JPWO2018083756A1 - 船舶における異常な事象の発生防止のための装置、プログラム、および記録媒体 - Google Patents

船舶における異常な事象の発生防止のための装置、プログラム、および記録媒体 Download PDF

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Abstract

サーバ装置には、トラブルをもたらす複数の原因の間の因果関係を示す因果関係データが記憶されている。サーバ装置は、船舶または船舶が置かれている環境に関する各種の属性値を、例えば通信衛星を介して受信する。因果関係データは、トラブルの原因となる事象をノードとする木構造と、それらのノードに応じた事象が発生する可能性を示すリスク指標の特定規則を示す。サーバ装置は、受信した属性値に基づき、因果関係データが示す特定規則に従い、葉ノードから根ノードに向かい各ノードのリスク指標を特定する。端末装置は、サーバ装置により特定されたリスク指標を通知する通知データを受信する。端末装置は、受信した通知データが示すリスク指標を表示する。

Description

本発明は、船舶における異常な事象の発生を防止するための技術に関する。
船舶に搭載されている主機、発電機等の装置において、整備不良、故障等により異常な事象が発生する場合がある。それらの異常な事象(以下、「トラブル」という)の発生を防止するための技術が提案されている。例えば、特許文献1には、舶用エンジンに起因するトラブルを防止するためのシステムが提案されている。特許文献1に記載のシステムは、船舶に配置され舶用エンジンに関するデータを収集し送信する第1情報処理装置と、エンジニアリングセンタに配置され第1情報処理装置から送信されてくるデータに基づいて舶用エンジンの診断及び寿命予測を行う第2情報処理装置を備える。特許文献1に記載のシステムによれば、サービスセンタは、第2情報処理装置による診断及び寿命予測の結果に基づいて、舶用エンジンの保守計画の立案及び保守部品の手配を行うことができる。その結果、舶用エンジンのトラブルが防止される。
特開2002−183341号公報
船舶において発生するトラブルの多くは、発生の前に何らかの予兆がある。従って、船舶の装置の保守を行うエンジニアは、様々な情報に基づきトラブルの予兆を察知し、トラブルが発生する前に対策を講じてその発生を防止している。従って、エンジニアがそれらの予兆を見逃してしまうとトラブルが発生してしまう危険性がある。
上記の事情に鑑み、本発明は、船舶における異常な事象の発生の可能性を推定する手段を提供する。
上記課題を解決するため、本発明は、船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する取得手段と、前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の発生の可能性を推定する推定手段とを備える装置を第1の態様として提供する。
上記の第1の態様にかかる装置において、前記取得手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し、当該事象に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値の基準値を示す基準値データを取得し、前記推定手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し、当該事象に関する前記属性値データが示す属性値と当該事象に関する前記基準値データが示す基準値の比較の結果に基づき当該事象の発生の可能性を推定する、という構成が第2の態様として採用されてもよい。
上記の第1の態様にかかる装置において、前記取得手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象のうちの少なくとも1の事象の各々に関し、当該事象に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の複数の属性値を示す前記属性値データを取得し、前記取得手段は、前記少なくとも1の事象の各々に関し、当該事象に関連する複数の属性値の基準となる組み合わせを示す基準値データを取得し、前記推定手段は、前記少なくとも1の事象の各々に関し、前記属性値データが示す複数の属性値の組み合わせと当該事象に関する前記基準値データが示す複数の属性値の基準となる組み合わせの比較の結果に基づき当該事象の発生の可能性を推定する、という構成が第3の態様として採用されてもよい。
上記の第1乃至第3のいずれかの態様にかかる装置において、前記因果関係データは、前記複数の事象をノードとする木構造と、前記木構造において親子関係にあるノード群の各々に関し当該ノード群に含まれる子ノードの事象の発生の可能性が当該ノード群に含まれる親ノードの事象の発生の可能性に与える寄与度を示し、前記推定手段は、前記木構造における1以上の葉ノードの各々に関し当該葉ノードの事象の発生の可能性を当該葉ノードの事象に関する前記属性値データに基づき推定し、当該推定した葉ノードの事象の発生の可能性と前記因果関係データが示す寄与度に基づき葉ノード側から根ノード側に向かう順序で前記木構造における内部ノードの事象の発生の可能性を推定する、という構成が第4の態様として採用されてもよい。
上記の第1乃至第4のいずれかの態様にかかる装置において、前記推定手段により推定された発生の可能性が予め定められた閾値を超えた場合、当該事象をユーザに通知するための処理を行う通知手段を備える、という構成が第5の態様として採用されてもよい。
上記の第5の態様にかかる装置において、前記推定手段により推定された発生の可能性が前記予め定められた閾値を超えた事象の発生の可能性の増大に最も貢献している事象を特定する特定手段を備え、前記通知手段は、前記特定手段により特定された事象を前記ユーザに通知するための処理を行う、という構成が第6の態様として採用されてもよい。
また、本発明は、コンピュータに、船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する処理と、前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の発生の可能性を推定する処理とを実行させるためのプログラムを第7の態様として提供する。
また、本発明は、コンピュータに、船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する処理と、前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の発生の可能性を推定する処理とを実行させるためのプログラムを持続的に記録するコンピュータに読み取り可能な記録媒体を第8の態様として提供する。
本発明によれば、船舶における異常な事象の発生の可能性が推定される。その結果、船舶のエンジニア等のユーザはトラブルの発生を防止するための対策を講じることができる。
一実施形態にかかるシステムの全体構成を示した図。 一実施形態にかかるサーバ装置のハードウェアとして用いられるコンピュータの構成を示した図。 一実施形態にかかる端末装置のハードウェアとして用いられるコンピュータの構成を示した図。 一実施形態にかかるサーバ装置の機能構成を示した図。 一実施形態にかかるサーバ装置に記憶される属性値テーブルの構成を示した図。 一実施形態にかかるサーバ装置の機能構成を示した図。 一実施形態にかかるサーバ装置に記憶される因果関係データの構成を示した図。 一実施形態にかかる因果関係ツリー図の作成において用いられるツリー図。 一実施形態にかかる因果関係ツリー図。 一実施形態にかかるサーバ装置がリスク指標の特定に用いるグラフ。 一実施形態にかかるサーバ装置がリスク指標を特定するために行う処理のフローを示した図。 一実施形態にかかるサーバ装置に記憶されるリスク指標ログテーブルの構成を示した図。 一実施形態にかかる端末装置の機能構成を示した図。 一実施形態にかかる端末装置に表示される画面を例示した図。 一実施形態にかかる端末装置に表示される画面を例示した図。
[実施形態]
以下に本発明の一実施形態にかかるシステム1を説明する。システム1は、船舶におけるトラブルの発生の可能性を推定し、推定した可能性が所定の閾値を超える場合、ユーザの注意を喚起するシステムである。
図1は、システム1の全体構成を示した図である。システム1は、n個(ただし、nは任意の自然数)の計測装置、すなわち、計測装置11−1、11−2、・・・、11−n(以下、これらの計測装置を「計測装置群11」という)と、サーバ装置12と、サーバ装置13と、端末装置14と、端末装置15を備える。計測装置群11、サーバ装置12および端末装置15は船舶9に配置され、サーバ装置13および端末装置14は陸上に配置されている。
図1に示される船舶9の数は1つであるが、システム1により管理される船舶9の数は複数であってもよい。システム1により管理される船舶9の数が複数である場合、システム1はそれら複数の船舶9の各々に応じた計測装置群11、サーバ装置12および端末装置15を備える。また、図1において、1つの船舶9に配置される端末装置15の数は1つであるが、1つの船舶9に複数の端末装置15が配置されてもよい。また、図1に示される端末装置14の数は1つであるが、システム1が複数の端末装置14を備えてもよい。
計測装置群11に含まれるn個の計測装置は、主機の回転数を計測する回転計、発電機の発電量を計測する電力計、風向および風速を計測する風向風速計等の各種計測装置である。すなわち、計測装置群11に含まれる計測装置の各々は、船舶9または船舶9の置かれた環境の属性値を計測する。以下、計測装置群11に含まれる計測装置の各々の計測結果を示すデータを「属性値データ」をいう。
サーバ装置12は計測装置群11に含まれる計測装置の各々から属性値データを受け取り、受け取った属性値データをサーバ装置13に送信する装置である。なお、サーバ装置12とサーバ装置13の間のデータ通信は通信衛星8を介して行われる。サーバ装置13は、サーバ装置12から送信されてくる属性値データに基づき、船舶9におけるトラブル(異常な事象)の発生の可能性を推定し、推定の結果を端末装置14および端末装置15に通知する装置である。
端末装置14は、陸上のユーザ(例えば、船舶9の船主会社や運航管理会社の社員等)に対し、サーバ装置13による推定の結果を表示する装置である。また、端末装置15は、船舶9に乗っているユーザ(例えば、船舶9の乗組員等)に対し、サーバ装置13による推定の結果を表示する装置である。なお、サーバ装置13と端末装置15の間のデータ通信は通信衛星8を介して行われる。
サーバ装置12およびサーバ装置13のハードウェアは、例えば一般的なサーバ装置用のコンピュータである。図2は、サーバ装置12またはサーバ装置13のハードウェアとして用いられるコンピュータ10の構成を示した図である。コンピュータ10は、各種データを記憶するメモリ101、メモリ101に記憶されているプログラムに従う各種データ処理を行うプロセッサ102、外部の装置との間でデータ通信を行うインタフェース(Interface)である通信IF103を備える。サーバ装置12のハードウェアとして用いられるコンピュータ10の通信IF103は、船舶9内の通信ネットワークを介した計測装置群11に含まれる計測装置の各々との間でデータ通信を行うとともに、通信衛星8を介してサーバ装置13との間でデータ通信を行う。また、サーバ装置13のハードウェアとして用いられるコンピュータ10の通信IF103は、陸上の通信ネットワークを介して端末装置14との間でデータ通信を行うとともに、通信衛星8を介してサーバ装置12および端末装置15との間でデータ通信を行う。
端末装置14および端末装置15のハードウェアは、例えば一般的な端末装置用のコンピュータである。図3は、端末装置14または端末装置15のハードウェアとして用いられるコンピュータ20の構成を示した図である。コンピュータ20は、各種データを記憶するメモリ201、メモリ201に記憶されているプログラムに従う各種データ処理を行うプロセッサ202、外部の装置との間でデータ通信を行うインタフェース(Interface)である通信IF203、ユーザに対し画像を表示する液晶ディスプレイ等の表示装置204、ユーザの操作を受け付けるキーボード等の操作装置205を備える。なお、コンピュータ20に内蔵される表示装置204に代えて、もしくは加えて、コンピュータ20に接続される外付けの表示装置が用いられてもよい。また、コンピュータ20に内蔵される操作装置205に代えて、もしくは加えて、コンピュータ20に接続される外付けの操作装置が用いられてもよい。
図4は、サーバ装置12の機能構成を示した図である。すなわち、サーバ装置12のハードウェアを構成するコンピュータ10は、サーバ装置12用のプログラムに従うデータ処理を実行することにより、図4に示される構成部を備える装置として動作する。以下、図4に示されるサーバ装置12の各構成部を説明する。
取得手段121は、主として通信IF103により構成され、計測装置群11に含まれる計測装置の各々から出力される属性値データを取得する。記憶手段122は、主としてメモリ101により構成され、取得手段121により取得された属性値データを記憶する。記憶手段122には、計測装置群11に含まれる計測装置の各々に応じた属性値データを記憶するためのテーブル(以下、「属性値テーブル」)が記憶される。
図5は、記憶手段122に記憶される属性値テーブルの構成を示した図である。計測装置群11に含まれる計測装置は各々、例えば所定時間の経過等の特定のイベントの発生をトリガとして属性値の計測を行い、計測結果を示す属性値データを出力する。属性値テーブルはそれらの計測の各々に応じたデータレコードの集まりである。属性値テーブルはデータフィールド[計測時刻]および[属性値]を有する。データフィールド[計測時刻]には計測装置による計測の時刻を示すデータが格納される。なお、計測装置による計測の時刻は、計測装置により計時された時刻であってもよいし、例えば、サーバ装置12が計測装置から属性値データを取得した時刻であってもよい。データフィールド[属性値]には、計測装置による計測の結果、すなわち、属性値を示す属性値データが格納される。
図4を参照しつつ、サーバ装置12の構成の説明を続ける。送信手段123は、主として通信IF103により構成され、例えば所定時間の経過毎に、記憶手段122に記憶されている未送信の属性値データをサーバ装置13に送信する。
図6は、サーバ装置13の機能構成を示した図である。すなわち、サーバ装置13のハードウェアを構成するコンピュータ10は、サーバ装置13用のプログラムに従うデータ処理を実行することにより、図6に示される構成部を備える装置として動作する。以下、図6に示されるサーバ装置13の各構成部を説明する。
取得手段131は、主として通信IF103により構成され、サーバ装置12または端末装置14から送信されてくる各種データを取得する。取得手段131が取得するデータには、サーバ装置12から送信されてくる属性値データに加え、船舶9において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、因果関係データにより原因となる事象が示されない事象の各々に関し、その事象に関連する船舶9または船舶9の置かれた環境の属性値の基準値を示す基準値データが含まれる。因果関係データと基準値データは、例えば、端末装置14のユーザにより端末装置14に入力され、端末装置14からサーバ装置13に送信されたデータである。
記憶手段132は、主としてメモリ101により構成され、取得手段131により取得された各種データを記憶する。記憶手段132には、まず、サーバ装置12から取得された属性値データを記憶するための属性値テーブルが記憶される。サーバ装置13の記憶手段132に記憶される属性値テーブルの構成(図5参照)と同様である。ただし、システム1により管理される船舶9の数が複数である場合、記憶手段132にはそれら複数の船舶9の各々に応じた属性値テーブル群が記憶される。
また、記憶手段132には、ユーザが発生を防止したいトラブルの各々に応じた因果関係データが記憶される。なお、システム1により管理される船舶9の数が複数である場合、記憶手段132にはそれら複数の船舶9の各々に応じた因果関係データ群が記憶される。
図7は、記憶手段132に記憶される因果関係データの構成を示した図である。因果関係データは、トラブルに関連する複数の事象の各々をノードとする木構造と、それらのノードの各々に応じた事象の発生の可能性を特定するための規則を示すデータである。因果関係データは、例えば、端末装置14のユーザ(例えば、船舶9の運航管理会社の社員等)により作成されたデータである。以下に、因果関係データが示す、トラブルに関連する複数の事象の各々をノードとする木構造について説明する。
まず、因果関係データの作成者(以下、単に「作成者」という)は、発生を防止したいトラブルを結果としてもたらす直接的な原因を考える。以下に、例として、発生を防止したいトラブルが「掃気室火災」である場合を想定する。この場合、作成者は、掃気室火災を結果としてもたらす直接的な原因として、例えば「酸素」、「熱源(例:ブローバイガスの発生)」、「可燃物(例:スラッジの蓄積)」を考える。続いて、作成者は、これらの原因の各々に関し、その原因を結果としてもたらす直接的な原因を考える。この場合、作成者は、「酸素」は、それ以上に原因を考える必要のない根源的な原因である、と考える。一方、作成者は、「熱源(例:ブローバイガスの発生)」を結果としてもたらす直接的な原因として、例えば「ピストンリングの損傷またはシリンダライナの摩耗の進行」を考える。また、作成者は、「可燃物(例:スラッジの蓄積)」を結果としてもたらす直接的な原因として、例えば「不完全燃焼」および「ドレンパイプの詰まり」を考える。
図8は、作成者が上記のように考えた掃気室火災をもたらす複数の原因間の関係を整理したツリー図である。作成者は、図8に示すようなツリー図の末端に位置する原因の全てが、それ以上に原因を考える必要のない根源的な原因となるまで、上記の作業を繰り返す。
続いて、作成者は、整理したツリー図に含まれる原因となる事象を、計測装置群11に含まれる計測装置により計測される属性値(または複数の属性値の組み合わせ)によって評価可能な事象へと再構成する。図9は、作成者が図8のツリー図を、属性値(または複数の属性値の組み合わせ)によって評価可能な事象で構成されるツリー図へと再構成したものである。以下、図9に示されるような、船舶におけるトラブルとその原因の関係を表現したツリー図を、「因果関係ツリー図」と呼ぶ。
ツリー図で表現されるデータの構造は一般的に木構造と呼ばれ、木構造のデータを構成する複数の要素は各々、ノードと呼ばれる。木構造のデータのノードのうち、大本となるノードは根ノードと呼ばれ、末端のノードは葉ノードと呼ばれる。また、関連付けられた2つのノードのうち、根ノード側のノードを親ノード、葉ノード側のノードを子ノードという。従って、根ノードは親ノードを持たないノードであり、葉ノードは子ノードを持たないノードである。また、同じノードを親ノードとする複数のノードは兄弟ノードと呼ばれる。また、親ノードと子ノードを持つノードは内部ノードと呼ばれる。
図9の因果関係ツリー図において、各要素に付された「N1」、「N11」等の符号は、ノードを識別するノードIDである。図9の因果関係ツリー図のノードN1「掃気室火災」は根ノードであり、発生を防止すべきトラブルに対応する。また、図9の因果関係ツリー図のノードN1111「主機負荷と排気ガス温度」、ノードN11131「掃気圧力と第1過給器回転数」等は葉ノードであり、計測装置群11に含まれる計測装置により計測される属性値(または複数の属性値の組み合わせ)によって直接評価される事象に対応する。
なお、図8のツリー図の事象と、図9の因果関係ツリー図のノードは、必ずしも1対1で対応する必要はない。
図9に示される因果関係ツリー図で表現される木構造が、図7に示される因果関係データにより示される木構造である。以下に、図7に示される因果関係データの構成を説明する。
因果関係データは、木構造のデータを構成する複数のノードの各々に応じたデータレコードの集まりである。因果関係データは、データフィールド[ノードID]、[ノード名称]、[親ノード]、[子ノード]、[リスク指標算出条件]、[ウェイト]、[最大値]を有する。これらのデータフィールドのうち、[ノードID]、[ノード名称]、[親ノード]、[子ノード]に格納されるデータが、因果関係ツリー図で表現される木構造を示すデータである。
データフィールド[ノードID]にはノードIDが格納される。データフィールド[ノード名称]には、ノードに応じた事象の名称を示すデータが格納される。データフィールド[親ノード]には、親ノードのノードIDが格納される。データフィールド[子ノード]には、子ノードのノードIDが格納される。
因果関係データのデータフィールド[リスク指標特定規則]には、ノードに応じた事象の発生の可能性を示す指標(以下、「リスク指標」という)を特定するための規則を示すデータが格納される。例えば、図7に示されるノードN1のリスク指標特定規則「加重平均」は、ノードN1の子ノード(ノードN11、N12、・・・)の各々のリスク指標の加重平均をノードN1のリスク指標とすることを示している。
また、ノードN11のリスク指標特定規則「if R(N112)>700 then R(N11)=R(N112), else 加重平均」は、ノードN112のリスク指標が700より大きい場合は、ノードN112のリスク指標をノードN11のリスク指標とし、それ以外の場合、すなわち、ノードN112のリスク指標が700以下の場合は、子ノード、すなわち、ノードN111とノードN112のリスク指標の加重平均をノードN11のリスク指標とすることを示している。なお、「R( )」は、「( )」内のノードIDで識別されるノードのリスク指標を意味する。このように、親ノードまたは内部ノードに関するリスク指標は、子ノードのリスク指標に基づき特定される。
また、ノードN1121のリスク指標特定規則「グラフG035,R=D×#」は、「グラフG035」という名称のグラフが示す基準線と、ノードN1121に応じた属性値の組み合わせ(主機負荷と平均シリンダ排気温度)を示す点との、y軸方向における距離Dに対し、定数#を乗じた数をノードN1121のリスク指標とすることを意味している。
図10は、グラフG035とグラフG035の生成方法等を説明するための図である。図10において、x軸は主機負荷を示し、y軸は平均シリンダ排気温度(複数のシリンダの各々の排気温度の平均値)を示す。図10に示される多数のドット(散布図)は、過去に船舶9(または船舶9と同型の船舶群)において計測された主機負荷と平均シリンダ排気温度の組み合わせのサンプルをプロットしたドットである。図10のラインMは、多数のドットで示されるサンプルの傾向を示す近似曲線(例えば、多項式近似曲線)である。このラインMがグラフG035である。
グラフG035(ラインM)を示すデータは、主機負荷と平均シリンダ排気温度という複数の属性値の基準となる組み合わせを示す基準値データとして用いられる。例えば、図10において点Sで示されるサンプルは、グラフG035(ラインM)から、y軸方向において距離Dだけ離れている。この距離Dが大きい程、点Sで示されるサンプルの状態にある船舶9は、正常な状態からの乖離が大きい。従って、距離Dが大きい程、好ましくない事象が発生する可能性が高い、と評価される。
ただし、距離Dと事象の発生の可能性との関係は、注目する事象の種類によって異なる。図7のノードN1121のリスク指標特定規則に示される「R(N1121)=D×#」は、掃気室火災というトラブルの原因として捉えた場合、距離Dに定数#を乗じた数が、主機負荷と平均シリンダ排気温度の組み合わせの寄与度を示すリスク指標として適当であることを意味している。
このように、葉ノードに関するリスク指標は、計測装置群11に含まれる計測装置により計測された属性値(または複数の属性値の組み合わせ)と、基準値との比較の結果に基づき特定される。
図7を参照しつつ、因果関係データの構成の説明を続ける。因果関係データのデータフィールド[ウェイト]には、リスク指標特定規則として加重平均が用いられる場合、その加重平均において用いられるウェイトを示すデータが格納される。図7の例では、例えばノードN1のリスク指標は、ノードN1の子ノードであるノードN11、N12およびN13のリスク指標を加重平均することで算出される。この加重平均の算出において、例えばノードN11のリスク指標に乗じられるウェイトが、ノードN11に応じたデータレコードのデータフィールド[ウェイト]に格納される。
なお、データフィールド[ウェイト]に格納されるデータは、対象のノードの兄弟ノードの各々に応じた事象との比較において、対象のノードに応じた事象の発生の可能性が親ノードの事象の発生の可能性に与える寄与度を示す。
因果関係データのデータフィールド[最大値]には、リスク指標の最大値を示すデータが格納される。データフィールド[リスク指標特定規則]に格納されているデータが示す規則に従い算出されるリスク指標がデータフィールド[最大値]に格納されているデータが示す最大値を超える場合、規則に従い算出されるリスク指標に代えて、この最大値がリスク指標として採用される。従って、例えば計測装置の故障等により異常なリスク指標が算出された場合であっても、異常なリスク指標が根ノードのリスク指標に与える影響は限定的となる。
以上が因果関係データの構成の説明である。なお、記憶手段132は、因果関係データに加え、因果関係データのデータフィールド[リスク指標特定規則]に格納されるデータにより参照される様々なグラフを表すデータも記憶している。
図6を参照しつつ、サーバ装置13の構成の説明を続ける。推定手段133は、主としてプロセッサ102により構成され、取得手段131がサーバ装置12から取得し記憶手段132に記憶されている属性値データと、取得手段131が端末装置14から取得し記憶手段132に記憶されている因果関係データに基づき、因果関係ツリー図の各ノードに応じた事象の発生の可能性を推定する。より具体的には、推定手段133は各ノードに応じたリスク指標を特定する。以下に、推定手段133が各ノードに応じたリスク指標を特定する手順を説明する。
図11は、推定手段133がリスク指標を特定するために行う処理のフローを示した図である。推定手段133は、例えば所定時間の経過毎に、葉ノードを1つ選択し、因果関係データ(図9参照)から、選択した葉ノードに応じたデータレコードを読み出す(ステップS001)。続いて、推定手段133は、ステップS001において読み出した葉ノードのデータレコードのデータフィールド[ノード名称]に格納されているデータが示す属性値(または属性値の組み合わせ)に応じた属性値テーブル(図5参照)から最新の属性値データを読み出す(ステップS002)。
続いて、推定手段133は、ステップS001において読み出した葉ノードのデータレコードのデータフィールド[リスク指標特定規則]に格納されているデータが示す規則に従い、ステップS002において読み出した属性値データが示す属性値(または複数の属性値の組み合わせ)に応じたリスク指標を特定する(ステップS003)。
記憶手段132には、推定手段133により特定されたリスク指標を格納するために、ノードの各々に応じたテーブル(以下、「リスク指標ログテーブル」という)が記憶されている。図12は、リスク指標ログテーブルの構成を示した図である。推定手段133は、ステップS003においてリスク指標を特定すると、ステップS001において読み出したデータレコードのデータフィールド[ノードID]に格納されているノードIDに応じたリスク指標ログテーブルに新しいデータレコードを追加し、追加したデータレコードのデータフィールド[時刻]に現在時刻を示すデータを、また、データフィールド[リスク指標]にステップS003において特定したリスク指標を格納する(ステップS004)。
続いて、推定手段133は、過去に実行されたステップS001における葉ノードの選択において、全ての葉ノードが選択済みであるか否かを判定する(ステップS005)。未選択の葉ノードがある場合(ステップS005;No)、推定手段133は処理をステップS001に戻し、未選択の葉ノードを1つ選択し、選択した葉ノードに応じたデータレコードを因果関係データから読み出した後、読み出したデータレコードに関し、ステップS002以降の処理を繰り返す。
全ての葉ノードが選択済みである場合(ステップS005;Yes)、推定手段133は、内部ノードのうち全ての子ノードのリスク指標が特定済みであるものを1つ選択し、因果関係データ(図9参照)から、選択した内部ノードに応じたデータレコードを読み出す(ステップS006)。続いて、推定手段133は、ステップS006において読み出した内部ノードのデータレコードのデータフィールド[リスク指標特定規則]に格納されているデータが示す規則に従い、子ノードのリスク指標を用いて、ステップS006において選択した内部ノードのリスク指標を特定する(ステップS007)。
推定手段133は、ステップS007においてリスク指標を特定すると、ステップS006において読み出したデータレコードのデータフィールド[ノードID]に格納されているノードIDに応じたリスク指標ログテーブルに新しいデータレコードを追加し、追加したデータレコードのデータフィールド[時刻]に現在時刻を示すデータを、また、データフィールド[リスク指標]にステップS007において特定したリスク指標を格納する(ステップS008)。
続いて、推定手段133は、過去に実行されたステップS006における内部ノードの選択において、全ての内部ノードが選択済みであるか否かを判定する(ステップS009)。未選択の内部ノードがある場合(ステップS009;No)、推定手段133は処理をステップS006に戻し、未選択の内部ノードを1つ選択し、選択した内部ノードに応じたデータレコードを因果関係データから読み出した後、読み出したデータレコードに関し、ステップS007以降の処理を繰り返す。
なお、繰り返し実行されるステップS006において、内部ノードは、葉ノード側から根ノード側に向かう順序で選択される。従って、リスク指標は、葉ノード側から根ノード側に向かう順序で順次、特定されることになる。
全ての内部ノードが選択済みである場合(ステップS009;Yes)、推定手段133は、因果関係データ(図9参照)から親ノードに応じたデータレコードを読み出し、読み出した親ノードのデータレコードのデータフィールド[リスク指標特定規則]に格納されているデータが示す規則に従い、子ノードのリスク指標を用いて、親ノードのリスク指標を特定する(ステップS010)。
推定手段133は、ステップS010においてリスク指標を特定すると、ステップS010において読み出したデータレコードのデータフィールド[ノードID]に格納されているノードIDに応じたリスク指標ログテーブルに新しいデータレコードを追加し、追加したデータレコードのデータフィールド[時刻]に現在時刻を示すデータを、また、データフィールド[リスク指標]にステップS010において特定したリスク指標を格納する(ステップS011)。これにより、因果関係ツリー図(図9)に示される全てのノードに関し、それらのノードに応じた事象の発生の可能性を示すリスク指標が特定される。
記憶手段132に、1つの船舶9に関する複数の因果関係データが格納されている場合、推定手段133はそれら複数の因果関係データの各々に関し、図11に示されるフローに従う処理を行う。また、システム1により管理される船舶9の数が複数の場合、推定手段133はそれら複数の船舶9の各々に関し記憶手段132に記憶されている因果関係データの各々に関し、図11に示されるフローに従う処理を行う。以上が推定手段133の説明である。
図6を参照し、サーバ装置13の構成の説明を続ける。特定手段134は、主としてプロセッサ102により構成され、推定手段133により推定された根ノードに応じた事象(トラブル)の発生の可能性が予め定められた閾値を超えた場合、当該事象の発生の可能性の増大に最も貢献している事象を特定する。
例えば、ノードN1に関し推定手段133が特定したリスク指標が所定の閾値を超えている場合、ノードN1の子ノード(ノードN11等)のうち、ノードN1のリスク指標の増大に最も貢献しているノードを特定する。例えば、ノードN1のリスク指標特定規則が加重平均である場合、特定手段134は、ノードN1の子ノードのうち、リスク指標にウェイトを乗じた値が最も大きいノードを、ノードN1のリスク指標の増大に最も貢献しているノードとして特定する。以下、このように特定されたノードを「注目ノード」という。
続いて、特定手段134は、上記のように特定した注目ノードの子ノードのうち、注目ノードのリスク指標の増大に最も貢献しているノードを1つ下層の注目ノードとして特定する。特定手段134は、注目ノードの子ノードの中から1つ下層の注目ノードを特定する処理を、葉ノードから注目ノードを特定するまで繰り返す。
通知手段135は、主としてプロセッサ102および通信IF103により構成され、推定手段133により特定されたリスク指標、特定手段134により特定された注目ノード等を端末装置14または端末装置15のユーザに通知するための処理を行う。具体的には、通知手段135は、端末装置14または端末装置15から送信されてくる要求に応じて、推定手段133により特定されたリスク指標、特定手段134により特定された注目ノード等を表示する画面を表すデータを通知データとして生成し、要求元の端末装置に送信する。以上が、サーバ装置13の構成の説明である。
図13は、端末装置14および端末装置15の機能構成を示した図である。すなわち、端末装置14または端末装置15のハードウェアを構成するコンピュータ20は、端末装置14用または端末装置15用のプログラムに従うデータ処理を実行することにより、図13に示される構成部を備える装置として動作する。以下、図13に示される端末装置14および端末装置15の各構成部を説明する。
要求手段141は、主として通信IF203により構成され、ユーザの操作に応じて、サーバ装置13に対し通知データを要求する要求データを送信する。取得手段142は、主として通信IF203および操作装置205により構成され、ユーザの操作を示すデータを取得するとともに、要求手段141により送信された要求データに対する応答としてサーバ装置13から送信されてくる通知データを受信する。
記憶手段143は、主としてメモリ201により構成され、取得手段142により受信された通知データを記憶する。表示手段144は、主としてプロセッサ202および表示装置204により構成され、記憶手段143に記憶されている通知データを用いて、ユーザにリスク指標等を通知するための画面(以下、「トラブル発生リスク表示画面」という)を生成し、生成したトラブル発生リスク表示画面を表示する。
図14は、トラブル発生リスク表示画面を示した図である。トラブル発生リスク表示画面の左側にはテーブルT1およびT2が含まれ、右側にはグラフG1およびG2が含まれる。テーブルT1は、システム1によって管理される1以上の船舶9の中からユーザがリスク指標等を知りたい船舶9を選択するためのテーブルである。テーブルT1は[船舶名]欄、[アラート]欄を有する。[船舶名]欄には、船舶9の船舶名が表示される。[アラート]欄には、対応する船舶9に関し、いずれかの事象のリスク指標が注意を促すための所定の閾値を超えている場合は「Yes」が表示され、それ以外の場合は「No」が表示される。ユーザは、テーブルT1に表示されるいずれかの行をクリック等することにより船舶9を選択することができる。
テーブルT2は、テーブルT1においてユーザにより選択された船舶9に関するトラブルのリスク指標を一覧表示するためのテーブルである。テーブルT2は[注意/警告]欄、[事象名]欄、[リスク指標]欄を有する。[注意/警告]欄には、「正常」、「注意」、「警告」のいずれかが表示される。「正常」はリスク指標が注意を促すための所定の閾値以下であることを示す。「注意」はリスク指標が注意を促すための所定の閾値を超えているが、警告のための閾値以下であることを示す。「警告」はリスク指標が警告のための所定の閾値を超えていることを示す。
[事象名]欄には、トラブルの名称が表示される。[リスク指標]欄には、リスク指標が表示される。テーブルT2に表示される事象は、リスク指標が大きい順にソートされている。ユーザは、テーブルT2に表示されるいずれかの行をクリック等により選択することができる。
グラフG1は、テーブルT2においてユーザにより選択された事象に関する因果関係ツリー図である。テーブルT2において、[注意/警告]欄に「注意」または「警告」が表示されている事象がユーザにより選択された場合、グラフG1において、特定手段134により特定された注目ノードは、他のノードと異なる態様で表示される。図15の例では、他のノードより太い枠で囲まれた矩形で示されるノードが注目ノードである。また、各ノードを示す矩形内にはリスク指標が表示される。ユーザがいずれかのノードにマウスオーバー等の操作を行うと、操作された矩形に応じた事象名(ノード名称)がポップアップ表示される。
グラフG2は、テーブルT2においてユーザにより選択されたトラブルのリスク指標の経時変化を示すグラフである。また、ユーザはグラフG1に表示されるいずれかの葉ノードをクリック等により選択することができる。ユーザにより葉ノードの選択が行われると、選択された葉ノードのリスク指標の算出に用いられる属性値の各々の経時変化を示すグラフがポップアップ表示される。図15は、そのようにポップアップ表示されるグラフを例示した図である。
上述したシステム1によれば、ユーザは、端末装置14または端末装置15に表示されるトラブル発生リスク表示画面を見ることにより、船舶9におけるトラブルの発生の可能性を容易に知ることができる。また、トラブルの発生の可能性が高まっている場合、ユーザは、トラブルの発生の可能性を高める原因となっている事象を容易に知ることができる。従って、ユーザは、トラブルの発生を防止するための対策を講じることができる。
[変形例]
上述した実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形することができる。以下にそれらの変形の例を示す。
(1)サーバ装置13は船舶9に配置されてもよい。サーバ装置13が船舶9に配置される場合、サーバ装置12とサーバ装置13が1つの装置に統合されてもよい。
(2)サーバ装置13の推定手段133がリスク指標の特定に用いる属性値として、船舶9において計測された属性値ではない属性値が用いられてもよい。例えば、サーバ装置13が、気象海象情報を提供するサーバ装置から、船舶9が航行する海域における気象海象(風向、風速等)を示すデータを取得し、取得したデータが示す気象海象をリスク指標の特定に用いてもよい。
(3)サーバ装置13の推定手段133が因果関係ツリー図の葉ノードのリスク指標の特定のために用いる属性値の数は限定されない。例えば、1種類の属性値により葉ノードのリスク指標が特定されてもよいし、2種類以上の属性値により葉ノードのリスク指標が特定されてもよい。
(4)上述したリスク指標の特定規則はあくまで例示であって、様々な規則がリスク指標の特定のために用いられる。例えば、上述した実施形態の説明において、図7のグラフを用いたリスク指標の特定規則として、基準線であるラインMと、計測された属性値の組み合わせを示す点の、y軸方向の距離Dに定数#を乗じた値をリスク指標とする規則を例示した。この距離Dに代えて、計測された主機負荷と平均シリンダ排気温度の発生確率がリスク指標の特定に用いられてもよい。この場合、例えば、端末装置14のユーザは、様々な主機負荷に関し、当該主機負荷が計測されたときに計測された平均シリンダ排気温度をサンプルとする母集団の確率分布(例えば正規分布)を推定し、推定した確率分布を示すデータを記憶手段132に記憶させる。推定手段133は、リスク指標の特定において、計測された主機負荷に応じた確率分布を示すデータを記憶手段132から読み出し、読み出したデータが示す確率分布に従い、計測された平均シリンダ排気温度の発生確率をリスク指標として特定する。このように、計測された属性値(または属性値の組み合わせ)の発生確率がリスク指標の特定に用いられてもよい。
(5)上述した実施形態において、サーバ装置12とサーバ装置13等の装置間のデータの受け渡しはネットワークを介したデータの送受信により行われる。これらの装置間のデータの受け渡し方法はネットワークを介したデータの送受信に限られない。例えば、船舶9が航行中は取得手段121により取得される属性データをサーバ装置13に送信せずに記憶手段122に蓄積しておき、船舶9が港に停泊している間等に記憶手段122に蓄積されている属性データを記録媒体にコピーし、当該記録媒体からサーバ装置13に属性データを読み取らせることにより、サーバ装置12からサーバ装置13への属性データの受け渡しが行われてもよい。
(6)上述した実施形態においては、因果関係ツリー図の根ノードに応じた事象に関してのみ、リスク指標が所定の閾値と比較され、当該事象の発生の可能性が評価される。サーバ装置12が発生の可能性の評価を行う事象は根ノードに応じた事象に限られず、中間ノードに応じた事象に関して発生の可能性が評価されてもよい。この場合、例えば、根ノードに応じた事象に関し図14に例示した画面と同様の画面により、中間ノードに応じた各種情報が表示されてもよい。
(7)上述した実施形態においては、サーバ装置12、サーバ装置13、端末装置14および端末装置15は一般的なコンピュータがプログラムに従った処理を実行することにより実現される。これに代えて、サーバ装置12、サーバ装置13、端末装置14および端末装置15の少なくとも一部が、いわゆる専用装置として構成されてもよい。
(8)本発明にかかるプログラム、すなわち、上述した実施形態において、コンピュータ10により実行されてサーバ装置12またはサーバ装置13を実現するためのプログラムとして例示されたプログラム、または、コンピュータ20により実行されて端末装置14または端末装置15を実現するためのプログラムとして例示されたプログラムは、例えば、光記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータに読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供されてもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して提供されてもよい。本発明にかかるプログラムが記録媒体に記憶された状態で提供される場合、コンピュータ10またはコンピュータ20が当該プログラムを記録媒体から読み取り用いる。また、本発明にかかるプログラムが通信ネットワークを介して提供される場合、コンピュータ10またはコンピュータ20が当該プログラムを配信元の装置から受信して用いる。
1…システム、8…通信衛星、9…船舶、10…コンピュータ、11…計測装置群、12…サーバ装置、13…サーバ装置、14…端末装置、15…端末装置、20…コンピュータ、101…メモリ、102…プロセッサ、103…通信IF、121…取得手段、122…記憶手段、123…送信手段、131…取得手段、132…記憶手段、133…推定手段、134…特定手段、135…通知手段、141…要求手段、142…取得手段、143…記憶手段、144…表示手段、201…メモリ、202…プロセッサ、203…通信IF、204…表示装置、205…操作装置
上記課題を解決するため、本発明は、船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する取得手段と、前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の将来における発生の可能性を推定する推定手段とを備える装置を第1の態様として提供する。
上記の第1の態様にかかる装置において、前記取得手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し、当該事象に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値の基準値を示す基準値データを取得し、前記推定手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し、当該事象に関する前記属性値データが示す属性値と当該事象に関する前記基準値データが示す基準値の比較の結果に基づき当該事象の前記将来における発生の可能性を推定する、という構成が第2の態様として採用されてもよい。
上記の第1の態様にかかる装置において、前記取得手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象のうちの少なくとも1の事象の各々に関し、当該事象に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の複数の属性値を示す前記属性値データを取得し、前記取得手段は、前記少なくとも1の事象の各々に関し、当該事象に関連する複数の属性値の基準となる組み合わせを示す基準値データを取得し、前記推定手段は、前記少なくとも1の事象の各々に関し、前記属性値データが示す複数の属性値の組み合わせと当該事象に関する前記基準値データが示す複数の属性値の基準となる組み合わせの比較の結果に基づき当該事象の前記将来における発生の可能性を推定する、という構成が第3の態様として採用されてもよい。
上記の第1乃至第3のいずれかの態様にかかる装置において、前記因果関係データは、前記複数の事象をノードとする木構造と、前記木構造において親子関係にあるノード群の各々に関し当該ノード群に含まれる子ノードの事象の発生の可能性が当該ノード群に含まれる親ノードの事象の発生の可能性に与える寄与度を示し、前記推定手段は、前記木構造における1以上の葉ノードの各々に関し当該葉ノードの事象の発生の可能性を当該葉ノードの事象に関する前記属性値データに基づき推定し、当該推定した葉ノードの事象の発生の可能性と前記因果関係データが示す寄与度に基づき葉ノード側から根ノード側に向かう順序で前記木構造における内部ノードの事象の前記将来における発生の可能性を推定する、という構成が第4の態様として採用されてもよい。
上記の第5の態様にかかる装置において、前記推定手段により推定された発生の可能性が前記予め定められた閾値を超えた事象の前記将来における発生の可能性の増大に最も貢献している事象を特定する特定手段を備え、前記通知手段は、前記特定手段により特定された事象を前記ユーザに通知するための処理を行う、という構成が第6の態様として採用されてもよい。
また、本発明は、コンピュータに、船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する処理と、前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の将来における発生の可能性を推定する処理とを実行させるためのプログラムを第7の態様として提供する。
また、本発明は、コンピュータに、船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する処理と、前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の将来における発生の可能性を推定する処理とを実行させるためのプログラムを持続的に記録するコンピュータに読み取り可能な記録媒体を第8の態様として提供する。

Claims (8)

  1. 船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する取得手段と、
    前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の発生の可能性を推定する推定手段と
    を備える装置。
  2. 前記取得手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し、当該事象に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値の基準値を示す基準値データを取得し、
    前記推定手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し、当該事象に関する前記属性値データが示す属性値と当該事象に関する前記基準値データが示す基準値の比較の結果に基づき当該事象の発生の可能性を推定する
    請求項1に記載の装置。
  3. 前記取得手段は、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象のうちの少なくとも1の事象の各々に関し、当該事象に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の複数の属性値を示す前記属性値データを取得し、
    前記取得手段は、前記少なくとも1の事象の各々に関し、当該事象に関連する複数の属性値の基準となる組み合わせを示す基準値データを取得し、
    前記推定手段は、前記少なくとも1の事象の各々に関し、前記属性値データが示す複数の属性値の組み合わせと当該事象に関する前記基準値データが示す複数の属性値の基準となる組み合わせの比較の結果に基づき当該事象の発生の可能性を推定する
    請求項1に記載の装置。
  4. 前記因果関係データは、前記複数の事象をノードとする木構造と、前記木構造において親子関係にあるノード群の各々に関し当該ノード群に含まれる子ノードの事象の発生の可能性が当該ノード群に含まれる親ノードの事象の発生の可能性に与える寄与度を示し、
    前記推定手段は、前記木構造における1以上の葉ノードの各々に関し当該葉ノードの事象の発生の可能性を当該葉ノードの事象に関する前記属性値データに基づき推定し、当該推定した葉ノードの事象の発生の可能性と前記因果関係データが示す寄与度に基づき葉ノード側から根ノード側に向かう順序で前記木構造における内部ノードの事象の発生の可能性を推定する
    請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置。
  5. 前記推定手段により推定された発生の可能性が予め定められた閾値を超えた場合、当該事象をユーザに通知するための処理を行う通知手段を備える
    請求項1乃至4のいずれか1項に記載の装置。
  6. 前記推定手段により推定された発生の可能性が前記予め定められた閾値を超えた事象の発生の可能性の増大に最も貢献している事象を特定する特定手段を備え、
    前記通知手段は、前記特定手段により特定された事象を前記ユーザに通知するための処理を行う
    請求項5に記載の装置。
  7. コンピュータに、
    船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する処理と、
    前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の発生の可能性を推定する処理と
    を実行させるためのプログラム。
  8. コンピュータに、
    船舶において発生する複数の事象の間の因果関係を示す因果関係データと、前記因果関係データにより原因となる事象が示されない1以上の事象の各々に関し当該事象の発生に関連する前記船舶または前記船舶の置かれた環境の属性値を示す属性値データとを取得する処理と、
    前記因果関係データと前記属性値データに基づき、前記複数の事象の各々の発生の可能性を推定する処理と
    を実行させるためのプログラムを持続的に記録するコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
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