JPWO2017150286A1 - システム分析装置、システム分析方法、及び、プログラム - Google Patents

システム分析装置、システム分析方法、及び、プログラム Download PDF

Info

Publication number
JPWO2017150286A1
JPWO2017150286A1 JP2018503062A JP2018503062A JPWO2017150286A1 JP WO2017150286 A1 JPWO2017150286 A1 JP WO2017150286A1 JP 2018503062 A JP2018503062 A JP 2018503062A JP 2018503062 A JP2018503062 A JP 2018503062A JP WO2017150286 A1 JPWO2017150286 A1 JP WO2017150286A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
history information
time
abnormal
sensors
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.)
Granted
Application number
JP2018503062A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6777142B2 (ja
Inventor
昌尚 棗田
昌尚 棗田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of JPWO2017150286A1 publication Critical patent/JPWO2017150286A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6777142B2 publication Critical patent/JP6777142B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0275Fault isolation and identification, e.g. classify fault; estimate cause or root of failure
    • G05B23/0281Quantitative, e.g. mathematical distance; Clustering; Neural networks; Statistical analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D9/00Recording measured values
    • G01D9/005Solid-state data loggers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0221Preprocessing measurements, e.g. data collection rate adjustment; Standardization of measurements; Time series or signal analysis, e.g. frequency analysis or wavelets; Trustworthiness of measurements; Indexes therefor; Measurements using easily measured parameters to estimate parameters difficult to measure; Virtual sensor creation; De-noising; Sensor fusion; Unconventional preprocessing inherently present in specific fault detection methods like PCA-based methods
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/024Quantitative history assessment, e.g. mathematical relationships between available data; Functions therefor; Principal component analysis [PCA]; Partial least square [PLS]; Statistical classifiers, e.g. Bayesian networks, linear regression or correlation analysis; Neural networks
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G05B23/0254Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a quantitative model, e.g. mathematical relationships between inputs and outputs; functions: observer, Kalman filter, residual calculation, Neural Networks
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0267Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

システム分析装置(100)は、対象となるシステム(200)に備えられた複数のセンサ(21)それぞれが出力したセンサ値に基づいて、センサそれぞれの履歴情報を生成する、履歴情報生成部(14)と、生成された履歴情報に基づいて、複数のセンサ(21)それぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、出力部(16)と、を備えている。

Description

本発明は、システムの状態を分析する、システム分析装置、システム分析方法、およびこれらを実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
近年、システムの構成要素から得られるセンサデータに基づいて、システムの状態を分析する、システム分析装置が利用されている。このようなシステム分析装置による分析処理は、システムを安全かつ効率的に運用する目的で行われる。また、その分析処理のひとつに、センサデータを多変量解析することにより、システムの異常を検知する処理がある。このような分析処理では、システム分析装置は、システムの異常を検知すると、異常の発生を、運用者及びシステムに通知する。この結果、異常又は異常の予兆が早期に検知され、対策の初動が早められるので、被害を最小化することが可能となる。
分析処理の対象となるシステムとしては、例えば、ICT(Information and Communication Technology)システム、化学プラント、発電所、動力設備等、相互に影響を及ぼしあう要素から構成される、まとまり又は仕組みが挙げられる。
ところで、システム分析装置には、システム分析装置がシステムの異常を検知した場合、原因特定に資する情報を提供するものが存在する。提供される情報の一つとして、異常に関連するセンサ名が挙げられる。特許文献1及び2は、このような異常に関連するセンサ名を運用者及びシステムに通知する技術を開示している。
具体的には、特許文献1は、プロセス監視診断装置を開示している。特許文献1に開示されているプロセス監視診断装置は、システム分析装置が異常を検知した時点での異常度の高いセンサ名を、異常に関連するセンサ名として提供する。
また、特許文献2は、時系列データ処理装置を開示している。特許文献2に開示された時系列データ処理装置は、一定期間の時系列データから、異常伝播順を推定し、そして、異常に関連するセンサ名を、推定した異常伝播順に並べ替えて提供する。
特開2014−96050号公報 特開2014−115714号公報
しかしながら、上記特許文献1及び2に開示された装置は、複数種類の異常及び異常の予兆を含む事象が検知された場合に、検知された複数の事象を混同して出力してしまう。このため、上記特許文献1及び2に開示された装置においては、運用者及びシステムが適切に状況を把握できないという問題がある。
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、分析対象となるシステムにおいて、複数の事象が発生した場合に、各事象を分離して、各事象に対応する情報を出力し得る、システム分析装置、システム分析方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるシステム分析装置は、
対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、履歴情報生成部と、
生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、出力部と、
を備えている、ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるシステム分析方法は、
(a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
(b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする。
更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
コンピュータに、
(a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
(b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録していることを特徴とする。
以上のように、本発明によれば、分析対象となるシステムにおいて、複数の事象が発生した場合に、各異常を分離して、各事象に対応する情報を出力することができる。
図1は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置の概略構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置の具体的構成を示すブロック図である。 図3は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置による出力結果の一例を示す図である。 図4は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置による出力結果の一例を示す図である。 図5は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置による出力結果の一例を示す図である。 図6は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置の動作を示すフロー図である。 図7は、本発明の実施の形態2におけるシステム分析装置の具体的構成を示すブロック図である。 図8は、本発明の実施の形態2におけるシステム分析装置の動作を示すフロー図である。 図9は、本発明の実施の形態1および2におけるシステム分析装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における、システム分析装置、システム分析方法、およびプログラムについて、図1〜図3を参照しながら説明する。
[装置構成]
最初に、図1を用いて本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置の概略構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施の形態1におけるシステム分析装置100は、対象となるシステム(以下「分析対象システム」と表記する。)200の分析を行なう装置であり、履歴情報生成部14と、出力部16とを備えている。
履歴情報生成部14は、分析対象システム200に備えられた複数のセンサ21それぞれが出力したセンサ値の処理結果に基づいて、センサ21それぞれの履歴情報を生成する。分析対象システム200に備えられたセンサ21の個数は、4個に限られない。出力部16は、生成された履歴情報に基づいて、各センサ21を1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する。
各センサが出力したセンサ値は、分析対象システム200の構成要素から得られる各種の値である。例えば、センサ値としては、分析対象システム200の構成要素に設けられたセンサを通して取得される計測値が挙げられる。そのような計測値としては、弁の開度、液面高さ、温度、流量、圧力、電流、電圧等が挙げられる。また、センサ値としては、そのような計測値を用いて算出される推定値も挙げられる。更に、センサ値としては、分析対象システム200を所望の稼働状態に変更するために情報処理装置によって発せられる制御信号も挙げられる。
以上のように、本実施の形態では、センサ値の処理結果に基づく履歴情報から得られたセンサ21のグループがユーザに提示される。このとき、複数のセンサ21は事象に応じてグループ分けされている。このため、本実施の形態によれば、分析対象システム200において、複数の事象が発生した場合に、各事象を分離して、各事象に対応する情報を出力することができる。
続いて、図2を用いて、本実施の形態1におけるシステム分析装置の構成について更に具体的に説明する。図2は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置の具体的構成を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施の形態1では、システム分析装置100は、上述した履歴情報生成部14及び出力部16に加えて、状態情報収集部11と、分析モデル取得部12と、異常判定部13と、クラスタリング部15とを備えている。これらの各部については後述する。
また、図2に示すように、システム分析装置100は、ネットワークを介して、分析対象システム200に接続されている。システム分析装置100は、分析対象システム200のセンサ値から、分析対象システム200に発生した異常を分析し、分析結果および付加情報を出力する装置である。なお、図2において、履歴情報生成部14、クラスタリング部15、及び出力部16を囲む破線の矩形は、当該破線で囲まれた各機能ブロックが、異常判定部13が出力した情報に基づいて動作することを表している。
また、本実施の形態1において、分析対象システム200は、1つ以上の装置20を含んでおり、この各装置20が分析の対象となる。以降においては、装置20を「被分析装置」20と表記する。例えば、分析対象システム200の一例としては、発電プラントシステムが挙げられる。この場合、被分析装置20としては、例えば、タービン、給水加熱器、復水器などが挙げられる。また、被分析装置20には、例えば、配管、信号線など、装置間を接続する要素が含まれていてもよい。更に、分析対象システム200は、上述の発電プラントシステムのようにシステム全体であってもよいし、あるシステムにおいてその一部の機能を実現する部分であってもよい。更に、ICT(Information and Communication Technology)システム、化学プラント、発電所、動力設備等、相互に影響を及ぼしあう要素から構成される、まとまり又は仕組みであってもよい。
被分析装置20それぞれにおいては、各被分析装置20が備えるセンサ21が、所定タイミング毎にセンサ値を計測し、計測したセンサ値をシステム分析装置100に送信する。また、本実施の形態1において「センサ」21は、通常の計測機器のようにハードウェアとしての実態があるものだけではなく、ソフトウェア、制御信号の出力元等も含み、これを一括りとして「センサ」と呼ぶこととする。センサ値は、センサから得られる値である。センサ値の例としては、弁の開度、液面高さ、温度、流量、圧力、電流、電圧等、設備に設置された計測機器によって計測される計測値が挙げられる。センサ値の他の例としては、該計測値から算出される推定値、制御信号の値等も挙げられる。以降では、各センサ値は、整数や小数といった数値で表されるものとする。なお、図2においては、1つの被分析装置20に対して1つのセンサ21が設けられているが、1つの被分析装置20に設けられるセンサ21の数は特に限定されるものではない。
また、本実施の形態1では、各被分析装置20から得られるセンサ値に対応するセンサ21ごとに、1つのデータ項目が割り当てられるものとする。また、各分析装置20から同一と見なされるタイミングで収集されたセンサ値の集合を、「状態情報」と表記する。また、状態情報に含まれるセンサ値に対応するデータ項目の集合を、「データ項目群」と表記する。
つまり、本実施の形態1では、状態情報は、複数のデータ項目によって構成される。ここで、「同一と見なされるタイミングで収集される」とは、各被分析装置20で同一時刻または所定範囲内の時刻に計測されることであってもよい。また、「同一と見なされるタイミングで収集される」とは、システム分析装置100による一連の収集処理によって収集されることであってもよい。
また、本実施の形態1では、被分析装置20とシステム分析装置100との間に、被分析装置20が取得したセンサ値を記憶する記憶装置(図2において図示せず)が設けられていてもよい。そのような記憶装置としては、例えば、データサーバ、DCS(Distributed Control System)、SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)、プロセスコンピュータ等が挙げられる。また、このような態様とする場合は、被分析装置20は、任意のタイミングでセンサ値を取得し、取得したセンサ値を記憶装置に記憶させる。そして、システム分析装置100は、記憶装置に記憶されているセンサ値を所定タイミングで読み出すことになる。
ここで、システム分析装置100の各機能ブロックの詳細について以下に説明する。まず、状態情報収集部11は、分析対象システム200から状態情報を収集する。分析モデル取得部12は、分析対象システム200の分析モデルを取得する。
分析モデルは、複数のセンサ21それぞれのセンサ値に応じて各センサが正常及び異常のいずれであるかの判断や、各センサがどのくらい異常になっているかを示す異常度の算出に用いられるモデルであり、分析対象システム200の状態情報を構成する複数のデータ項目の全部又は一部に基づいて構築されている。分析モデルは、状態情報収集部11が収集した状態情報が入力されると、センサ21ごとに正常及び異常の判定や、異常度の算出に用いられるモデルである。
また、分析モデルは、複数のモデルの集合であってもよい。分析モデルが複数のモデルの集合である場合、センサごとの正常または異常の判定の結果は、重複していてもよい。さらに、分析モデル内で重複しているセンサごとの正常または異常の判定の結果は、一貫していなくてもよい。分析モデルは、分析対象システム200について得られた状態情報の時系列に基づいて構築されていてもよい。
更に、分析モデルは、本実施の形態1では、システム分析装置100の記憶装置(図2において図示せず)に格納されていてもよいし、外部から入力されてもよい。前者の場合、分析モデル取得部12は、記憶装置から分析モデルを取得する。一方、後者の場合、分析モデル取得部12は、キーボード等の入力装置、ネットワーク、記録媒体等を介して、外部から分析モデルを取得する。
異常判定部13は、状態情報収集部11によって収集された状態情報に対して、分析モデル取得部12によって取得された分析モデルを適用することにより、センサごとに判定や算出を行ない、その結果を出力する。
履歴情報生成部14は、本実施の形態1では、所定の期間において異常判定部13が出力した結果から、履歴情報を生成する。履歴情報は、所定の期間における、分析モデルに含まれる全センサの異常または正常に関する、時系列データを含んでいる。具体的には、履歴情報は、センサのデータ項目の識別子と、データ項目毎に時系列に沿って取得された正常または異常の判定結果(時系列データ)とを含む。
また、履歴情報は、例えば、次の(1)〜(3)の時系列データを1以上含む。
(1)正常または異常の判定結果の時系列データ。例えば、判定されたデータの時刻毎、または判定されたデータの属する状態情報の時刻毎に、そのデータの判定結果である正常または異常を示す情報を保持するデータを含む。また、例えば1つのセンサに対して複数の正常または異常の判定結果が得られる場合には、それらを統計処理して、1つのセンサに対する正常または異常の判定結果の時系列データが生成されてもよい。このような処理には、センサを点とし、センサ間の関係性(例えば、後述の相関モデル)を線とするグラフ構造に、センサ間の関係性の正常または異常の判定結果を情報として付与したグラフパターンから、センサの正常または異常の判定結果を算出するものがある。このような処理の算出対象は、ある一時刻の判定結果であってもよいし、特定の期間を対象とした判定結果であってもよい。
(2)正常または異常の判定結果から生成した特徴量の時系列データ。例えば、特徴量の時系列データは、正常または異常が連続して発生した期間の長さに関する情報を含む。また、特徴量の時系列データは、例えば、正常又は異常が所定期間において連続的または非連続的に発生した回数を含んでもよい。更に、特徴量の時系列データは、例えば、発生した期間の合計に関する情報を含んでもよい。
(3)センサ値が異常である度合を示す異常度の時系列データ。センサの異常度の時系列データは、センサが異常である度合を推定した値を含む。また、センサの異常度の時系列データは、例えば、所定時刻におけるセンサ値の予測と実測のかい離(予測と実測の差、予測と実測の誤差割合)に関する情報を含んでもよい。更に、センサの異常度の時系列データは、例えば、多変量統計的プロセス管理におけるQ統計量またはT統計量への寄与量を含んでもよい。
また、本実施の形態1では、履歴情報生成部14は、履歴情報を生成するために必要な情報を、上述した異常判定部13だけでなく、分析モデル取得部12から取得してもよい。
クラスタリング部15は、生成された履歴情報に基づいて、複数のセンサ21それぞれを1以上のグループにクラスタリングする。クラスタリング部15は、例えば、履歴情報に含まれる、上述した所定の期間における時系列データに基づいて、分析モデルに含まれるセンサを1以上のグループにクラスタリングする。
具体的には、クラスタリング部15は、k−means、x−means、NMF、Convolutive−NMF、affinity propagation等、データマイニングで用いられるクラスタリングのアルゴリズムを用いて、センサをクラスタリングすることができる。
また、履歴情報に含まれる、上述した所定の期間における時系列データが、各時刻において1次元の特徴量(スカラ値、すなわち例えば異常の継続時間)が定義されたものであるとする。この場合、クラスタリング部15は、上述したデータマイニングで用いられるクラスタリングのアルゴリズムに加えて、データマイニングで用いられる変化点検知または時系列セグメンテーションのアルゴリズムを用いることもできる。なお、他の例において履歴情報に含まれる特徴量は1次元に限られない。
また、クラスタリング部15は、クラスタリングの結果を逐次利用して、複数回クラスタリングを実行してもよい。
出力部16は、例えば、図3に示すように、クラスタリング部15によるクラスタリングで得られたセンサのグループを、ユーザ、例えば、運用者又はシステムに提示する。また、出力部16は、例えば、図4に示すように、センサのグループごとに異常の発生が疑われる時間の範囲を推定した結果を、更に出力してもよい。加えて、出力部16は、センサのグループを異常の発生が疑われる時間の順序関係に応じて並び替え、並び変えた順序で出力を行なってもよい。図3及び図4は、それぞれ、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置による出力結果の一例を示す図である。
更に、本実施の形態1では、出力部16は、センサグループに加えて、注目するセンサグループに属するセンサの、所定の時刻における異常度、その統計値、またはその再計算値を出力してもよい。なお、出力部16によるセンサのグループの提示方法は、特に限定されるものではない。
また、出力部16は、センサ21のグループを、センサ名のリスト形式で提示してもよいし、図5に示すように、クラスタごとに同一番号を付したマーカとしてシステム構成図上に提示してもよい。後者の場合、即ち、センサのグループを、クラスタごとに同一番号を付したマーカとしてシステム構成図上に提示する場合は、出力部16は、クラスタの番号が異常の発生が疑われる時間の順序を示すようにするのが良い。図5も、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置による出力結果の一例を示す図である。なお、図5に示す分析対象システムは、発電プラントシステムである。また、図5において、G1及びG2は、グループに付与されたクラスタ毎の番号である。
更に、出力部16は、センサのグループに含まれるセンサの物理量の種別の割合、及びセンサのグループに含まれるセンサの系統の割合を、PIチャートまたはリストとして提示することもできる。なお、「系統」とは、機能的なシステムの構成単位を示す。「系統」は、あらかじめ運用者によって指定される。
[装置動作]
次に、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置100の動作について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態1におけるシステム分析装置100の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1及び図2を参酌する。また、本実施の形態1では、システム分析装置100を動作させることによって、システム分析方法が実施される。よって、本実施の形態1におけるシステム分析方法の説明は、以下のシステム分析装置100の動作説明に代える。
まず、前提として、分析モデル取得部12は、分析モデルを予め取得しているものとする。図6に示すように、最初に、状態情報収集部11は、分析対象システム200から、所定期間における状態情報を収集する(ステップS1)。
次に、異常判定部13は、分析モデル取得部12によって予め取得されている分析モデルを用いて、状態情報に含まれるセンサ値を時刻毎に判定する(ステップS2)。一例では、センサ値が正常または異常のいずれに属するかを時刻毎に判定する。他の例では、センサ値の異常度を時刻毎に判定する。
次に、履歴情報生成部14は、異常判定部13によるセンサ値の判定結果から、履歴情報を生成する(ステップS3)。具体的には、ステップS3では、履歴情報生成部14は、異常判定部13によるセンサ毎の正常または異常の判定結果を時系列に沿って取得し、時系列に沿って取得した判定結果(即ち、時系列データ)を履歴情報とする(ステップS3)。
次に、クラスタリング部15は、ステップS3で生成された履歴情報に基づいて、分析モデルに含まれるセンサを1以上のグループにクラスタリングする(ステップS4)。具体的には、クラスタリング部15は、履歴情報に含まれる、所定の期間におけるセンサ毎の異常または正常に関する時系列データに基づいて、既存のクラスタリング手法を用いて、各センサをクラスタリングする。
次に、出力部16は、ステップS4によるクラスタリングで得られたセンサのグループを、ユーザ、例えば、運用者、システム等に提示する(ステップS5)。以上で、システム分析装置100における処理は終了する。また、所定期間の経過後に、分析対象システム200から状態情報が出力されると、再度、ステップS1〜S5が実行される。
[実施の形態1についての効果]
以上のように、本実施の形態1では、システム分析装置100は、複数の事象が含まれる場合であっても、クラスタリングによって、事象を分離できる。このため、システム分析装置100では、事象毎に情報を出力することが可能となる。
つまり、本実施の形態1では、分析モデルに含まれる全センサの異常または正常に関する時系列データに基づいて、センサがクラスタリングされるため、異常または正常に関する時系列の変化ごとに、センサがクラスタリングされる。従って、複数種類の異常が連続して発生し、異常の種類毎に発生時刻が異なっていた場合であっても、各センサは、異常の種類ごとに分けられた状態となる。この結果、ユーザは、異常の種類毎に、情報を得ることができる。
続いて、本実施の形態1における変形例について以下に説明する。なお、以下においては、上述した例との相違点を中心に説明する。
[変形例1]
変形例1においては、履歴情報生成部14は、センサ毎に、各センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、履歴情報とする。変形例1においては、履歴情報は、センサのデータ項目の識別子と、センサが異常と判定された時間の長さとを含んでいる。また、センサが異常と判定された時間の長さは、所定の期間における個々のセンサが異常と判定された割合を求め、求めた割合に所定の期間を乗算することによって特定してもよい。他の方法では、所定の期間における個々のセンサが異常と判定された期間を合計することによって特定してもよい。更に他の方法では、所定の期間における個々のセンサが異常と判定された回数、または正常から異常に遷移した回数を合計することによって特定してもよい。
このように、各センサが異常であると判定された時間の長さも、異常または正常に関する時系列データであることから、本変形例1を採用する場合も、上述した実施の形態1における効果と同様の効果が得られる。さらに、センサが異常であると判定された時間の長さは、1次元のデータであるため、本変形例1では、クラスタリング部15は、少ない計算リソースによってクラスタリングの計算を実行できる。
[変形例2]
変形例2においては、履歴情報生成部14は、センサ毎に、各センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、履歴情報とする。変形例2においては、履歴情報は、センサのデータ項目の識別子と、所定の期間における、最新の時刻を終点としてセンサが継続的に異常と判定された時間(以下「継続異常時間」と表記する。)の長さと、を含んでいる。
また、履歴情報生成部14は、統計的な処理を用いて、継続異常時間の長さを算出することができる。これは、センサデータがセンサノイズまたは外乱で揺らぐ場合、異常の程度が低く、正常または異常の判定が正常と異常との間を揺らぐ場合があるためである。
具体的には、履歴情報生成部14は、まず、所定の期間を複数の期間に分割し、分割した期間毎に、異常と判定された時間の割合が所定の閾値より大きいかどうかを判定する。そして、履歴情報生成部14は、所定の期間の最新の時刻を終点として、判定の結果が連続して異常となっている複数の分割期間群を特定し、特定した分割期間群の長さを、継続異常時間の長さとする。なお、所定の期間において、センサ毎の正常または異常の判定の結果の重複は、許可されていてもよいし、許可されなくてもよい。
また、分割期間における判定に用いる所定の閾値は、ユーザによる任意の数値の付与によって設定されていてもよいし、正常または異常の揺らぎがランダムであると仮定した際の分割期間の長さにおけるポアソン分布の信頼区間に基づいて設定されていてもよい。
またはもっと単純に、所定の長さよりも短い間隔で一時的に正常となったのち、再度異常となった場合には、その正常となった期間を無視する(異常とみなす)ようにしてもよい。このような方法でも有効な継続異常時間を算出することが可能な場合がある。
このように、継続異常時間も、異常または正常に関する時系列データであることから、本変形例2を採用する場合も、上述した実施の形態1における効果と同様の効果が得られる。さらに、継続異常時間は、1次元のデータであるため、本変形例2においても、変形例1と同様に、クラスタリング部15は、少ない計算リソースによってクラスタリングの計算を実行できる。更に、本変形例2では、継続異常時間に基づいてセンサがクラスタリングされるので、正常または異常の判定における揺らぎが考慮されたクラスタリングが行なわれる。このため、本変形例2によれば、より正確なセンサのグループが提示されることになる。
[変形例3]
変形例3においては、分析モデル取得部12によって取得される分析モデルが、上述の実施の形態1と異なっている。また、これに伴い、履歴情報生成部14およびクラスタリング部15による処理も異なっている。
分析モデル取得部12は、本変形例3では、分析モデルとして、1以上の相関モデルの集合を取得する。相関モデルは、所定の1以上のセンサのセンサ値を入力すると、所定のセンサ値を推定できるように構成されている。相関モデルは、特定のセンサ値を、そのデータ項目以外のセンサ値を1つ以上用いて推定する回帰式と、その推定誤差の許容範囲とを含む。
異常判定部13は、収集された状態情報に対して、相関モデルを適用することにより、センサ毎に、即ち、相関モデル毎に、正常または異常を判定し、判定結果を出力する。
履歴情報生成部14は、本変形例3では、相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを履歴情報とする。履歴情報は、所定の期間の最新の時刻を終点として相関モデルが継続的に異常と判定した時間の長さを含む。具体的には、履歴情報は、相関モデルの識別子、相関モデルに含まれるデータ項目、所定の期間の最新の時刻を終点として相関モデルが継続的に異常と判定した時間(以下「相関モデル異常継続時間」と表記する。)の長さを含む。
また、履歴情報生成部14は、統計的な処理を用いて、相関モデル異常継続時間の長さを算出することができる。これは、センサデータがセンサノイズまたは外乱で揺らぐ場合、異常の程度が低く、正常または異常の判定が正常と異常との間を揺らぐ場合があるためである。更に、履歴情報生成部14は、履歴情報を生成するために必要な情報を、分析モデル取得部12、異常判定部13から取得してもよい。
具体的には、履歴情報生成部14は、まず、所定の期間を複数の期間に分割し、分割した期間毎に、異常と判定された時間の割合が所定の閾値より大きいかどうかを判定する。そして、履歴情報生成部14は、所定の期間の最新の時刻を終点として、判定の結果が連続して異常となっている複数の分割期間群を特定し、特定した分割期間群の長さを相関モデル継続異常時間の長さとする。なお、所定の期間において、センサ毎の正常または異常の判定の結果の重複は、許可されていてもよいし、許可されなくてもよい。
また、分割期間における判定に用いる所定の閾値は、ユーザによる任意の数値の付与によって設定されていてもよいし、正常または異常の揺らぎがランダムであると仮定した際の分割した期間の長さにおけるポアソン分布の信頼区間に基づいて設定されていてもよい。
クラスタリング部15は、本変形例3では、所定の期間における、分析モデルに含まれる全相関モデルの異常または正常に関する時系列データに基づいて、センサを1以上のグループにクラスタリングする。
具体的には、クラスタリング部15は、まず、所定の期間における、分析モデルに含まれる全相関モデルの異常または正常に関する時系列データに基づいて、分析モデルに含まれる各相関モデルを1以上のグループにクラスタリングする。続いて、クラスタリング部15は、相関モデルのクラスタリング結果に基づき、各センサをクラスタリングする。
クラスタリング部15は、例えば、センサ毎に、各クラスタで相関モデルに含まれて出現する回数をカウントし、各センサを、それが出現する回数が最も多いクラスタに割り当てる。このとき、回数が同値のクラスタがあれば、センサは、同値のクラスタそれぞれに重複して割り当てられてもよいし、所定のルールに基づいていずれか一つのクラスタに割り当てられてもよい。
また、変形例3において、クラスタリング部15は、k−means、x−means、NMF、Convolutive−NMF、affinity propagation等、データマイニングで用いられるクラスタリングのアルゴリズムを用いて、相関モデルをクラスタリングすることができる。
また、例えば、所定の期間における、全相関モデルの異常または正常に関する時系列データが、時間に対する1次元の特徴量(例えば、異常の継続時間など)であったとする。この場合、クラスタリング部15は、データマイニングで用いられるクラスタリングのアルゴリズムに加えて、データマイニングで用いられる変化点検知、または時系列セグメンテーションのアルゴリズムを用いることもできる。
[プログラム]
本実施の形態1におけるプログラムは、コンピュータに、図6に示すステップS1〜S5を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態におけるシステム分析装置100とシステム分析方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、状態情報収集部11、分析モデル取得部12、異常判定部13、履歴情報生成部14、クラスタリング部15、および出力部16として機能し、処理を行なう。
また、本実施の形態1におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、状態情報収集部11、分析モデル取得部12、異常判定部13、履歴情報生成部14、クラスタリング部15、および出力部16のいずれかとして機能してもよい。
更に、本実施の形態1におけるプログラムは、システム分析装置100を実現するコンピュータの記憶装置に格納され、コンピュータのCPUに読み出されて実行される。この場合、プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として提供されてもよいし、ネットワークを介して提供されてもよい。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における、システム分析装置、システム分析方法、およびプログラムについて、図7及び図8を参照しながら説明する。
[装置構成]
最初に、図7を用いて本発明の実施の形態2におけるシステム分析装置の構成について説明する。図7は、本発明の実施の形態2におけるシステム分析装置の具体的構成を示すブロック図である。
図7に示すように、本実施の形態2におけるシステム分析装置300は、図1及び図2に示した実施の形態1におけるシステム分析装置100と異なり、異常検知部17を備えている。これ以外の点については、システム分析装置300は、システム分析装置100と同様に構成されている。以下、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
異常検知部17は、状態情報収集部11によって収集された状態情報に基づいて、分析対象システム200、被分析装置20、またはセンサの異常を検知する。具体的には、異常検知部17は、状態情報に含まれるセンサ値を所定の異常検出条件に照合し、センサ値が異常検出条件を満たすセンサに異常が発生していると判断する。
また、本実施の形態2において、異常検出条件は、特定のセンサのセンサ値、センサ値の増減幅などを用いて、更にはこれらを組み合わせることによって設定される。また、異常検出条件は、分析モデルに設定されている異常検知条件であってもよい。
履歴情報生成部14は、本実施の形態2では、センサ毎に、異常検知部17によって異常が検知された時点を基準とした過去の所定期間について、履歴情報を生成する。所定期間の長さはユーザによって任意に指定されていてもよい。また、所定期間の始点は、分析モデルを用いて分析された、異常が発生した期間における最も古い時刻であってもよいし、直前のクラスタリングが実行された時点であってもよい。
[装置動作]
次に、本発明の実施の形態2におけるシステム分析装置300の動作について図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態2におけるシステム分析装置300の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図7を参酌する。また、本実施の形態2では、システム分析装置300を動作させることによって、システム分析方法が実施される。よって、本実施の形態2におけるシステム分析方法の説明は、以下のシステム分析装置300の動作説明に代える。
まず、前提として、分析モデル取得部12は、分析モデルを予め取得しているものとする。図8に示すように、最初に、状態情報収集部11は、分析対象システム200から、所定期間における状態情報を収集する(ステップS11)。
次に、異常検知部17は、ステップS11で収集された状態情報に基づいて、異常の検知を実行し、異常を検知できたかどうかを判定する(ステップS12)。ステップS12の判定の結果、異常が検知されていない場合は、所定期間の経過後に、再度、ステップS11が実行される。
一方、ステップS12の判定の結果、異常が検知されている場合は、異常判定部13は、分析モデル取得部12によって予め取得されている分析モデルに状態情報を適用し、センサ毎に、各時刻における正常または異常を判定する(ステップS13)。
次に、履歴情報生成部14は、ステップS12によって異常が検知された時点を基準とした過去の所定期間について、異常判定部13によるセンサ毎の正常または異常の判定結果から、履歴情報を生成する(ステップS14)。
次に、クラスタリング部15は、ステップS14で生成された履歴情報に基づいて、分析モデルに含まれるセンサを1以上のグループにクラスタリングする(ステップS15)。
次に、出力部16は、ステップS15によるクラスタリングで得られたセンサのグループをユーザ、例えば、運用者、システム等に提示する(ステップS16)。以上で、システム分析装置300における処理は終了する。また、所定期間の経過後に、分析対象システム200から状態情報が出力されると、再度、ステップS11〜S16が実行される。
[実施の形態2についての効果]
以上のように、本実施の形態2におけるシステム分析装置300は、実施の形態1におけるシステム分析装置100と同様に、複数種類の異常が含まれる場合であっても、クラスタリングによって、種類に応じて異常を分離できる。本実施の形態2においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施の形態2では、異常検知が行なわれるため、履歴情報が生成される期間が自動的に設定されることになる。このため、運用者によるシステム運用時の負荷が軽減されることになる。
[プログラム]
本実施の形態2におけるプログラムは、コンピュータに、図8に示すステップS11〜S16を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態におけるシステム分析装置300とシステム分析方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、状態情報収集部11、分析モデル取得部12、異常判定部13、履歴情報生成部14、クラスタリング部15、出力部16、および異常検知部17として機能し、処理を行なう。
また、本実施の形態2におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、状態情報収集部11、分析モデル取得部12、異常判定部13、履歴情報生成部14、クラスタリング部15、出力部16および異常検知部17のいずれかとして機能してもよい。
更に、本実施の形態2におけるプログラムも、システム分析装置300を実現するコンピュータの記憶装置に格納され、コンピュータのCPUに読み出されて実行される。この場合、プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として提供されてもよいし、ネットワークを介して提供されてもよい。
ところで、上述した実施の形態1及び2は、分析対象システム200が発電プラントシステムである場合について説明したが、本発明では、分析対象システム200はこれに限定されることはない。分析対象システムとしては、IT(Information Technology)システム、プラントシステム、構造物、輸送機器等も挙げられる。これらの場合でも、システム分析装置は、分析対象システムの状態を示す情報に含まれるデータの種目をデータ項目として、データ項目をクラスタリングすることが可能である。
更に、上述した実施の形態1及び2では、システム分析装置の各機能ブロックが、記憶装置またはROMに記憶されたコンピュータ・プログラムを実行するCPUによって実現される例を中心に説明したが、本発明では、これに限定されない。本発明においてシステム分析装置は、各機能ブロックの全部が専用のハードウェアにより実現された態様であってもよいし、機能ブロックの一部がハードウェアで実現され、残りがソフトウェアで実現された態様であってもよい。
また、上述した実施の形態1及び2では、システム分析装置は、自己回帰モデルへの適合度に対する閾値の調整、及び分析モデル取得部が自己回帰情報を利用するかしないかの選択を、ユーザが入力装置を通して行なうことができるようにするための画面を出力装置に出力してもよい。
また、本発明では、上述した実施の形態1および2は、適宜組合せて実施されてもよい。更に、本発明では、上述した各実施の形態に限定されず、様々な態様で実施されることが可能である。
(物理構成)
ここで、実施の形態1及び2におけるプログラムを実行することによって、システム分析装置を実現するコンピュータについて図9を用いて説明する。図9は、本発明の実施の形態1および2におけるシステム分析装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
図9に示すように、コンピュータ110は、CPU111と、メインメモリ112と、記憶装置113と、入力インターフェイス114と、表示コントローラ115と、データリーダ/ライタ116と、通信インターフェイス117とを備える。これらの各部は、バス121を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
CPU111は、記憶装置113に格納された、本実施の形態1または2におけるプログラム(コード)をメインメモリ112に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ112は、典型的には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態1または2におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体120に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス117を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。
また、記憶装置113の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス114は、CPU111と、キーボード及びマウスといった入力機器118との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ115は、ディスプレイ装置119と接続され、ディスプレイ装置119での表示を制御する。
データリーダ/ライタ116は、CPU111と記録媒体120との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体120からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ110における処理結果の記録媒体120への書き込みを実行する。通信インターフェイス117は、CPU111と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
また、記録媒体120の具体例としては、CF(Compact Flash(登録商標))及びSD(Secure Digital)等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク(Flexible Disk)等の磁気記憶媒体、又はCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)などの光学記憶媒体が挙げられる。
上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する(付記1)〜(付記18)によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。
(付記1)
対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、履歴情報生成部と、
生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する出力部と、
を備えている、ことを特徴とするシステム分析装置。
(付記2)
生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングする、クラスタリング部を、更に備えている、
付記1に記載のシステム分析装置。
(付記3)
前記履歴情報生成部が、前記センサ毎に、当該センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記1または2に記載のシステム分析装置。
(付記4)
前記履歴情報生成部が、前記センサ毎に、当該センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記1または2に記載のシステム分析装置。
(付記5)
前記履歴情報生成部が、前記センサ毎に、当該センサの異常が検知された時点を基準とした過去の期間について、前記履歴情報を生成する、
付記1または2に記載のシステム分析装置。
(付記6)
前記複数のセンサそれぞれに用意され、且つ対応するセンサの前記センサ値に応じて当該センサが正常及び異常のいずれであるかを判定するための相関モデルを用いて、前記センサが異常であるかどうかを判定する、異常判定部を更に備え、
前記履歴情報生成部が、前記相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記4に記載のシステム分析装置。
(付記7)
(a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
(b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
を有する、ことを特徴とするシステム分析方法。
(付記8)
(c)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングする、ステップを、更に有している、
付記7に記載のシステム分析方法。
(付記9)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記7または8に記載のシステム分析方法。
(付記10)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記7または8に記載のシステム分析方法。
(付記11)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサの異常が検知された時点を基準とした過去の期間について、前記履歴情報を生成する、
付記7または8に記載のシステム分析方法。
(付記12)
(d)前記複数のセンサそれぞれ毎に用意され、且つ対応するセンサの前記センサ値に応じて当該センサが正常及び異常のいずれであるかを出力する相関モデルを用いて、前記センサが異常であるかどうかを判定する、ステップを更に有し、
前記(a)のステップで、前記相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記10に記載のシステム分析方法。
(付記13)
コンピュータに、
(a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
(b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記14)
前記コンピュータに、
(c)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングする、ステップを更に実行させる、
付記13に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記15)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記13または14に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記16)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記13または14に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記17)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサの異常が検知された時点を基準とした過去の期間について、前記履歴情報を生成する、
付記13または14に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記18)
前記コンピュータに、
(d)前記複数のセンサそれぞれ毎に用意され、且つ対応するセンサの前記センサ値に応じて当該センサが正常及び異常のいずれであるかを出力する相関モデルを用いて、前記センサが異常であるかどうかを判定する、ステップを更に実行させ、
前記(a)のステップで、前記相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記16に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、2016年2月29日に出願された日本出願特願2016−038078を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
以上のように、本発明によれば、分析対象となるシステムにおいて、複数種類の異常が発生した場合に、種類に応じて異常を分離して、種類毎の情報の出力を可能にすることができる。本発明は、システムの異常診断の用途に好適に適用できる。
11 状態情報収集部
12 分析モデル取得部
13 異常判定部
14 履歴情報生成部
15 クラスタリング部
16 出力部
17 異常検知部
20 被分析装置
100 システム分析装置(実施の形態1)
110 コンピュータ
111 CPU
112 メインメモリ
113 記憶装置
114 入力インターフェイス
115 表示コントローラ
116 データリーダ/ライタ
117 通信インターフェイス
118 入力機器
119 ディスプレイ装置
120 記録媒体
121 バス
200 分析対象システム
300 システム分析装置(実施の形態2)
本発明は、システムの状態を分析する、システム分析装置、システム分析方法、およびこれらを実現するためのプログラムに関する。
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、分析対象となるシステムにおいて、複数の事象が発生した場合に、各事象を分離して、各事象に対応する情報を出力し得る、システム分析装置、システム分析方法、及びプログラムを提供することにある。
更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、
コンピュータに、
(a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
(b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
を実行させることを特徴とする。
(付記13)
コンピュータに、
(a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
(b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
を実行させるプログラム。
(付記14)
前記コンピュータに、
(c)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングする、ステップを更に実行させる、
付記13に記載のプログラム
(付記15)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記13または14に記載のプログラム
(付記16)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記13または14に記載のプログラム
(付記17)
前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサの異常が検知された時点を基準とした過去の期間について、前記履歴情報を生成する、
付記13または14に記載のプログラム
(付記18)
前記コンピュータに、
(d)前記複数のセンサそれぞれ毎に用意され、且つ対応するセンサの前記センサ値に応じて当該センサが正常及び異常のいずれであるかを出力する相関モデルを用いて、前記センサが異常であるかどうかを判定する、ステップを更に実行させ、
前記(a)のステップで、前記相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
付記16に記載のプログラム

Claims (18)

  1. 対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、履歴情報生成部と、
    生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する出力部と、
    を備えている、ことを特徴とするシステム分析装置。
  2. 生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングする、クラスタリング部を、更に備えている、
    請求項1に記載のシステム分析装置。
  3. 前記履歴情報生成部が、前記センサ毎に、当該センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項1または2に記載のシステム分析装置。
  4. 前記履歴情報生成部が、前記センサ毎に、当該センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項1または2に記載のシステム分析装置。
  5. 前記履歴情報生成部が、前記センサ毎に、当該センサの異常が検知された時点を基準とした過去の期間について、前記履歴情報を生成する、
    請求項1または2に記載のシステム分析装置。
  6. 前記複数のセンサそれぞれに用意され、且つ対応するセンサの前記センサ値に応じて当該センサが正常及び異常のいずれであるかを判定するための相関モデルを用いて、前記センサが異常であるかどうかを判定する、異常判定部を更に備え、
    前記履歴情報生成部が、前記相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項4に記載のシステム分析装置。
  7. (a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
    (b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
    を有する、ことを特徴とするシステム分析方法。
  8. (c)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングする、ステップを、更に有している、
    請求項7に記載のシステム分析方法。
  9. 前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項7または8に記載のシステム分析方法。
  10. 前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項7または8に記載のシステム分析方法。
  11. 前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサの異常が検知された時点を基準とした過去の期間について、前記履歴情報を生成する、
    請求項7または8に記載のシステム分析方法。
  12. (d)前記複数のセンサそれぞれ毎に用意され、且つ対応するセンサの前記センサ値に応じて当該センサが正常及び異常のいずれであるかを出力する相関モデルを用いて、前記センサが異常であるかどうかを判定する、ステップを更に有し、
    前記(a)のステップで、前記相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項10に記載のシステム分析方法。
  13. コンピュータに、
    (a)対象となるシステムに備えられた複数のセンサそれぞれが出力したセンサ値に基づいて、前記センサそれぞれの履歴情報を生成する、ステップと、
    (b)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングして得られたクラスタ情報をユーザに提示する、ステップと、
    を実行させる命令を含む、プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  14. 前記コンピュータに、
    (c)生成された前記履歴情報に基づいて、前記複数のセンサそれぞれを1以上のグループにクラスタリングする、ステップを更に実行させる、
    請求項13に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  15. 前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが異常であると判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項13または14に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  16. 前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサが継続的に異常と判定された時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項13または14に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  17. 前記(a)のステップで、前記センサ毎に、当該センサの異常が検知された時点を基準とした過去の期間について、前記履歴情報を生成する、
    請求項13または14に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  18. 前記コンピュータに、
    (d)前記複数のセンサそれぞれ毎に用意され、且つ対応するセンサの前記センサ値に応じて当該センサが正常及び異常のいずれであるかを出力する相関モデルを用いて、前記センサが異常であるかどうかを判定する、ステップを更に実行させ、
    前記(a)のステップで、前記相関モデルが異常であると継続的に出力した時間の長さを特定し、特定した時間の長さを、前記履歴情報とする、
    請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
JP2018503062A 2016-02-29 2017-02-21 システム分析装置、システム分析方法、及び、プログラム Active JP6777142B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016038078 2016-02-29
JP2016038078 2016-02-29
PCT/JP2017/006440 WO2017150286A1 (ja) 2016-02-29 2017-02-21 システム分析装置、システム分析方法、及び、コンピュータ読み取り可能な記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017150286A1 true JPWO2017150286A1 (ja) 2018-10-25
JP6777142B2 JP6777142B2 (ja) 2020-10-28

Family

ID=59744049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018503062A Active JP6777142B2 (ja) 2016-02-29 2017-02-21 システム分析装置、システム分析方法、及び、プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190064789A1 (ja)
JP (1) JP6777142B2 (ja)
WO (1) WO2017150286A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI641934B (zh) * 2014-08-05 2018-11-21 聯華電子股份有限公司 虛擬量測系統與方法
US11378944B2 (en) 2017-10-10 2022-07-05 Nec Corporation System analysis method, system analysis apparatus, and program
JP6798968B2 (ja) 2017-11-22 2020-12-09 ファナック株式会社 ノイズ発生原因推定装置
JP6950670B2 (ja) * 2018-12-12 2021-10-13 横河電機株式会社 検出装置、検出方法、および、検出プログラム
US20230359705A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 Mapped Inc. Automatic link prediction for points in commercial and industrial environments

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214185A (ja) * 2001-01-16 2002-07-31 Nissin Electric Co Ltd センサ異常の検出方法及び検出装置
JP2011243118A (ja) * 2010-05-20 2011-12-01 Hitachi Ltd 監視診断装置および監視診断方法
JP2012164109A (ja) * 2011-02-07 2012-08-30 Hitachi Ltd センシング装置
WO2014115615A1 (ja) * 2013-01-22 2014-07-31 株式会社日立製作所 異常診断方法およびその装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184942A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 故障原因分類装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214185A (ja) * 2001-01-16 2002-07-31 Nissin Electric Co Ltd センサ異常の検出方法及び検出装置
JP2011243118A (ja) * 2010-05-20 2011-12-01 Hitachi Ltd 監視診断装置および監視診断方法
JP2012164109A (ja) * 2011-02-07 2012-08-30 Hitachi Ltd センシング装置
WO2014115615A1 (ja) * 2013-01-22 2014-07-31 株式会社日立製作所 異常診断方法およびその装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6777142B2 (ja) 2020-10-28
US20190064789A1 (en) 2019-02-28
WO2017150286A1 (ja) 2017-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6394726B2 (ja) 運用管理装置、運用管理方法、及びプログラム
JP6777142B2 (ja) システム分析装置、システム分析方法、及び、プログラム
US10747188B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and, recording medium
US9658916B2 (en) System analysis device, system analysis method and system analysis program
JP5874936B2 (ja) 運用管理装置、運用管理方法、及びプログラム
JP6521096B2 (ja) 表示方法、表示装置、および、プログラム
US20120296605A1 (en) Method, computer program, and system for performing interpolation on sensor data for high system availability
JP6489235B2 (ja) システム分析方法、システム分析装置、および、プログラム
CN111459700A (zh) 设备故障的诊断方法、诊断装置、诊断设备及存储介质
JP5827426B1 (ja) 予兆診断システム及び予兆診断方法
JP5827425B1 (ja) 予兆診断システム及び予兆診断方法
KR20190013017A (ko) 센서 군집화 기반의 설비 건강 모니터링 방법 및 장치
JPWO2012029500A1 (ja) 運用管理装置、運用管理方法、及びプログラム
JP5771317B1 (ja) 異常診断装置及び異常診断方法
JP6915693B2 (ja) システム分析方法、システム分析装置、および、プログラム
US10157113B2 (en) Information processing device, analysis method, and recording medium
JP5771318B1 (ja) 異常診断装置及び異常診断方法
JP6973445B2 (ja) 表示方法、表示装置、および、プログラム
JP2024003329A (ja) 異常検知装置、異常検知方法、及び異常検知プログラム
CN115345190A (zh) 信号异常的检测方法、装置及服务器
JP2022165669A (ja) 異常検出装置、異常検出方法、および異常検出プログラム
JP2020119110A (ja) データアセット分析支援システムおよびデータ分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180626

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200327

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: 20200908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200921

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6777142

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150