パターンの記号を付与する。そして、タイムラグ検出部１０２は、各メトリックについて付与された記号の系列を、メトリックの各ペアについて比較することにより、先行メトリックと後行メトリックの関係にあるペアと、当該ペアのタイムラグを検出する。

例えば、図９において、センサ１、センサ２、及び、センサ３の時系列には、それぞれ、変化パターンの記号の系列「ＤＢＤＧＥＥＤＢＤＥＢ」、「ＤＢＤＧＥＥＤＢＤＥＢ」、及び、「ＣＣＢＤＥＤＢＤＧＥＥ」が付与される。これらの系列を比較することにより、センサ１を先行メトリック、センサ２を後行メトリックとしたペアについて、タイムラグＷ×０＝０ｍｓｅｃが検出される。同様に、センサ１を先行メトリック、センサ３を後行メトリックとしたペアについて、タイムラグＷ×５＝２００ｍｓｅｃが検出される。

そして、タイムラグ検出部１０２は、図６のようなタイムラグ情報１２２を、タイムラグ記憶部１１２に保存する。

なお、ステップＳ１０２において、メトリックのペアに対するタイムラグの候補が複数検出された場合、対話部１０６が、タイムラグの候補を利用者等に提示し、利用者からタイムラグの選択を受け付けてもよい。

図１０は、本発明の第１の実施の形態における、表示画面５０１（タイムラグ選択）の例を示す図である。図１０の表示画面５０１では、時系列グラフにより、センサ１を先行メトリック、センサ３を後行メトリックとしたペアに対するタイムラグの候補として、２００ｍｓｅｃと４００ｍｓｅｃとが検出されたことが示されている。

この場合、対話部１０６は、例えば、図１０の表示画面５０１を利用者等に表示する。対話部１０６は、表示画面５０１において、タイムラグ選択ボタンにより、タイムラグの候補中の分析に用いるタイムラグの選択を、利用者等から受け付ける。

処理部１４０の相関モデル生成部１０３は、タイムラグ情報１２２に含まれる各メトリックのペアについて、相関モデル１２３を生成する（ステップＳ１０３）。ここで、相関モデル生成部１０３は、先行メトリックの時系列をタイムラグ分シフトした（遅延させた）時系列を入力メトリックの時系列として、後行メトリックの時系列を出力メトリックの時系列として用いる。相関モデル生成部１０３は、生成した相関モデル１２３を相関モデル記憶部１１３に保存する。

例えば、センサ１、センサ３の計測値が、それぞれ、Ｓ１（ｔ）、Ｓ３（ｔ）であると仮定する。この場合、相関モデル生成部１０３は、図６のタイムラグ情報１２２におけるセンサ１、センサ３のペアについて、数１式における入力、出力に、それぞれ、Ｘ（ｔ）＝Ｓ１（ｔ−２００）、Ｙ（ｔ）＝Ｓ３（ｔ）を設定して、相関関数を決定する。

この結果、相関モデル生成部１０３は、例えば、図７のように、相関関数を決定する。そして、相関モデル生成部１０３は、図７の相関モデル１２３を相関モデル記憶部１１３に保存する。

データ収集部１０１は、対象システム２００から、各メトリックの新たな計測値を収集する（ステップＳ１０４）。データ収集部１０１は、収集した各メトリックの新たな計測値の時系列を、時系列データ１２１として、データ記憶部１１１に保存する。

データ抽出部１０５は、相関モデル１２３に含まれる各相関関数について、各メトリックの新たな計測値から、相関破壊の検出に必要な計測値を抽出し、相関破壊検出部１０４へ出力する（ステップＳ１０５）。ここで、データ抽出部１０５は、相関関数の出力メトリックの時刻ｔの予測値を算出するために必要な、入力メトリックの時刻ｔ以前の計測値、及び、出力メトリックの時刻ｔより前の計測値を抽出する。ただし、データ抽出部１０５は、入力メトリックについては、タイムラグ分過去の計測値を抽出する。

例えば、データ抽出部１０５は、図７の相関モデル１２３における、センサ１、センサ３のペアについて、数１式における入力Ｘ（ｔ）の計測値としてＳ１（ｔ−２００）を、出力Ｙ（ｔ−１）の計測値としてＳ３（ｔ−１）を、それぞれ出力する。

相関破壊検出部１０４は、データ抽出部１０５により抽出された、各メトリックの新たな計測値を用いて、相関モデル１２３に含まれる各相関関数について、相関破壊を検出する（ステップＳ１０６）。ここで、相関破壊検出部１０４は、データ抽出部１０５により抽出された、入力メトリックの時刻ｔ以前の計測値、及び、出力メトリックの時刻ｔより前の計測値を相関関数に適用して、出力メトリックの時刻ｔの予測値を算出する。そして、相関破壊検出部１０４は、出力メトリックの時刻ｔの計測値と予測値との差分をもとに、相関破壊を検出する。

例えば、相関破壊検出部１０４は、図７の相関モデル１２３における、センサ１、センサ３のペアについて、次のように、センサ３の時刻ｔの予測値を算出する。相関破壊検出部１０４は、Ｙ（ｔ−１）の計測値（Ｓ３（ｔ−１））を０．９６倍した値と、Ｘ（ｔ）の計測値（Ｓ１（ｔ−２００））を７０倍した値と、を用いて、センサ３の時刻ｔの値（Ｙ（ｔ））の予測値を算出する。

対話部１０６は、相関破壊の検出結果を利用者等に提示する（ステップＳ１０７）。

図１１は、本発明の第１の実施の形態における、表示画面５０１（相関破壊の表示）の例を示す図である。図１１の表示画面５０１では、異常度ランキングにおいて、センサ１とセンサ３の相関関係が破壊されていることが示されている。また、時系列グラフにより、センサ１とセンサ３の計測値がタイムラグ分ずれて変化し、センサ３の現在の計測値が予測値からずれていることが示されている。

対話部１０６は、例えば、図１１の表示画面５０１を利用者等に表示する。また、対話部１０６は、表示画面５０１において、対処選択ボタンにより、利用者等による、相関破壊に対する対処の指示を受け付けてもよい。

なお、対話部１０６は、さらに、メトリック間の時系列変化を比較しやすいように、検出されたタイムラグ分補正した時系列グラフを提示してもよい。

図１２は、本発明の第１の実施の形態における、表示画面５０１（時系列比較）の例を示す図である。図１２の表示画面５０１の時系列グラフでは、センサ１の計測値の時系列変化とタイムラグ分進めたセンサ３の計測値の時系列変化とが表示されている。

対話部１０６は、例えば、図１２の表示画面５０１を利用者等に表示する。

以降、対話部１０６は、利用者等からの操作に応じて、相関破壊に対する対処を対処実行部１０７に指示する。対処実行部１０７は、対象システム２００上で、指示された対処を実行する。

以上により、本発明の第１の実施の形態の動作が完了する。

なお、本発明の第１の実施の形態では、対象システムにおけるメトリックの値間の比較分析として、相関関係に基づく分析を行った。しかしながら、これに限らず、メトリック間のタイムラグが影響する比較分析であれば、相関関係に基づく分析以外の他の分析を行ってもよい。

また、本発明の第１の実施の形態では、相関関数として数１式を用いた。しかしながら、これに限らず、メトリックのペア間の相関関係を表す相関関数であれば、他の相関関数を用いてもよい。

また、本発明の第１の実施の形態では、メトリックの各ペアのタイムラグを、時系列変化のパターンの系列を比較することにより検出した。しかしながら、これに限らず、メトリックの値の変化に基づいてタイムラグが検出できれば、例えば、メトリックの値が最大値或いは最小値を示す時間の時間差や、メトリックの時系列間の位相差を用いる等、他の方法により、タイムラグを検出してもよい。

また、本発明の第１の実施の形態では、時系列変化のパターン（変化パターン）として、図８のような変化パターンを用いた。しかしながら、これに限らず、時系列間のタイムラグを抽出できれば、他の変化パターンを用いてもよい。

また、本発明の第１の実施の形態では、先行メトリックの変化パターンの系列に対して、後行メトリックに同様な（増減傾向が同じ）変化パターンの系列が発生する場合の時間差をタイムラグとして用いた。しかしながら、これに限らず、増減傾向が反対の変化パターンの系列が発生する場合の時間差をタイムラグとして用いてもよい。

次に、本発明の第１の実施の形態の特徴的な構成を説明する。図１は、本明の第１の実施の形態の特徴的な構成を示すブロック図である。

分析装置（情報処理装置）１００は、処理部１４０、及び、前処理部１３０を含む。処理部１４０は、分析対象のシステムにおける第１のメトリックと第２のメトリックとの値を比較分析する。前処理部１３０は、第１のメトリックと第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定する。

次に、本発明の第１の実施の形態の効果を説明する。

本発明の第１の実施の形態によれば、対象システムのメトリック間に大きなタイムラグが存在する場合でも、対象システムの分析精度の低下を防ぐことができる。その理由は、前処理部１３０が、第１のメトリックと第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定するためである。

また、相関関係におけるタイムラグの大きさは、センサが取り付けられた対象システムや当該対象システムの動作状況によって異なるため、予めナレッジとして設定しておくことは困難であった。

本発明の第１の実施の形態によれば、対象システムに応じたメトリック間のタイムラグを容易に特定できる。その理由は、タイムラグ検出部１０２が、先行メトリックの所定長の期間毎の時系列変化のパターンの系列と、後行メトリックの所定長の期間毎の時系列変化のパターンの系列とを比較することにより、タイムラグを検出するためである。

また、相関破壊検出部１０４には、新たに収集された多数の計測値に対して、リアルタイムに相関破壊を検出する必要があるため、例えば、専用のハードウェアやプログラムによる分析エンジンが用いられることがあった。

本発明の第１の実施の形態によれば、対象システムのメトリック間に大きなタイムラグが存在する場合であっても、大きなタイムラグに対応していない相関破壊検出部１０４（分析エンジン）をそのまま利用できる。その理由は、データ抽出部１０５が、入力メトリックについて、タイムラグ分過去の計測値を抽出し、相関破壊検出部１０４が、データ抽出部１０５により抽出された計測値を用いて、相関破壊を検出するためである。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本発明の第２の実施の形態においては、タイムラグ情報１２２の生成、及び、相関モデル１２３の生成が、分析装置１００とは異なる装置で行われる点で、本発明の第１の実施の形態と異なる。なお、本発明の第２の実施の形態において、本発明の第１の実施の形態と同じ符号が付与された構成要素は、特に記載のない限り、本発明の第１の実施の形態と同様であるものとする。

図１３は、本発明の第２の実施の形態における、分析システムの構成を示すブロック図である。

図１３を参照すると、本発明の第２の実施の形態における分析システムは、分析装置１００、監視装置１５０、及び、対象システム２００を含む。分析装置１００と対象システム２００は、ネットワーク等によって通信可能に接続される。また、分析装置１００と監視装置１５０も、ネットワーク等によって通信可能に接続される。

分析装置１００は、本発明の第１の実施の形態の分析装置１００（図２）と同様のデータ収集部１０１、データ記憶部１１１、タイムラグ記憶部１１２、相関モデル記憶部１１３、相関破壊検出部１０４、データ抽出部１０５、及び、対処実行部１０７を含む。分析装置１００は、これらに加えて、さらに、対処決定部１０８を含む。

また、監視装置１５０は、本発明の第１の実施の形態の分析装置１００（図２）と同様のタイムラグ検出部１０２、相関モデル生成部１０３、及び、対話部１０６を含む。

監視装置１５０のタイムラグ検出部１０２は、分析装置１００のデータ記憶部１１１に記憶された時系列データ１２１をもとに、タイムラグ情報１２２を生成する。

監視装置１５０の相関モデル生成部１０３は、分析装置１００のデータ記憶部１１１に記憶された時系列データ１２１、及び、タイムラグ記憶部１１２に記憶されたタイムラグ情報１２２をもとに、相関モデル１２３を生成する。

分析装置１００の対処決定部１０８は、相関破壊検出部１０４による相関破壊の検出結果に応じて、予め定められた条件で、実行すべき対処を決定し、対処実行部１０７に対処の実行を指示する。そして、対処決定部１０８は、対処の実行結果を、監視装置１５０の対話部１０６を介して、利用者等に提示する。また、対処決定部１０８は、本発明の第１の実施の形態と同様に、対話部１０６を介して入力された利用者等からの操作に応じて、対処の実行を対処実行部１０７に指示してもよい。

なお、タイムラグ検出部１０２、及び、相関モデル生成部１０３は、さらに、監視装置１５０とは異なる装置に含まれていてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態の効果を説明する。

本発明の第２の実施の形態によれば、本発明の第１の実施の形態に比べて、相関破壊の検出による対象システム２００のリアルタイムな異常分析をより高速に行うことができる。その理由は、比較的処理負荷の大きい、タイムラグ検出部１０２によるタイムラグ情報１２２の生成、及び、相関モデル生成部１０３による相関モデル１２３の生成を、異常分析を行う分析装置１００とは異なる装置で実行するためである。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１３年９月２６日に出願された日本出願特願２０１３−１９９９４３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１００ 分析装置
１０１ データ収集部
１０２ タイムラグ検出部
１０３ 相関モデル生成部
１０４ 相関破壊検出部
１０５ データ抽出部
１０６ 対話部
１０７ 対処実行部
１０８ 対処決定部
１１１ データ記憶部
１１２ タイムラグ記憶部
１１３ 相関モデル記憶部
１２１ 時系列データ
１２２ タイムラグ情報
１２３ 相関モデル
１３０ 前処理部
１４０ 処理部
１５０ 監視装置
１６１ ＣＰＵ
１６２ 記憶媒体
１６３ 通信部
１６４ 入力部
１６５ 出力部
２００ 対象システム

Claims (9)

1. 分析対象のシステムにおける第１のメトリックと第２のメトリックとの値を比較分析する処理手段と、
   前記第１のメトリックと前記第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定する前処理手段と、
   を備え、
   前記対応関係は、前記第１のメトリックの時系列変化に対する前記第２のメトリックの時系列変化のタイムラグであり、
   前記処理手段は、前記比較分析として、前記第１のメトリックの時系列を前記タイムラグ分遅延させた時系列と、前記第２のメトリックの時系列と、に基づき、当該第１のメトリックの時系列を前記タイムラグ分遅延させた時系列と、当該第２のメトリックの時系列と、の間の相関関係を表す相関関数を生成し、新たに取得された前記第１のメトリックの前記タイムラグ分過去の値を前記相関関数に適用して前記第２のメトリックの現在の値の予測値を算出し、当該第２のメトリックの現在の値の予測値と、新たに取得された前記第２のメトリックの現在の値と、を比較して予測誤差を算出し、当該予測誤差に基づき前記相関関係の相関破壊を検出する、
   情報処理装置。
2. 前記第１および第２のメトリックの時系列変化は、前記対応関係に基づく補正をした時系列変化として表示される、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記対応関係が複数特定される場合には、対応関係を一意に選択するために、特定された複数の前記対応関係が表示される、
   請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. コンピュータに具備された前処理手段が、分析対象のシステムにおける第１のメトリックと第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定し、
   前記コンピュータに具備された処理手段が、前記第１のメトリックと第２のメトリックとの値を比較分析する、
   分析方法であって、
   前記対応関係は、前記第１のメトリックの時系列変化に対する前記第２のメトリックの時系列変化のタイムラグであり、
   前記処理手段は、前記比較分析として、前記第１のメトリックの時系列を前記タイムラグ分遅延させた時系列と、前記第２のメトリックの時系列と、に基づき、当該第１のメトリックの時系列を前記タイムラグ分遅延させた時系列と、当該第２のメトリックの時系列と、の間の相関関係を表す相関関数を生成し、新たに取得された前記第１のメトリックの前記タイムラグ分過去の値を前記相関関数に適用して前記第２のメトリックの現在の値の予測値を算出し、当該第２のメトリックの現在の値の予測値と、新たに取得された前記第２のメトリックの現在の値と、を比較して予測誤差を算出し、当該予測誤差に基づき前記相関関係の相関破壊を検出する、
   分析方法。
5. さらに、前記コンピュータに具備された対話手段が、前記第１および第２のメトリックの時系列変化を、前記対応関係に基づく補正をした時系列変化として表示する、
   請求項４に記載の分析方法。
6. さらに、前記コンピュータに具備された対話手段が、前記対応関係が複数特定される場合に、対応関係を一意に選択するために、特定された複数の前記対応関係を表示する、
   請求項４または５に記載の分析方法。
7. コンピュータに、
   分析対象のシステムにおける第１のメトリックと第２のメトリックとの比較分析におけるそれぞれの使用データの時間的な対応関係を特定し、
   前記第１のメトリックと第２のメトリックとの値を比較分析する、
   処理を実行させるプログラムであって、
   前記対応関係は、前記第１のメトリックの時系列変化に対する前記第２のメトリックの時系列変化のタイムラグであり、
   前記比較分析として、前記第１のメトリックの時系列を前記タイムラグ分遅延させた時系列と、前記第２のメトリックの時系列と、に基づき、当該第１のメトリックの時系列を前記タイムラグ分遅延させた時系列と、当該第２のメトリックの時系列と、の間の相関関係を表す相関関数を生成し、新たに取得された前記第１のメトリックの前記タイムラグ分過去の値を前記相関関数に適用して前記第２のメトリックの現在の値の予測値を算出し、当該第２のメトリックの現在の値の予測値と、新たに取得された前記第２のメトリックの現在の値と、を比較して予測誤差を算出し、当該予測誤差に基づき前記相関関係の相関破壊を検出する、
   プログラム。
8. 前記第１および第２のメトリックの時系列変化は、前記対応関係に基づく補正をした時系列変化として表示される、
   請求項７に記載のプログラム。
9. 前記対応関係が複数特定される場合には、対応関係を一意に選択するために、特定された複数の前記対応関係が表示される、
   請求項７または８に記載のプログラム。

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