JP6712630B2 - Abnormality monitoring device, abnormality monitoring method, and abnormality monitoring program - Google Patents
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Description
本発明は、異常監視装置、異常監視方法および異常監視プログラムに関する。 The present invention relates to an abnormality monitoring device, an abnormality monitoring method, and an abnormality monitoring program.
従来、工場、プラント、ビル、データセンタ等の様々な環境における機器(以下、検知対象機器という)の異常を検知する技術として、検知対象機器に設置されたセンサが取得したセンサデータを入力データとして、AIや機械学習の手法を用いて検知対象機器の異常を検知することが行われている。 Conventionally, sensor data acquired by a sensor installed in a detection target device is used as input data as a technique for detecting an abnormality in a device (hereinafter, detection target device) in various environments such as factories, plants, buildings, and data centers. , AI and machine learning methods are used to detect an abnormality in the detection target device.
例えば、時系列ディープランニングの手法において、学習フェーズでは正常時のセンサデータと異常時のセンサデータとが混在したデータのうち、異常時のセンサデータを教師データとして学習させ、検知フェーズでは異常データに近いデータが入力された場合に異常と判定する。 For example, in the time-series deep running method, in the learning phase, out of the data in which the sensor data at the time of normality and the sensor data at the time of abnormality are mixed, the sensor data at the time of abnormality is learned as teacher data, and the abnormal data is detected at the detection phase. If close data is input, it is determined as abnormal.
しかしながら、上記した従来の手法では、異常時のセンサデータを教師データとしているので、異常時におけるセンサデータを取得するのに時間と手間がかかるという課題があった。例えば、プラント等の設備においては、故障が起こらないように入念に設計されているため、異常時のデータを入手することが困難であった。 However, in the above-mentioned conventional method, since the sensor data at the time of abnormality is used as the teacher data, there is a problem that it takes time and effort to acquire the sensor data at the time of abnormality. For example, in equipment such as a plant, it is difficult to obtain data at the time of abnormality because it is carefully designed so that no failure occurs.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の異常監視装置は、検知対象機器の異常度合いを出力するための複数のモデルであって、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、前記検知対象機器に設置されたセンサによって取得されたデータをそれぞれ入力し、各モデルの機械学習を行う学習部と、前記センサによって取得されたデータを入力として、前記各モデルを用いて前記検知対象機器の異常度合いをそれぞれ出力する出力部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, the abnormality monitoring device of the present invention is a plurality of models for outputting the abnormality degree of a detection target device, and a plurality of models to which different machine learning methods are applied. For each model, the data acquired by the sensor installed in the detection target device is input, and the learning unit that performs machine learning of each model and the data acquired by the sensor are input, and each model is input. Is used to output the degree of abnormality of each of the detection target devices.
また、本発明の異常監視方法は、異常監視装置によって実行される異常監視方法であって、検知対象機器の異常度合いを出力するための複数のモデルであって、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、前記検知対象機器に設置されたセンサによって取得されたデータをそれぞれ入力し、各モデルの機械学習を行う学習工程と、前記センサによって取得されたデータを入力として、前記各モデルを用いて前記検知対象機器の異常度合いをそれぞれ出力する出力工程とを含んだことを特徴とする。 Further, the abnormality monitoring method of the present invention is an abnormality monitoring method executed by an abnormality monitoring device, and is a plurality of models for outputting the abnormality degree of a detection target device, and different machine learning methods are applied to each model. For each of the plurality of models, the data acquired by the sensor installed in the detection target device is respectively input, and the learning step of performing machine learning of each model, and the data acquired by the sensor as input, And an output step of outputting the degree of abnormality of the detection target device by using each model.
また、本発明の異常監視プログラムは、検知対象機器の異常度合いを出力するための複数のモデルであって、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、前記検知対象機器に設置されたセンサによって取得されたデータをそれぞれ入力し、各モデルの機械学習を行う学習ステップと、前記センサによって取得されたデータを入力として、前記各モデルを用いて前記検知対象機器の異常度合いをそれぞれ出力する出力ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。 Further, the abnormality monitoring program of the present invention is a plurality of models for outputting an abnormality degree of a detection target device, and is installed in the detection target device for a plurality of models to which different machine learning methods are applied. Each of the data acquired by the sensor is input, the learning step of performing machine learning of each model, and the data acquired by the sensor as an input, the abnormality degree of the detection target device using each of the models, respectively. And outputting the output step to the computer.
本発明によれば、教師データを用意しなかった場合でも、検知対象機器の異常を容易かつ精度よく監視することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to easily and accurately monitor the abnormality of the detection target device even when the teacher data is not prepared.
以下に、本願に係る異常監視装置、異常監視方法および異常監視プログラムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本願に係る異常監視装置、異常監視方法および異常監視プログラムが限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of an abnormality monitoring device, an abnormality monitoring method, and an abnormality monitoring program according to the present application will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the abnormality monitoring device, the abnormality monitoring method, and the abnormality monitoring program according to the present application are not limited by this embodiment.
[第1の実施形態]
以下の実施の形態では、第1の実施形態に係る異常監視システム100の構成、異常監視装置10の構成、異常監視装置10の処理の流れを順に説明し、最後に第1の実施形態による効果を説明する。
[First Embodiment]
In the following embodiments, the configuration of the
[制御システムの構成]
図1は、第1の実施形態に係る異常監視システムの構成例を示すブロック図である。第1の実施形態に係る異常監視システム100は、異常監視装置10、検知対象機器20およびユーザ端末30を有し、インターネット等のネットワーク40を介して互いに接続されている。なお、図1に示す構成は一例にすぎず、具体的な構成や各装置の数は特に限定されない。
[Control system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an abnormality monitoring system according to the first embodiment. The
異常監視装置10は、検知対象機器20に設置されたセンサ21によって取得されたデータを収集する。そして、異常監視装置10は、検知対象機器20の異常度合いを出力するための複数のモデルであって、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、収集されたデータをそれぞれ入力し、各モデルの機械学習を行う。そして、異常監視装置10は、収集されたデータを入力として、各モデルから出力された検知対象機器20の異常度合いを示す時系列のグラフデータをユーザ端末30の表示部(図示せず)に出力する。
The
検知対象機器20は、異常検知の対象となるIoT(Internet of Things)機器であり、どのような機器であってもよく、例えば、プラント内装置、建物空調、データセンタ内ラック、コインランドリの洗濯機、店舗の業務用冷蔵庫、コンビニのカフェマシン、パーキングの精算機、工場の装置、ロボットアーム等である。
The
また、検知対象機器20には、各種データを取得するセンサ21が設置されている。例えば、検知対象機器20には、センサ21として、薄型の貼り付けセンサが貼り付けられる。なお、検知対象機器20の複数の箇所にセンサ21を設けてもよいし、検知対象機器20の周辺にセンサ21を設けるようにしてもよい。なお、図1では省略しているが、検知対象機器20は、例えば、OT(Operational Technology)ネットワーク等に接続され、OTネットワークを介してインターネット等のネットワーク40に接続されているものとする。
Further, the
センサ21は、検知対象機器20に関する各種センサデータを取得する。例えば、センサ21は、加速度(3軸)、光度、温度、湿度、磁力、圧力等のセンサデータを取得する。また、センサ21が、薄型の貼り付けセンサである場合には、例えば、温度について、接着面の温度(検知対象機器20の表面温度)のセンサデータと、接着面と反対側の温度(検知対象機器20の周囲の温度)のセンサデータを取得する。
The
ユーザ端末30は、例えば、デスクトップ型PC、タブレット型PC、ノート型PC、スマートフォン、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)等の情報処理装置である。ユーザ端末30では、例えば、検知対象機器20の管理者による操作を受け付けて、検知対象機器20の異常度合いを示す時系列のグラフデータを画面に表示する。
The
[異常監視装置の構成]
次に、図2を用いて、異常監視装置10の構成を説明する。図2は、第1の実施形態に係る異常監視装置の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、この異常監視装置10は、通信処理部11、制御部12および記憶部13を有する。以下に異常監視装置10が有する各部の処理を説明する。
[Abnormality monitoring device configuration]
Next, the configuration of the
通信処理部11は、各種情報に関する通信を制御する。例えば、通信処理部11は、検知対象機器20のセンサ21からセンサデータの受信をしたり、ユーザ端末30に学習結果を送信したりする。
The
記憶部13は、制御部12による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、センサデータ記憶部13aおよび異常データ記憶部13bを有する。例えば、記憶部13は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置などである。
The storage unit 13 stores data and programs required for various processes by the control unit 12, and particularly, those closely related to the present invention include a sensor data storage unit 13a and an abnormal
センサデータ記憶部13aは、後述する収集部12aによって検知対象機器20のセンサ21から収集されたセンサデータを記憶する。例えば、センサデータ記憶部13aは、センサデータが取得された時刻に対応付けて、各種センサデータの値を記憶する。ここで、図3の例を用いて、センサデータ記憶部13aに記憶されるデータの一例について説明する。図3は、センサデータ記憶部に記憶されるデータの一例を示す図である。図3に例示するように、センサ21がセンサデータを取得した「時刻」に対応付けて、「加速度(X軸)、加速度(Y軸)、加速度(Z軸)、光度、気温等の各種センサデータの値を記憶する。
The sensor data storage unit 13a stores the sensor data collected from the
異常データ記憶部13bは、後述する複数のモデルが算出した異常度合いを記憶する。例えば、異常データ記憶部13bは、機械学習手法がそれぞれ異なる各モデルの学習結果として、各モデルが算出した異常度合いを示す値を時刻に対応付けて記憶する。
The abnormality
制御部12は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、収集部12a、学習部12bおよび出力部12cを有する。ここで、制御部12は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などの電子回路やASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路である。
The control unit 12 has an internal memory for storing a program that defines various processing procedures and the like and required data, and executes various processing by these, and particularly, as those closely related to the present invention, It has a
収集部12aは、検知対象機器20に設置されたセンサ21によって取得されたセンサデータを収集する。具体的には、収集部12aは、検知対象機器20に設置されたセンサ21のセンサデータを収集し、時刻と紐付けてセンサデータをセンサデータ記憶部13aに格納する。
The
例えば、収集部12aは、工場やオフィスなどの検知対象機器20に設置されたセンサ21からセンサデータを定期的(例えば、1秒ごと)に収集し、センサデータ記憶部13aに格納する。ここでセンサ21が取得するセンサデータとは、例えば、加速度(3軸)、光度、温度、湿度、磁力、圧力等の各種データである。なお、収集部12aがセンサデータを収集するタイミングは、どのようなタイミングであってもよく、所定の時間間隔で定期的に収集してもよいし、所定の条件を満たした際に収集するようにしてもよい。
For example, the
学習部12bは、検知対象機器20の異常度合いを出力するための複数のモデルであって、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、収集部12aによって収集されたセンサデータをそれぞれ入力し、各モデルの機械学習を行う。
The
例えば、学習部12bは、機械学習手法として、MT(Mahalanobis Taguchi Method)法、ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average Model)法、LOF(Local Outlier Factor)法、SST(Social Skills Training)法(特異スペクトル変換法)、オートエンコーダ法およびLSTM(Long Short-term Memory)法をそれぞれ適用した各モデルに対して、センサデータを入力し、教師なし機械学習を行う。なお、機械学習の手法は、上記の例に限定されるものではなく、どのような機械学習手法を適用してもよい。
For example, the
出力部12cは、収集部12aによって収集されたセンサデータを入力として、各モデルを用いて検知対象機器20の異常度合いをそれぞれ出力する。例えば、出力部12cは、ユーザ端末30から異常度合いの出力要求があった場合には、異常データ記憶部13bから各モデルがそれぞれ算出した異常度合いのデータを読み出し、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを示す時系列のグラフデータを作成し、該グラフデータをユーザ端末30に出力する。
The
ここで、図4の例を用いて、第1の実施形態に係る異常監視装置10における画面表示例を説明する。図4は、第1の実施形態に係る異常監視装置における画面表示例を説明する図である。図4の例では、複数のグラフデータを並べて表示している。図4に例示するように、画面左側にセンサ21によって計測された「計測データ」として、「加速度(3軸)」、「傾き(3軸)」、「磁力(3軸)」、「光度」、「気温」および「気圧」について、それぞれ時系列のグラフデータが表示されている。
Here, a screen display example in the
また、画面右側に「AIが判定した異常度合い」として、「MT法」が適用されたモデル、「特異スペクトル変換法」が適用されたモデル、「LOF法」が適用されたモデル、「ARIMA法」が適用されたモデル、「LSTM」が適用されたモデルおよび、「オートエンコーダ」が適用されたモデルそれぞれが算出した異常度合いを示す時系列のグラフデータが表示されている。なお、「AIが判定した異常度合い」のグラフにおいて、閾値が太線で表示されており、異常度合いが太線を超えている場合に、異常と判定される。例えば、図4に例示する「MT法」が適用されたモデルでは、閾値が「50」と設定されている場合を例示している。この閾値は、手動で設定されてもよいし、学習等により自動で設定されてもよい。 Further, on the right side of the screen, as the "abnormality determined by AI", the model to which the "MT method" is applied, the model to which the "singular spectrum conversion method" is applied, the model to which the "LOF method" is applied, and the "ARIMA method" ”Is applied, the model to which “LSTM” is applied, and the time series graph data indicating the degree of abnormality calculated for each model to which the “auto encoder” is applied are displayed. In the graph of “abnormality degree determined by AI”, the threshold value is displayed with a thick line, and when the abnormality degree exceeds the thick line, it is determined to be abnormal. For example, in the model to which the “MT method” illustrated in FIG. 4 is applied, the threshold value is set to “50”. This threshold may be set manually, or may be automatically set by learning or the like.
このように、異常監視装置10では、複数のグラフデータを並べて表示することで、検知対象機器20の管理者が各モデルの学習結果を比較することを容易とし、いずれの学習手法が共通的に異常判定しているのか把握することができる。また、異常監視装置10では、管理者が実際に検知対象機器20に異常が発生した時刻を把握している場合には、該当する時刻において、適正に異常を検知できたモデルを特定し易い。また、異常監視装置10では、画面左側にセンサデータの値が表示されるので、センサデータと学習結果との因果関係を把握することでき、さらに、必要なセンサデータの項目と不要なセンサデータの項目の選別をし易くすることが可能である。
As described above, in the
なお、図4の表示例はあくまで一例であり、これに限定されるものではなく、例えば、一つのグラフに、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いの結果をそれぞれ色を分けして表示してもよい。これにより、異常監視装置10では、複数の学習手法で共通的に異常とされる箇所を見やすくすることが可能である。また、グラフの並びについても、図4の例に限定されるものではなく、予めグラフの並びが設定されていてもよし、ユーザが指定できるようにしてもよいし、異常検知の頻度や精度が高いものを左上に表示する等、動的に変更するようにしてもよい。また、異常監視装置10では、管理者が適正に異常を検知できるモデルを選択することで、選択されたモデルのグラフのみを表示するようにしてもよい。つまり、異常監視装置10では、検知対象機器20の監視に相性の良い学習方法のみを選択したり、優先表示したりすることが可能である。
Note that the display example of FIG. 4 is merely an example, and the present invention is not limited to this. For example, even if the results of the degree of abnormality calculated by each model are displayed in different colors in one graph, for example. Good. Thereby, in the
次に、図5の例を用いて、第1の実施形態に係る異常監視装置10における全体の処理の流れを説明する。図5は、第1の実施形態に係る異常監視装置における全体の処理の流れを説明する図である。図5に例示するように、異常監視装置10は、検知対象機器20のセンサ21からセンサデータを定期的に収集する(図5の(1)参照)。そして、異常監視装置10は、センサデータを収集するたびに、収集されたセンサデータを各モデルA〜モデルFにそれぞれ入力し、リアルタイムに並行して教師なし機械学習を行う(図5の(2)参照)。
Next, the flow of the overall processing in the
そして、異常監視装置10は、ユーザ端末30から出力要求があった場合には、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを学習結果としてユーザ端末30に出力する(図5の(3)参照)。このように、異常監視装置10は、一度に複数のモデルでリアルタイムに学習させて、それぞれの学習結果をユーザ端末30に表示するので、異常時のデータを取得することが難しい環境にある検知対象機器20であっても、どのモデルが最適であるかの検討を管理者に同時に実施させることできるため、最適な学習手法を適用したモデルを用いて、検知対象機器20の異常を容易かつ精度よく監視することが可能である。
Then, when there is an output request from the
つまり、検知対象機器20の種類や個別的な特徴、環境等により、どの学習手法が優れているかで変わりえるが、異常監視装置10では、このように複数のモデルの学習結果を表示することで、検知対象機器20の監視に相性の良い学習方法を選択したり、優先表示したりすることが可能である。また、異常監視装置10では、教師データを準備することやセンサ21の種類を選択する手間を省くことができるため、センサ21と機械学習を用いた異常監視を早期に始めることが可能である。
That is, depending on the type of the
[異常監視装置の処理手順]
次に、図6を用いて、第1の実施形態に係る異常監視装置10による処理手順の例を説明する。図6は、第1の実施形態に係る異常監視装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
[Procedure for processing an abnormality monitoring device]
Next, an example of a processing procedure by the
図6に例示するように、異常監視装置10の収集部12aは、検知対象機器20におけるセンサ21のデータを収集すると(ステップS101肯定)、収集したデータをセンサデータ記憶部13aに格納する(ステップS102)。そして、学習部12bは、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、収集されたセンサデータをそれぞれ入力し(ステップS103)、各モデルの機械学習を行う(ステップS104)。
As illustrated in FIG. 6, when the
そして、出力部12cは、ユーザ端末30から各モデルの学習結果である異常度合いの出力要求を受け付けたか判定し(ステップS105)、異常度合いの出力要求を受け付けた場合には(ステップS105肯定)、各モデルの学習結果をユーザ端末30に出力する(ステップS106)。また、異常度合いの出力要求を受け付けなかった場合には(ステップS105否定)、そのまま処理を終了する。なお、図6の例では、ステップS101〜S106の処理を一連の処理として記載したが、ステップS101〜S104の処理とステップS105〜S106の処理とは別個に行われる処理であってもよい。
Then, the
(第1の実施形態の効果)
第1の実施形態に係る異常監視装置10は、検知対象機器20に設置されたセンサ21によって取得されたセンサデータを収集し、検知対象機器20の異常度合いを出力するための複数のモデルであって、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、収集されたセンサデータをそれぞれ入力し、各モデルの機械学習を行う。そして、異常監視装置10は、収集されたデータを入力として、各モデルを用いて検知対象機器20の異常度合いをそれぞれ出力する。このため、異常監視装置10では、教師データを用意しなかった場合でも、検知対象機器20の異常を容易かつ精度よく監視することが可能である。
(Effect of the first embodiment)
The
また、異常監視装置10では、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを示す時系列のグラフデータを表示部に出力することで、検知対象機器20の管理者が各モデルの学習結果を比較することを容易とし、例えば、適正に異常を検知できたモデルを特定し易くすることが可能である。
Further, in the
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、異常監視装置10が、各モデルが算出した異常度合いをそれぞれ出力する場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを用いて、検知対象機器20の異常を検知し、検知対象機器20の異常が検知された場合には、検知対象機器20の異常検知結果をユーザ端末30に出力するようにしてもよい。
(Second embodiment)
In the above-described first embodiment, the case where the
そこで、以下では、第2の実施形態に係る異常監視装置10Aが、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを入力データとして、異常を検知するためのモデルを用いて、検知対象機器20の異常を検知し、検知対象機器20の異常が検知された場合には、検知対象機器20の異常検知結果をユーザ端末30に出力する場合について説明する。なお、第1の実施形態に係る異常監視装置10と同様の構成や処理については説明を省略する。
Therefore, hereinafter, the
図7は、第2の実施形態に係る異常監視装置の構成例を示すブロック図である。図7に例示するように、第2の実施形態に係る異常監視装置10Aは、第1の実施形態に係る異常監視装置10と比較して、検知部12dを有する点が異なる。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the abnormality monitoring device according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 7, the
検知部12dは、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを用いて、検知対象機器20の異常を検知する。具体的には、検知部12dは、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを入力データとして、異常を検知するためのモデルを用いて、検知対象機器20の異常を検知する。
The detection unit 12d detects the abnormality of the
出力部12cは、検知部12dによって検知対象機器20の異常が検知された場合には、検知対象機器20の異常検知結果をユーザ端末30に出力する。例えば、出力部12cは、異常検知結果として、図4に例示した場合と同様に、グラフで表示してもよいし、異常を検知した旨のメッセージやアラートをユーザ端末30に出力するようにしてもよい。
When the detection unit 12d detects an abnormality in the
次に、図8の例を用いて、第2の実施形態に係る異常監視装置10Aにおける全体の処理の流れを説明する。図8は、第2の実施形態に係る異常監視装置における全体の処理の流れを説明する図である。図8に例示するように、異常監視装置10Aは、検知対象機器20のセンサ21からセンサデータを定期的に収集する(図8の(1)参照)。そして、異常監視装置10Aは、センサデータを収集するたびに、収集されたセンサデータを各モデルA〜モデルFにそれぞれ入力し、リアルタイムに並行して教師なし機械学習を行う(図8の(2)参照)。
Next, the flow of the overall processing in the
そして、異常監視装置10Aは、異常を検知するためのモデルGに対して各モデルA〜モデルFの学習結果を入力し(図8の(3)参照)、モデルGによって検知対象機器20の異常が検知された場合には、検知対象機器20の異常検知結果をユーザ端末30に出力する(図8の(4)参照)。なお、ユーザ端末30から異常検知結果を確認した管理者が異常検知結果に対するフィードバックを入力してもよい。
Then, the
このように、異常監視装置10Aは、複数のモデルA〜モデルFでリアルタイムに学習させ、それぞれの学習結果を入力データとして利用して、さらにモデルGの機械学習を行うことで、教師データの準備を行わなくとも、検知対象機器20の異常を容易かつ精度よく検知することが可能である。なお、図8の例では、モデルA〜モデルF全ての学習結果を利用する場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、管理者が検知対象機器20と相性の良いモデルを選んだり、相性の良くないモデルを指定して除外したりすることで、検知対象機器20と相性の良いモデルのみの学習結果を利用するようにしてもよい。
As described above, the
また、上記の説明では、異常を検知するためのモデルGに対して各モデルA〜モデルFの学習結果を入力してモデルGの機械学習を行う場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、各モデルA〜モデルFが出力する異常検知の度合いから異常を検知したか否かをそれぞれ判定し、所定数以上(例えば、2つ以上)のモデルが異常を検知した場合には、異常検知結果をユーザ端末30に出力するようにしてもよい。
Further, in the above description, the case where the learning result of each of the models A to F is input to the model G for detecting an abnormality and the machine learning of the model G is performed has been described, but the invention is not limited to this. Instead, for example, it is determined whether or not an abnormality has been detected based on the degree of abnormality detection output from each of the models A to F, and when a predetermined number or more (for example, two or more) of the models have detected the abnormality. May output the abnormality detection result to the
[異常監視装置の処理手順]
次に、図9を用いて、第2の実施形態に係る異常監視装置10Aによる処理手順の例を説明する。図9は、第2の実施形態に係る異常監視装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
[Procedure for processing an abnormality monitoring device]
Next, an example of a processing procedure performed by the
図9に例示するように、異常監視装置10Aの収集部12aは、検知対象機器20におけるセンサ21のデータを収集すると(ステップS201肯定)、収集したデータをセンサデータ記憶部13aを格納する(ステップS202)。そして、学習部12bは、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、収集されたセンサデータをそれぞれ入力し(ステップS203)、各モデルの機械学習を行う(ステップS204)。
As illustrated in FIG. 9, when the
そして、検知部12dは、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを用いて、検知対象機器20の異常を判定する(ステップS205)。この結果、検知部12dが検知対象機器20の異常を判定しなかった場合には(ステップS206否定)、そのまま処理を終了する。また、検知部12dが検知対象機器20の異常を判定した場合には(ステップS206肯定)、出力部12cは、検知部12dによって検知対象機器20の異常が検知された場合には、検知対象機器20の異常検知結果をユーザ端末30に出力する(ステップS207)。
Then, the detection unit 12d determines the abnormality of the
(第2の実施形態の効果)
第2の実施形態に係る異常監視装置10Aは、各モデルがそれぞれ算出した異常度合いを入力データとして、異常を検知するためのモデルを用いて、検知対象機器20の異常を検知し、検知対象機器20の異常が検知された場合には、検知対象機器20の異常検知結果をユーザ端末30に出力するので、教師データの準備をしなかった場合でも、検知対象機器20の異常を容易かつ精度よく検知することが可能である。
(Effects of the second embodiment)
The
つまり、異常監視装置10Aでは、例えば、検知対象機器20のセンサ21から日々のセンサデータを取得して各モデルの機械学習を行い、異常時におけるセンサデータの学習を行わずして異常を検知して管理者に通知することが可能である。
That is, in the
また、上記の第1の実施形態および第2の実施形態の説明では本発明が好適に効果を奏する教師なしデータの例で説明したが、本願発明はこれに限定されることなく、教師データが用意できるのであればもちろん教師あり機械学習にも適用可能であり、その際は通常の単一の学習済モデルによる教師あり機械学習に比べて高い精度が得られる。 Further, in the above description of the first embodiment and the second embodiment, the example of the unsupervised data in which the present invention is preferably effective is described, but the present invention is not limited to this, and the teaching data is not limited to this. Of course, if it can be prepared, it can be applied to supervised machine learning, and in that case, higher accuracy can be obtained as compared with ordinary supervised machine learning by a single learned model.
(システム構成等)
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
(System configuration, etc.)
Further, each component of each device shown in the drawings is functionally conceptual and does not necessarily have to be physically configured as shown. That is, the specific form of distribution/integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or part of the device may be functionally or physically distributed/arranged in arbitrary units according to various loads and usage conditions. It can be integrated and configured. Further, each processing function performed by each device may be implemented entirely or in part by a CPU and a program that is analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by a wired logic.
また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 Further, of the processes described in the present embodiment, all or part of the processes described as being automatically performed may be manually performed, or the processes described as being manually performed. Alternatively, all or part of the above can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedures, control procedures, specific names, and information including various data and parameters shown in the above-mentioned documents and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.
(プログラム)
また、上記実施形態において説明した異常監視装置が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。例えば、実施形態に係る異常監視装置10が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述した異常監視プログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータが異常監視プログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、かかる異常監視プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録された異常監視プログラムをコンピュータに読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。
(program)
It is also possible to create a program in which the processing executed by the abnormality monitoring device described in the above embodiment is described in a computer-executable language. For example, it is possible to create an abnormality monitoring program in which the processing executed by the
図10は、異常監視プログラムを実行するコンピュータを示す図である。図10に例示するように、コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010と、CPU1020と、ハードディスクドライブインタフェース1030と、ディスクドライブインタフェース1040と、シリアルポートインタフェース1050と、ビデオアダプタ1060と、ネットワークインタフェース1070とを有し、これらの各部はバス1080によって接続される。
FIG. 10 is a diagram illustrating a computer that executes an abnormality monitoring program. As illustrated in FIG. 10, the
メモリ1010は、図10に例示するように、ROM(Read Only Memory)1011及びRAM1012を含む。ROM1011は、例えば、BIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース1030は、図10に例示するように、ハードディスクドライブ1090に接続される。ディスクドライブインタフェース1040は、図10に例示するように、ディスクドライブ1100に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ1100に挿入される。シリアルポートインタフェース1050は、図10に例示するように、例えばマウス1110、キーボード1120に接続される。ビデオアダプタ1060は、図10に例示するように、例えばディスプレイ1130に接続される。
The
ここで、図10に例示するように、ハードディスクドライブ1090は、例えば、OS1091、アプリケーションプログラム1092、プログラムモジュール1093、プログラムデータ1094を記憶する。すなわち、上記の、異常監視プログラムは、コンピュータ1000によって実行される指令が記述されたプログラムモジュールとして、例えばハードディスクドライブ1090に記憶される。
Here, as illustrated in FIG. 10, the hard disk drive 1090 stores, for example, an
また、上記実施形態で説明した各種データは、プログラムデータとして、例えばメモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶される。そして、CPU1020が、メモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶されたプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094を必要に応じてRAM1012に読み出し、各種処理手順を実行する。
The various data described in the above embodiments are stored as program data in, for example, the
なお、異常監視プログラムに係るプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、ハードディスクドライブ1090に記憶される場合に限られず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ等を介してCPU1020によって読み出されてもよい。あるいは、異常監視プログラムに係るプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、ネットワーク(LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等)を介して接続された他のコンピュータに記憶され、ネットワークインタフェース1070を介してCPU1020によって読み出されてもよい。
The
上記の実施形態やその変形は、本願が開示する技術に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 The above-described embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof, as well as included in the technology disclosed in the present application.
10、10A 異常監視装置
11 通信処理部
12 制御部
12a 収集部
12b 学習部
12c 出力部
12d 検知部
13 記憶部
13a センサデータ記憶部
13b 異常データ記憶部
20 検知対象機器
21 センサ
30 ユーザ端末
100 異常監視システム
10, 10A
Claims (3)
前記センサによって取得されたデータを入力として、前記各モデルを用いて前記検知対象機器の異常度合いを示す時系列のグラフデータをそれぞれ作成し、複数のグラフデータを同一画面上に表示する出力部と
を有することを特徴とする異常監視装置。 A plurality of models for outputting the abnormality degree of the detection target device, for each of a plurality of models to which different machine learning method is applied, the data acquired by the sensor installed in the detection target device, respectively A learning unit that inputs and performs machine learning of each model,
With the data acquired by the sensor as input, time series graph data indicating the degree of abnormality of the detection target device is created by using each of the models, and an output unit that displays a plurality of graph data on the same screen. An abnormality monitoring device comprising:
検知対象機器の異常度合いを出力するための複数のモデルであって、それぞれ異なる機械学習手法が適用された複数のモデルに対して、前記検知対象機器に設置されたセンサによって取得されたデータをそれぞれ入力し、各モデルの機械学習を行う学習工程と、
前記センサによって取得されたデータを入力として、前記各モデルを用いて前記検知対象機器の異常度合いを示す時系列のグラフデータをそれぞれ作成し、複数のグラフデータを同一画面上に表示する出力工程と
を含んだことを特徴とする異常監視方法。 An abnormality monitoring method executed by an abnormality monitoring device, comprising:
A plurality of models for outputting the abnormality degree of the detection target device, for each of a plurality of models to which different machine learning method is applied, the data acquired by the sensor installed in the detection target device, respectively A learning process of inputting and performing machine learning of each model,
With the data acquired by the sensor as input, time series graph data indicating the abnormality degree of the detection target device is created using each of the models, and an output step of displaying a plurality of graph data on the same screen , An abnormality monitoring method comprising:
前記センサによって取得されたデータを入力として、前記各モデルを用いて前記検知対象機器の異常度合いを示す時系列のグラフデータをそれぞれ作成し、複数のグラフデータを同一画面上に表示する出力ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする異常監視プログラム。 A plurality of models for outputting the abnormality degree of the detection target device, for each of a plurality of models to which different machine learning method is applied, the data acquired by the sensor installed in the detection target device, respectively A learning step of inputting and performing machine learning of each model,
With the data acquired by the sensor as input, time series graph data indicating the abnormality degree of the detection target device is created using each of the models, and an output step of displaying a plurality of graph data on the same screen , An abnormality monitoring program that causes a computer to execute.
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