JP7399832B2 - 情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は実施形態の情報処理システム1のハードウェア構成の例を示す図である。実施形態の情報処理システム1は、プラントを管理するシステムである。実施形態の情報処理システム1は、プロセス計算機2と、プロセスコントローラ3と、電動機4aと、駆動装置4bと、プロセスセンサー5と、オペレータ端末6と、情報LAN7と、制御LAN8と、管理装置9と、情報処理装置15と、を備える。
図2は実施形態の情報処理装置15の機能構成の例を示す図である。実施形態の情報処理装置15は、設定部31、取得部32、選択部33、算出部34、決定部35、評価部36及び表示制御部37を備える。設定部31、取得部32、選択部33、算出部34、決定部35、評価部36及び表示制御部37は、例えば記録メディア18からRAM17に読み出されたコンピュータプログラムにより実現される。また、解析対象データ記憶部D1及びタイムラググループデータ記憶部D2は、RAM17及び記録メディア18により実現される。
図3は情報処理装置15による情報処理方法の例を示すフローチャートである。はじめに、設定部31が、ユーザインターフェース19を介して入力されたパラメータを設定する(ステップS1)。ユーザインターフェース19を介して入力されたパラメータは、解析対象設定パラメータ、解析対象期間設定パラメータ、タイムラグ候補設定パラメータ、正則化候補設定パラメータ、タイムラグ数設定パラメータ及び評価対象設定パラメータ等である。
図4は実施形態の正則化パスの例を示す図である。横軸のλは正則化パラメータの値を示し、縦軸のβは回帰係数を示す。各折れ線は、目的変数(例えば品質情報及び生産情報等)を予測する罰則付き回帰モデルの説明変数(例えばプロセスセンサー5の一つの計測項目、または、プロセスコントローラ3の一つの設項目定等)の候補に対応する正則化パスを示す。例えば計測項目の一つである温度を示す計測値に対する正則化パスの場合、各折れ線は、異なるタイムラグが考慮された温度の計測値に対応する。正則化パスの算出に用いられるデータは、上述の解析対象設定パラメータ及び解析対象期間設定パラメータに基づいて、取得部32により取得される。正則化パラメータの候補は、上述の正則化候補設定パラメータに基づいて与えられてもよいし、常に既定の値を用いるようにしてもよい。このような正則化パスを示す図が計測項目の数または設定項目の数、得られることになる。
図5は実施形態の表示情報の例を示す図である。表示111は、説明変数のタイムラグを示す。時間遅れなく目的変数(例えば品質情報及び生産情報等)に影響を与えている説明変数(例えばプロセスセンサー5の計測項目、及び、プロセスコントローラ3の設定項目等)については、タイムラグは、例えば0hなどと表示される。グラフ112は、説明変数の値の時系列データを示す。グラフ112は、表示111に示すタイムラグに応じてスライドして表示される。グラフ113は、目的変数の値の時系列データを示す。図5の例のように、目的変数(例えば品質情報及び生産情報等)に影響を与えていないプロセスセンサー5の計測値、及び、プロセスコントローラ3の設定値については表示しないことで、目的変数の変動要因の確認が効率化できる。
2 プロセス計算機
3 プロセスコントローラ
4a 電動機
4b 駆動装置
5 プロセスセンサー
6 オペレータ端末
7 情報LAN
8 制御LAN
9 管理装置
10 CPU
11 RAM
12 記録メディア
13 通信インターフェース
14 ユーザインターフェース
15 情報処理装置
16 CPU
17 RAM
18 記録メディア
19 ユーザインターフェース
20 通信インターフェース
31 設定部
32 取得部
33 選択部
34 算出部
35 決定部
36 評価部
37 表示制御部
Claims (12)
- センサーにより計測された計測項目、及び、プロセスコントローラの制御に用いられる設定項目の少なくとも一方を含む解析対象データが目的変数に影響を与えるまでのタイムラグの候補と、前記目的変数を予測する回帰モデルで許容されるタイムラグ数とを設定する設定部と、
前記タイムラグの候補に対応する時刻に計測された前記計測項目、及び、前記時刻に設定された前記設定項目の少なくとも一方を、説明変数の候補として選択する選択部と、
前記回帰モデルの正則化パラメータの値に応じて変化する前記説明変数の候補の回帰係数の推移を示す正則化パスに基づいて、前記タイムラグの数が前記タイムラグ数以下となるように前記正則化パラメータを決定し、決定された正則化パラメータを用いて前記回帰モデルを決定する決定部と、
を備える情報処理装置。 - 前記解析対象データは、複数の前記計測項目、及び、複数の前記設定項目の少なくとも一方を複数の解析項目として含み、
前記決定部は、前記正則化パスに基づいて、前記タイムラグの数が前記タイムラグ数以下となるように前記正則化パラメータを、前記解析項目ごとに決定し、決定された正則化パラメータを用いて前記回帰モデルを決定する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記設定部は、前記タイムラグの候補を複数、設定し、前記タイムラグ数を1に設定する、
請求項1又は2に記載の情報処理装置。 - 前記目的変数と、前記回帰モデルの説明変数と、前記回帰モデルの決定に用いられた前記正則化パラメータに基づくタイムラグとを含む表示情報を表示部に表示する表示制御部、
を更に備える請求項1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記正則化パスを算出する算出部、
を更に備える請求項1乃至4のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記算出部は、L1正則化による罰則付き回帰を用いて前記正則化パスを算出する、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記算出部は、複数の正則化パラメータを含む正則化パラメータリストから前記正則化パラメータの値を選択する、
請求項5又は6に記載の情報処理装置。 - 前記解析対象データを取得する取得部、
を更に備える請求項1乃至7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記解析対象データは、前記計測項目を含み、
前記取得部は、前記計測項目に含まれるノイズの削除、前記計測項目の平滑化、及び、前記計測項目の移動平均に基づく補間の少なくとも1つを含む加工処理を、取得された前記計測項目に対して行う、
請求項8に記載の情報処理装置。 - 計測項目の計測値を計測するセンサーと、
前記計測項目、及び、プロセスコントローラの制御に用いられる設定項目の少なくとも一方を含む解析対象データが目的変数に影響を与えるまでのタイムラグの候補と、前記目的変数を予測する回帰モデルで許容されるタイムラグ数とを設定する設定部と、
前記タイムラグの候補に対応する時刻に計測された前記計測項目、及び、前記時刻に設定された前記設定項目の少なくとも一方を、説明変数の候補として選択する選択部と、
前記回帰モデルの正則化パラメータの値に応じて変化する前記説明変数の候補の回帰係数の推移を示す正則化パスに基づいて、前記タイムラグの数が前記タイムラグ数以下となるように前記正則化パラメータを決定し、決定された正則化パラメータを用いて前記回帰モデルを決定する決定部と、
を備える情報処理システム。 - 情報処理装置が、センサーにより計測された計測項目、及び、プロセスコントローラの制御に用いられる設定項目の少なくとも一方を含む解析対象データが目的変数に影響を与えるまでのタイムラグの候補と、前記目的変数を予測する回帰モデルで許容されるタイムラグ数とを設定するステップと、
前記情報処理装置が、前記タイムラグの候補に対応する時刻にされた前記計測項目、及び、前記時刻に設定された前記設定項目の少なくとも一方を、説明変数の候補として選択するステップと、
前記情報処理装置が、前記回帰モデルの正則化パラメータの値に応じて変化する前記説明変数の候補の回帰係数の推移を示す正則化パスに基づいて、前記タイムラグの数が前記タイムラグ数以下となるように前記正則化パラメータを決定し、決定された正則化パラメータを用いて前記回帰モデルを決定するステップと、
を含む情報処理方法。 - コンピュータを、
センサーにより計測された計測項目、及び、プロセスコントローラの制御に用いられる設定項目の少なくとも一方を含む解析対象データが目的変数に影響を与えるまでのタイムラグの候補と、前記目的変数を予測する回帰モデルで許容されるタイムラグ数とを設定する設定部と、
前記タイムラグの候補に対応する時刻に計測された前記計測項目、及び、前記時刻に設定された前記設定項目の少なくとも一方を、説明変数の候補として選択する選択部と、
前記回帰モデルの正則化パラメータの値に応じて変化する前記説明変数の候補の回帰係数の推移を示す正則化パスに基づいて、前記タイムラグの数が前記タイムラグ数以下となるように前記正則化パラメータを決定し、決定された正則化パラメータを用いて前記回帰モデルを決定する決定部、
として機能させるためのプログラム。
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