JP6582527B2 - Alarm prediction device, alarm prediction method and program - Google Patents
Alarm prediction device, alarm prediction method and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP6582527B2 JP6582527B2 JP2015095984A JP2015095984A JP6582527B2 JP 6582527 B2 JP6582527 B2 JP 6582527B2 JP 2015095984 A JP2015095984 A JP 2015095984A JP 2015095984 A JP2015095984 A JP 2015095984A JP 6582527 B2 JP6582527 B2 JP 6582527B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- event information
- prediction
- alarm
- column
- evaluation value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 64
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 23
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 10
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 16
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 9
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003064 k means clustering Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- General Factory Administration (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
本発明は、アラーム予測装置、アラーム予測方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an alarm prediction device, an alarm prediction method, and a program.
従来より、プラント、設備、機器、制御装置等から出力されるイベントに基づいて故障や異常を示すアラームの発生を予測するための予測モデルを作成し、この予測モデルに基づいてアラームの発生を予測する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, a prediction model has been created to predict the occurrence of an alarm indicating a failure or abnormality based on an event output from a plant, facility, equipment, control device, etc., and the occurrence of an alarm is predicted based on this prediction model The technique to do is known (for example, refer patent document 1).
ここで、予測モデルは、ユーザにより指定されたパラメータに基づいて作成される。しかしながら、上記の従来技術においては、ユーザは作成された予測モデルの性能(例えば、予測の精度)を事前に評価することができなかった。したがって、ユーザは、予測モデルによる実際の予測結果を用いて、当該予測モデルの評価を行っていた。 Here, the prediction model is created based on parameters specified by the user. However, in the above-described conventional technology, the user cannot evaluate the performance (for example, the accuracy of prediction) of the created prediction model in advance. Therefore, the user has evaluated the said prediction model using the actual prediction result by a prediction model.
本発明の実施の形態は、上記の点に鑑みてなされたものであり、作成された予測モデルの評価を提示することを目的とする。 The embodiment of the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to present an evaluation of a created prediction model.
上記目的を達成するための、本発明の実施形態では、機器又は設備の出力する時系列のイベント情報に基づいて異常の発生を予測するアラーム予測装置であって、時系列に従って所定の記憶領域に予め記憶されている複数のイベント情報から、予測対象の異常の発生を示す予測対象イベント情報を末尾に含む第1のイベント情報の列を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記第1のイベント情報の列から前記予測対象イベント情報を除いた第2のイベント情報の列を抽出し、予測モデルを作成するモデル作成手段と、前記モデル作成手段により作成されたモデルの評価値を表示装置に表示させる表示手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is an alarm prediction device that predicts the occurrence of an abnormality based on time-series event information output from a device or facility, and stores the information in a predetermined storage area according to the time series. Extraction means for extracting, from the plurality of event information stored in advance, a column of first event information that includes prediction target event information indicating the occurrence of an abnormality of the prediction target at the end, and the first extracted by the extraction means A second event information column obtained by removing the prediction target event information from the one event information column is extracted, and a model creating unit that creates a prediction model, and an evaluation value of the model created by the model creating unit are displayed. And display means for displaying on the apparatus.
本発明の実施の形態によれば、作成された予測モデルの評価を提示することができる。 According to the embodiment of the present invention, the evaluation of the created prediction model can be presented.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施例1)
<システム構成>
まず、本実施形態に係るアラーム予測システム1のシステム構成について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係るアラーム予測システムの一例の構成図である。
Example 1
<System configuration>
First, the system configuration of the
図1に示すアラーム予測システム1は、アラーム予測装置10と、1台以上の監視装置20と、1台以上の機器制御装置30とが例えばLAN(Local Area Network)等のネットワークNを介して通信可能に接続されている。また、機器制御装置30には、1台以上の機器40が接続されている。
In an
本システムの動作には、機器40の故障や異常を示すアラームの発生を予測するための予測モデルを予め作成しておく「モデル作成」フェーズと、受信したイベント信号と予め作成された予測モデルとに基づきアラームの発生を予測する「予測」フェーズとがある。基本的に「モデル作成」フェーズはオフラインの処理であり、「予測」フェーズはオンラインの処理である。ここで、イベント信号とは、機器40に何等かのイベントが発生した際に機器制御装置30から送信される、機器40の状態情報等を示す情報である。
The operation of this system includes a “model creation” phase in which a prediction model for predicting the occurrence of an alarm indicating a failure or abnormality of the
アラーム予測装置10は、「モデル作成」フェーズにおいて、蓄積されている過去のイベント信号に関する情報から予測モデルを作成し、当該予測モデルの評価を行う。また、アラーム予測装置10は、「予測」フェーズにおいて、機器制御装置30から受信したイベント信号と予測モデルとに基づき、アラームの発生を予測する。なお、アラーム予測装置10は、1台以上のコンピュータにより構成されていてもよい。
In the “model creation” phase, the
監視装置20は、「予測」フェーズにおいて、アラーム予測装置10から受信した予測結果を表示する。これにより、例えばプラント等のオペレータは、監視装置20に表示された予測結果に基づき、アラームが発生する可能性があることを認識することができる。
The
機器制御装置30は、機器40を制御する装置である。機器制御装置30は、自身に接続されている機器40にイベント(例えば機器40の状態変化等)が発生した際の状態情報(例えば、機器40の所定の部品が稼働状態になったことを示す情報等)を取得し、イベント信号としてアラーム予測装置10に送信する。
The
機器40は、機器制御装置30により制御される、例えばガスタービンや蒸気タービン等の設備やプラント等である。
The
なお、本実施形態に係るアラーム予測システム1では、機器40の一例としてプラントや設備等を想定するが、これに限られない。すなわち、本実施形態に係るアラーム予測システム1は、機器制御装置30により制御される機器40として例えばルータ等を用いて、ネットワーク機器の故障等のアラームを予測する場合にも適用され得る。また、同様に、機器40として各種電子機器を用いて、各種電子機器の故障等のアラームを予測する場合にも適用され得る。
In the
<ハードウェア構成>
次に、本実施形態に係るアラーム予測装置10のハードウェア構成について、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係るアラーム予測装置の一例のハードウェア構成図である。
<Hardware configuration>
Next, the hardware configuration of the
本実施形態に係るアラーム予測装置10は、入力装置101と、表示装置102と、外部I/F103と、RAM(Random Access Memory)104と、ROM(Read Only Memory)105とを有する。また、アラーム予測装置10は、CPU(Central Processing Unit)106と、通信I/F107と、記憶装置108とを有する。これらの各ハードウェアは、バスBにより通信可能に接続されている。
The
入力装置101は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル等であり、ユーザが各操作信号を入力するのに用いられる。表示装置102は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等であり、処理結果を表示する。なお、入力装置101及び/又は表示装置102は、必要なときに接続して利用する形態であってもよい。
The
外部I/F103は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、記録媒体103a等がある。これにより、アラーム予測装置10は、外部I/F103を介して記録媒体103aの読み取り及び/又は書き込みを行うことができる。記録媒体103aには、フレキシブルディスク、CD、DVD、SDメモリカード、USBメモリ等がある。なお、記録媒体103aには、本実施形態を実現するプログラムが格納されてもよい。
The external I /
RAM104は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリである。ROM105には、アラーム予測装置10の起動時に実行されるBIOS(Basic Input/Output System)、OS(Operating System)設定、及びネットワーク設定等のプログラムやデータが格納されている。
The
CPU106は、ROM105や記憶装置108等からプログラムやデータをRAM104上に読み出し、処理を実行することで、アラーム予測装置10全体の制御や機能を実現する演算装置である。
The
通信I/F107は、アラーム予測装置10をネットワークNに接続するためのインタフェースである。これにより、アラーム予測装置10は、通信I/F107を介してデータ通信を行うことができる。
The communication I /
記憶装置108は、プログラムやデータを格納している不揮発性のメモリであり、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(solid state drive)等である。格納されるプログラムやデータには、本実施形態を実現するプログラム、アラーム予測装置10全体を制御する基本ソフトウェアであるOS、及びOS上において各種機能を提供するアプリケーションソフトウェア等がある。なお、記憶装置108は、格納しているプログラムやデータを所定のファイルシステム及び/又はDBにより管理している。
The
本実施形態に係るアラーム予測装置10は、上記のハードウェア構成を有することにより、後述するような各種処理を実現できる。
The
<機能構成>
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の機能構成について、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態に係るアラーム予測システムの一例の機能構成図である。
<Functional configuration>
Next, the functional configuration of the
アラーム予測装置10は、記号化部11と、予測対象アラーム設定部12と、イベント列抽出部13と、予測モデル作成部14と、予測モデル評価部15と、表示制御部16と、アラーム予測部17とを有する。これら各部は、アラーム予測装置10にインストール又はダウンロードされる1以上のプログラムが、CPU106に実行させる処理により実現される。
The
また、アラーム予測装置10は、イベント情報記憶部18と、予測モデル記憶部19とを利用する。これら各記憶部は、記憶装置108又はアラーム予測装置10にネットワークを介して接続される記憶装置等を用いて実現可能である。
The
記号化部11は、機器制御装置30から受信したイベント信号を、所定の文字又は記号等に変換する。このことについて、図4を用いて具体的に説明する。図4に示すように、アラーム予測装置10は、機器40にイベントが発生した時刻と、発生したイベントの内容とが含まれる。このため、記号化部11は、発生したイベントの内容を予め定められた所定の記号等に変換する。図4の例では、「空気ブロー弁A,開」を示すイベントが記号「A」に変換され、「ポンプB,運転」を示すイベントが記号「B」に変換されている。このように、記号化部11は、イベント信号に含まれるイベントの内容を、当該イベントの内容を一意に示す記号に変換する。
The symbolizing
ここで、上記のようにイベント信号は、イベントが発生した時刻と、イベントの内容との組である。したがって、例えば図5に示す1行目のイベント信号は、発生した時刻(2004/06/06 000:14:17)をtとすれば、イベントの内容を示す記号と発生時刻との組(A,t)で表される。このことは、他のイベント信号についても同様であるが、以降では、簡単のため、イベントの内容を示す記号と発生時刻との組を、単に記号のみで表す(すなわち、組「(A,t)」を単に「A」と表す。)。また、以降では、上記のように記号化されたイベント信号を、単に「イベント」とも表す。 Here, as described above, the event signal is a set of the time when the event occurs and the content of the event. Therefore, for example, the event signal in the first row shown in FIG. 5 is a combination of a symbol indicating the content of the event and the occurrence time (A) when the occurrence time (2004/06/06 000: 14: 17) is t. , T). This is the same for other event signals, but for the sake of simplicity, a pair of a symbol indicating the content of an event and an occurrence time is simply expressed only by the symbol (that is, the pair “(A, t ) "Is simply represented as" A "). Further, hereinafter, the event signal symbolized as described above is also simply referred to as “event”.
予測対象アラーム設定部12は、ユーザにより指定されたアラームを予測対象アラームに設定する。ここで、予測対象アラームとは、「予測」フェーズにおいて発生を予測したいアラームである。なお、アラームもイベント信号に含まれる。すなわち、例えば、ある機器40が故障等した場合、この機器40を制御する機器制御装置30は、機器40の故障等を示すイベント信号を、アラーム予測装置10に送信する。換言すれば、機器40の故障や異常等の発生を示すイベント信号が、「アラーム」と称される。
The prediction target
イベント列抽出部13は、予測対象アラーム設定部12により設定された予測対象アラームを含むイベント列(1以上のイベントの列)を、イベント情報記憶部18から抽出する。
The event
予測モデル作成部14は、イベント列抽出部13により抽出されたイベント列に基づき、予測モデルを作成する。
The prediction
予測モデル評価部15は、予測モデル作成部14により作成された予測モデルを評価する。すなわち、予測モデル評価部15は、予測モデル作成部14により作成された予測モデルの予測漏れ率及び誤予測率を算出する。ここで、予測漏れ率とは、当該予測モデルでは、予測対象アラームの発生を予測できない確率のことであり、一方、誤予測率とは、予測対象アラームが発生すると誤って予測されてしまう確率のことである。
The prediction
表示制御部16は、予測モデル評価部15により評価された予測モデルの予測漏れ率及び誤予測率等の情報を表示装置102に表示させる。これにより、ユーザは、作成された予測モデルが所望の予測精度を有するか否かを知ることができる。
The
アラーム予測部17は、「モデル作成」フェーズにおいて作成された予測モデルに基づき、「予測」フェーズにおいて、アラームの発生を予測する。また、アラーム予測部17は、予測結果を監視装置20に通知する。これにより、例えばプラントのオペレータ等は、当該予測結果に基づき予測対象アラームが発生するか否かを知ることができる。
The
イベント情報記憶部18は、記号化部11により記号化されたイベント信号(すなわち、「イベント」)を、時系列データとして格納している。これについて具体的に説明すると、イベント情報記憶部18には、例えば図5に示すように、N日分のイベントが時系列データとして格納されている。つまり、図5の1行目は例えば昨日のイベントが、左から右に、発生した順(時系列順)に格納されている。同様に、図5の2行目は例えば一昨日のイベントが、左から右に、発生した順に格納されている。このように、イベント情報記憶部18は、記号化されたイベント信号(イベント)を、時系列データとして格納(蓄積)している。
The event
予測モデル記憶部19は、予測モデル作成部14により作成された予測モデルが格納される。アラーム予測部17は、「予測」フェーズにおいて、予測モデル記憶部19に格納されている予測モデルに基づいて、アラームの発生を予測する。
The prediction
<処理の詳細>
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例1の処理の詳細について、図6ないし図9を用いて説明する。
<Details of processing>
Next, details of the processing of Example 1 of the
≪予測モデルの作成及び評価処理≫
まず、「モデル作成」フェーズにおいて、予測モデルを作成し、当該予測モデルの評価をユーザに提示する処理について説明する。図6は、本実施形態に係る予測モデルの作成及び評価処理の一例のフローチャートである(実施例1)。
≪Prediction model creation and evaluation process≫
First, a process of creating a prediction model and presenting the evaluation of the prediction model to the user in the “model creation” phase will be described. FIG. 6 is a flowchart of an example of a prediction model creation and evaluation process according to the present embodiment (Example 1).
ステップS11において、ユーザは、入力装置101等から予測対象のアラームを指定する。すると、予測対象アラーム設定部12は、ユーザにより指定されたアラームを予測対象アラームとして設定する。ここで、ユーザは、記号「F」で表されるイベント(アラーム)を予測対象アラームに指定したものとする。
In step S11, the user designates an alarm to be predicted from the
ステップS12において、イベント列抽出部13は、予測対象アラーム設定部12により設定された予測対象アラーム「F」を含む一のイベント列を、イベント情報記憶部18から抽出する。ここで、イベント列抽出部13は、例えば特開2004−157830号公報に開示されているシーケンシャルパターンマイニング(系列パターンマイニング)の手法を用いて、予測対象アラーム「F」を含む一のイベント列を、イベント情報記憶部18から抽出すればよい。
In step S <b> 12, the event
より具体的には、イベント列抽出部13は、ユーザ等により予め指定された最低出現頻度a、最小イベント列長min、最大イベント列長maxを入力して、系列パターンマイニングにより、複数のイベント列を抽出する。そして、イベント列抽出部13は、抽出された複数のイベント列のうち、出現頻度が最も高いイベント列を一つ抽出すればよい。ここで、このようにして抽出されたイベント列を「ABCDEF」とする。
More specifically, the event
ステップS13において、予測モデル作成部14は、抽出されたイベント列において予測対象アラームに先行するイベント列を抽出し、予測モデルを作成する。
In step S13, the prediction
より具体的には、上記のステップS12で抽出されたイベント列「ABCDEF」から予測対象アラーム「F」に先行するイベント列「ABCDE」を抽出する。ここで抽出された「ABCDE」を「予測元イベント列」とも表す。そして、「ABCDE」のイベント列が発生した後に、イベント(アラーム)「F」が発生することを予測する予測モデル「ABCDE→F」を作成する。この予測モデル「ABCDE→F」は、イベントが「A」、「B」、「C」、「D」、「E」の順に発生した場合、次にイベント(アラーム)「F」が発生することを予測する予測モデルである。このようにして作成された予測モデルは、予測モデル記憶部19に格納される。
More specifically, the event sequence “ABCDE” preceding the prediction target alarm “F” is extracted from the event sequence “ABCDEF” extracted in step S12. The “ABCDE” extracted here is also referred to as a “prediction source event string”. Then, after the event sequence “ABCDE” occurs, a prediction model “ABCDE → F” that predicts the occurrence of the event (alarm) “F” is created. In the prediction model “ABCDE → F”, when events occur in the order of “A”, “B”, “C”, “D”, “E”, the event (alarm) “F” occurs next. It is a prediction model which predicts. The prediction model created in this way is stored in the prediction
ステップS14において、予測モデル評価部15は、作成された予測モデルを評価する。すなわち、予測モデル評価部15は、作成された予測モデルの予測漏れ率及び誤予測率を算出する。より具体的には、以下のようにして、予測漏れ率及び誤予測率を算出する。
(1)予測モデル評価部15は、イベント情報記憶部18において、予測対象アラームの前に、予測元イベント列以外のイベント列が発生する回数を算出する。これは、例えば図7に示すように予測対象アラーム「F」の前に、予測元イベント列「ABCDE」以外のイベント列(図7の例では「EUDDG」)が発生する回数を、既知の文字列検索の手法により行う。
(2)予測モデル評価部15は、イベント情報記憶部18において、予測元イベント列の後に、予測対象アラーム以外のイベントが発生する回数を算出する。これは、例えば図7に示すように予測元イベント列「ABCDE」の後に、予測対象アラーム「F」以外のイベント(図7の例では「A」)が発生する回数を、既知の文字列検索の手法により行う。
(3)上記のステップS12で算出されている「ABCDEF」の出現頻度(第1の回数)と、上記の(2)で算出した回数(第2の回数)と、上記の(3)で算出した回数(第3の回数)とに基づき、以下の式で予測漏れ率及び誤予測率を算出する。
・予測漏れ率=(第2の回数/(第1の回数+第2の回数))×100
・誤予測率=(第3の回数/(第1の回数+第3の回数))×100
ステップS15において、表示制御部16は、上記のステップS14で算出された予測モデルの評価結果を、表示装置102に表示させる。より具体的には、表示制御部16は、例えば図8に示すような評価結果を示す画面を、表示装置102に表示させる。
In step S14, the prediction
(1) In the event
(2) The prediction
(3) Appearance frequency (first number) of “ABCDEF” calculated in step S12 above, number of times (second number) calculated in (2) above, and calculation in (3) above Based on the number of times (the third number), the predicted omission rate and the misprediction rate are calculated by the following equations.
Predicted leakage rate = (second number / (first number + second number)) × 100
False prediction rate = (third number / (first number + third number)) × 100
In step S15, the
図8に示す評価結果を示す画面は、上記で説明した第1の回数が「90」、第2の回数が「3」、第3の回数が「7」である場合について、予測漏れ率と誤予測率を算出した評価結果を示している。これによりユーザは、作成された予測モデルの予測漏れ率及び誤予測率を知ることができ、所望の予測精度を満たすか否かを確認することができる。ここで、ユーザが所望の予測精度を満たすと考えた場合、ユーザは、例えば図8の画面で「OK」ボタンを押下する。これにより、作成された予測モデルが採用され、「予測」フェーズにおいて当該予測モデルに基づいて、アラームの発生が予測される。一方、ユーザが所望の予測精度を満たさないと考えた場合、ユーザは、例えば図8の画面で「キャンセル」ボタンを押下する。これにより、作成された予測モデルが予測モデル記憶部19から削除される(すなわち、作成された予測モデルが不採用となる。)。なお、一般に、予測漏れ率と誤予測率が共に低い方が良い予測モデルであると言えるが、予測漏れ率と誤予測率は互いにトレードオフの関係となる場合が多い。したがって、ユーザは、予測漏れ率と誤予測率に基づき、自身が所望する適切な予測モデルを採用することができるようになる。 The screen showing the evaluation result shown in FIG. 8 shows the predicted omission rate and the case where the first number described above is “90”, the second number is “3”, and the third number is “7”. The evaluation results for calculating the false prediction rate are shown. Thereby, the user can know the prediction failure rate and the misprediction rate of the created prediction model, and can confirm whether or not the desired prediction accuracy is satisfied. Here, when the user thinks that the desired prediction accuracy is satisfied, the user presses an “OK” button on the screen of FIG. 8, for example. Thus, the created prediction model is adopted, and the occurrence of an alarm is predicted based on the prediction model in the “prediction” phase. On the other hand, when the user thinks that the desired prediction accuracy is not satisfied, the user presses a “cancel” button on the screen of FIG. 8, for example. Thereby, the created prediction model is deleted from the prediction model storage unit 19 (that is, the created prediction model is not adopted). In general, it can be said that a lower prediction loss rate and a wrong prediction rate are better prediction models, but the prediction failure rate and the erroneous prediction rate often have a trade-off relationship with each other. Therefore, the user can adopt an appropriate prediction model desired by the user based on the prediction failure rate and the misprediction rate.
なお、上記実施例においては、予測モデルを評価する手段として、予測漏れ率および誤予測率を指標として用いているが、他の公知な指標も用いることができる。たとえば、正解率や不正解率、適合率/精度、感度/真陽性率/検出率、特異度/真陰性率、偽陽性率、偽陰性率などの指標がある。これらの指標を説明するインターネット上のページとしては、たとえば以下の2つを参照できる。 In the above-described embodiment, as a means for evaluating the prediction model, the prediction failure rate and the misprediction rate are used as indexes, but other known indexes can also be used. For example, there are indexes such as correct answer rate, incorrect answer rate, precision rate / accuracy, sensitivity / true positive rate / detection rate, specificity / true negative rate, false positive rate, false negative rate. For example, the following two pages can be referred to as pages on the Internet for explaining these indexes.
http://popo.ara3.net/etc/confusionmatrix.htm
http://www.baru-san.net/archives/141
http://popo.ara3.net/etc/confusionmatrix.htm
http://www.baru-san.net/archives/141
適合率/精度のいずれか1つと、感度/真陽性率/検出率のいずれか1つとの組み合わせは、互いにトレードオフの関係となる。 A combination of any one of the precision ratio / accuracy and any one of the sensitivity / true positive ratio / detection ratio is in a trade-off relationship.
・適合率/精度=1−誤予測率
=(第1の回数/(第1の回数+第2の回数))×100
・感度/真陽性率/検出率=1−予測漏れ率
=(第1の回数/(第1の回数+第3の回数))×100
・ Accuracy rate / accuracy = 1-false prediction
= (First number of times / (first number of times + second number of times)) × 100
Sensitivity / true positive rate / detection rate = 1-predicted omission rate
= (First number of times / (first number of times + third number of times)) × 100
≪アラーム予測処理≫
次に、「モデル作成」フェーズで作成された予測モデルに基づいて、アラームの発生を予測する「予測」フェーズの処理について説明する。図9は、本実施形態に係るアラーム予測処理の一例のフローチャートである(実施例1)。なお、以降では、予測モデルは「ABCDE→F」であるとして説明する。
≪Alarm prediction process≫
Next, processing in the “prediction” phase for predicting the occurrence of an alarm based on the prediction model created in the “model creation” phase will be described. FIG. 9 is a flowchart of an example of an alarm prediction process according to the present embodiment (Example 1). In the following description, it is assumed that the prediction model is “ABCDE → F”.
ステップS21において、アラーム予測装置10は、機器制御装置30からイベント信号を受信する。
In step S <b> 21, the
ステップS22において、記号化部11は、機器制御装置30から受信したイベント信号を、予め定められた所定の記号に変換する。そして、記号化部11は、記号化したイベント信号(イベント)をイベント情報記憶部18に格納する。
In step S <b> 22, the symbolizing
ステップS23において、アラーム予測部17は、イベント情報記憶部18に格納されている直近の5つのイベント列が、予測モデル記憶部19に格納されている予測モデルの予測元イベント列「ABCDE」と一致するか否かを判定する。
In step S <b> 23, the
より一般には、予測モデルの予測元イベント列が「X1X2・・・Xm」、イベント情報記憶部18に時系列に従って格納されているイベント列が「Y1Y2・・・Yn」(n>m)である場合、アラーム予測部17は、「Ym+1・・・Yn」が「X1X2・・・Xm」と一致するか否かを判定する。一致しない場合、ステップS21に戻る一方、一致する場合、ステップS24に進む。
More generally, prediction
ステップS24において、アラーム予測部17は、監視装置20に予測結果を通知する。すなわち、アラーム予測部17は、予測対象アラームが発生する可能性があることを示す予測結果を監視装置20に通知する。これにより、例えばプラント等のオペレータは、予測対象のアラームが発生する可能性があることを知ることができる。したがって、例えばオペレータは、発生する可能性があるアラームに応じた対応を行うことができる。
In step S24, the
(実施例2)
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例2について説明する。実施例2では、「モデル作成」フェーズにおいて、複数の予測モデルを作成し、それぞれの予測モデルの評価をユーザに提示する。したがって、ユーザは、作成された複数の予測モデルから所望の予測モデルを選択することができるようになる。なお、以降では、実施例1と実質的に同一の機能を有する箇所及び同一の処理を実行する処理について、実施例1と同一の符号を用いて、その説明を省略する。
(Example 2)
Next, Example 2 of the
<処理の詳細>
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例2の処理の詳細について、図10及び図11を用いて説明する。
<Details of processing>
Next, the details of the process of Example 2 of the
≪予測モデルの作成及び評価処理≫
図10は、本実施形態に係る予測モデルの作成及び評価処理の一例のフローチャートである(実施例2)。
≪Prediction model creation and evaluation process≫
FIG. 10 is a flowchart of an example of a prediction model creation and evaluation process according to the present embodiment (Example 2).
ステップS31において、イベント列抽出部13は、予測対象アラーム設定部12により設定された予測対象アラーム「F」を含む複数のイベント列を、イベント情報記憶部18から抽出する。ここで、イベント列抽出部13は、実施例1と同様に、系列パターンマイニングの手法を用いればよい。
In step S <b> 31, the event
より具体的には、イベント列抽出部13は、ユーザ等により予め指定された最低出現頻度a、最小イベント列長min、最大イベント列長maxを入力して、系列パターンマイニングにより、複数のイベント列を抽出する。ここで、抽出された複数のイベント列をそれぞれ「EF」、「LF」、「DEF」、「KLF」、「CDEF」、「JKLF」、・・・とする。
More specifically, the event
ステップS32において、予測モデル作成部14は、抽出された複数のイベント列のそれぞれについて、予測対象アラームに先行するイベント列をそれぞれ抽出し、予測モデルを作成する。
In step S <b> 32, the prediction
より具体的には、上記のステップS31で抽出された複数のイベント列「EF」、「LF」、「DEF」、「KLF」、「CDEF」、「JKLF」、・・・から予測対象アラーム「F」に先行する複数のイベント列「E」、「L」、「DE」、「KL」、「CDE」、「JKL」、・・・を抽出する。そして、抽出された複数のイベント列からそれぞれ予測モデル「E→F」、「L→F」、「DE→F」、「KL→F」、「CDE→F」、「JKL→F」、・・・を作成する。このようにして作成された複数の予測モデルは、それぞれ予測モデル記憶部19に格納される。
More specifically, from the plurality of event sequences “EF”, “LF”, “DEF”, “KLF”, “CDEF”, “JKLF”,. A plurality of event sequences “E”, “L”, “DE”, “KL”, “CDE”, “JKL”,... Preceding “F” are extracted. Then, prediction models “E → F”, “L → F”, “DE → F”, “KL → F”, “CDE → F”, “JKL → F”,・ ・ Create The plurality of prediction models created in this way are each stored in the prediction
ステップS33において、予測モデル評価部15は、作成された複数の予測モデルを、それぞれ評価する。すなわち、予測モデル評価部15は、作成された複数の予測モデルのそれぞれについて、予測漏れ率及び誤予測率を算出する。予測漏れ率及び誤予測率の算出方法は、実施例1と同様である。
In step S33, the prediction
ステップS34において、表示制御部16は、上記のステップS33で算出された複数の予測モデルのそれぞれの評価結果を、表示装置102に表示させる。より具体的には、表示制御部16は、例えば図11に示すような評価結果を示す画面を、表示装置102に表示させる。
In step S34, the
図11に示す評価結果を示す画面は、予測モデル「E→F」の第1の回数(正解)が「299」、第2の回数(予測漏れ)が「1」、第3の回数(誤予測)が「300」、予測漏れ率が「0.3%」、誤予測率が「50.0%」である場合を示している。同様に、予測モデル「L→F」の第1の回数(正解)が「1」、第2の回数(予測漏れ)が「1」、第3の回数(誤予測)が「299」、予測漏れ率が「39.9%」、誤予測率が「99.7%」である場合を示している。他の予測モデル「DE→F」、「KL→F」、「CDE→F」、「JKL→F」、・・・についても同様である。これによりユーザは、作成された複数の予測モデルの予測漏れ率及び誤予測率を知ることができる。したがって、ユーザは、例えば図11の画面で所望の予測モデルをラジオボタンで選択し、「OK」ボタンを押下することで、選択された予測モデルが採用され、「予測」フェーズにおいて当該予測モデルに基づいて、アラームの発生が予測される。なお、このとき選択されなかった予測モデルは予測モデル記憶部19から削除される。また、例えば図11の画面において、ラジオボタンの代わりにチェックボックスを設けて、複数の予測モデルを選択することができるようにしてもよい。
The screen showing the evaluation result shown in FIG. 11 shows that the first number (correct answer) of the prediction model “E → F” is “299”, the second number (prediction omission) is “1”, and the third number (error) (Prediction) is “300”, the prediction omission rate is “0.3%”, and the misprediction rate is “50.0%”. Similarly, the first number (correct answer) of the prediction model “L → F” is “1”, the second number (prediction omission) is “1”, and the third number (misprediction) is “299”. In this example, the leakage rate is “39.9%” and the misprediction rate is “99.7%”. The same applies to the other prediction models “DE → F”, “KL → F”, “CDE → F”, “JKL → F”,. Thereby, the user can know the prediction omission rate and the misprediction rate of the plurality of generated prediction models. Therefore, for example, when the user selects a desired prediction model with the radio button on the screen of FIG. 11 and presses the “OK” button, the selected prediction model is adopted, and the prediction model is selected in the “prediction” phase. Based on this, the occurrence of an alarm is predicted. Note that the prediction model not selected at this time is deleted from the prediction
一方、ユーザが所望の予測精度を満たさないと考えた場合、ユーザは、例えば図11の画面で「キャンセル」ボタンを押下する。これにより、作成された複数の予測モデルが予測モデル記憶部19から削除される(すなわち、作成された予測モデルが不採用となる。)。 On the other hand, when the user thinks that the desired prediction accuracy is not satisfied, the user presses a “cancel” button on the screen of FIG. 11, for example. As a result, the plurality of created prediction models are deleted from the prediction model storage unit 19 (that is, the created prediction models are not adopted).
(実施例3)
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例3について説明する。実施例3では、「モデル作成」フェーズにおいて、予測元イベント列に含まれる予測対象アラームに先行する複数のイベント列について、予測モデルを作成し、それぞれの予測モデルの評価をユーザに提示する。なお、以降では、実施例1と実質的に同一の機能を有する箇所及び同一の処理を実行する処理について、実施例1と同一の符号を用いて、その説明を省略する。
Example 3
Next, Example 3 of the
<処理の詳細>
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例3の処理の詳細について、図12及び図13を用いて説明する。
<Details of processing>
Next, the details of the process of Example 3 of the
≪予測モデルの作成及び評価処理≫
図12は、本実施形態に係る予測モデルの作成及び評価処理の一例のフローチャートである(実施例3)。
≪Prediction model creation and evaluation process≫
FIG. 12 is a flowchart of an example of a prediction model creation and evaluation process according to the present embodiment (Example 3).
ステップS41において、予測モデル作成部14は、抽出されたイベント列において予測対象アラームに先行するイベント列を抽出し、複数の予測モデルを作成する。
In step S41, the prediction
より具体的には、上記のステップS12で抽出されたイベント列「ABCDEF」から予測対象アラーム「F」に先行するイベント列「ABCDE」(予測元イベント列)を抽出する。さらに、この予測元イベント列に含まれる、予測対象アラームに先行するイベント列(これを「部分予測元イベント列」と表す。)を抽出する。すなわち、部分予測元イベント列「E」、「DE」、「CDE」、「BCDE」を抽出する。そして、部分予測元イベント列及び予測元イベント列のそれぞれから予測モデル「E→F」、「DE→F」、「CDE→F」、「BCDE→F」、「ABCDE→F」を作成する。このようにして作成された予測モデルは、予測モデル記憶部19に格納される。
More specifically, the event sequence “ABCDE” (prediction source event sequence) preceding the prediction target alarm “F” is extracted from the event sequence “ABCDEF” extracted in step S12. Further, an event sequence preceding the prediction target alarm included in the prediction source event sequence (this is expressed as a “partial prediction source event sequence”) is extracted. That is, partial prediction source event sequences “E”, “DE”, “CDE”, and “BCDE” are extracted. Then, prediction models “E → F”, “DE → F”, “CDE → F”, “BCDE → F”, and “ABCDE → F” are created from the partial prediction source event sequence and the prediction source event sequence, respectively. The prediction model created in this way is stored in the prediction
なお、ステップS41において、予測元イベント列を含むイベント列から予測モデルを作成してもよい。例えば、予測元イベント列「ABCDE」を含むイベント列「ZABCDE」をイベント情報記憶部18から抽出し、このイベント列「ZABCDE」から予測モデル「ZABCDE→F」を作成してもよい。
In step S41, a prediction model may be created from an event sequence including a prediction source event sequence. For example, the event sequence “ZABCDE” including the prediction source event sequence “ABCDE” may be extracted from the event
ステップS42において、予測モデル評価部15は、作成された複数の予測モデルを、それぞれ評価する。すなわち、予測モデル評価部15は、作成された複数の予測モデルのそれぞれについて、予測漏れ率及び誤予測率を算出する。予測漏れ率及び誤予測率の算出方法は、実施例1と同様である。
In step S42, the prediction
ステップS43において、表示制御部16は、上記のステップS42で算出された複数の予測モデルのそれぞれの評価結果を、表示装置102に表示させる。より具体的には、表示制御部16は、例えば図13(a)に示すような評価結果を示す画面を、表示装置102に表示させる。
In step S43, the
図13(a)に示す評価結果を示す画面は、予測モデル「E→F」の第1の回数(正解)が「299」、第2の回数(予測漏れ)が「1」、第3の回数(誤予測)が「300」、予測漏れ率が「0.3%」、誤予測率が「50.0%」である場合を示している。同様に、予測モデル「DE→F」の第1の回数(正解)が「295」、第2の回数(予測漏れ)が「5」、第3の回数(誤予測)が「150」、予測漏れ率が「1.7%」、誤予測率が「33.7%」である場合を示している。他の予測モデル「CDE→F」、「BCDE→F」、「ABCDE→F」についても同様である。これによりユーザは、作成された複数の予測モデルの予測漏れ率及び誤予測率を知ることができる。したがって、ユーザは、例えば図11の画面で所望の予測モデルをラジオボタンで選択し、「OK」ボタンを押下する。これにより、作成された予測モデルが採用され、「予測」フェーズにおいて当該予測モデルに基づいて、アラームの発生が予測される。なお、このとき選択されなかった予測モデルは予測モデル記憶部19から削除される。また、例えば図11の画面において、ラジオボタンの代わりにチェックボックスを設けて、複数の予測モデルを選択することができるようにしてもよい。
In the screen showing the evaluation result shown in FIG. 13A, the first number (correct answer) of the prediction model “E → F” is “299”, the second number (prediction omission) is “1”, and the third In this example, the number of times (misprediction) is “300”, the prediction omission rate is “0.3%”, and the misprediction rate is “50.0%”. Similarly, the first number (correct answer) of the prediction model “DE → F” is “295”, the second number (prediction failure) is “5”, and the third number (misprediction) is “150”. In this example, the leakage rate is “1.7%” and the misprediction rate is “33.7%”. The same applies to the other prediction models “CDE → F”, “BCDE → F”, and “ABCDE → F”. Thereby, the user can know the prediction omission rate and the misprediction rate of the plurality of generated prediction models. Therefore, for example, the user selects a desired prediction model with the radio button on the screen of FIG. 11 and presses the “OK” button. Thus, the created prediction model is adopted, and the occurrence of an alarm is predicted based on the prediction model in the “prediction” phase. Note that the prediction model not selected at this time is deleted from the prediction
一方、ユーザが所望の予測精度を満たさないと考えた場合、ユーザは、例えば図11の画面で「キャンセル」ボタンを押下する。これにより、作成された複数の予測モデルが予測モデル記憶部19から削除される(すなわち、作成された予測モデルが不採用となる。)。 On the other hand, when the user thinks that the desired prediction accuracy is not satisfied, the user presses a “cancel” button on the screen of FIG. 11, for example. As a result, the plurality of created prediction models are deleted from the prediction model storage unit 19 (that is, the created prediction models are not adopted).
さらに、図13(a)において「グラフ表示」ボタンを押下すると、図13(b)に示すようなグラフを表示させてもよい。図13(b)に示すグラフは、各予測モデルの予測漏れ率と誤予測率とが表されたグラフである。上述したように、予測漏れ率と誤予測率とはトレードオフの関係となる場合が多いため、図13(b)に示すようなグラフを表示させることで、ユーザは適切な予測モデルを採用することができるようになる。図13(b)によれば、例えば、ユーザが予測漏れ率と誤予測率のうち、予測漏れ率を重視するような場合、「BCDE→F」の予測モデルを採用すればよいことがわかる。一方、例えば、ユーザ予測漏れ率と誤予測率のうち、誤予測率を重視するような場合、「ABCDE→F」の予測モデルを採用すればよいことがわかる。 Furthermore, when a “graph display” button is pressed in FIG. 13A, a graph as shown in FIG. 13B may be displayed. The graph shown in FIG. 13B is a graph in which the prediction failure rate and the misprediction rate of each prediction model are represented. As described above, since the prediction failure rate and the misprediction rate are often in a trade-off relationship, the user adopts an appropriate prediction model by displaying a graph as shown in FIG. Will be able to. According to FIG. 13B, for example, when the user places importance on the prediction failure rate among the prediction failure rate and the misprediction rate, it is understood that the prediction model “BCDE → F” may be employed. On the other hand, for example, when the misprediction rate is emphasized among the user predicted omission rate and the misprediction rate, it is understood that the prediction model “ABCDE → F” may be employed.
(実施例4)
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例4について説明する。実施例4では、「モデル作成」フェーズにおいて、予測元イベント列と同一のイベント列を、イベント間の時間に基づいてクラスタリングし、クラスタ毎に予測モデルを作成する。これにより、発生するイベント列は同一である一方で、イベント列に含まれるイベント間の時間(イベントの発生間隔)が大きく異なる場合を区別して予測モデルを作成することができる。換言すれば、実施例4では、イベントが発生する順序に加えて、イベントが発生する時間間隔にも基づいた予測を行うことができる予測モデルを作成することができる。なお、以降では、実施例1と実質的に同一の機能を有する箇所及び同一の処理を実行する処理について、実施例1と同一の符号を用いて、その説明を省略する。
Example 4
Next, Example 4 of the
<処理の詳細>
次に、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例4の処理の詳細について、図14ないし図16を用いて説明する。
<Details of processing>
Next, the details of the process of Example 4 of the
≪予測モデルの作成及び評価処理≫
図14は、本実施形態に係る予測モデルの作成及び評価処理の一例のフローチャートである(実施例4)。
≪Prediction model creation and evaluation process≫
FIG. 14 is a flowchart of an example of a prediction model creation and evaluation process according to the present embodiment (Example 4).
ステップS51において、予測モデル作成部14は、抽出されたイベント列において予測対象アラームに先行するイベント列(予測元イベント列)を抽出する。これは、実施例1で予測元イベント列を抽出した方法と同様である。
In step S51, the prediction
ステップS52において、予測モデル作成部14は、予測元イベント列と同一のイベント列をイベント情報記憶部18から取得する。
In step S <b> 52, the prediction
すなわち、予測元イベント列が「ABCDE」である場合、予測モデル作成部14は、イベント情報記憶部18からイベント列「ABCDE」を取得する。ここで、予測モデル作成部14は、イベント情報記憶部18からイベント列「ABCDE」をn個取得したものとする。また、取得されたn個のイベント列をそれぞれ区別するため、以降では、便宜上、それぞれ「第1のABCDE」、「第2のABCDE」、・・・、「第nのABCDE」と表す。
That is, when the prediction source event sequence is “ABCDE”, the prediction
ステップS53において、予測モデル作成部14は、取得された各イベント列を、イベント間の時間間隔に基づいてクラスタリングし、各クラスタにラベルを付与して、ラベルが付与されたクラスタを予測元イベント列として予測モデルを作成する。
In step S53, the prediction
より具体的には、図15に示すように、以下のStep1からStep3の処理を行う。
More specifically, as shown in FIG. 15, the following
Step1)「第1のABCDE」、「第2のABCDE」、・・・、「第nのABCDE」のそれぞれについて、各イベントが発生した時刻の差を求める。例えば、「第1のABCDE」において、Bの発生時刻tBとAの発生時刻tAとの差を求め、これをt11とする。同様に、Cの発生時刻tCとBの発生時刻tBとの差を求め、これをt12とする。Dの発生時刻tDとCの発生時刻tCとの差を求め、これをt13とする。Eの発生時刻tEとDの発生時刻tDとの差を求め、これをt14とする。「第2のABCDE」、・・・、「第nのABCDE」についても、「第1のABCDE」と同様に、それぞれ、各イベントの発生した時刻の差を求める。 Step 1) For each of “first ABCDE”, “second ABCDE”,..., “Nth ABCDE”, a difference in time at which each event occurs is obtained. For example, in “first ABCDE”, the difference between the occurrence time t B of B and the occurrence time t A of A is obtained, and this is defined as t 11 . Similarly, the difference between the occurrence time t C of C and the occurrence time t B of B is obtained, and this is defined as t 12 . It obtains the difference between the occurrence time t C of occurrence time t D and C and D, which is referred to as t 13. The difference between the occurrence time t E of E and the occurrence time t D of D is obtained, and this is defined as t 14 . As for “second ABCDE”,..., “Nth ABCDE”, as in “first ABCDE”, the difference in time at which each event occurs is obtained.
Step2)「第1のABCDE」について、上記のStep1で求めたt11、t12、t13、t14を、ベクトルT1=(t11、t12、t13、t14)t(ここで、tは転置を示す)とする。「第2のABCDE」、・・・、「第nのABCDE」についても、「第1のABCDE」と同様に、それぞれ、ベクトルT2、・・・、Tnを定義する。
Step 2) For “first ABCDE”, t 11 , t 12 , t 13 , and t 14 obtained in the
Step3)ベクトルT1、T2、・・・、Tnを例えばK平均法(K-means clustering)によりクラスタリングする。そして、K個のクラスタに、各クラスタを識別するためのラベルを付与する。以降では、ベクトルT1、T2、・・・、Tnが3個のクラスタにクラスタリングされたものとし、各クラスタのラベルをα、β、γとする。 Step 3) The vectors T 1 , T 2 ,..., T n are clustered by, for example, K-means clustering. Then, a label for identifying each cluster is given to the K clusters. Hereinafter, it is assumed that the vectors T 1 , T 2 ,..., T n are clustered into three clusters, and the labels of each cluster are α, β, and γ.
そして、ラベルが付与された各クラスタを予測モデルとする。すなわち、上記の場合、ラベルαのクラスタに含まれるイベント列「ABCDE」を予測元イベント列として、ラベルαの予測モデル「ABCDE→F」を作成する。同様に、ラベルβに含まれるイベント列「ABCDE」を予測元イベント列として、ラベルβの予測モデル「ABCDE→F」を作成する。同様に、ラベルγに含まれるイベント列「ABCDE」を予測元イベント列として、ラベルγの予測モデル「ABCDE→F」を作成する。 Then, each cluster with a label is used as a prediction model. That is, in the above case, the prediction model “ABCDE → F” of the label α is created using the event sequence “ABCDE” included in the cluster of the label α as the prediction source event sequence. Similarly, the prediction model “ABCDE → F” of the label β is created using the event sequence “ABCDE” included in the label β as a prediction source event sequence. Similarly, the prediction model “ABCDE → F” of the label γ is created with the event string “ABCDE” included in the label γ as the prediction source event string.
ステップS54において、予測モデル評価部15は、作成された予測モデルを評価する。すなわち、予測モデル評価部15は、作成された予測モデルの予測漏れ率及び誤予測率を算出する。予測漏れ率及び誤予測率の算出方法は、実施例1と同様であるが、ラベル毎に第1の回数、第2の回数、及び第3の回数を算出する。
In step S54, the prediction
より具体的に説明すると、ラベルαの「ABCDE」の後に予測対象アラーム「F」が発生する回数を、ラベルαの第1の回数とする。また、予測対象アラーム「F」の前にラベルαの「ABCDE」以外のイベント列が発生する回数を、ラベルαの第2の回数とする。さらに、ラベルαの「ABCDE」の後に、予測対象アラーム「F」以外のイベントが発生する回数を、ラベルαの第3の回数とする。ラベルβ及びラベルγについても同様である。 More specifically, the number of times the prediction target alarm “F” occurs after “ABCDE” of the label α is defined as the first number of labels α. Further, the number of times that an event string other than “ABCDE” with label α occurs before the prediction target alarm “F” is set as the second number of labels α. Further, the number of times an event other than the prediction target alarm “F” occurs after “ABCDE” of the label α is set as a third number of times of the label α. The same applies to label β and label γ.
ステップS55において、表示制御部16は、表示制御部16は、上記のステップS54で算出された複数の予測モデルの評価結果を、表示装置102に表示させる。より具体的には、表示制御部16は、例えば図16に示すような評価結果を示す画面を、表示装置102に表示させる。
In step S55, the
図16に示す評価結果を示す画面は、上記で説明したラベルαの第1の回数(正解)が「86」、ラベルαの第2の回数(予測漏れ)が「7」、ラベルαの第3の回数(誤予測)が「7」である場合について、予測漏れ率と誤予測率を算出した評価結果を示している。同様に、ラベルβの第1の回数(正解)が「1」、ラベルβの第2の回数(予測漏れ)が「92」、ラベルβの第3の回数(誤予測)が「40」である場合について、予測漏れ率と誤予測率を算出した評価結果を示している。同様に、ラベルγの第1の回数(正解)が「3」、ラベルγの第2の回数(予測漏れ)が「90」、ラベルγの第3の回数(誤予測)が「53」である場合について、予測漏れ率と誤予測率を算出した評価結果を示している。ここで、ユーザが所望の予測精度を満たすと考えた場合、ユーザは、例えば図16の画面で所望の予測モデルを選択して、「OK」ボタンを押下する。これにより、作成された予測モデルが採用される。一方、ユーザが所望の予測精度を満たさないと考えた場合、ユーザは、例えば図16の画面で「キャンセル」ボタンを押下する。これにより、作成された予測モデルが予測モデル記憶部19から削除される。
In the screen showing the evaluation result shown in FIG. 16, the first number (correct answer) of the label α described above is “86”, the second number (predicted omission) of the label α is “7”, and the first number of the label α. In the case where the number of times 3 (misprediction) is “7”, the evaluation results of calculating the prediction failure rate and the misprediction rate are shown. Similarly, the first number (correct answer) of label β is “1”, the second number of labels β (prediction omission) is “92”, and the third number of labels β (misprediction) is “40”. The evaluation result which calculated the prediction omission rate and the misprediction rate about a certain case is shown. Similarly, the first number (correct answer) of label γ is “3”, the second number of labels γ (prediction omission) is “90”, and the third number of labels γ (misprediction) is “53”. The evaluation result which calculated the prediction omission rate and the misprediction rate about a certain case is shown. Here, when the user thinks that the desired prediction accuracy is satisfied, the user selects a desired prediction model on the screen of FIG. 16, for example, and presses the “OK” button. Thereby, the created prediction model is adopted. On the other hand, when the user thinks that the desired prediction accuracy is not satisfied, the user presses a “cancel” button on the screen of FIG. 16, for example. As a result, the created prediction model is deleted from the prediction
このように実施例4では、イベントが発生する順序に加えて、イベントが発生する時間間隔にも基づいた予測を行うことができる予測モデルを作成する。これにより、例えば誤予測率が高い予測モデルが得られた場合、当該予測モデルの予測元イベント列をクラスタリングして、複数の予測モデルを作成することにより、予測精度の高い(誤予測率の低い)予測モデルを得ることができるようになる。 As described above, in the fourth embodiment, a prediction model capable of performing prediction based on the time interval at which events occur in addition to the order in which events occur is created. As a result, for example, when a prediction model with a high misprediction rate is obtained, the prediction source event sequence of the prediction model is clustered to create a plurality of prediction models, so that the prediction accuracy is high (low misprediction rate is low). ) A prediction model can be obtained.
≪アラーム予測処理≫
次に、「モデル作成」フェーズで作成された予測モデルに基づいて、アラームの発生を予測する「予測」フェーズの処理について説明する。図17は、本実施形態に係るアラーム予測処理の一例のフローチャートである(実施例4)。なお、以降では、予測モデルは、ラベルαの「ABCDE→F」であるとして説明する。
≪Alarm prediction process≫
Next, processing in the “prediction” phase for predicting the occurrence of an alarm based on the prediction model created in the “model creation” phase will be described. FIG. 17 is a flowchart of an example of an alarm prediction process according to the present embodiment (Example 4). In the following description, it is assumed that the prediction model is “ABCDE → F” with label α.
ステップS61において、アラーム予測部17は、イベント情報記憶部18に格納されている直近の5つのイベント列が、ラベルαのクラスタに属するか否かを判定する。ラベルαのクラスタに属しない場合、ステップS21に戻る一方、ラベルαのクラスタに属する場合、ステップS24に進む。なお、予測モデル記憶部19に複数の予測モデルが格納されている場合、アラーム予測部17は、いずれかの予測モデルのラベルのクラスに属するか否かを判定する。
In step S61, the
より一般には、予測モデルの予測元イベント列が「X1X2・・・Xm」がラベルαのクラスタに分類される場合、イベント情報記憶部18に格納されている直近のm個のイベント列「X1X2・・・Xm」がクラスタαに属するか否かを判定する。
More generally, when the prediction source event sequence of the prediction model is classified as a cluster with a label “X 1 X 2 ... X m ”, the m most recent events stored in the event
<まとめ>
以上のように、本実施形態に係るアラーム予測システム1の実施例1では、時系列データとして蓄積されているイベントに基づき、指定されたアラームを予測するための予測モデルを作成する。しかも、このとき、作成された予測モデルの予測漏れ率や誤予測率等の評価値をユーザに提示する。したがって、ユーザは、作成された予測モデルが所望の予測精度を有するか否かを、当該予測モデルに基づく予測を行う前に知ることができる。
<Summary>
As described above, in Example 1 of the
また、実施例2及び3では、時系列データと蓄積されているイベントに基づき、指定されたアラームを予測するための予測モデルを、複数作成する。このとき、実施例1と同様に、作成された複数の予測モデルの予測漏れ率や誤予測率等の評価値をユーザに提示する。したがって、ユーザは、作成された複数の予測モデルから所望の予測精度を有する予測モデルを選択することがきる。 In the second and third embodiments, a plurality of prediction models for predicting a specified alarm are created based on time-series data and accumulated events. At this time, in the same manner as in the first embodiment, evaluation values such as the prediction omission rate and the misprediction rate of the created prediction models are presented to the user. Therefore, the user can select a prediction model having desired prediction accuracy from the plurality of created prediction models.
さらに、実施例4では、イベントが発生する時間間隔をも考慮した予測モデルを、クラスタリングの手法を用いて作成する。これにより、予測精度の高い予測モデルを作成することができる。 Furthermore, in the fourth embodiment, a prediction model that takes into account the time interval at which an event occurs is created using a clustering technique. Thereby, a prediction model with high prediction accuracy can be created.
なお、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Note that the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.
1 アラーム予測システム
10 アラーム予測装置
11 記号化部
12 予測対象アラーム設定部
13 イベント列抽出部
14 予測モデル作成部
15 予測モデル評価部
16 表示制御部
17 アラーム予測部
18 イベント情報記憶部
19 予測モデル記憶部
20 監視装置
30 機器制御装置
40 機器
DESCRIPTION OF
Claims (10)
ユーザにより指定された最低出現頻度と最小系列長と最大系列長とを含む抽出条件を用いた系列パターンマイニングにより、時系列に従って所定の記憶領域に予め記憶されている複数のイベント情報から、予測対象の異常の発生を示す予測対象イベント情報を末尾に含む第1のイベント情報の列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記第1のイベント情報の列から前記予測対象イベント情報を除いた第2のイベント情報の列を抽出し、予測モデルを作成するモデル作成手段と、
前記所定の記憶領域に予め記憶されている前記複数のイベント情報に基づいて、前記予測モデルの評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値算出手段により算出された評価値を表示装置に表示させる表示手段と
を有するアラーム予測装置。 An alarm prediction device that predicts the occurrence of an abnormality based on time-series event information output by equipment or equipment,
Prediction target from a plurality of event information stored in advance in a predetermined storage area according to time series by sequence pattern mining using extraction conditions including minimum appearance frequency, minimum sequence length and maximum sequence length specified by the user Extraction means for extracting a column of first event information including at the end the prediction target event information indicating the occurrence of the abnormality of
A model creation means for extracting a second event information column obtained by removing the prediction target event information from the first event information column extracted by the extraction unit, and creating a prediction model;
Evaluation value calculating means for calculating an evaluation value of the prediction model based on the plurality of event information stored in advance in the predetermined storage area;
An alarm prediction device comprising: a display unit that causes a display device to display the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit .
時系列に従って所定の記憶領域に予め記憶されている複数のイベント情報から、予測対象の異常の発生を示す予測対象イベント情報を末尾に含む複数の第1のイベント情報の列を抽出し、
前記モデル作成手段は、
前記複数の第1のイベント情報の列のそれぞれから前記予測対象イベント情報を除いた複数の第2のイベント情報の列を抽出し、複数の予測モデルを作成する、請求項1記載のアラーム予測装置。 The extraction means includes
From a plurality of event information stored in advance in a predetermined storage area according to a time series, extract a plurality of first event information columns including the prediction target event information indicating the occurrence of the prediction target abnormality at the end,
The model creation means includes
The alarm prediction device according to claim 1, wherein a plurality of second event information columns excluding the prediction target event information are extracted from each of the plurality of first event information columns to create a plurality of prediction models. .
前記所定の記憶領域に予め記憶されている前記複数のイベント情報において、前記第1のイベント情報の列が出現する第1の出現回数を算出する第1の算出手段と、
前記所定の記憶領域に予め記憶されている複数のイベント情報において、前記予測対象イベント情報の前に前記第2のイベント情報の列以外のイベント情報の列が出現する第2の出現回数を算出する第2の算出手段と、
前記所定の記憶領域に予め記憶されている複数のイベント情報において、前記第2のイベント情報の列の後に前記予測対象イベント情報以外のイベント情報が出現する第3の出現回数を算出する第3の算出手段とを有し、
前記表示手段は、
前記第1の出現回数、前記第2の出現回数、及び前記第3の出現回数を、前記評価値として表示装置に表示させる、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のアラーム予測装置。 The evaluation value calculation means includes
First calculation means for calculating a first appearance count at which the first event information column appears in the plurality of event information stored in advance in the predetermined storage area;
In a plurality of pieces of event information stored in advance in the predetermined storage area, a second appearance count in which an event information column other than the second event information column appears before the prediction target event information is calculated. A second calculating means;
In a plurality of pieces of event information stored in advance in the predetermined storage area, a third appearance number is calculated for event information other than the prediction target event information appearing after the second event information column. Calculating means,
The display means includes
The first appearance frequency, the second number of occurrences, and said third number of occurrences of, on the display device as the evaluation value, the alarm prediction apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記第1の出現回数及び前記第2の出現回数に基づき、前記予測対象イベント情報の前に前記第2のイベント情報の列以外のイベント情報の列が出現する確率を示す予測漏れ率を算出する第4の算出手段と、
前記第1の出現回数及び前記第2の出現回数に基づき、前記第2のイベント情報の列の後に前記予測対象イベント情報以外のイベント情報が出現する確率を示す誤予測率を算出する第5の算出手段とを有し、
前記表示手段は、
さらに、前記予測漏れ率及び前記誤予測率を、前記評価値として前記表示装置に表示させる、請求項5記載のアラーム予測装置。 The evaluation value calculation means includes
Based on the first number of appearances and the second number of appearances, a prediction omission rate indicating a probability that an event information column other than the second event information column appears before the prediction target event information is calculated. A fourth calculating means;
Based on the first number of appearances and the second number of appearances, a fifth misprediction rate is calculated that indicates a probability that event information other than the prediction target event information appears after the second event information column. Calculating means,
The display means includes
The alarm prediction device according to claim 5, wherein the prediction failure rate and the erroneous prediction rate are displayed on the display device as the evaluation values .
前記第1の出現回数及び前記第2の出現回数に基づき、前記第1のイベント情報の列が出現する確率を示す適合率または精度を算出する第6の算出手段と、
前記第1の出現回数及び前記第3の出現回数に基づき、前記第1のイベント情報の列が出現する確率を示す感度または真陽性率または検出率を算出する第7の算出手段とを有し、
前記表示手段は、
さらに、前記適合率または前記精度、及び、前記感度または前記真陽性率または前記検出率を、前記評価値として前記表示装置に表示させる、請求項5記載のアラーム予測装置。 The evaluation value calculation means includes
Sixth calculation means for calculating a precision or accuracy indicating a probability of occurrence of the first event information column based on the first appearance count and the second appearance count;
And a seventh calculating means for calculating a sensitivity, a true positive rate, or a detection rate indicating the probability of occurrence of the first event information sequence based on the first appearance number and the third appearance number. ,
The display means includes
The alarm prediction device according to claim 5, wherein the accuracy or accuracy, and the sensitivity or true positive rate or detection rate are displayed on the display device as the evaluation value .
前記第1の算出手段は、
前記分類手段により抽出されたそれぞれの第3のイベント情報について、該第3のイベント情報の後に前記予測対象イベント情報が出現する第1の出現回数を算出し、
前記第3の算出手段は、
前記分類手段により抽出されたそれぞれの第3のイベント情報について、該第3のイベント情報の列の後に前記予測対象イベント情報以外のイベント情報が出現する第3の出現回数を算出する、請求項5ないし7のいずれか1項に記載のアラーム予測装置。 Among the plurality of event information stored in advance in the predetermined storage area, for each event information included in the same event information column as the second event information column extracted by the model creating unit, Classification means for extracting the third event information column by classifying the same event information column based on the interval of time at which each event information occurred,
The first calculation means includes
For each third event information extracted by the classifying means, calculate the first number of appearances of the prediction target event information after the third event information,
The third calculation means includes:
6. For each of the third event information extracted by the classifying means, a third appearance count at which event information other than the prediction target event information appears after the column of the third event information is calculated. 8. The alarm prediction device according to any one of items 7 to 7.
ユーザにより指定された最低出現頻度と最小系列長と最大系列長とを含む抽出条件を用いた系列パターンマイニングにより、時系列に従って所定の記憶領域に予め記憶されている複数のイベント情報から、予測対象の異常の発生を示す予測対象イベント情報を末尾に含む第1のイベント情報の列を抽出する抽出手順と、
前記抽出手順により抽出された前記第1のイベント情報の列から前記予測対象イベント情報を除いた第2のイベント情報の列を抽出し、予測モデルを作成するモデル作成手順と、
前記所定の記憶領域に予め記憶されている前記複数のイベント情報に基づいて、前記予測モデルの評価値を算出する評価値算出手順と、
前記評価値算出手順により算出された評価値を表示装置に表示させる表示手順と
を有するアラーム予測方法。 An alarm prediction method used in an alarm prediction device for predicting the occurrence of an abnormality based on time-series event information output by equipment or equipment,
Prediction target from a plurality of event information stored in advance in a predetermined storage area according to time series by sequence pattern mining using extraction conditions including minimum appearance frequency, minimum sequence length and maximum sequence length specified by the user An extraction procedure for extracting a column of first event information that includes prediction target event information indicating the occurrence of an abnormality in the end,
A model creation procedure for extracting a second event information column excluding the prediction target event information from the first event information column extracted by the extraction procedure, and creating a prediction model;
An evaluation value calculation procedure for calculating an evaluation value of the prediction model based on the plurality of event information stored in advance in the predetermined storage area;
Alarm prediction method and a display procedure for displaying the evaluation value calculated by the evaluation value calculation procedure to display.
ユーザにより指定された最低出現頻度と最小系列長と最大系列長とを含む抽出条件を用いた系列パターンマイニングにより、時系列に従って所定の記憶領域に予め記憶されている複数のイベント情報から、予測対象の異常の発生を示す予測対象イベント情報を末尾に含む第1のイベント情報の列を抽出する抽出手段、
前記抽出手段により抽出された前記第1のイベント情報の列から前記予測対象イベント情報を除いた第2のイベント情報の列を抽出し、予測モデルを作成するモデル作成手段、
前記所定の記憶領域に予め記憶されている前記複数のイベント情報に基づいて、前記予測モデルの評価値を算出する評価値算出手段、
前記評価値算出手段により算出された評価値を表示装置に表示させる表示手段
として機能させるためのプログラム。 An alarm prediction device that predicts the occurrence of an abnormality based on time-series event information output by equipment or equipment,
Prediction target from a plurality of event information stored in advance in a predetermined storage area according to time series by sequence pattern mining using extraction conditions including minimum appearance frequency, minimum sequence length and maximum sequence length specified by the user Extraction means for extracting a sequence of first event information including the prediction target event information indicating the occurrence of an abnormality in the end,
A model creation unit for extracting a second event information column obtained by removing the prediction target event information from the first event information column extracted by the extraction unit, and creating a prediction model;
Evaluation value calculation means for calculating an evaluation value of the prediction model based on the plurality of event information stored in advance in the predetermined storage area;
A program for causing an evaluation value calculated by the evaluation value calculation means to function as display means for displaying on a display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015095984A JP6582527B2 (en) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | Alarm prediction device, alarm prediction method and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015095984A JP6582527B2 (en) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | Alarm prediction device, alarm prediction method and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016212642A JP2016212642A (en) | 2016-12-15 |
JP6582527B2 true JP6582527B2 (en) | 2019-10-02 |
Family
ID=57551861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015095984A Active JP6582527B2 (en) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | Alarm prediction device, alarm prediction method and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6582527B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6638260B2 (en) * | 2015-08-24 | 2020-01-29 | 富士電機株式会社 | Information providing apparatus, information providing method, and program |
JP6780576B2 (en) | 2017-04-27 | 2020-11-04 | トヨタ自動車株式会社 | Analysis method presentation system, method and program |
JP7043801B2 (en) | 2017-11-15 | 2022-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | Abnormality sign notification system, abnormality sign notification method and program |
EP4089598A4 (en) * | 2020-01-08 | 2023-02-08 | Sony Group Corporation | Information processing device, information processing method, and program |
CN112148768A (en) * | 2020-09-14 | 2020-12-29 | 北京基调网络股份有限公司 | Index time series abnormity detection method, system and storage medium |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5364530B2 (en) * | 2009-10-09 | 2013-12-11 | 株式会社日立製作所 | Equipment state monitoring method, monitoring system, and monitoring program |
JP5769138B2 (en) * | 2013-04-22 | 2015-08-26 | 横河電機株式会社 | Event analysis apparatus and computer program |
JP2016194876A (en) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 富士電機株式会社 | Alarm prediction device, alarm prediction method, and program |
-
2015
- 2015-05-08 JP JP2015095984A patent/JP6582527B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016212642A (en) | 2016-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6582527B2 (en) | Alarm prediction device, alarm prediction method and program | |
JP6652699B2 (en) | Anomaly evaluation program, anomaly evaluation method, and information processing device | |
US11115295B2 (en) | Methods and systems for online monitoring using a variable data | |
US10108296B2 (en) | Method and apparatus for data processing method | |
JP6327234B2 (en) | Event analysis device, event analysis system, event analysis method, and event analysis program | |
EP3795975B1 (en) | Abnormality sensing apparatus, abnormality sensing method, and abnormality sensing program | |
WO2016039219A1 (en) | Abnormality detection step developing device and abnormality detection step developing method | |
JP2018045403A (en) | Abnormality detection system and abnormality detection method | |
JP2015026252A (en) | Abnormality detection device and program | |
US20170278007A1 (en) | Early Warning Prediction System | |
JP2018206316A (en) | Plant operation monitoring system and plant operation monitoring method | |
JP6358401B1 (en) | Alarm prediction device, alarm prediction method, and program | |
US11004002B2 (en) | Information processing system, change point detection method, and recording medium | |
JP2022007859A (en) | Driving support device, driving support system and driving support method | |
JP5962367B2 (en) | Fault tree generator | |
JP6668699B2 (en) | Monitoring support device, monitoring support method, and program | |
JP2020027540A (en) | Labeling device, labeling method and program | |
JP6405851B2 (en) | Predictive detection support program, method, apparatus, and predictive detection program, | |
JP6710913B2 (en) | Information providing apparatus, information providing method, and program | |
JP6638260B2 (en) | Information providing apparatus, information providing method, and program | |
JP2016194876A (en) | Alarm prediction device, alarm prediction method, and program | |
JP6627258B2 (en) | System model generation support device, system model generation support method, and program | |
JP2018124901A (en) | Program analyzing apparatus, program analyzing method, and program analyzing program | |
CN115244515A (en) | Method for detecting abnormal operation of system | |
US20240095521A1 (en) | Learning apparatus, anomaly detection apparatus, learning method, anomaly detection method, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180416 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190306 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190819 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6582527 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |