JPH08110326A - Pattern generating method for neural network system - Google Patents

Pattern generating method for neural network system

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Publication number
JPH08110326A
JPH08110326A JP6272854A JP27285494A JPH08110326A JP H08110326 A JPH08110326 A JP H08110326A JP 6272854 A JP6272854 A JP 6272854A JP 27285494 A JP27285494 A JP 27285494A JP H08110326 A JPH08110326 A JP H08110326A
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JP
Japan
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pattern
data processing
value
teacher
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP6272854A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Nishinaga
嘉浩 西永
Kazuhiko Ono
数彦 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP6272854A priority Critical patent/JPH08110326A/en
Publication of JPH08110326A publication Critical patent/JPH08110326A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Abstract

PURPOSE: To generate a pattern with less data quantity by inputting and holding a processed value in a plurality of data processing areas for generating a teacher pattern and an input pattern, obtaining a representative value for the plurality of data in the area, and outputting the processed value of the areas in a preset order. CONSTITUTION: The shape of an object to be recognized is defined, stored in a memory, its shape interior is divided into a plurality of data processing areas N, a name of an aggregate for constituting the area N is set, and stored in the memory. The shape and the area N are displayed on a display, confirmed and then stored in the memory. The positions X(i), Y(i), Z(i) of a starting point and the sizes x(i), y(i), z(i) of the area are set for all the data processing areas (i) (=l-N), and stored in the memory. Then, a representative value calculating method in the area (i) is set, S=1 is set when the representative value is the maximum value, S=2 is set when the value is the mean value, S=3 is set when the value is the minimum value, stored in the memory, the order of outputting the representative values is set for the area (i), and stored in the memory.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ニューラルネットワー
クシステムにおけるパターン生成方法に関し、特に、任
意の次元に適用可能なニューラルネットワークシステム
におけるパターン生成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern generation method in a neural network system, and more particularly to a pattern generation method in a neural network system applicable to any dimension.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶接部に超音波を照射し、その溶接部か
ら反射される反射超音波情報をニューラルネットワーク
により処理することによって、溶接部に存在する溶接欠
陥の種類を、検査者の主観的判断に頼ることなく客観的
に検出する技術としては、「特開平5−333001」
(第1の従来の技術)がある。また、ニューラルネット
ワークにより2次元的な手書き文字を認識する技術とし
ては日本電気インフォメーションテクノロジー(株)の
「パーソナルニューロコンピュータ」(第2の従来の技
術)がある。
2. Description of the Related Art By irradiating a weld with ultrasonic waves and processing reflected ultrasonic information reflected from the weld by a neural network, the type of welding defects existing in the weld can be judged subjectively by an inspector. As a technique for objectively detecting without relying on judgment, “Japanese Patent Laid-Open No. 5-333001”
(First conventional technology). Also, as a technique for recognizing a two-dimensional handwritten character by a neural network, there is "Personal Neurocomputer" (second conventional technique) by NEC Information Technology, Inc.

【0003】次に、前記第1の従来の技術である、「特
開平5−333001」について図7〜図10を参照し
て説明する。図7は第1の従来の技術に係る原理構成を
示す図で、図中、50は溶接対象となる第1部材、51
は同じく第2部材、52は溶接部であって、3回の溶接
処理により形成される3段の溶接層に従って、第1部材
50と第2部材51とを接続する例を示したものであ
り、53は裏当板であって、溶接部52を形成する際の
溶落ちを防止する際に用いられるものである。60は超
音波探触子であって、溶接線(X方向)と垂直な、溶接
部12の断面(Y−Z面)に対して超音波を照射すると
共に、この超音波の照射に応じて反射されてくる溶接部
52の欠陥部からの超音波を受信するものである。この
超音波探触子60は、溶接部52の全断面領域をカバー
すべく溶接線(X方向)と直交方向(Y方向)に走査さ
れると、所定距離溶接線方向(X方向)に移動されて、
その移動位置で溶接部52の全断面領域をカバーすべく
溶接線と直交方向(Y方向)に走査されていくことで、
溶接部52の全体に対して超音波を照射していくことに
なる。
Next, the first conventional technique, "JP-A-5-333001" will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a principle configuration according to a first conventional technique, in which 50 is a first member to be welded and 51 is a welding target.
Is a second member, 52 is a welded portion, and shows an example in which the first member 50 and the second member 51 are connected according to a three-stage welding layer formed by three welding processes. Reference numerals 53 and 53 are backing plates, which are used to prevent burn-through when forming the welded portion 52. Reference numeral 60 denotes an ultrasonic probe, which irradiates the cross section (YZ plane) of the welded portion 12 perpendicular to the welding line (X direction) with ultrasonic waves, and in response to the irradiation of this ultrasonic wave. The ultrasonic waves from the defective portion of the welded portion 52 that is reflected are received. When the ultrasonic probe 60 is scanned in a direction (Y direction) orthogonal to the welding line (X direction) to cover the entire cross-sectional area of the welded portion 52, the ultrasonic probe 60 moves in the welding line direction (X direction) by a predetermined distance. Has been
By scanning in the direction orthogonal to the welding line (Y direction) to cover the entire cross-sectional area of the welded portion 52 at the movement position,
Ultrasonic waves will be applied to the entire welded portion 52.

【0004】61は超音波探傷器であって、超音波探触
子60の移動制御を実施すると共に、超音波の送信制御
と、伝播距離による超音波パワーの減衰補正も含めた超
音波の受信制御とを実行する。この超音波探傷器61は
座標的にみて、溶接部52を複数の区画部に区画し、こ
の区画に応じて超音波探傷器61を制御していくことに
より、例えば、各区画部から反射されてくる距離補正さ
れた超音波パワーの最大値をその区画部の代表反射超音
波パワーとして検出していく。超音波探傷器61は、通
常、図9に示すように座標空間的に見て、溶接部52
を、溶接線(X方向)に垂直となる断面(Y−Z面)に
関して、Y方向については、第1部材50側に隣接する
部分(A1〜A5 )と、第2部材51側に隣接する部分
(B1 〜B5 )と、この二つの部分に挟まれる部分(D
1 〜D5 、一つに限らない)とに区画し、一方、Z方向
については、溶接層数に従って、添字1 〜 5のように区
画する。また、溶接線方向(X方向)に関しては、超音
波照射の溶接部52の断面単位で区画する。
An ultrasonic flaw detector 61 controls the movement of the ultrasonic probe 60, controls the transmission of the ultrasonic waves, and receives the ultrasonic waves including the attenuation correction of the ultrasonic power depending on the propagation distance. Control and execute. This ultrasonic flaw detector 61 divides the welded portion 52 into a plurality of divisions in terms of coordinates, and controls the ultrasonic flaw detection device 61 in accordance with the divisions so that, for example, the reflection is reflected from each division. The maximum value of the coming distance-corrected ultrasonic power is detected as the representative reflected ultrasonic power of the section. Generally, the ultrasonic flaw detector 61 has a welded portion 52 when viewed in a coordinate space as shown in FIG.
With respect to a cross section (YZ plane) perpendicular to the welding line (X direction), in the Y direction, a portion (A1 to A5) adjacent to the first member 50 side and a second member 51 side are adjacent to each other. The part (B1 to B5) and the part sandwiched between these two parts (D
1 to D5, but not limited to one), while the Z direction is divided into subscripts 1 to 5 according to the number of weld layers. In addition, the welding line direction (X direction) is sectioned by the cross-section unit of the welded portion 52 for ultrasonic irradiation.

【0005】62は溶接部52の欠陥部の欠陥種類を検
出する溶接部欠陥検査装置であって、1つまたは複数の
入力とこの入力に乗算されるべき内部状態値とを受け取
って積和を得ると共に、この積和値を規定関数によって
変換して最終出力を得る基本ユニットを基本単位にし
て、この基本ユニットのネットワーク接続から構成され
るネットワークデータ処理手段63と、このネットワー
クデータ処理手段63の持つ内部状態値を管理する内部
状態値管理手段64とを備える。ネットワークデータ処
理手段63は、超音波探傷器61による溶接部52の区
画構成に整合させて、溶接線(X方向)に垂直となる超
音波照射の溶接断面単位部分を欠陥検出対象領域とする
場合には、その検出対象領域に含まれる区画部の代表反
射超音波パワーを入力し、所定の溶接長に含まれる全溶
接部分を欠陥検出対象領域とする場合には、その検出対
象領域に含まれる区画部の代表反射超音波パワーを入力
し、所定の溶接長に含まれる特定の溶接部分を欠陥検出
対象領域とする場合には、その検出対象領域に含まれる
区画部の代表反射超音波パワーを入力する。そして、前
記代表反射超音波パワーの入力を検出対象となる欠陥種
類に整合させて、欠陥種類の種類情報を出力する。
Reference numeral 62 denotes a weld defect inspection apparatus for detecting the defect type of the defect of the weld 52, which receives one or a plurality of inputs and an internal state value to be multiplied by these inputs, and sums the products. The basic unit for obtaining the final output by converting the sum of products value by the prescribed function is used as a basic unit, and the network data processing means 63 constituted by the network connection of the basic unit and the network data processing means 63 And an internal state value management means 64 for managing the internal state value possessed. In the case where the network data processing unit 63 matches the section configuration of the welded portion 52 by the ultrasonic flaw detector 61 and sets the unit portion of the welded cross section of the ultrasonic irradiation perpendicular to the weld line (X direction) as the defect detection target region. In the case where the representative reflected ultrasonic wave power of the partition included in the detection target area is input and all the welded parts included in the predetermined welding length are to be the defect detection target areas, they are included in the detection target area. When the representative reflected ultrasonic power of the partition is input and the specific welded portion included in the predetermined welding length is set as the defect detection target area, the representative reflected ultrasonic power of the partition included in the detection target area is set. input. Then, the input of the representative reflected ultrasonic power is matched with the defect type to be detected, and the type information of the defect type is output.

【0006】65は教師信号管理装置であって、ネット
ワークデータ処理手段63を溶接部欠陥検査装置62と
して構築するときに必要となる教師信号を管理する。こ
の管理される教師信号は、溶接部52に存在する可能性
のある各種の欠陥と、その欠陥が存在するときに溶接部
52の欠陥検出対象領域の各区画部が示す代表反射超音
波パワーとの対データからなるものであって、この内の
代表反射超音波パワーが入力提示側教師信号となり、欠
陥種類が出力提示側教師信号となる。66は学習処理装
置であって、バックプロパゲーション法等に従って、教
師信号管理装置65の管理する入力提示側教師信号をネ
ットワークデータ処理手段63に入力するときに、この
ネットワークデータ処理手段63から対となる出力提示
側教師信号が出力されることになるように、ネットワー
クデータ処理手段63の持つ内部状態値を学習するもの
である。67はデータ前処理器であって、学習処理装置
66がネットワークデータ処理手段63に与える入力デ
ータと同一の入力構成となるように、超音波探傷器61
により検出された各区画部の示す代表反射超音波パワー
を整列させてネットワークデータ処理手段63に入力し
ていくものである。また、図8は溶接欠陥検査システム
のシステム構成を示す図で、70はX−Yテーブル、7
1は溶接部欠陥検査装置、72は溶接部欠陥検査装置7
1のコンソールである。図10はネットワーク構成デー
タ処理機能を示す図で、76は教師信号、および未知の
入力信号が入力される入力ユニット、77は前記教師信
号、および未知の入力信号をニューラルネットワークデ
ータ処理して出力する基本ユニット、78は入力ユニッ
ト76、基本ユニット77よりなるネットワーク構成デ
ータ処理手段を示す。
A teacher signal management device 65 manages a teacher signal required when the network data processing means 63 is constructed as the weld defect inspection device 62. This managed teacher signal includes various types of defects that may exist in the welded portion 52, and the representative reflected ultrasonic power that each section of the defect detection target area of the welded portion 52 indicates when the defect exists. Of the paired data, the representative reflected ultrasonic wave power among them becomes the input presentation side teacher signal, and the defect type becomes the output presentation side teacher signal. Reference numeral 66 denotes a learning processing device, which inputs a teacher signal on the input presentation side managed by the teacher signal management device 65 to the network data processing means 63 in accordance with the back propagation method or the like. The internal state value of the network data processing means 63 is learned so that the output presenting side teacher signal is output. Reference numeral 67 is a data preprocessor, and the ultrasonic flaw detector 61 has the same input configuration as the input data given to the network data processing means 63 by the learning processing device 66.
The representative reflected ultrasonic wave powers indicated by the sections are aligned and input to the network data processing means 63. Further, FIG. 8 is a diagram showing a system configuration of a welding defect inspection system, 70 is an XY table, 7
1 is a weld defect inspection device, and 72 is a weld defect inspection device 7.
It is the console of 1. FIG. 10 is a diagram showing a network configuration data processing function. Reference numeral 76 is an input unit to which a teacher signal and an unknown input signal are input, and 77 is neural network data processing of the teacher signal and the unknown input signal, and outputs the processed result. A basic unit 78 is a network configuration data processing means including an input unit 76 and a basic unit 77.

【0007】次に、前記第1の従来の技術における作用
について図7〜図10を参照して説明する。学習処理装
置66は、教師信号管理装置65の管理する入力提示側
教師信号の代表反射超音波パワーをネットワークデータ
処理手段63に入力するときに、このネットワークデー
タ処理手段63から対となる出力提示側教師信号の欠陥
種類情報が出力されることになるように、ネットワーク
データ処理手段63の持つ内部状態値を学習する。その
後、ネットワークデータ処理手段63は、データ前処理
器67を介して、溶接部52の各区画部(図9、図10
に示す、A1 〜A5 、D1 〜D5 、B1 〜B5 )の示す
代表反射超音波パワーが入力されてくると、この入力さ
れてくる代表反射超音波パワーの表示する欠陥種類情報
(図10に示す、第1部材側残留ルート、第2部材側残
留ルート、第1部材側融合不良、第2部材側融合不良、
両側残留ルート、残留ルートギァップ不良、凝固割れ、
スラグ巻き込み、ピンホール、ブローホール)を出力す
るように動作することで、溶接部欠陥検査装置62とし
て機能していく。
Next, the operation of the first conventional technique will be described with reference to FIGS. The learning processing device 66, when inputting the representative reflected ultrasonic wave power of the input presenting side teacher signal managed by the teacher signal managing device 65 to the network data processing means 63, the output presenting side forming a pair from the network data processing means 63. The internal state value of the network data processing means 63 is learned so that the defect type information of the teacher signal will be output. After that, the network data processing means 63, via the data pre-processor 67, each partition of the welded portion 52 (see FIGS. 9 and 10).
When the representative reflected ultrasonic power indicated by A1 to A5, D1 to D5, B1 to B5 shown in FIG. 10 is inputted, defect type information displayed by the inputted representative reflected ultrasonic power (shown in FIG. 10). , The first member side residual route, the second member side residual route, the first member side defective fusion, the second member side defective fusion,
Residual route on both sides, residual route gap failure, solidification cracking,
By operating so as to output slag inclusion, pinholes, blowholes, etc., it functions as the weld defect inspection device 62.

【0008】第1部材50と第2部材51との間を複数
回の溶接回数に従って溶接していくことで溶接部52を
形成する場合、第1部材50と溶接部52との間の境界
部分と、第2部材51と溶接部52との間の境界部分
と、重ね合わせていく溶接層の隣接する境界部分で欠陥
が発生し易い。これから、溶接部52を、溶接線(X方
向)に垂直となる溶接断面(Y−Z面)に関して、Y方
向については、第1部材50に隣接する部分(図9、図
10に示す、A1 〜A5 )と、第2部材51に隣接する
部分(図9、図10に示す、B1 〜B5 )と、この2つ
の部分挟まれる部分(図9、図10に示す、D1 〜D5
、D列の1つとは限らない)とを区別するように区画
し、一方、Z方向については、溶接層数に応じて区画す
るようにして、この各区画部毎に、ネットワークデータ
処理手段63が溶接部52に存在する欠陥種類を検出し
ていく。このように、溶接部52に存在する欠陥種類を
検査者の主観的判断に頼ることなく、客観的、かつ正確
に特定できるようになる。
When the welded portion 52 is formed by welding the first member 50 and the second member 51 according to the number of times of welding a plurality of times, a boundary portion between the first member 50 and the welded portion 52 is formed. Then, a defect is likely to occur at the boundary between the second member 51 and the welded portion 52 and the adjacent boundary between the overlapping welding layers. From this, with respect to the welding cross section (YZ plane) perpendicular to the welding line (X direction), the welding portion 52 is adjacent to the first member 50 in the Y direction (A1 shown in FIGS. 9 and 10). .About.A5), a portion adjacent to the second member 51 (B1 to B5 shown in FIGS. 9 and 10), and a portion sandwiched between these two portions (D1 to D5 shown in FIGS. 9 and 10).
, And not necessarily one of the D columns), while the Z direction is divided according to the number of welding layers, and the network data processing means 63 is provided for each of the divided portions. Detects the types of defects existing in the welded portion 52. In this way, it becomes possible to objectively and accurately identify the type of defect existing in the welded portion 52 without resorting to the subjective judgment of the inspector.

【0009】次に、第2の従来の技術である、「ニュー
ラルネットワークにより2次元的な手書き文字を認識す
る技術」について図11を参照して説明する。図11
(A)〜(C)は第2の従来の技術を示す図であり、図
11(A)は教師信号の作成とネットワークの学習を示
す図で、縦11×横9(計99個)の升目を用意し、各
カテゴリの特徴を■の大小(データとしては〔1〜0〕
に対応)で視覚的に教師信号を示す。図11(A)にお
いて、認識対象(本図ではひらがなの”お”)の特徴を
表現した教師信号を各カテゴリ(”あ”〜 ”お”の識
別種類)で複数個用意し、ネットワークの学習を行う。
Next, a second conventional technique, "a technique for recognizing a two-dimensional handwritten character by a neural network" will be described with reference to FIG. Figure 11
11A to 11C are diagrams showing a second conventional technique, and FIG. 11A is a diagram showing creation of a teacher signal and learning of a network. Prepare squares and set the characteristics of each category to the size of ■ (as data [1-0]
Corresponding to) indicates visually the teacher signal. In FIG. 11A, a plurality of teacher signals expressing the characteristics of the recognition target (in this figure, hiragana “o”) are prepared for each category (identification type “a” to “o”), and network learning is performed. I do.

【0010】次に、前記教師信号を学習した学習済ネッ
トワークを用いて、未知の入力信号に対するパターン認
識を次の順に行う。 (1)未知の入力信号の入力 図11(B)のようにコンピュータ画面上に表示された
升目にマウス等の入力機器により認識したいパターンを
入力する。図では、縦22×横18(計396個)の升
目を用意し、入力パターン〔0;白、1;黒〕で記憶・
表示する。 (2)パターン認識の実行 (a)で入力した信号に次の処理を行う。図11(B)
で2×2の升目を1つの単位とし、各単位中〔1〕の入
力パターン数により〔0,0.25,0.5,1.0;
■の大小で表示〕を各単位に割り当てる。 (b)図11(C)に示す信号に変換し、学習ネットワ
ークからの出力により、どのカテゴリ(”あ”〜 ”
お”の識別種類)に近いかを判定する。
Next, pattern recognition for an unknown input signal is performed in the following order using the learned network that learned the teacher signal. (1) Input of unknown input signal As shown in FIG. 11B, a pattern to be recognized is input to the square displayed on the computer screen by an input device such as a mouse. In the figure, 22 squares × 18 horizontals (396 in total) are prepared and stored as input patterns [0; white, 1; black].
indicate. (2) Execution of pattern recognition The following processing is performed on the signal input in (a). FIG. 11 (B)
2 x 2 squares as one unit, and [0, 0.25, 0.5, 1.0;
[Display in size]] is assigned to each unit. (B) Which category ("a" to "" is output by the learning network after being converted into the signal shown in FIG.
It is determined whether it is close to "O" identification type).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記図7〜図
10に示す第1の従来の技術においては、教師信号を作
成するために検出対象とする溶接欠陥の種類、即ち、残
留ルート、融合不良、残留ルートギャップ不良、凝固割
れ、スラグ巻き込み、ピンホール、ブローホールをそれ
ぞれ持つ各複数の溶接テストピースを用意しなければな
らず、多数のテストピースが必要となるために多くの費
用と、各テストピースのデータの取込みを行うために多
くの計測時間が費やされる問題があった。また、図11
に示す第2の従来の技術においては、認識対象が2次元
に限定されると共に、図11(A)〜(C)に示すよう
に、区画の升目の大きさは固定であり、文字の認識に対
しては有効であるが、例えば、前記第1の従来の技術の
ように、溶接部の特定の範囲に散在するブローホール等
の溶接欠陥の特徴を正しく表現するためには、特定の範
囲に大きな区画を設定する必要があるが、固定された小
さな区画を適用すると特徴量はランダムな場所に抽出さ
れ、溶接欠陥の特徴を正しく表現できないという問題が
あった。また、図11(B)から〜図11(C)へ変換
する方法を、単位中〔1〕の入力パターン数で決定(平
均値化)しているが、前記第1の従来の技術のように、
最大値を採用したり、場合によっては最小値を採用する
こともあり、他の認識対象にとっては有効とは限らない
問題があった。
However, in the first conventional technique shown in FIGS. 7 to 10, the types of welding defects to be detected in order to create the teaching signal, that is, the residual route, the fusion, It is necessary to prepare multiple welding test pieces each having defects, residual root gap defects, solidification cracking, slag entrainment, pinholes, blowholes, and a large number of test pieces are required, so much cost and There has been a problem that a large amount of measurement time is spent to acquire the data of each test piece. In addition, FIG.
In the second conventional technique shown in FIG. 11, the recognition target is limited to two dimensions, and as shown in FIGS. 11A to 11C, the size of the squares of the section is fixed, and the recognition of characters is performed. However, in order to correctly express the characteristics of welding defects such as blowholes scattered in a specific range of the welded portion, as in the first conventional technique, a specific range is required. It is necessary to set a large section in the, but when a fixed small section is applied, there is a problem that the feature quantity is extracted in a random place and the feature of the welding defect cannot be expressed correctly. Further, the method of converting from FIG. 11 (B) to FIG. 11 (C) is determined (averaged) by the number of input patterns of [1] in the unit, but like the first conventional technique. To
There is a problem that the maximum value or the minimum value is adopted in some cases, which is not always effective for other recognition targets.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係るニューラル
ネットワークシステムにおけるパターン認識方法は、前
記従来の技術における課題を解決するためになされたも
ので、1つまたは複数の入力と、この入力に乗算される
べき内部状態値とを受け取って積和を得ると共に、この
積和値を規定関数によって変換して最終出力を得る基本
ユニットを基本単位にして、この基本ユニットのネット
ワーク接続から構成されるネットワーク構成データ処理
手段を使用して、予め設定された識別種類別の教師パタ
ーンによりネットワークの学習を行う段階と、次に、学
習済のネットワークを用いて未知の入力パターンに対す
るパターン認識を行う段階とよりなるニューラルネット
ワークシステムにおけるパターン生成方法において、教
師パターンと入力パターンとを生成するために、複数個
のデータ処理領域を設定し、その各データ処理領域では
処理値を入力保持する機能と、処理領域内に存在する複
数のデータに対して代表値を求める演算処理を行う機能
とを有し、予め設定された順番で前記各データ処理領域
の処理値を出力する。
A pattern recognition method in a neural network system according to the present invention is made in order to solve the above-mentioned problems in the prior art, and one or more inputs and this input are multiplied. A network consisting of a network connection of the basic unit with the basic unit as a basic unit, which receives the internal state value to be obtained and obtains the product sum, and which converts the product sum value by the specified function to obtain the final output. From the step of using the configuration data processing means to learn the network by a preset teacher pattern for each identification type, and the next step of performing pattern recognition for an unknown input pattern using the learned network. Pattern generation method in a neural network system A function of setting a plurality of data processing areas in order to generate a turn and inputting and holding a processing value in each data processing area, and an operation of obtaining a representative value for a plurality of data existing in the processing area. It has a function of performing processing, and outputs the processing value of each of the data processing areas in a preset order.

【0013】前記複数個のデータ処理領域は、任意の次
元に対して、経験的な固有技術による任意の位置に、任
意の大きさで設定することもでき、前記複数個のデータ
処理領域で、その処理値を入力保持する機能を用い、前
記各データ処理領域に、経験的な値を入力することによ
り、識別種類別の教師パターンを得ることもでき、前記
複数個のデータ処理領域内に存在する複数のデータに対
して、代表値を求める演算処理を行う機能を用い、実験
データから入力パターンと選択的に教師パターンとを得
ることもでき、前記の代表値を求める演算処理方法は、
複数の演算方法(最大値、平均値、最小値等)から選択
できると共に、その演算処理を行うことにより実験デー
タに対して少ないデータ量でパターンを生成することに
より、ネットワークの学習を行う段階と、次に、未知の
入力パターンに対するパターン認識を行う段階の処理速
度を向上させるようにしてもよい。
The plurality of data processing areas can be set in any position by an empirical unique technique and in any size with respect to any dimension. By using the function of inputting and holding the processing value and inputting an empirical value to each of the data processing areas, it is possible to obtain a teacher pattern for each identification type, which exists in the plurality of data processing areas. It is also possible to obtain an input pattern and a teacher pattern from experimental data by using a function of performing a calculation process for obtaining a representative value for a plurality of data to be obtained.
It is possible to select from multiple calculation methods (maximum value, average value, minimum value, etc.), and to perform the calculation processing to generate a pattern with a small amount of data for experimental data and to perform network learning. Next, the processing speed at the stage of pattern recognition for an unknown input pattern may be improved.

【0014】[0014]

【作用】前記のように構成される、本発明に係るニュー
ラルネットワークシステムにおけるパターン生成方法は
次のように作用する。ニューラルネットワークシステム
におけるパターン生成方法において、教師パターンと入
力パターンとを生成するために設定された複数個のデー
タ処理領域では、その処理値を入力・保持すると共に、
そのデータ処理領域内に存在する複数のデータに対して
代表値を求める演算処理を行い、予め設定された順番で
前記各データ処理領域の処理値を出力する。前記複数個
のデータ処理領域には、任意の次元に対して経験的な固
有技術による任意の位置に任意の大きさで設定すること
もでき、前記複数個のデータ処理領域で、その処理値を
入力・保持する機能を用いて、前記各データ処理領域
に、経験的な値を入力することにより、識別種類別の教
師パターンを得ることもでき、前記複数個のデータ処理
領域内に存在する複数のデータに対して、代表値を求め
る演算処理を行う機能を用い、実験データから入力パタ
ーンと選択的に教師パターンとを得ることこともでき、
前記代表値を求める演算処理方法は、複数の演算方法
(最大値、平均値、最小値等)から選択できると共に、
その演算処理方法を行うことにより、実験データに対し
て少ないデータ量でパターンを生成し、ネットワークの
学習を行い、次に、未知の入力パターンを認識すること
ができる。
The pattern generating method in the neural network system according to the present invention, which is configured as described above, operates as follows. In the pattern generation method in the neural network system, in the plurality of data processing areas set to generate the teacher pattern and the input pattern, the processed values are input and held, and
Arithmetic processing for obtaining a representative value is performed on a plurality of data existing in the data processing area, and the processed value of each data processing area is output in a preset order. In the plurality of data processing areas, it is possible to set an arbitrary size in an arbitrary position by an empirical unique technique for an arbitrary dimension, and the processing value is set in the plurality of data processing areas. By inputting an empirical value to each of the data processing areas by using the input / hold function, a teacher pattern for each identification type can be obtained, and a plurality of patterns existing in the plurality of data processing areas can be obtained. It is also possible to obtain the input pattern and the teacher pattern from the experimental data by using the function of performing the arithmetic processing for obtaining the representative value for the data of
The calculation processing method for obtaining the representative value can be selected from a plurality of calculation methods (maximum value, average value, minimum value, etc.),
By performing the arithmetic processing method, it is possible to generate a pattern with a small amount of data for experimental data, perform network learning, and then recognize an unknown input pattern.

【0015】[0015]

【実施例】次に、本発明に係るニューラルネットワーク
システムにおけるパターン生成方法の実施例について添
付図面を参照して説明する。図1は、本発明に係るニュ
ーラルネットワークシステムにおけるパターン生成方法
を適用する、円筒形溶接部品を示す図で、この円筒形溶
接部品の全周溶接部に発生する溶接欠陥の種類を判別す
るための一実施例を図2〜図6により説明する。図1に
おいて、1は円筒形溶接部品を構成する第1部材、2は
同じく第2部材、3は第1部材1と第2部材2との間に
形成される全周溶接部、4は裏当材である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a pattern generating method in a neural network system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a cylindrical welded part to which a pattern generation method in a neural network system according to the present invention is applied, and is used to determine the type of welding defect occurring in the entire circumference welded part of the cylindrical welded part. One embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, 1 is a first member constituting a cylindrical welded part, 2 is a second member, 3 is an entire circumference welded portion formed between the first member 1 and the second member 2, and 4 is a back surface. This material.

【0016】図2は、認識対象である円筒形溶接部品の
全周溶接部の形状をコンピュータにパラメータ入力で定
義し、表示・確認するための開先形状を示す図である。
図2において、5は全周溶接部の開先形状、α1は第1
部材の開先角、α2は第2部材の開先角、H1は第1部
材の開先高さ、H2は第2部材の開先高さ、H3は開先
のルート高さ、Rは開先のルート円半径である。図3
は、図2に示すコンピュータにパラメータ入力された開
先形状を、複数の区画部(以後、「データ処理領域」と
いう)に区画した実施例を示す図である。図3におい
て、図2に示す溶接部の開先形状5を含む空間6(超音
波探傷検査により3次元に溶接欠陥エコーが分布する空
間)を定義し、この空間6の内部に経験に基づく任意の
大きさを持ち、任意の場所に存在する複数のデータ処理
領域7を定義する。この実施例では35個のデータ処理
領域7に定義してある。
FIG. 2 is a diagram showing a groove shape for defining and displaying and confirming the shape of the entire circumference welded portion of the cylindrical welded part to be recognized by inputting parameters to the computer.
In FIG. 2, 5 is the groove shape of the entire circumference welded portion, and α1 is the first
The groove angle of the member, α2 is the groove angle of the second member, H1 is the groove height of the first member, H2 is the groove height of the second member, H3 is the groove root height, and R is the groove height. It is the radius of the previous root circle. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which the groove shape that is parameter-input to the computer shown in FIG. 2 is divided into a plurality of dividing portions (hereinafter, referred to as “data processing areas”). In FIG. 3, a space 6 (a space in which welding defect echoes are three-dimensionally distributed by ultrasonic flaw detection) including the groove shape 5 of the welded portion shown in FIG. 2 is defined, and an arbitrary space based on experience is defined in the space 6. , And defines a plurality of data processing areas 7 existing at arbitrary locations. In this embodiment, 35 data processing areas 7 are defined.

【0017】次に、本発明に係るニューラルネットワー
クシステムにおけるパターン生成方法の一実施例につい
て、図4、図5に示すフローチャートを参照して説明す
る。なお、説明を分かり易くするために各用語の後の
( )内に、本発明に係るニューラルネットワークシ
ステムを溶接欠陥種類の検出に適用した場合の用語を付
記する。図4は、本発明の一実施例における特徴量(以
後、「パターン」という)生成方法の設定フローチャー
トを示す図で、教師パターンの生成、および未知のパタ
ーン認識に共通するフローチャートである。図5は、本
発明の一実施例における教師パターンの生成フローチャ
ートを示す図である。
Next, an embodiment of the pattern generating method in the neural network system according to the present invention will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. In addition, in order to make the explanation easy to understand, the terminology when the neural network system according to the present invention is applied to the detection of the welding defect type is added in parentheses after each term. FIG. 4 is a diagram showing a setting flow chart of a feature quantity (hereinafter, referred to as “pattern”) generation method in one embodiment of the present invention, which is common to generation of a teacher pattern and recognition of an unknown pattern. FIG. 5 is a diagram showing a teacher pattern generation flowchart in one embodiment of the present invention.

【0018】先ず、図4に示すパターン生成方法の設定
フローチャートのコンピュター処理について説明する。
フローが開始されると、ステップS1では、認識対象
(溶接部)の〔形状〕を定義してメモリに保存する。ス
テップS2では、ステップS1で定義した認識対象の形
状内部を複数の区画部(以後、データ処理領域という)
〔N〕に分割し、このデータ処理領域で構成する集合体
の名称〔Name〕を設定してメモリに保存する。ステ
ップS1の〔形状〕、ステップS2のデータ処理領域
〔N〕は、通常、ディスプレーにて表示・確認した後メ
モリに保存される。ステップS3では、ステップS2の
全データ処理領域〔i=1〜N〕に対して始点の位置
〔X(i),Y(i),Z(i)〕と、データ処理領域
のサイズ〔x(i),y(i),z(i)〕を設定して
メモリに保存する。ステップS4では、前記データ処理
領域内における代表値(超音波エコーレベルの代表値)
演算方法〔S〕を設定する。すなわち、代表値が最大値
であれば、S=1、代表値が平均値であれば、S=2、
代表値が最小値であれば、S=3と設定してメモリに保
存する。ステップS5では、前記全データ処理領域〔i
=1〜N〕に対して代表値を出力する順番〔D(j=1
〜N)〕を設定してメモリに保存する。以上のステップ
S1〜ステップS5によりパターン生成方法の設定フロ
ーを終了する。
First, the computer processing of the setting flow chart of the pattern generation method shown in FIG. 4 will be described.
When the flow is started, in step S1, the [shape] of the recognition target (welded portion) is defined and stored in the memory. In step S2, the inside of the shape of the recognition target defined in step S1 is divided into a plurality of partition parts (hereinafter referred to as data processing areas).
The data is divided into [N], and the name [Name] of the aggregate formed by this data processing area is set and stored in the memory. The [shape] of step S1 and the data processing area [N] of step S2 are normally stored in the memory after being displayed and confirmed on the display. In step S3, the start point position [X (i), Y (i), Z (i)] and the size of the data processing area [x ( i), y (i), z (i)] are set and stored in the memory. In step S4, the representative value in the data processing area (representative value of ultrasonic echo level)
Set the calculation method [S]. That is, if the representative value is the maximum value, S = 1, and if the representative value is the average value, S = 2,
If the representative value is the minimum value, S = 3 is set and stored in the memory. In step S5, the entire data processing area [i
= 1 to N], the order of outputting representative values [D (j = 1
~ N)] is set and stored in the memory. The setting flow of the pattern generation method is completed by the above steps S1 to S5.

【0019】次に、図5に示す教師パターンの生成フロ
ーチャートのコンピュター処理について説明する。フロ
ーが開始されると、ステップS11では、図4のステッ
プS1でコンピュータメモリーに保存した認識対象(溶
接部)の〔形状〕と、データ処理領域からなる集合体
〔Name,N〕を選択して演算処理装置に読込む。ス
テップS12では、ステップS11同様に、図4のステ
ップS2でコンピュータメモリーに保存した全データ処
理領域〔i=1〜N〕に対して、始点の位置〔X
(i),Y(i),Z(i)〕、サイズ〔x(i),y
(i),z(i)〕と、データ処理領域内における代表
値演算方法〔S〕、全データ処理領域〔i=1〜N〕に
対して代表値を出力する順番〔D(j=1〜N)〕を選
択して演算処理装置に読込む。この演算処理装置に読込
み後は、全データ処理領域〔J=1〜N〕、代表値を出
力する順番〔D(J=1〜N)〕と表す。ステップS1
3では、識別種類(溶接欠陥の種類)の名称(ブローホ
ール等)〔Kname〕を設定する。ステップS14で
は、教師パターンの作成数〔H=1〜NN〕(例えば、
ブローホールを示す教師パターンの数)を設定する。ス
テップS15では、教師パターンの出力用配列を設定す
る。この教師パターンの出力用配列は〔H=1〜NN〕
と〔J=1〜N〕の関数〔T(H=1〜NN,J=1〜
N)〕となる。ステップS16では、教師パターンの作
成方法を、1:経験値の入力により設定するか、2:実
験データから設定するかのいずれかを選択する。
Next, the computer processing of the teacher pattern generation flowchart shown in FIG. 5 will be described. When the flow is started, in step S11, the [shape] of the recognition target (welding part) stored in the computer memory in step S1 of FIG. 4 and the aggregate [Name, N] including the data processing area are selected. Read into the processing unit. In step S12, as in step S11, the start point position [X] is set for all data processing areas [i = 1 to N] saved in the computer memory in step S2 of FIG.
(I), Y (i), Z (i)], size [x (i), y
(I), z (i)], a representative value calculation method [S] in the data processing area, and an order [D (j = 1) for outputting representative values to all data processing areas [i = 1 to N]. ~ N)] is selected and read into the arithmetic processing unit. After being read into this arithmetic processing unit, the entire data processing area [J = 1 to N] and the order of outputting representative values [D (J = 1 to N)] are represented. Step S1
In 3, the name (blowhole etc.) [Kname] of the identification type (welding defect type) is set. In step S14, the number of created teacher patterns [H = 1 to NN] (for example,
Number of teacher patterns indicating blowholes) is set. In step S15, the output array of the teacher pattern is set. The output array of this teacher pattern is [H = 1 to NN]
And a function [J = 1 to N] [T (H = 1 to NN, J = 1 to
N)]. In step S16, the method of creating the teacher pattern is set either by inputting an experience value or by setting it from experimental data.

【0020】経験値の入力により教師パターンを設定す
る場合には、ステップS17で、全データ処理領域〔J
=1〜N〕に対して〔経験値(超音波エコーレベル)=
P〕を定義して出力用配列に格納する。この〔経験値=
P〕は〔J=1〜N〕の関数、P=T(J)となる。ス
テップS18では、教師パターンの作成数〔H=1〜N
N〕のそれぞれについて、ステップS17の処理を教師
パターンの作成数〔H=1〜NN〕だけ繰り返す。すな
わち、〔経験値=P〕は〔H=1〜NN〕と〔J=1〜
N〕の関数、P=T(H,J)となる。ステップS24
では、教師パターン出力用配列〔T(H=1〜NN,J
=1〜N〕に設定された代表値を出力する順番〔D(K
=1〜N)〕=〔J〕に従い、図8に示す教師信号管理
装置65のメモリに出力して保存する。ステップS25
では、ステップS24で教師信号管理装置65のメモリ
に保存した〔教師パターン〕に識別種類(溶接欠陥の種
類)の名称(ブローホール等)〔Kname〕を付加し
て保存する。
When the teacher pattern is set by inputting the experience value, in step S17, the entire data processing area [J
= 1 to N] [empirical value (ultrasonic echo level) =
P] and store it in the output array. This [experience value =
P] is a function of [J = 1 to N] and P = T (J). In step S18, the number of teacher patterns created [H = 1 to N
N], the process of step S17 is repeated for the number of teacher patterns created [H = 1 to NN]. That is, [experience value = P] is [H = 1 to NN] and [J = 1 to 1]
N], P = T (H, J). Step S24
Then, the teacher pattern output array [T (H = 1 to NN, J
= 1 to N], the order of outputting representative values [D (K
= 1 to N)] = [J], the data is output to and stored in the memory of the teacher signal management device 65 shown in FIG. Step S25
Then, the name (blowhole etc.) [Kname] of the identification type (type of welding defect) is added to the [teaching pattern] stored in the memory of the teaching signal management device 65 in step S24 and the result is stored.

【0021】以上のステップS11〜ステップS18、
およびステップ24,25により経験値の入力による教
師パターンの生成フローを終了する。このようにして、
図7に示す教師信号管理装置65のメモリに保存された
教師パターンにより、図7に示す従来の技術と同様にし
て未知のパターン認識(溶接欠陥種類の検出)を行うこ
とができる。
The above steps S11 to S18,
Then, in steps 24 and 25, the flow of generating the teacher pattern by inputting the experience value ends. In this way,
With the teacher pattern stored in the memory of the teacher signal management device 65 shown in FIG. 7, unknown pattern recognition (welding defect type detection) can be performed as in the conventional technique shown in FIG.

【0022】また、実験データから教師パターンを設定
する場合には、ステップS19で、所定のメモリに保存
されている、予め収集された実験データ(超音波エコー
レベル)を演算処理装置に読込み、ディスプレーに表示
して識別種類(溶接欠陥の種類)の教師パターンとして
適切な実験データかどうかを確認しながら選択する。ス
テップS20では、ステップS19で選択した実験デー
タの中で、集合体のデータ処理領域〔J=1〜N〕へ教
師パターンを入力するための〔起点(Xs,Ys,Z
s)〕を選択する。ステップS21では、ステップS2
0で選択した〔起点(Xs,Ys,Zs)〕から集合体
のデータ処理領域〔J=1〜N〕の始点〔X(J),Y
(J),Z(J)〕を求め、データ処理領域のサイズ
〔x(J),y(J),z(J)〕内に存在する〔実験
データ〕(超音波エコーレベル)に対して、そのデータ
処理領域内の〔代表値=P〕(超音波エコーレベルの最
大値)の演算〔S〕を行い、〔代表値=P〕を求め、出
力用配列に格納する。ステップS22では、ステップS
21の処理を全データ処理領域〔J=1〜N〕に対して
繰り返す。すなわち、〔代表値=P〕は〔J=1〜N〕
の関数、P=T(J)となる。ステップS23では、ス
テップS20〜ステップS22の処理を教師パターンの
作成数〔H=1〜NN〕だけ繰り返す。すなわち、〔代
表値=P〕は〔H=1〜NN〕と〔J=1〜N〕の関
数、P=T(H,J)となる。ステップS24では、教
師パターン出力用配列〔T(H=1〜NN,J=1〜
N)〕に設定された代表値を出力する順番〔D(K=1
〜N)〕=〔J〕に従い、図8に示す教師信号管理装置
65のメモリに出力して保存する。ステップS25で
は、ステップS24でメモリに保存した〔教師パター
ン〕に識別種類(溶接欠陥の種類)の名称(ブローホー
ル等)〔Kname〕を付加して保存する。
Further, in the case of setting the teacher pattern from the experimental data, the experimental data (ultrasonic echo level) previously collected and stored in a predetermined memory is read into the arithmetic processing unit and displayed in step S19. Is displayed on the screen, and is selected while confirming whether the experimental data is appropriate as a teacher pattern for the identification type (type of welding defect). In step S20, among the experimental data selected in step S19, [starting point (Xs, Ys, Z
s)] is selected. In step S21, step S2
The starting point [X (J), Y of the data processing area [J = 1 to N] of the aggregate from the [starting point (Xs, Ys, Zs)] selected with 0.
(J), Z (J)] is obtained, and for [experimental data] (ultrasonic echo level) existing within the size [x (J), y (J), z (J)] of the data processing area. , [Representative value = P] (maximum value of ultrasonic echo level) in the data processing area is calculated [S] to obtain [representative value = P] and stored in the output array. In step S22, step S
21 is repeated for all data processing areas [J = 1 to N]. That is, [representative value = P] is [J = 1 to N]
, P = T (J). In step S23, the processes of steps S20 to S22 are repeated for the number of created teacher patterns [H = 1 to NN]. That is, [representative value = P] is a function of [H = 1 to NN] and [J = 1 to N], and P = T (H, J). In step S24, the teacher pattern output array [T (H = 1 to NN, J = 1 to
N)], the order of outputting representative values [D (K = 1
~ N)] = [J], the data is output to and stored in the memory of the teacher signal management device 65 shown in FIG. In step S25, the name (blowhole or the like) [Kname] of the identification type (welding defect type) is added to the [teaching pattern] saved in the memory in step S24 and saved.

【0023】以上のステップS11〜ステップS16、
およびステップ19〜25により実験データの入力によ
る教師パターンの生成フローを終了する。このようにし
て、図7に示す教師信号管理装置65のメモリに保存さ
れた教師パターンにより、図7に示す従来の技術と同様
にして未知のパターン認識(溶接欠陥種類の検出)を行
うことができる。
The above steps S11 to S16,
Then, steps 19 to 25 terminate the flow of generating a teacher pattern by inputting experimental data. In this manner, unknown pattern recognition (welding defect type detection) can be performed by the teacher pattern stored in the memory of the teacher signal management device 65 shown in FIG. 7 in the same manner as in the conventional technique shown in FIG. it can.

【0024】図6は、各溶接欠陥の種類に対応する教師
信号の作成例を示す図で、(A)は複数のデータ処理領
域からなる集合体の基本形を示す図、(B)は(A)に
示す基本形にピンホールの教師信号を入力した例を示す
図、(C)は同じくブローホールの教師信号を入力した
例を示す図である。図6(A)にはコンピュータメモリ
ーに記憶された35個のデータ処理領域からなる集合体
の溶接部断面が示されており、各データ処理領域には番
号が付されている。(B)に示す35個のデータ処理領
域の中で、黒塗り部の各データ処理領域、領域23と、
領域13と、領域7と、領域19とに、それぞれ10
%,20%,30%の3水準の超音波エコーレベルを入
力することにより、計4×3=12パターンの教師信号
が作成される。(C)に示す35個のデータ処理領域の
中で、黒塗り部の各データ処理領域、領域12,14,
18,22,24と、領域7,9,13,17,19
と、領域14,17と、領域12,19とに10%,2
0%,30%,40%の4水準の超音波エコーレベルを
入力することにより、計4×4=16パターンの教師信
号が作成される。すなわち、前記図6(B)に示す12
パターンの教師信号に該当する入力信号はいずれもピン
ホールと判断され、また、図6(C)に示す16パター
ンの教師信号に該当する入力信号はいずれもブローホー
ルと判断される。
FIG. 6 is a diagram showing an example of creating a teacher signal corresponding to each type of welding defect. FIG. 6A is a diagram showing a basic shape of an aggregate composed of a plurality of data processing areas, and FIG. FIG. 7A is a diagram showing an example in which a pinhole teacher signal is input to the basic form shown in FIG. 8C, and FIG. 9C is a diagram showing an example in which a blowhole teacher signal is similarly input. FIG. 6A shows a cross section of a welded portion of an assembly of 35 data processing areas stored in a computer memory, each data processing area being numbered. Of the 35 data processing areas shown in (B), each data processing area of the black-painted portion, the area 23,
10 in each of the area 13, the area 7, and the area 19.
By inputting three ultrasonic echo levels of%, 20% and 30%, a total of 4 × 3 = 12 patterns of teacher signals are created. Of the 35 data processing areas shown in (C), each data processing area of the black-painted portion, areas 12, 14,
18,22,24 and areas 7,9,13,17,19
10%, 2 in the areas 14 and 17 and 12 and 19
By inputting four ultrasonic echo levels of 0%, 30% and 40%, a total of 4 × 4 = 16 patterns of teacher signals are created. That is, 12 shown in FIG.
Any input signal corresponding to the pattern teacher signal is determined to be a pinhole, and any input signal corresponding to the 16 pattern teacher signals shown in FIG. 6C is determined to be a blowhole.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】表1は、図6(B)に示すピンホールの教
師信号の出力例を示す図で、表1におけるデータの数値
は、基準エコーレベル(=127%)に対する各データ
処理領域の最大エコーレベルEの割合(=E/127)
を示す。すなわち、No.1は、領域23に超音波エコ
ーレベル20%(=20/127=0.157)を入力
した教師パターンに対応する出力、No.2は領域23
に超音波エコーレベル30%(=30/127=0.2
36)を入力した教師パターンに対応する出力、No.
3は領域7に超音波エコーレベル10%(=10/12
7=0.079)を入力した教師パターンに対応する出
力である。
Table 1 is a diagram showing an output example of the pinhole teacher signal shown in FIG. 6B. The numerical values of the data in Table 1 are the maximum of each data processing area with respect to the reference echo level (= 127%). Echo level E ratio (= E / 127)
Indicates. That is, No. No. 1 is an output corresponding to the teacher pattern in which the ultrasonic echo level 20% (= 20/127 = 0.157) is input to the area 23, No. 1 2 is area 23
Ultrasonic echo level 30% (= 30/127 = 0.2
36), the output corresponding to the input teacher pattern, No.
3 is the area 7 where the ultrasonic echo level is 10% (= 10/12
7 = 0.079) is the output corresponding to the input teacher pattern.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によるときは
次のような効果を得ることができる。 (1) 識別種類が多い場合でも、教師信号を作成する
ために多数のテストピースを必要とすることなく、その
ための費用発生を抑えることができる。 (2)また、例えば、溶接部の特定の範囲に散在するブ
ローホール等の溶接欠陥の特徴を正しく表現するために
は、特定の範囲に大きな区画を設定し、溶接部の特定の
範囲に密集する溶接欠陥の特徴を正しく表現する小さな
区画を設定することにより、溶接欠陥の特徴を正しく表
現できるようになる。 (3)前記特徴量には最大値を採用したり、場合によっ
ては最小値や平均値を採用することにより、認識対象に
応じて正しく特徴を表現できるようにすると共に、代表
値を採用することによって、処理する情報量を減少させ
て処理速度の向上を図ることができる。
As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Even if there are many types of identification, a large number of test pieces are not required to create a teacher signal, and the cost for that can be suppressed. (2) In addition, for example, in order to correctly express the characteristics of welding defects such as blowholes scattered in a specific range of the welded portion, a large section is set in the specific range so that the welded portion is densely packed in the specific range. By setting a small section that correctly expresses the characteristics of the welding defect, the characteristics of the welding defect can be correctly expressed. (3) By adopting a maximum value, or in some cases a minimum value or an average value, as the feature amount, a feature can be correctly expressed according to a recognition target, and a representative value is adopted. Thus, the amount of information to be processed can be reduced and the processing speed can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のニューラルネットワークシステムにお
けるパターン生成方法を適用する、円筒部品の一部断面
を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a partial cross section of a cylindrical part to which a pattern generation method in a neural network system of the present invention is applied.

【図2】本発明の認識対象である円筒部品の全周溶接部
の形状をコンピュータにパラメータ入力で定義し、表示
・確認するための開先形状を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a groove shape for defining and displaying / confirming the shape of the entire circumference welded portion of the cylindrical part which is a recognition target of the present invention by inputting parameters to a computer.

【図3】図2に示す、コンピュータにパラメータ入力さ
れた開先形状を含む空間を複数のデータ処理領域に区画
した実施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which the space shown in FIG. 2 including a groove shape parameter-input to a computer is divided into a plurality of data processing areas.

【図4】本発明の一実施例における、パターン生成方法
の設定フローチャートを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a setting flowchart of a pattern generation method according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における、教師パターンの生
成フローチャートを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a flowchart for generating a teacher pattern according to an embodiment of the present invention.

【図6】各溶接欠陥の種類に対応する教師信号の作成例
を示す図で、(A)は複数のデータ処理領域の基本形を
示す図、(B)はピンホールの入力例を示す図、(C)
はブローホールの入力例を示す図である。
6A and 6B are diagrams showing an example of creating a teacher signal corresponding to each type of welding defect, FIG. 6A is a diagram showing a basic shape of a plurality of data processing regions, and FIG. 6B is a diagram showing an input example of a pinhole; (C)
FIG. 4 is a diagram showing an input example of a blowhole.

【図7】第1の従来の技術における原理構成を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a principle configuration in a first conventional technique.

【図8】第1の従来の技術における溶接欠陥検査システ
ムの構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a welding defect inspection system in a first conventional technique.

【図9】第1の従来の技術における溶接部の区画構成を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a partition structure of a welded portion in the first conventional technique.

【図10】第1の従来の技術におけるネットワークデー
タ処理機能を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a network data processing function in the first conventional technique.

【図11】第2の従来の技術における教師信号の詳細説
明図で、(A)は教師信号を示す図、(B)は入力信号
を示す図、(C)は入力信号の処理を示す図である。
11A and 11B are detailed explanatory diagrams of a teacher signal in the second conventional technique, where FIG. 11A shows a teacher signal, FIG. 11B shows an input signal, and FIG. 11C shows processing of an input signal. Is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・第1部材 2・・・第2部材 3・・・全周溶接部 4・・・裏当材 5・・・開先形状 6・・・開先形状5を含む空間 7・・・データ処理領域 α1・・・第1部材の開先角 α2・・・第2部材の開先角 H1・・・第1部材の開先高さ H2・・・第2部材の開先高さ H3・・・開先ルート高さ R・・・開先のルート円半径 S1・・・認識対象の形状定義、保存 S2・・・集合体の名称とデータ処理領域の設定、保存 S3・・・全データ処理領域の始点の位置と、サイズの
設定、保存 S4・・・データ処理領域の代表値演算方法の選択、保
存 S5・・・全データ処理領域の代表値出力順番の設定、
保存 S11・・・認識対象の形状と集合体の選択、読込 S12・・・S3〜S5の設定値の読込 S13・・・識別種類の名称の設定 S14・・・教師パターン作成数の設定 S15・・・教師パターン出力用配列の設定 S16・・・教師パターン作成方法の選択 S17・・・全データ処理領域の経験値の定義と、その
経験値の出力用配列への格納 S18・・・S17の教師パターン作成数だけの繰返し S19・・・実験データの読込・表示と、教師パターン
に適した実験データの選択 S20・・・S19で選択した実験データの中で、デー
タ処理領域へ教師パターンを入力する起点の選択 S21・・・S20で選択した起点からデータ処理領域
の始点を求め、データ処理領域のサイズ内にある実験デ
ータの代表値演算 S22・・・S21の全データ処理領域だけの繰返し S23・・・S20〜S22の教師パターン作成数だけ
の繰返し S24・・・教師パターン出力用配列に設定された経験
値、または代表値をメモリーに順番に出力・保存 S25・・・S24で保存した教師パターンに識別種類
の名称を付加・保存
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st member 2 ... 2nd member 3 ... Full circumference welding part 4 ... Backing material 5 ... Groove shape 6 ... Space containing groove shape 5 ... Data processing area α1 ... Grating angle of first member α2 ... Grating angle of second member H1 ... Gating height of first member H2 ... Gating height of second member H3 ... Height of groove root R ... Radius of root circle of groove S1 ... Define and save shape of recognition target S2 ... Set and save name of aggregate and data processing area S3 ... Position and size of start point and size of all data processing areas, save S4 ... Select and save representative value calculation method of data processing area S5 ... Set representative value output order of all data processing areas,
Save S11 ... Select and read shape and aggregate of recognition target S12 ... Read setting values of S3 to S5 S13 ... Set name of identification type S14 ... Set number of teacher patterns created S15. ..Setting of teacher pattern output array S16 ... Selection of teacher pattern creation method S17 ... Definition of experience values of all data processing areas and storage of the experience values in the output array S18 ... S17 Repeat as many as the number of teacher patterns created S19 ... Read / display experimental data and select experimental data suitable for teacher pattern S20 ... Enter the teacher pattern in the data processing area among the experimental data selected in S19 Selection of starting point to be performed S21 ... Obtaining a starting point of the data processing area from the starting point selected in S20 and calculating a representative value of experimental data within the size of the data processing area S22 ... S2 Repeat only for all data processing areas of S23 ... Repeat as many times as the number of teacher patterns created in S20 to S22 S24 ... Output / save the experience values or representative values set in the teacher pattern output array in order to the memory S25 ... Adds / saves the name of the identification type to the teacher pattern saved in S24

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つまたは複数の入力と、この入力に乗
算されるべき内部状態値とを受け取って積和を得ると共
に、この積和値を規定関数によって変換して最終出力を
得る基本ユニットを基本単位にして、この基本ユニット
のネットワーク接続から構成されるネットワーク構成デ
ータ処理手段を使用して、予め設定された識別種類別の
教師パターンによりネットワークの学習を行う段階と、
次に、学習済のネットワークを用いて未知の入力パター
ンに対するパターン認識を行う段階とよりなるニューラ
ルネットワークシステムにおけるパターン生成方法にお
いて、教師パターンと入力パターンとを生成するため
に、複数個のデータ処理領域を設定し、その各データ処
理領域では処理値を入力保持する機能と、処理領域内に
存在する複数のデータに対して代表値を求める演算処理
を行う機能とを有し、予め設定された順番で前記各デー
タ処理領域の処理値を出力することを特徴とするニュー
ラルネットワークシステムにおけるパターン生成方法。
1. A basic unit that receives one or a plurality of inputs and an internal state value to be multiplied by the inputs to obtain a product sum, and transforms the product sum value by a prescribed function to obtain a final output. A basic unit as a basic unit, and using a network configuration data processing means composed of a network connection of the basic unit, learning the network by a preset teacher pattern for each identification type,
Next, in a pattern generation method in a neural network system, which comprises the step of performing pattern recognition for an unknown input pattern using a learned network, a plurality of data processing regions are generated in order to generate a teacher pattern and an input pattern. Has a function of inputting and holding a processed value in each data processing area and a function of performing a calculation processing for obtaining a representative value for a plurality of data existing in the processing area. A method for generating a pattern in a neural network system, wherein the processed value of each of the data processing areas is output.
【請求項2】 請求項1記載の複数個のデータ処理領域
は、任意の次元に対して、経験的な固有技術による任意
の位置に、任意の大きさで設定可能であることを特徴と
するニューラルネットワークシステムにおけるパターン
生成方法。
2. The plurality of data processing areas according to claim 1 can be set in arbitrary dimensions, at arbitrary positions by empirical unique techniques, with respect to arbitrary dimensions. Pattern generation method in neural network system.
【請求項3】 請求項1記載の複数個のデータ処理領域
で、その処理値を入力保持する機能を用い、前記各デー
タ処理領域に、経験的な値を入力することにより、識別
種類別の教師パターンを得ることを特徴とするニューラ
ルネットワークシステムにおけるパターン生成方法。
3. A plurality of data processing areas according to claim 1, wherein the function of inputting and holding the processing values is used, and empirical values are input to each of the data processing areas, thereby identifying each type of identification. A pattern generation method in a neural network system characterized by obtaining a teacher pattern.
【請求項4】 請求項1記載の複数個のデータ処理領域
内に存在する複数のデータに対して、代表値を求める演
算処理を行う機能を用い、実験データから入力パターン
と選択的に教師パターンとを得ることを特徴とするニュ
ーラルネットワークシステムにおけるパターン生成方
法。
4. A teacher pattern is selectively selected from experimental data as an input pattern by using a function of performing arithmetic processing for obtaining a representative value for a plurality of data existing in a plurality of data processing areas according to claim 1. A method for generating a pattern in a neural network system, characterized in that
【請求項5】 請求項4記載の代表値を求める演算処理
方法は、複数の演算方法(最大値、平均値、最小値等)
から選択できると共に、その演算処理を行うことにより
実験データに対して少ないデータ量でパターンを生成
し、ネットワークの学習を行う段階と、次に、未知の入
力パターンに対するパターン認識を行う段階の処理速度
を向上させることを特徴とするニューラルネットワーク
システムにおけるパターン生成方法。
5. The calculation processing method for obtaining a representative value according to claim 4, is a plurality of calculation methods (maximum value, average value, minimum value, etc.).
The processing speed at the stage of learning a network by generating a pattern with a small amount of data for experimental data by performing the arithmetic processing and the step of performing pattern recognition for an unknown input pattern next time. A method for generating patterns in a neural network system, which is characterized by improving
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