WO2019167368A1 - 適合性判定装置、適合性判定方法及びプログラム - Google Patents

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WO2019167368A1
WO2019167368A1 PCT/JP2018/043937 JP2018043937W WO2019167368A1 WO 2019167368 A1 WO2019167368 A1 WO 2019167368A1 JP 2018043937 W JP2018043937 W JP 2018043937W WO 2019167368 A1 WO2019167368 A1 WO 2019167368A1
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metadata
processing module
input data
data
suitability
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PCT/JP2018/043937
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English (en)
French (fr)
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紘 今井
哲二 大和
泰司 吉川
Original Assignee
オムロン株式会社
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00Machine learning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N7/00Computing arrangements based on specific mathematical models
    • G06N7/01Probabilistic graphical models, e.g. probabilistic networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom

Definitions

  • the present invention relates to a compatibility determination device, a compatibility determination method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a virtual sensor generation device that generates a virtual sensor.
  • a real sensor existing within a predetermined range is detected, and a virtual sensor is generated by using the detected real sensor (see Patent Document 1).
  • the virtual sensor as disclosed in Patent Document 1 includes, for example, a real sensor (an example of a device) and a processing module.
  • the processing module is, for example, a learned model generated by using a plurality of learning data, and processing the sensing data (an example of input data) output by an actual sensor, Generate different output data.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to determine a compatibility of a device that outputs input data to a processing module. Is to provide a program.
  • the suitability determination device is configured to determine the suitability of a subject that outputs input data to a processing module.
  • the processing module is a learned model generated by using a plurality of learning data, and is configured to generate output data different from the input data based on at least one input data.
  • Each of the plurality of learning data includes input data and a correct answer label of output data associated with the input data.
  • the processing module is associated with the first metadata.
  • the first metadata is generated based on a probability density function of a plurality of input data each associated with a common correct answer label.
  • the suitability determination device includes a first acquisition unit and a determination unit.
  • the first acquisition unit is configured to acquire the first metadata.
  • the determination unit is configured to determine suitability based on the first metadata.
  • the processing module is a learned model generated by using a plurality of learning data. Since the learned model is based on the attribute of the device that has output the learning data, a desired result is not always output when data output by a device having a completely different attribute is input.
  • the first is based on a probability density function of a plurality of input data (included in learning data) each associated with a common correct answer label (included in learning data). Metadata is generated and suitability of the device is determined based on the first metadata. That is, in this suitability determination apparatus, the suitability of a device is determined after sufficiently considering the attributes of the device that has output the learning data. Therefore, according to this suitability determination device, it is possible to more accurately determine the suitability of a device that outputs input data to the processing module.
  • the suitability determination device may further include a buffer and a probability density function generation unit.
  • the buffer is configured to temporarily store input data output to the processing module by the main body.
  • the probability density function generation unit is configured to generate a probability density function of a plurality of input data stored in the buffer.
  • the determination unit may be configured to determine the suitability of the device based on the first metadata and the probability density function generated by the probability density function generation unit.
  • the suitability of the device is determined based on the probability density function of the plurality of input data output to the processing module by the device and the first metadata. Therefore, according to this suitability determination apparatus, since the probability density function of a plurality of input data output to the processing module by the device is also taken into account, the suitability of the device outputting the input data to the processing module is more accurately determined. Can be determined.
  • the first metadata may be a probability density function of a plurality of input data each associated with a common correct label.
  • the determination unit may be configured to determine that the subject is suitable when the similarity between the first metadata and the probability density function generated by the probability density function generation unit is a predetermined value or more. .
  • this suitability determination device it is determined that the device is compatible when the similarity between the first metadata and the probability density function generated by the probability density function generator is equal to or greater than a predetermined value. That is, in this suitability determination apparatus, it is determined that a device that outputs learning data and a device that has a similar output tendency are compatible. Therefore, according to this suitability determination apparatus, since the determination criterion is appropriate, it is possible to more accurately determine the suitability of the device outputting the input data to the processing module.
  • second metadata may be associated with the subject.
  • the second metadata is generated based on a probability density function of a plurality of input data each output to the processing module by the subject.
  • the processing module outputs common output data.
  • the suitability determination device may further include a second acquisition unit.
  • the second acquisition unit is configured to acquire the second metadata.
  • the determination unit may be configured to determine the suitability of the device based on the first and second metadata.
  • the suitability of the device is determined based on the first and second metadata. Therefore, according to this suitability determination device, the attribute of the device outputting the input data to the processing module is sufficiently taken into account by referring to the second metadata, so that the input data is output to the processing module. It is possible to determine the suitability of the existing device more accurately.
  • the first metadata may be a probability density function of a plurality of input data each associated with a common correct label.
  • the second metadata may be a probability density function of a plurality of input data each output to the processing module by the device.
  • the determination unit may be configured to determine that the device is suitable when the similarity between the first and second metadata is equal to or greater than a predetermined value.
  • this suitability determination device it is determined that the device is compatible when the similarity between the first and second metadata is equal to or greater than a predetermined value. That is, in this suitability determination apparatus, it is determined that a device that outputs learning data and a device that has a similar output tendency are compatible. Therefore, according to this suitability determination apparatus, since the determination criterion is appropriate, it is possible to more accurately determine the suitability of the device outputting the input data to the processing module.
  • the subject may be a sensor
  • the input data may be sensing data output by the sensor.
  • the processing module may be configured to generate output data based on a plurality of input data.
  • a virtual sensor may be formed by a processing module and a device that outputs input data to the processing module.
  • the metadata generation method determines the suitability of the subject that outputs input data to the processing module.
  • the processing module is a learned model generated by using a plurality of learning data, and is configured to generate output data different from the input data based on at least one input data.
  • Each of the plurality of learning data includes input data and a correct answer label of output data associated with the input data.
  • the processing module is associated with the first metadata.
  • the first metadata is generated based on a probability density function of a plurality of input data each associated with a common correct answer label.
  • the suitability determination method includes a step of obtaining first metadata and a step of determining suitability based on the first metadata.
  • the first is based on a probability density function of a plurality of input data (included in learning data) each associated with a common correct answer label (included in learning data). Metadata is generated and suitability of the device is determined based on the first metadata. That is, in this suitability determination method, the suitability of the device is determined after sufficiently considering the attribute of the device that has output the learning data. Therefore, according to this suitability determination method, the suitability of a device that outputs input data to the processing module can be determined more accurately.
  • a program causes a computer to execute processing for determining suitability of a subject that outputs input data to a processing module.
  • the processing module is a learned model generated by using a plurality of learning data, and is configured to generate output data different from the input data based on at least one input data.
  • Each of the plurality of learning data includes input data and a correct answer label of output data associated with the input data.
  • the processing module is associated with the first metadata.
  • the first metadata is generated based on a probability density function of a plurality of input data each associated with a common correct answer label.
  • the program is configured to cause the computer to execute a step of obtaining the first metadata and a step of determining the suitability of the device based on the first metadata.
  • this program When this program is executed by a computer, based on a probability density function of a plurality of input data (included in learning data) each associated with a common correct label (included in learning data). First metadata is generated, and suitability of the device is determined based on the first metadata. That is, when this program is executed by the computer, the suitability of the device is determined after sufficiently considering the attribute of the device that has output the learning data. Therefore, according to this program, the suitability of a device that outputs input data to the processing module can be determined more accurately.
  • a compatibility determination apparatus capable of determining the compatibility of a device that outputs input data to a processing module.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a sensor network system in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a virtual sensor management server according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows an example of data DB for learning. It is a figure which shows an example of 1st metadata DB. It is a figure which shows an example of a part of software configuration (a 1st metadata production
  • 6 is a diagram illustrating an example of a part of a software configuration of a virtual sensor management server (including a suitability determination module) in the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a sensor network system in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a virtual sensor management server according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows an example of data DB for learning. It is a figure which shows
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a hardware configuration of a virtual sensor management server according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows an example of 2nd metadata DB.
  • 10 is a diagram illustrating an example of a part of a software configuration of a virtual sensor management server (including a suitability determination module) in Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a sensing device suitability determination operation in the second embodiment.
  • this embodiment an embodiment according to one aspect of the present invention (hereinafter, also referred to as “this embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings.
  • the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
  • the present embodiment described below is merely an example of the present invention in all respects.
  • Various improvements and modifications can be made to the present embodiment within the scope of the present invention. That is, in carrying out the present invention, a specific configuration can be appropriately adopted according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for describing an overview of suitability determination device 60 according to the present embodiment.
  • the processing module 110 has at least one input port, and sensing data (an example of input data) output by the sensing device 12 (an example of a device) is input to each input port.
  • the processing module 110 is configured to generate output data different from the input data based on the input data. That is, a so-called virtual sensor is formed by the processing module 110 and the sensing device 12 (input sensor) that outputs input data to the processing module 110.
  • the virtual sensor is a sensor module that outputs, as sensing data, an observation result of an object different from the object observed by the input sensor based on sensing data generated by observing the object by the input sensor. The virtual sensor will be described in detail later.
  • the processing module 110 is a learned model generated by using a plurality of learning data.
  • Each learning data includes input data to the processing module 110 (sensing data output by the sensing device 12) and a correct answer label of the output data of the processing module 110 when the input data is input.
  • the processing module side metadata DB (hereinafter also referred to as “first metadata DB”) 150 includes metadata (hereinafter referred to as “first metadata”) of the processing module 110 generated based on the learning data. Are also stored).
  • first metadata is a probability density function of a plurality of input data each associated with a common correct answer label (included in the learning data used when generating the processing module 110). It is generated based on.
  • the processing module 110 When the data output by the sensing device 12 having completely different attributes from the sensing device 12 used for generating the learning data is input to the processing module 110, the original function of the learned model is not exhibited, As a result, a situation may occur in which the virtual sensor cannot perform a desired function.
  • the suitability determination device 60 determines the suitability of the sensing device 12 that outputs input data to the processing module 110 in order to avoid such a situation.
  • the suitability determination device 60 includes an acquisition unit 132 and a suitability determination unit 136.
  • the acquisition unit 132 acquires first metadata associated with the processing module 110.
  • the suitability determination unit 136 determines the suitability of the sensing device 12 based on the first metadata.
  • the first determination is based on the probability density function of a plurality of input data (included in learning data) each associated with a common correct answer label (included in learning data).
  • One metadata is generated, and suitability of the sensing device 12 is determined based on the first metadata. That is, in the suitability determination device 60, the suitability of the sensing device 12 is determined after sufficiently considering the attributes of the sensing device 12 that has output the learning data. Therefore, according to the suitability determination device 60, the suitability of the sensing device 12 that outputs input data to the processing module 110 can be determined more accurately.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the sensor network system 10 including the processing module side metadata generation module (hereinafter also referred to as “first metadata generation module”) 120 according to the first embodiment.
  • the sensor network system 10 includes a sensor network unit 14, a virtual sensor management server 100, and an application server 300.
  • the sensor network unit 14, the virtual sensor management server 100, and the application server 300 are connected to each other via the Internet 15 so that they can communicate with each other.
  • the number of each component (virtual sensor management server 100, application server 300, sensor network adapter 11, sensing device 12, etc.) included in the sensor network system 10 is not limited to that shown in FIG.
  • sensing data generated by the sensing device 12 or the like can be distributed.
  • sensing data generated by the sensing device 12 can be distributed to the virtual sensor management server 100, and sensing data generated by the virtual sensor can be distributed to the application server 300.
  • the sensor network unit 14 includes, for example, a plurality of sensor network adapters 11.
  • a plurality of sensing devices 12 are connected to each of the plurality of sensor network adapters 11, and each sensing device 12 is connected to the Internet 15 via the sensor network adapter 11.
  • the sensing device 12 is configured to obtain sensing data by observing an object.
  • the sensing device 12 includes, for example, an image sensor (camera), a temperature sensor, a humidity sensor, an illuminance sensor, a force sensor, a sound sensor, a speed sensor, an acceleration sensor, an RFID (Radio Frequency IDentification) sensor, an infrared sensor, a posture sensor, and a rain sensor. Including radioactivity sensors and gas sensors.
  • the sensing device 12 does not necessarily need to be a fixed type, and may be a mobile type such as a mobile phone, a smartphone, and a tablet.
  • each sensing device 12 does not necessarily need to be comprised with the single sensor, and may be comprised with the some sensor.
  • the sensing device 12 may be installed for any purpose. For example, for factory FA (Factory Automation) and production management, urban traffic control, environmental measurement such as weather, health care, crime prevention, etc. It may be installed.
  • each sensor network adapter 11 is disposed at a separate (distant) location, and each sensing device 12 connected to each sensor network adapter 11 is disposed at the same (near) location.
  • These arrangement locations are not limited to this.
  • Each application server 300 (300A, 300B) is configured to execute an application that uses sensing data, and is realized by, for example, a general-purpose computer.
  • the application server 300 acquires necessary sensing data via the Internet 15.
  • the virtual sensor management server 100 is a server for realizing a virtual sensor.
  • a plurality of processing modules 110, a first metadata generation module 120, and a suitability determination module 130 are realized, and a learning data DB 140 and a first metadata DB 150 are managed. Is done.
  • Each of the plurality of processing modules 110, the first metadata generation module 120, and the suitability determination module 130 is, for example, a software module.
  • the processing module 110 includes at least one input port, and is configured to generate output data different from the input data based on the input data input to each input port.
  • the processing module 110 can switch the sensing device 12 that outputs input data to the input port as necessary. For example, when the sensing device 12 that is currently outputting input data to the input port fails, the processing module 110 can switch the input sensor to another sensing device 12.
  • the processing module 110 may be configured to output data indicating the number of persons existing in the room based on, for example, input data (voice data) output by a sound sensor arranged in the room.
  • a virtual sensor that detects the number of people in the room can be realized by the processing module 110 and the sensing device 12 (sound sensor).
  • the first metadata generation module 120 is configured to generate first metadata associated with the processing module 110.
  • the suitability determination module 130 is configured to determine the suitability of the sensing device 12 that is outputting input data to the processing module 110. Details of each software module and each database will be described later.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the virtual sensor management server 100.
  • the virtual sensor management server 100 is realized by a general-purpose computer, for example.
  • the virtual sensor management server 100 includes a control unit 180, a communication I / F (interface) 195, and a storage unit 190, and each component is electrically connected via a bus 197. Yes.
  • the control unit 180 includes a CPU (Central Processing Unit) 182, a RAM (Random Access Memory) 184, a ROM (Read Only Memory) 186, and the like, and is configured to control each component according to information processing. .
  • CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the communication I / F 195 is configured to communicate with external devices (for example, the application server 300 and the sensor network unit 14 (FIG. 2)) provided outside the virtual sensor management server 100 via the Internet 15. .
  • the communication I / F 195 includes, for example, a wired LAN (Local Area Network) module or a wireless LAN module.
  • the storage unit 190 is an auxiliary storage device such as a hard disk drive or a solid state drive.
  • the storage unit 190 is configured to store, for example, a learning data DB 140, a first metadata DB 150, and a control program 191.
  • a data buffer 160 is provided in a part of the storage area of the storage unit 190.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the learning data DB 140.
  • the learning data used when generating each processing module 110 is managed in the learning data DB 140.
  • the processing module M1 is configured to output the number of persons existing in the room where the sound sensor is arranged based on input data (volume data) output from the sound sensor.
  • each of the plurality of learning data used for generating the processing module M1 includes volume data and correct labels of output data (number of people in the room) of the processing module 110 when the volume data is input. (Correct value).
  • each processing module 110 does not necessarily generate one output data based on one input data.
  • each processing module 110 may generate one output data based on a plurality of input data.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the first metadata DB 150.
  • the first metadata 151 of each processing module 110 is managed in the first metadata DB 150.
  • Each first metadata 151 is generated based on a plurality of learning data used when the associated processing module 110 is generated.
  • the first metadata associated with each processing module 110 will be described in detail later, including the generation method and the usage method.
  • the data buffer 160 is configured to temporarily store the sensing data output to the processing module 110 by the sensing device 12. Based on the sensing data temporarily stored in the data buffer 160, the suitability of the sensing device 12 outputting the sensing data to the processing module 110 is determined. A method for determining suitability will be described in detail later.
  • the control program 191 is a control program for the virtual sensor management server 100 that is executed by the control unit 180.
  • each processing module 110, the first metadata generation module 120, and the suitability determination module 130 may be realized by the control unit 180 executing the control program 191.
  • the control program 191 is expanded in the RAM 184.
  • the control unit 180 controls each component by interpreting and executing the control program 191 expanded in the RAM 184 by the CPU 182.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a part of the software configuration of the virtual sensor management server 100 (including the first metadata generation module 120).
  • the processing module 110, the first metadata generation module 120, and the first metadata registration unit 126 are realized by the control unit 180 executing the control program 191.
  • the processing module 110 is generated by performing learning using a plurality of learning data stored in the learning data DB 140.
  • the first metadata generation module 120 is configured to generate metadata (first metadata) associated with the processing module 110 based on the learning data used for generating the processing module 110.
  • the first metadata generation module 120 includes a probability density function generation unit 122 and a processing module side metadata generation unit (hereinafter also referred to as “first metadata generation unit”) 124.
  • the probability density function generator 122 reads a plurality of learning data used for generating the processing module 110 from the learning data DB 140.
  • the probability density function generation unit 122 generates a probability density function of a plurality of input data each associated with a common correct answer label.
  • the probability density function generation unit 122 generates a probability density function for each correct answer label. That is, the probability density function generation unit 122 generates a plurality of probability density functions.
  • the probability density function is two-dimensional as shown in the first metadata 151 in FIG. 5, but the input data to the processing module 110 is When there are two or more, the number of dimensions of the probability density function increases as the number of input data increases.
  • the first metadata generation unit 124 generates first metadata (for example, the first metadata 151 in FIG. 5) based on the plurality of probability density functions generated by the probability density function generation unit 122. For example, the first metadata generation unit 124 sets, as the first metadata, data obtained by collecting a plurality of probability density functions generated by the probability density function generation unit 122.
  • the first metadata registration unit 126 registers the first metadata generated by the first metadata generation unit 124 in the first metadata DB 150 in association with the processing module 110.
  • the first metadata of each processing module 110 is registered in the first metadata DB 150.
  • the first metadata registered in the first metadata DB 150 is used for various purposes.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a part of the software configuration of the virtual sensor management server 100 (including the suitability determination module 130).
  • the configuration shown in the example of FIG. 7 uses the first metadata registered in the first metadata DB 150.
  • the compatibility determination module 130, the switching unit 138, and the processing module 110 are realized by the control unit 180 executing the control program 191.
  • the suitability determination module 130 is the suitability of the sensing device 12 that outputs the input data to the processing module 110 based on the first metadata associated with the processing module 110 and the input data to the processing module 110. Determine.
  • the suitability determination module 130 includes an acquisition unit 132, a probability density function generation unit 134, and a suitability determination unit 136.
  • the acquisition unit 132 acquires the first metadata associated with the processing module 110 from the first metadata DB 150.
  • the sensing data output by the sensing device 12 that is the target of the suitability determination is input to the processing module 110. Sensing data output by the sensing device 12 is temporarily stored in the data buffer 160.
  • the probability density function generation unit 134 generates a probability density function of a plurality of sensing data (input data) temporarily stored in the data buffer 160.
  • the plurality of sensing data is generated within a time when the environment around the sensing device 12 does not change significantly. That is, the probability density function generated by the probability density function generation unit 134 is a probability density function of sensing data (input data to the processing module 110) output by the sensing device 12 under a common environment. Indicates the attribute (output tendency).
  • the suitability determination unit 136 determines the suitability of the sensing device 12 based on the first metadata acquired by the acquisition unit 132 and the probability density function generated by the probability density function generation unit 134. For example, the suitability determination unit 136 determines whether the similarity between any one of the plurality of probability density functions included in the first metadata and the probability density function generated by the probability density function generation unit 134 is equal to or greater than a predetermined value. judge. Note that various known methods are used to calculate the similarity.
  • the suitability determination unit 136 When the similarity is greater than or equal to a predetermined value, the suitability determination unit 136 has a tendency for the output of the sensing device 12 to be close to the output of the sensing device 12 that has generated the learning data of the processing module 110. 12 is determined to be compatible. On the other hand, if the similarity is less than the predetermined value, the suitability determination unit 136 has a tendency of the output of the sensing device 12 that is not close to the tendency of the output of the sensing device 12 that has generated the learning data of the processing module 110. The sensing device 12 is determined to be incompatible.
  • the switching unit 138 switches the sensing device 12 that outputs sensing data to the processing module 110 based on the determination result by the suitability determination unit 136.
  • the switching unit 138 switches the sensing device 12 when, for example, the suitability determination unit 136 determines that the sensing device 12 is incompatible.
  • the switching unit 138 transmits an output stop instruction to the sensing device 12 that is currently outputting input data to the processing module 110 via the communication I / F 195, and an output start instruction to another sensing device 12. Send.
  • the switching unit 138 does not switch the sensing device 12 when, for example, the suitability determination unit 136 determines that the sensing device 12 is compatible.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the first metadata generation operation. The processing shown in this flowchart is executed by the control unit 180 functioning as the first metadata generation module 120 (FIG. 6) after the processing module 110 is generated, for example.
  • control unit 180 selects one of a plurality of types of correct answer labels included in a plurality of learning data used for generating processing module 110 (step S100).
  • the control unit 180 has a probability density function based on a plurality of input data (included in a plurality of learning data used to generate the processing module 110) each associated with a selected type of correct answer label. Is generated (step S110).
  • the control unit 180 determines whether or not a probability density function has been generated for all types of correct answer labels included in the plurality of learning data (step S120). If it is determined that a probability density function has not been generated for some correct labels (NO in step S120), control unit 180 selects a correct label of a type different from the correct label for which a probability density function has already been generated. (Step S130). Thereafter, the control unit 180 repeats the processing from step S110 to step S130 until the probability density function is generated for all types of correct answer labels.
  • control unit 180 determines the first metadata based on all the generated probability density functions. Is generated (step S140). Thereafter, the control unit 180 registers the generated first metadata in the first metadata DB 150 (FIG. 6) (step S150).
  • the first metadata is generated based on the probability density function of a plurality of input data (included in the learning data) each associated with a common correct answer label.
  • the first metadata reflects the attribute of the sensing device 12 that generated the learning data.
  • the sensing device 12 that outputs input data to the processing module 110 the sensing device 12 having an attribute close to that of the sensing device 12 that generated the learning data can be selected. Input of inappropriate data to the processing module 110 can be avoided. Therefore, according to the virtual sensor management server 100, it is possible to generate the first metadata that is useful for avoiding inappropriate data input to the processing module 110.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the suitability determination operation of the sensing device 12.
  • the processing shown in this flowchart is executed at predetermined intervals when sensing data is output from the sensing device 12 to the processing module 110, for example.
  • the processing shown in this flowchart is executed by the control unit 180 functioning as the suitability determination module 130.
  • control unit 180 acquires the first metadata associated with the processing module 110 from the first metadata DB 150 (step S200). Sensing data output by the sensing device 12 that is the object of suitability determination is input to the processing module 110 associated with the first metadata acquired in step S200.
  • the control unit 180 controls the data buffer 160 to start buffering the sensing data output to the processing module 110 by the sensing device 12 (step S210).
  • the control unit 180 determines whether or not a predetermined time T1 has elapsed since the start of buffering (step S220). If it is determined that predetermined time T1 has not elapsed (NO in step S220), control unit 180 continues to buffer sensing data until predetermined time T1 has elapsed.
  • the predetermined time T1 is, for example, a time during which the environment around the sensing device 12 does not change significantly.
  • control unit 180 when it is determined in step S220 that the predetermined time T1 has passed (YES in step S220), control unit 180 generates a probability density function based on a plurality of sensing data stored in data buffer 160 ( Step S230). The control unit 180 calculates the similarity between the generated probability density function and each of the plurality of probability density functions included in the first metadata acquired in step S200, and any one of the calculated similarities is calculated. It is determined whether or not the value is equal to or greater than a predetermined value V1 (step S240).
  • control unit 180 determines that sensing device 12 is compatible (step S250). On the other hand, when it is determined that all the similarities are less than predetermined value V1 (NO in step S240), control unit 180 determines that sensing device 12 is incompatible (step S260).
  • the suitability of the sensing device 12 that outputs sensing data to the processing module 110 is determined based on the first metadata associated with the processing module 110. The That is, in the first embodiment, the adaptability of the sensing device 12 is considered after sufficiently considering the attribute (output tendency) of the sensing device 12 that has output the learning data used to generate the processing module 110. Determined. Therefore, according to the virtual sensor management server 100 according to the first embodiment, the suitability of the sensing device 12 that outputs input data to the processing module 110 can be determined more accurately.
  • the probability density function generated based on a plurality of sensing data stored in the data buffer 160 is considered when determining the suitability of the sensing device 12. Therefore, according to the virtual sensor management server 100 according to the first embodiment, the suitability of the sensing device 12 that outputs input data to the processing module 110 can be determined more accurately.
  • the suitability of the sensing device 12 that outputs sensing data to the processing module 110 is based on the first metadata associated with the processing module 110 and the buffered sensing data. It was judged. Although details will be described later, in the second embodiment, sensor-side metadata (hereinafter also referred to as “second metadata”) is associated with each sensing device 12 in advance, and the first and second metadata. The suitability of the sensing device 12 is determined based on the metadata. Below, it demonstrates focusing on a different point from Embodiment 1. FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a sensor network system 10A according to the second embodiment.
  • the sensor network system 10A includes a virtual sensor management server 100A, and the virtual sensor management server 100A is compatible with a sensor-side metadata DB (hereinafter also referred to as “second metadata DB”) 170. And a sex determination module 130A.
  • second metadata DB 170 and the compatibility determination module 130A will be described in detail later.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration of the virtual sensor management server 100A.
  • the virtual sensor management server 100A includes a control unit 180A and a storage unit 190A, and the storage unit 190A stores a second metadata DB 170 and a control program 191A.
  • the control unit 180A includes a CPU 182, a RAM 184, a ROM 186, and the like, and is configured to control each component according to information processing.
  • the storage unit 190A is an auxiliary storage device such as a hard disk drive or a solid state drive.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the second metadata DB 170.
  • the second metadata 171 is managed for each sensing device 12 included in the sensor network unit 14 in the second metadata DB 170.
  • the second metadata DB 170 manages at least the second metadata 171 associated with each of the sensing devices S1, S2, and S3.
  • Each second metadata is generated based on a plurality of input data (sensing data) each output to the processing module 110 by the sensing device 12.
  • the processing module 110 outputs a common output value.
  • an example of the second metadata 171 is the probability of sensing data (the output value of the sensing device S1 (input sensor)) when the processing module M1 outputs each output value (common output value).
  • the second metadata 171 is generated, for example, when a new sensing device 12 is added to the sensor network unit 14 or when a new processing module 110 is generated in the virtual sensor management server 100A.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a part of the software configuration of the virtual sensor management server 100A (including the suitability determination module 130A).
  • the suitability determination module 130A and the switching unit 138A are realized by the control unit 180A executing the control program 191A.
  • the suitability determination module 130A outputs sensing data to the processing module 110 based on the first metadata associated with the processing module 110 and the second metadata associated with the sensing device 12 ( Alternatively, the suitability of the sensing device 12 (to be output) is determined.
  • the suitability determination module 130A includes acquisition units 132A and 135 and a suitability determination unit 136A.
  • the obtaining unit 132A obtains the first metadata associated with the processing module 110 from the first metadata DB 150. It should be noted that the sensing device 12 that is the target of the suitability determination may output sensing data to the processing module 110, or plan to output sensing data to the processing module 110 (not output at this time). .).
  • the acquisition unit 135 associates with the processing module 110 of the output destination (including the planned output destination) of the sensing data among the plurality of second metadata associated with the sensing device 12 that is the suitability determination target.
  • the obtained second metadata is acquired from the second metadata DB 170 (FIG. 12).
  • the suitability determination unit 136A determines the suitability of the sensing device 12 based on the first metadata acquired by the acquisition unit 132A and the second metadata acquired by the acquisition unit 135. The suitability determination unit 136A determines, for example, whether or not the similarity between the first and second metadata is greater than or equal to a predetermined value. Note that various known methods are used to calculate the similarity.
  • the suitability determination unit 136A When the similarity is equal to or higher than a predetermined value, the suitability determination unit 136A has a tendency that the output tendency of the sensing device 12 is close to the output tendency of the sensing device 12 that has generated the learning data of the processing module 110. 12 is determined to be compatible. On the other hand, when the similarity is less than the predetermined value, the suitability determination unit 136A has a tendency of the output of the sensing device 12 not close to the tendency of the output of the sensing device 12 that generated the learning data of the processing module 110. The sensing device 12 is determined to be incompatible.
  • the switching unit 138A switches the sensing device 12 that outputs sensing data to the processing module 110 based on the determination result by the suitability determination unit 136A. For example, the switching unit 138A switches the sensing device 12 when the suitability determination unit 136A determines that the sensing device 12 is incompatible.
  • the switching unit 138A transmits the sensing device 12 via the communication I / F 195.
  • An output stop instruction is transmitted to the other sensing device 12, and an output start instruction is transmitted to another sensing device 12.
  • the other sensing device 12 is not necessarily the same type of sensing device 12 as the sensing device 12 to which the output stop instruction is transmitted.
  • the switching destination sensing device 12 may be a smartphone (with a camera function). In short, it is sufficient that the switching source and the switching destination have the same type of function.
  • the switching unit 138A does not perform switching when the sensing device 12 has not yet output sensing data. In this case, when it is determined that the sensing device 12 is incompatible, for example, the compatibility determination of another sensing device 12 is performed.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the compatibility determination operation of the sensing device 12.
  • the processing shown in this flowchart is executed at predetermined intervals when sensing data is output from the sensing device 12 to the processing module 110, for example. Further, the process shown in this flowchart is executed when, for example, the sensing device 12 is selected in a state where sensing data has not yet been input to the processing module 110. Further, the processing shown in this flowchart is executed by the control unit 180A functioning as the suitability determination module 130A.
  • the control unit 180A acquires the first metadata associated with the processing module 110 from the first metadata DB 150 (step S300).
  • the control unit 180 ⁇ / b> A is associated with the processing module 110 of the output destination (including the planned output destination) of the sensing data among the plurality of second metadata associated with the sensing device 12 that is the determination target of suitability.
  • the acquired second metadata is acquired from the second metadata DB 170 (step S310).
  • the control unit 180A calculates the similarity between the first metadata acquired in step S300 and the second metadata acquired in step S310, and determines whether the calculated similarity is equal to or greater than a predetermined value V2. (Step S320).
  • control unit 180A determines that sensing device 12 is compatible (step S330). On the other hand, when it is determined that the similarity is less than predetermined value V2 (NO in step S320), control unit 180A determines that sensing device 12 is incompatible (step S340).
  • the sensing device 12 is configured based on the first metadata associated with the processing module 110 and the second metadata associated with the sensing device 12. Suitability is determined. Therefore, according to the virtual sensor management server 100A according to the second embodiment, the attribute of the sensing device 12 that outputs the input data to the processing module 110 by referring to the second metadata is sufficiently considered. The suitability of the sensing device 12 can be determined more accurately.
  • the processing module 110 is an example of the “processing module” of the present invention
  • the sensing device 12 is an example of the “device” of the present invention
  • the compatibility determination device 60 and the compatibility determination modules 130 and 130A are It is an example of the “compatibility determination device” of the present invention.
  • the first metadata is an example of the “first metadata” of the present invention
  • the acquisition units 132 and 132A are examples of the “acquisition unit” of the present invention
  • the suitability determination units 136 and 136A are the present invention. This is an example of the “determination unit”.
  • the data buffer 160 is an example of the “buffer” in the present invention
  • the probability density function generation unit 134 is an example of the “probability density function generation unit” in the present invention.
  • the second metadata is an example of the “second metadata” in the present invention
  • the acquisition unit 135 is an example of the “second acquisition unit” in the present invention.
  • the learning data DB 140 is provided in the virtual sensor management servers 100 and 100A.
  • the learning data DB 140 is not necessarily provided in the virtual sensor management servers 100 and 100A.
  • the learning data DB 140 may be stored in another server connected to the Internet 15, for example.
  • the probability density function itself is included in the first metadata.
  • the probability density function itself is not necessarily included in the first metadata.
  • the first metadata includes only a range of input values whose frequency (probability) is less than a predetermined value in the probability density function or a range of input values whose frequency (probability) is greater than or equal to a predetermined value in the probability density function. Also good.
  • the second metadata includes the probability density function itself.
  • the probability density function itself is not necessarily included in the second metadata.
  • the second metadata includes only a range of input values whose frequency (probability) is less than a predetermined value in the probability density function or a range of input values whose frequency (probability) is greater than or equal to a predetermined value in the probability density function. Also good.
  • the sensing data output from the sensing device 12 is input to the processing module 110.
  • data input to the processing module 110 is not limited to sensing data output by the sensing device 12.
  • sensing data for example, a data set
  • sensing data output by the virtual sensor may be input to the processing module 110. That is, the main body that outputs data to the processing module 110 is not necessarily the sensing device 12, and may be a device such as a storage or a server that stores a large number of data (data sets). Further, the data set itself or the virtual sensor may be a main body that outputs data to the processing module 110.
  • the processes performed by the virtual sensor management servers 100 and 100A may be realized by a plurality of servers and the like.

Abstract

処理モジュールへ入力データを出力するデバイスの適合性を判定可能な適合性判定装置、適合性判定方法及びプログラムを提供する。処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルである。複数の学習用データの各々は、入力データと、入力データに対応付けられた出力データの正解ラベルとを含む。処理モジュールには、第1メタデータが対応付けられている。第1メタデータは、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データの確率密度関数に基づいて生成されている。適合性判定装置は、第1メタデータを取得し、第1メタデータに基づいて適合性を判定する。

Description

適合性判定装置、適合性判定方法及びプログラム
 本発明は、適合性判定装置、適合性判定方法及びプログラムに関する。
 特開2014-45242号公報(特許文献1)は、仮想センサを生成する仮想センサ生成装置を開示する。この仮想センサ生成装置においては、所定範囲内に存在する実センサが検出され、検出された実センサを用いることによって仮想センサが生成される(特許文献1参照)。
特開2014-45242号公報
 上記特許文献1に開示されるような仮想センサは、たとえば、実センサ(デバイスの一例)と、処理モジュールとを含む。処理モジュールは、たとえば、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルであって、実センサにより出力されたセンシングデータ(入力データの一例)に処理を施すことによって、入力データとは異なる出力データを生成する。
 このような場合に、学習用データの生成に用いられたデバイスと全く異なる属性を有するデバイスによって出力されたデータが処理モジュールへ入力されると、学習済みモデルの本来の機能が発揮されず、その結果、仮想センサが所望の機能を発揮できないという事態が生じ得る。
 本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、処理モジュールへ入力データを出力するデバイスの適合性を判定可能な適合性判定装置、適合性判定方法及びプログラムを提供することである。
 本発明のある局面に従う適合性判定装置は、処理モジュールへ入力データを出力する主体の適合性を判定するように構成されている。処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルであって、少なくとも1つの入力データに基づいて入力データとは異なる出力データを生成するように構成されている。複数の学習用データの各々は、入力データと、入力データに対応付けられた出力データの正解ラベルとを含む。処理モジュールには、第1メタデータが対応付けられている。第1メタデータは、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データの確率密度関数に基づいて生成されている。適合性判定装置は、第1取得部と、判定部とを備える。第1取得部は、第1メタデータを取得するように構成されている。判定部は、第1メタデータに基づいて適合性を判定するように構成されている。
 上述のように、処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルである。学習済みモデルは、学習用データを出力したデバイスの属性を前提としているため、全く異なる属性のデバイスによって出力されたデータが入力された場合に所望の結果を出力するとは限らない。この適合性判定装置においては、各々が共通の正解ラベル(学習用データに含まれる。)に対応付けられた複数の入力データ(学習用データに含まれる。)の確率密度関数に基づいて第1メタデータが生成され、第1メタデータに基づいてデバイスの適合性が判定される。すなわち、この適合性判定装置においては、学習用データを出力したデバイスの属性が十分に考慮された上で、デバイスの適合性が判定される。したがって、この適合性判定装置によれば、処理モジュールへ入力データを出力するデバイスの適合性をより正確に判定することができる。
 また、上記適合性判定装置は、バッファと、確率密度関数生成部とをさらに備えてもよい。バッファは、上記主体によって処理モジュールへ出力された入力データを一時的に記憶するように構成されている。確率密度関数生成部は、バッファに記憶された複数の入力データの確率密度関数を生成するように構成されている。判定部は、第1メタデータと、確率密度関数生成部によって生成された確率密度関数とに基づいてデバイスの適合性を判定するように構成されてもよい。
 この適合性判定装置においては、デバイスによって処理モジュールへ出力された複数の入力データの確率密度関数と第1メタデータとに基づいてデバイスの適合性が判定される。したがって、この適合性判定装置によれば、デバイスによって処理モジュールへ出力された複数の入力データの確率密度関数も考慮されるため、処理モジュールへ入力データを出力しているデバイスの適合性をより正確に判定することができる。
 また、第1メタデータは、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データの確率密度関数であってもよい。判定部は、第1メタデータと、確率密度関数生成部によって生成された確率密度関数との類似度が所定値以上である場合に上記主体が適合であると判定するように構成されてもよい。
 この適合性判定装置においては、第1メタデータと、確率密度関数生成部によって生成された確率密度関数との類似度が所定値以上である場合にデバイスが適合であると判定される。すなわち、この適合性判定装置においては、学習用データを出力したデバイスと出力の傾向が近いデバイスが適合であると判定される。したがって、この適合性判定装置によれば、判定基準が適切であるため、処理モジュールへ入力データを出力しているデバイスの適合性をより正確に判定することができる。
 また、上記主体には、第2メタデータが対応付けられてもよい。第2メタデータは、各々が上記主体によって処理モジュールへ出力された複数の入力データの確率密度関数に基づいて生成されている。該複数の入力データの各々が処理モジュールへ入力された場合に、処理モジュールは共通の出力データを出力する。適合性判定装置は、第2取得部をさらに備えてもよい。第2取得部は、第2メタデータを取得するように構成されている。判定部は、第1及び第2メタデータに基づいてデバイスの適合性を判定するように構成されてもよい。
 この適合性判定装置においては、第1及び第2メタデータに基づいてデバイスの適合性が判定される。したがって、この適合性判定装置によれば、第2メタデータを参照することによって処理モジュールへ入力データを出力しているデバイスの属性が十分に考慮されるため、処理モジュールへ入力データを出力しているデバイスの適合性をより正確に判定することができる。
 また、第1メタデータは、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データの確率密度関数であってもよい。第2メタデータは、各々がデバイスによって処理モジュールへ出力された複数の入力データの確率密度関数であってもよい。判定部は、第1及び第2メタデータの類似度が所定値以上である場合にデバイスが適合であると判定するように構成されてもよい。
 この適合性判定装置においては、第1及び第2メタデータの類似度が所定値以上である場合にデバイスが適合であると判定される。すなわち、この適合性判定装置においては、学習用データを出力したデバイスと出力の傾向が近いデバイスが適合であると判定される。したがって、この適合性判定装置によれば、判定基準が適切であるため、処理モジュールへ入力データを出力しているデバイスの適合性をより正確に判定することができる。
 また、上記主体はセンサであってもよく、入力データはセンサによって出力されたセンシングデータであってもよい。
 また、処理モジュールは、複数の入力データに基づいて出力データを生成するように構成されてもよい。
 また、処理モジュールと、処理モジュールへ入力データを出力するデバイスとによって仮想センサが形成されてもよい。
 本発明の別の局面に従うメタデータ生成方法は、処理モジュールへ入力データを出力する主体の適合性を判定する。処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルであって、少なくとも1つの入力データに基づいて入力データとは異なる出力データを生成するように構成されている。複数の学習用データの各々は、入力データと、入力データに対応付けられた出力データの正解ラベルとを含む。処理モジュールには、第1メタデータが対応付けられている。第1メタデータは、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データの確率密度関数に基づいて生成されている。適合性判定方法は、第1メタデータを取得するステップと、第1メタデータに基づいて適合性を判定するステップとを含む。
 この適合性判定方法においては、各々が共通の正解ラベル(学習用データに含まれる。)に対応付けられた複数の入力データ(学習用データに含まれる。)の確率密度関数に基づいて第1メタデータが生成され、第1メタデータに基づいてデバイスの適合性が判定される。すなわち、この適合性判定方法においては、学習用データを出力したデバイスの属性が十分に考慮された上で、デバイスの適合性が判定される。したがって、この適合性判定方法によれば、処理モジュールへ入力データを出力するデバイスの適合性をより正確に判定することができる。
 本発明の別の局面に従うプログラムは、処理モジュールへ入力データを出力する主体の適合性を判定する処理をコンピュータに実行させる。処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルであって、少なくとも1つの入力データに基づいて入力データとは異なる出力データを生成するように構成されている。複数の学習用データの各々は、入力データと、入力データに対応付けられた出力データの正解ラベルとを含む。処理モジュールには、第1メタデータが対応付けられている。第1メタデータは、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データの確率密度関数に基づいて生成されている。プログラムは、第1メタデータを取得するステップと、第1メタデータに基づいてデバイスの適合性を判定するステップとをコンピュータに実行させるように構成されている。
 このプログラムがコンピュータによって実行されると、各々が共通の正解ラベル(学習用データに含まれる。)に対応付けられた複数の入力データ(学習用データに含まれる。)の確率密度関数に基づいて第1メタデータが生成され、第1メタデータに基づいてデバイスの適合性が判定される。すなわち、このプログラムがコンピュータによって実行されると、学習用データを出力したデバイスの属性が十分に考慮された上で、デバイスの適合性が判定される。したがって、このプログラムによれば、処理モジュールへ入力データを出力するデバイスの適合性をより正確に判定することができる。
 本発明によれば、処理モジュールへ入力データを出力するデバイスの適合性を判定可能な適合性判定装置、適合性判定方法及びプログラムを提供することができる。
適合性判定装置の概要を説明するための図である。 実施の形態1におけるセンサネットワークシステムの一例を示す図である。 実施の形態1における仮想センサ管理サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 学習用データDBの一例を示す図である。 第1メタデータDBの一例を示す図である。 仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成の一部(第1メタデータ生成モジュールを含む。)の一例を示す図である。 実施の形態1における、仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成の一部(適合性判定モジュールを含む。)の一例を示す図である。 第1メタデータの生成動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態1における、センシングデバイスの適合性判定動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態2におけるセンサネットワークシステムを示す図である。 実施の形態2における仮想センサ管理サーバのハードウェア構成を示す図である。 第2メタデータDBの一例を示す図である。 実施の形態2における、仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成の一部(適合性判定モジュールを含む。)の一例を示す図である。 実施の形態2における、センシングデバイスの適合性判定動作の一例を示すフローチャートである。
 以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施の形態」とも称する。)について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下で説明する本実施の形態は、あらゆる点において本発明の例示にすぎない。本実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。
 [1.実施の形態1]
 <1-1.概要>
 図1は、本実施の形態に従う適合性判定装置60の概要を説明するための図である。図1を参照して、処理モジュール110は少なくとも1つの入力ポートを有し、各入力ポートにはセンシングデバイス12(デバイスの一例)によって出力されたセンシングデータ(入力データの一例)が入力される。処理モジュール110は、入力データに基づいて入力データとは異なる出力データを生成するように構成されている。すなわち、処理モジュール110と、処理モジュール110へ入力データを出力するセンシングデバイス12(入力センサ)とによって、いわゆる仮想センサが形成される。仮想センサとは、入力センサが対象を観測することによって生成されたセンシングデータに基づいて、入力センサによって観測された対象とは異なる対象の観測結果をセンシングデータとして出力するセンサモジュールである。仮想センサについては、後程詳しく説明する。
 処理モジュール110は、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルである。各学習用データは、処理モジュール110への入力データ(センシングデバイス12によって出力されたセンシングデータ)と、該入力データが入力された場合における処理モジュール110の出力データの正解ラベルとを含む。
 処理モジュール側メタデータDB(以下、「第1メタデータDB」とも称する。)150には、該学習用データに基づいて生成された、処理モジュール110のメタデータ(以下、「第1メタデータ」とも称する。)が格納されている。具体的には、第1メタデータは、各々が共通の正解ラベル(処理モジュール110の生成時に使用された学習用データに含まれている。)に対応付けられた複数の入力データの確率密度関数に基づいて生成されている。
 処理モジュール110に、学習用データの生成に用いられたセンシングデバイス12と全く異なる属性を有するセンシングデバイス12によって出力されたデータが入力されると、学習済みモデルの本来の機能が発揮されず、その結果、仮想センサが所望の機能を発揮できないという事態が生じ得る。
 本実施の形態に従う適合性判定装置60は、このような事態を回避するために、処理モジュール110へ入力データを出力するセンシングデバイス12の適合性を判定する。
 具体的には、適合性判定装置60は、取得部132と、適合性判定部136とを備える。取得部132は、処理モジュール110に対応付けられている第1メタデータを取得する。適合性判定部136は、第1メタデータに基づいて、センシングデバイス12の適合性を判定する。
 この適合性判定装置60においては、各々が共通の正解ラベル(学習用データに含まれる。)に対応付けられた複数の入力データ(学習用データに含まれる。)の確率密度関数に基づいて第1メタデータが生成され、第1メタデータに基づいてセンシングデバイス12の適合性が判定される。すなわち、この適合性判定装置60においては、学習用データを出力したセンシングデバイス12の属性が十分に考慮された上で、センシングデバイス12の適合性が判定される。したがって、この適合性判定装置60によれば、処理モジュール110へ入力データを出力するセンシングデバイス12の適合性をより正確に判定することができる。
 <1-2.構成>
 (1-2-1.システム全体の構成)
 図2は、本実施の形態1に従う処理モジュール側メタデータ生成モジュール(以下、「第1メタデータ生成モジュール」とも称する。)120を含むセンサネットワークシステム10の一例を示す図である。図2の例では、センサネットワークシステム10は、センサネットワーク部14と、仮想センサ管理サーバ100と、アプリケーションサーバ300とを含む。
 センサネットワーク部14、仮想センサ管理サーバ100及びアプリケーションサーバ300は、インターネット15を介して相互に通信可能に接続されている。なお、センサネットワークシステム10に含まれる各構成要素(仮想センサ管理サーバ100、アプリケーションサーバ300、センサネットワークアダプタ11及びセンシングデバイス12等)の数は、図2に示されるものに限定されない。
 センサネットワークシステム10においては、センシングデバイス12等によって生成されたセンシングデータが流通可能である。たとえば、センシングデバイス12によって生成されたセンシングデータは仮想センサ管理サーバ100に流通し得るし、仮想センサによって生成されたセンシングデータはアプリケーションサーバ300に流通し得る。
 センサネットワーク部14は、たとえば、複数のセンサネットワークアダプタ11を含む。複数のセンサネットワークアダプタ11の各々には複数のセンシングデバイス12が接続されており、各センシングデバイス12はセンサネットワークアダプタ11を介してインターネット15に接続されている。
 センシングデバイス12は、対象を観測することによってセンシングデータを得るように構成されている。センシングデバイス12は、たとえば、画像センサ(カメラ)、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、力センサ、音センサ、速度センサ、加速度センサ、RFID(Radio Frequency IDentification)センサ、赤外線センサ、姿勢センサ、降雨センサ、放射能センサ及びガスセンサ等を含む。また、センシングデバイス12は、必ずしも固設型である必要はなく、携帯電話、スマートフォン及びタブレット等の移動型であってもよい。また、各センシングデバイス12は、必ずしも単一のセンサで構成されている必要はなく、複数のセンサによって構成されていてもよい。また、センシングデバイス12は、どのような目的で設置されていてもよく、たとえば、工場におけるFA(Factory Automation)及び生産管理、都市交通制御、気象等の環境計測、ヘルスケア並びに防犯等のために設置されていてもよい。
 センサネットワーク部14において、たとえば、各センサネットワークアダプタ11は別々の(遠い)場所に配置され、各センサネットワークアダプタ11に接続される各センシングデバイス12は同一の(近い)場所に配置されるが、これらの配置場所はこれに限定されない。
 各アプリケーションサーバ300(300A,300B)は、センシングデータを利用するアプリケーションを実行するように構成されており、たとえば、汎用のコンピュータによって実現されている。アプリケーションサーバ300は、インターネット15を介して必要なセンシングデータを取得する。
 仮想センサ管理サーバ100は、仮想センサを実現するためのサーバである。仮想センサ管理サーバ100においては、複数の処理モジュール110と、第1メタデータ生成モジュール120と、適合性判定モジュール130とが実現されるとともに、学習用データDB140と、第1メタデータDB150とが管理される。複数の処理モジュール110、第1メタデータ生成モジュール120及び適合性判定モジュール130の各々は、たとえば、ソフトウェアモジュールである。
 処理モジュール110は、少なくとも1つの入力ポートを含み、各入力ポートに入力される入力データに基づいて入力データとは異なる出力データを生成するように構成されている。処理モジュール110は、必要に応じて入力ポートへ入力データを出力するセンシングデバイス12を切り替え可能である。たとえば、現在入力ポートに入力データを出力しているセンシングデバイス12が故障した場合に、処理モジュール110は、入力センサを他のセンシングデバイス12に切り替えることができる。
 処理モジュール110は、たとえば、室内に配置された音センサによって出力される入力データ(音声データ)に基づいて、該室内に存在する人の数を示すデータを出力するように構成されてもよい。この場合には、処理モジュール110と、センシングデバイス12(音センサ)とによって、室内の人の数を検知する仮想センサを実現することができる。
 第1メタデータ生成モジュール120は、処理モジュール110に対応付けられる第1メタデータを生成するように構成されている。適合性判定モジュール130は、処理モジュール110へ入力データを出力しているセンシングデバイス12の適合性を判定するように構成されている。各ソフトウェアモジュール及び各データベースの詳細については後程説明する。
 (1-2-2.仮想センサ管理サーバのハードウェア構成)
 図3は、仮想センサ管理サーバ100のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、本実施の形態1において、仮想センサ管理サーバ100は、たとえば、汎用コンピュータによって実現される。
 図3の例において、仮想センサ管理サーバ100は、制御部180と、通信I/F(interface)195と、記憶部190とを含み、各構成は、バス197を介して電気的に接続されている。
 制御部180は、CPU(Central Processing Unit)182、RAM(Random Access Memory)184及びROM(Read Only Memory)186等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行なうように構成されている。
 通信I/F195は、インターネット15を介して、仮想センサ管理サーバ100の外部に設けられた外部装置(たとえば、アプリケーションサーバ300及びセンサネットワーク部14(図2))と通信するように構成されている。通信I/F195は、たとえば、有線LAN(Local Area Network)モジュールや無線LANモジュールで構成される。
 記憶部190は、たとえば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置である。記憶部190は、たとえば、学習用データDB140と、第1メタデータDB150と、制御プログラム191とを記憶するように構成されている。また、記憶部190の一部の記憶領域には、データバッファ160が設けられている。
 図4は、学習用データDB140の一例を示す図である。図4の例では、学習用データDB140において、各処理モジュール110の生成時に用いられた学習用データが管理されている。この例において、処理モジュールM1は、音センサから出力された入力データ(音量データ)に基づいて、該音センサが配置されている部屋内に存在する人の数を出力するように構成されている。この場合に、処理モジュールM1の生成に用いられた複数の学習用データの各々は、音量データと、該音量データが入力された場合における処理モジュール110の出力データ(部屋内の人数)の正解ラベル(正しい値)とを含む。
 なお、処理モジュールM1は、1つの入力データに基づいて1つの出力データを生成することとしたが、各処理モジュール110は、必ずしも1つの入力データに基づいて1つの出力データを生成する必要はない。各処理モジュール110は、たとえば、複数の入力データに基づいて1つの出力データを生成してもよい。
 図5は、第1メタデータDB150の一例を示す図である。図5の例では、第1メタデータDB150において、各処理モジュール110の第1メタデータ151が管理されている。各第1メタデータ151は、対応付けられている処理モジュール110の生成時に使用された複数の学習用データに基づいて生成される。各処理モジュール110に対応付けられる第1メタデータについては、生成方法及び利用方法も含めて後程詳しく説明する。
 再び図3を参照して、データバッファ160は、センシングデバイス12によって処理モジュール110へ出力されたセンシングデータを一時的に記憶するように構成されている。データバッファ160に一時的に記憶されたセンシングデータに基づいて、処理モジュール110へセンシングデータを出力しているセンシングデバイス12の適合性が判定される。適合性の判定方法については、後程詳しく説明する。
 制御プログラム191は、制御部180によって実行される仮想センサ管理サーバ100の制御プログラムである。たとえば、制御部180が制御プログラム191を実行することによって、各処理モジュール110、第1メタデータ生成モジュール120及び適合性判定モジュール130が実現されてもよい。制御部180が制御プログラム191を実行する場合に、制御プログラム191は、RAM184に展開される。そして、制御部180は、RAM184に展開された制御プログラム191をCPU182によって解釈及び実行することにより、各構成要素を制御する。
 (1-2-3.仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成)
 図6は、仮想センサ管理サーバ100のソフトウェア構成の一部(第1メタデータ生成モジュール120を含む。)の一例を示す図である。図6の例においては、制御部180が制御プログラム191を実行することによって、処理モジュール110と、第1メタデータ生成モジュール120と、第1メタデータ登録部126とが実現される。
 上述のように、処理モジュール110は、学習用データDB140に格納されている複数の学習用データを用いた学習を行なうことによって生成されている。
 第1メタデータ生成モジュール120は、処理モジュール110の生成に用いられた学習用データに基づいて、処理モジュール110に対応付けられるメタデータ(第1メタデータ)を生成するように構成されている。第1メタデータ生成モジュール120は、確率密度関数生成部122と、処理モジュール側メタデータ生成部(以下、「第1メタデータ生成部」とも称する。)124とを含む。
 確率密度関数生成部122は、処理モジュール110の生成に用いられた複数の学習用データを学習用データDB140から読み出す。確率密度関数生成部122は、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データの確率密度関数を生成する。確率密度関数生成部122は、正解ラベル毎に確率密度関数を生成する。すなわち、確率密度関数生成部122においては、複数の確率密度関数が生成される。なお、処理モジュール110への入力データが1つである場合には、確率密度関数は、図5内の第1メタデータ151に示されるように2次元となるが、処理モジュール110への入力データが2つ以上である場合には、入力データ数が増加するのに応じて確率密度関数の次元数も増加する。
 第1メタデータ生成部124は、確率密度関数生成部122によって生成された複数の確率密度関数に基づいて、第1メタデータ(たとえば、図5における第1メタデータ151)を生成する。たとえば、第1メタデータ生成部124は、確率密度関数生成部122によって生成された複数の確率密度関数を一纏めにしたデータを第1メタデータとする。
 第1メタデータ登録部126は、第1メタデータ生成部124によって生成された第1メタデータを、処理モジュール110に対応付けて第1メタデータDB150に登録する。本実施の形態1に従う仮想センサ管理サーバ100においては、各処理モジュール110の第1メタデータが第1メタデータDB150に登録される。第1メタデータDB150に登録された第1メタデータは、様々な用途に用いられる。
 図7は、仮想センサ管理サーバ100のソフトウェア構成の一部(適合性判定モジュール130を含む。)の一例を示す図である。図7の例に示される構成は、第1メタデータDB150に登録された第1メタデータを利用する。なお、適合性判定モジュール130と、切替部138と、処理モジュール110とは、制御部180が制御プログラム191を実行することによって実現される。
 適合性判定モジュール130は、処理モジュール110に対応付けられた第1メタデータと、処理モジュール110への入力データとに基づいて、処理モジュール110へ入力データを出力しているセンシングデバイス12の適合性を判定する。適合性判定モジュール130は、取得部132と、確率密度関数生成部134と、適合性判定部136とを含む。
 取得部132は、処理モジュール110に対応付けられている第1メタデータを第1メタデータDB150から取得する。なお、処理モジュール110には、適合性判定の対象となっているセンシングデバイス12によって出力されたセンシングデータが入力されている。センシングデバイス12によって出力されたセンシングデータは、データバッファ160に一時的に記憶される。
 確率密度関数生成部134は、データバッファ160に一時的に記憶された複数のセンシングデータ(入力データ)の確率密度関数を生成する。該複数のセンシングデータは、センシングデバイス12の周囲の環境が大きく変わらない時間内に生成されている。すなわち、確率密度関数生成部134によって生成される確率密度関数は、共通の環境下においてセンシングデバイス12によって出力されるセンシングデータ(処理モジュール110への入力データ)の確率密度関数であり、センシングデバイス12の属性(出力の傾向)を示す。
 適合性判定部136は、取得部132によって取得された第1メタデータと、確率密度関数生成部134によって生成された確率密度関数とに基づいて、センシングデバイス12の適合性を判定する。適合性判定部136は、たとえば、第1メタデータに含まれる複数の確率密度関数のいずれかと、確率密度関数生成部134によって生成された確率密度関数との類似度が所定値以上か否かを判定する。なお、類似度の算出には、公知の種々の方法が用いられる。
 適合性判定部136は、類似度が所定値以上である場合には、センシングデバイス12の出力の傾向が処理モジュール110の学習用データを生成したセンシングデバイス12の出力の傾向と近いため、センシングデバイス12が適合であると判定する。一方、適合性判定部136は、類似度が所定値未満である場合には、センシングデバイス12の出力の傾向が処理モジュール110の学習用データを生成したセンシングデバイス12の出力の傾向と近くないため、センシングデバイス12が不適合であると判定する。
 切替部138は、適合性判定部136による判定結果に基づいて、処理モジュール110へセンシングデータを出力するセンシングデバイス12の切替えを行なう。切替部138は、たとえば、適合性判定部136によってセンシングデバイス12が不適合であると判定された場合に、センシングデバイス12の切替えを行なう。たとえば、切替部138は、通信I/F195を介して、現在処理モジュール110へ入力データを出力しているセンシングデバイス12に出力の停止指示を送信するとともに、別のセンシングデバイス12へ出力の開始指示を送信する。一方、切替部138は、たとえば、適合性判定部136によってセンシングデバイス12が適合であると判定された場合に、センシングデバイス12の切替えを行なわない。
 <1-3.動作>
 (1-3-1.メタデータ生成動作)
 図8は、第1メタデータの生成動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、処理モジュール110の生成後に、制御部180が第1メタデータ生成モジュール120(図6)として機能することによって実行される。
 図8を参照して、制御部180は、処理モジュール110の生成に用いられた複数の学習用データに含まれる複数種類の正解ラベルのうちいずれかを選択する(ステップS100)。制御部180は、各々が選択された種類の正解ラベルに対応付けられている複数の入力データ(処理モジュール110の生成に用いられた複数の学習用データに含まれる。)に基づいて確率密度関数を生成する(ステップS110)。
 制御部180は、複数の学習用データに含まれる全種類の正解ラベルに関して確率密度関数を生成したか否かを判定する(ステップS120)。一部の正解ラベルに関して確率密度関数を生成していないと判定されると(ステップS120においてNO)、制御部180は、既に確率密度関数が生成された正解ラベルとは異なる種類の正解ラベルを選択する(ステップS130)。その後、制御部180は、全種類の正解ラベルに関して確率密度関数を生成するまで、ステップS110からステップS130までの処理を繰り返す。
 一方、ステップS120において、全種類の正解ラベルに関して確率密度関数を生成したと判定されると(ステップS120においてYES)、制御部180は、生成された全ての確率密度関数に基づいて第1メタデータを生成する(ステップS140)。その後、制御部180は、生成された第1メタデータを第1メタデータDB150(図6)に登録する(ステップS150)。
 このように、本実施の形態1においては、各々が共通の正解ラベルに対応付けられた複数の入力データ(学習用データに含まれる。)の確率密度関数に基づいて第1メタデータが生成される。第1メタデータには、学習用データを生成したセンシングデバイス12の属性が反映される。第1メタデータを参照することによって、たとえば、処理モジュール110へ入力データを出力するセンシングデバイス12として、学習用データを生成したセンシングデバイス12と近い属性を有するセンシングデバイス12を選択することができ、処理モジュール110へ不適切なデータが入力されることを回避することができる。したがって、仮想センサ管理サーバ100によれば、処理モジュール110への不適切なデータの入力の回避に役立つ第1メタデータを生成することができる。
 (1-3-2.センシングデバイスの適合性判定動作)
 図9は、センシングデバイス12の適合性判定動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、センシングデバイス12から処理モジュール110へセンシングデータが出力されている場合に、所定間隔で実行される。また、このフローチャートに示される処理は、制御部180が適合性判定モジュール130として機能することによって実行される。
 図9を参照して、制御部180は、処理モジュール110に対応付けられている第1メタデータを第1メタデータDB150から取得する(ステップS200)。ステップS200において取得される第1メタデータが対応付けられている処理モジュール110には、適合性の判定対象であるセンシングデバイス12によって出力されたセンシングデータが入力されている。
 制御部180は、センシングデバイス12によって処理モジュール110へ出力されたセンシングデータのバッファリングを開始するようにデータバッファ160を制御する(ステップS210)。制御部180は、バッファリングの開始から所定時間T1が経過したか否かを判定する(ステップS220)。所定時間T1が経過していないと判定されると(ステップS220においてNO)、制御部180は、所定時間T1が経過するまで、センシングデータのバッファリングを継続する。なお、所定時間T1は、たとえば、センシングデバイス12の周囲の環境が大きく変わらない時間である。
 一方、ステップS220において、所定時間T1が経過したと判定されると(ステップS220においてYES)、制御部180は、データバッファ160に記憶された複数のセンシングデータに基づいて確率密度関数を生成する(ステップS230)。制御部180は、生成された確率密度関数と、ステップS200において取得された第1メタデータに含まれる複数の確率密度関数の各々との類似度を算出し、算出されたいずれかの類似度が所定値V1以上であるか否かを判定する(ステップS240)。
 いずれかの類似度が所定値V1以上であると判定されると(ステップS240においてYES)、制御部180は、センシングデバイス12が適合であると判定する(ステップS250)。一方、全ての類似度が所定値V1未満であると判定されると(ステップS240においてNO)、制御部180は、センシングデバイス12が不適合であると判定する(ステップS260)。
 <1-4.特徴>
 以上のように、本実施の形態1においては、処理モジュール110に対応付けられている第1メタデータに基づいて、処理モジュール110へセンシングデータを出力しているセンシングデバイス12の適合性が判定される。すなわち、本実施の形態1においては、処理モジュール110の生成に用いられた学習用データを出力したセンシングデバイス12の属性(出力傾向)が十分に考慮された上で、センシングデバイス12の適合性が判定される。したがって、本実施の形態1に従う仮想センサ管理サーバ100によれば、処理モジュール110へ入力データを出力するセンシングデバイス12の適合性をより正確に判定することができる。
 また、本実施の形態1においては、センシングデバイス12の適合性の判定時に、データバッファ160に記憶された複数のセンシングデータに基づいて生成された確率密度関数が考慮された。したがって、本実施の形態1に従う仮想センサ管理サーバ100によれば、処理モジュール110へ入力データを出力するセンシングデバイス12の適合性をより正確に判定することができる。
 [2.実施の形態2]
 上記実施の形態1においては、処理モジュール110へセンシングデータを出力しているセンシングデバイス12の適合性が、処理モジュール110に対応付けられた第1メタデータと、バッファリングされたセンシングデータとに基づいて判定された。詳細については後述するが、本実施の形態2においては、各センシングデバイス12に予めセンサ側メタデータ(以下、「第2メタデータ」とも称する。)が対応付けられており、第1及び第2メタデータに基づいてセンシングデバイス12の適合性が判定される。以下では、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
 <2-1.構成>
 (2-1-1.システム全体の構成)
 図10は、本実施の形態2におけるセンサネットワークシステム10Aを示す図である。図2の例において、センサネットワークシステム10Aは、仮想センサ管理サーバ100Aを含み、仮想センサ管理サーバ100Aは、センサ側メタデータDB(以下、「第2メタデータDB」とも称する。)170と、適合性判定モジュール130Aとを含む。第2メタデータDB170及び適合性判定モジュール130Aについては、後程詳しく説明する。
 (2-1-2.仮想センサ管理サーバのハードウェア構成)
 図11は、仮想センサ管理サーバ100Aのハードウェア構成を示す図である。図11の例において、仮想センサ管理サーバ100Aは制御部180Aと記憶部190Aとを含み、記憶部190Aは第2メタデータDB170と制御プログラム191Aとを記憶している。
 制御部180Aは、CPU182、RAM184及びROM186等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行なうように構成されている。記憶部190Aは、たとえば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置である。
 図12は、第2メタデータDB170の一例を示す図である。図12の例では、第2メタデータDB170において、センサネットワーク部14に含まれるセンシングデバイス12毎に第2メタデータ171が管理されている。この例において、第2メタデータDB170は、少なくとも、センシングデバイスS1,S2,S3の各々に対応付けられている第2メタデータ171を管理している。各第2メタデータは、各々がセンシングデバイス12によって処理モジュール110へ出力された複数の入力データ(センシングデータ)に基づいて生成されている。なお、該複数の入力データの各々が処理モジュール110へ入力された場合に、処理モジュール110は共通の出力値を出力する。
 たとえば、センシングデバイスS1に関して、第2メタデータ171の一例は、処理モジュールM1が各出力値(共通の出力値)を出力した場合におけるセンシングデータ(センシングデバイスS1(入力センサ)の出力値)の確率密度関数、及び、処理モジュールM2が各出力値を出力した場合におけるセンシングデータの確率密度関数である。第2メタデータ171は、たとえば、新たなセンシングデバイス12がセンサネットワーク部14に追加された場合や、仮想センサ管理サーバ100Aにおいて新たな処理モジュール110が生成された場合に生成される。
 (2-1-3.仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成)
 図13は、仮想センサ管理サーバ100Aのソフトウェア構成の一部(適合性判定モジュール130Aを含む。)の一例を示す図である。適合性判定モジュール130A及び切替部138Aは、制御部180Aが制御プログラム191Aを実行することによって実現される。
 適合性判定モジュール130Aは、処理モジュール110に対応付けられた第1メタデータと、センシングデバイス12に対応付けられた第2メタデータとに基づいて、処理モジュール110へセンシングデータを出力している(又は、出力する予定である)センシングデバイス12の適合性を判定する。適合性判定モジュール130Aは、取得部132A,135と、適合性判定部136Aとを含む。
 取得部132Aは、処理モジュール110に対応付けられている第1メタデータを第1メタデータDB150から取得する。なお、適合性の判定対象となっているセンシングデバイス12は、該処理モジュール110へセンシングデータを出力していてもよいし、該処理モジュール110へセンシングデータを出力する予定(現時点では出力していない。)であってもよい。
 取得部135は、適合性の判定対象であるセンシングデバイス12に対応付けられている複数の第2メタデータのうち、センシングデータの出力先(出力予定先を含む。)の処理モジュール110に対応付けられている第2メタデータを第2メタデータDB170(図12)から取得する。
 適合性判定部136Aは、取得部132Aによって取得された第1メタデータと、取得部135によって取得された第2メタデータとに基づいて、センシングデバイス12の適合性を判定する。適合性判定部136Aは、たとえば、第1及び第2メタデータの類似度が所定値以上か否かを判定する。なお、類似度の算出には、公知の種々の方法が用いられる。
 適合性判定部136Aは、類似度が所定値以上である場合には、センシングデバイス12の出力の傾向が処理モジュール110の学習用データを生成したセンシングデバイス12の出力の傾向と近いため、センシングデバイス12が適合であると判定する。一方、適合性判定部136Aは、類似度が所定値未満である場合には、センシングデバイス12の出力の傾向が処理モジュール110の学習用データを生成したセンシングデバイス12の出力の傾向と近くないため、センシングデバイス12が不適合であると判定する。
 切替部138Aは、適合性判定部136Aによる判定結果に基づいて、処理モジュール110へセンシングデータを出力するセンシングデバイス12の切替えを行なう。切替部138Aは、たとえば、適合性判定部136Aによってセンシングデバイス12が不適合であると判定された場合に、センシングデバイス12の切替えを行なう。
 たとえば、切替部138Aは、センシングデバイス12が処理モジュール110へセンシングデータを出力している場合にセンシングデバイス12が不適合であると判定されたときは、通信I/F195を介して、該センシングデバイス12へ出力の停止指示を送信するとともに、別のセンシングデバイス12へ出力の開始指示を送信する。この場合に、別のセンシングデバイス12は、必ずしも出力の停止指示が送信されたセンシングデバイス12と同種のセンシングデバイス12である必要はない。たとえば、出力停止指示が送信されたセンシングデバイス12が監視カメラである場合に、切替え先のセンシングデバイス12がスマートフォン(カメラ機能有り)であってもよい。要するに、切替え元と切替え先とが同種の機能を有していればよい。
 なお、切替部138Aは、センシングデバイス12が未だにセンシングデータを出力していない場合には、特に切替えを行なわない。この場合に、センシングデバイス12が不適合であると判定されたときは、たとえば、別のセンシングデバイス12の適合性判定が行なわれる。
 <2-2.センシングデバイスの適合性判定動作>
 図14は、センシングデバイス12の適合性判定動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、センシングデバイス12から処理モジュール110へセンシングデータが出力されている場合に、所定間隔で実行される。また、このフローチャートに示される処理は、たとえば、処理モジュール110へ未だにセンシングデータが入力されていない状態で、センシングデバイス12を選択する場合に実行される。また、このフローチャートに示される処理は、制御部180Aが適合性判定モジュール130Aとして機能することによって実行される。
 図14を参照して、制御部180Aは、処理モジュール110に対応付けられている第1メタデータを第1メタデータDB150から取得する(ステップS300)。制御部180Aは、適合性の判定対象であるセンシングデバイス12に対応付けられている複数の第2メタデータのうち、センシングデータの出力先(出力予定先を含む。)の処理モジュール110に対応付けられている第2メタデータを第2メタデータDB170から取得する(ステップS310)。
 制御部180Aは、ステップS300において取得された第1メタデータと、ステップS310において取得された第2メタデータとの類似度を算出し、算出された類似度が所定値V2以上か否かを判定する(ステップS320)。
 類似度が所定値V2以上であると判定されると(ステップS320においてYES)、制御部180Aは、センシングデバイス12が適合であると判定する(ステップS330)。一方、類似度が所定値V2未満であると判定されると(ステップS320においてNO)、制御部180Aは、センシングデバイス12が不適合であると判定する(ステップS340)。
 <2-3.特徴>
 以上のように、本実施の形態2においては、処理モジュール110に対応付けられている第1メタデータと、センシングデバイス12に対応付けられている第2メタデータとに基づいて、センシングデバイス12の適合性が判定される。したがって、本実施の形態2に従う仮想センサ管理サーバ100Aによれば、第2メタデータを参照することによって処理モジュール110へ入力データを出力しているセンシングデバイス12の属性が十分に考慮されるため、センシングデバイス12の適合性をより正確に判定することができる。
 なお、処理モジュール110は、本発明の「処理モジュール」の一例であり、センシングデバイス12は、本発明の「デバイス」の一例であり、適合性判定装置60及び適合性判定モジュール130,130Aは、本発明の「適合性判定装置」の一例である。第1メタデータは、本発明の「第1メタデータ」の一例であり、取得部132,132Aは、本発明の「取得部」の一例であり、適合性判定部136,136Aは、本発明の「判定部」の一例である。データバッファ160は、本発明の「バッファ」の一例であり、確率密度関数生成部134は、本発明の「確率密度関数生成部」の一例である。第2メタデータは、本発明の「第2メタデータ」の一例であり、取得部135は、本発明の「第2取得部」の一例である。
 [3.変形例]
 以上、実施の形態1,2について説明したが、本発明は、上記実施の形態1,2に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。以下、変形例について説明する。但し、以下の変形例は適宜組合せ可能である。
 <3-1>
 上記実施の形態1,2においては、学習用データDB140は、仮想センサ管理サーバ100,100Aに設けられた。しかしながら、学習用データDB140は、必ずしも仮想センサ管理サーバ100,100Aに設けられる必要はない。学習用データDB140は、たとえば、インターネット15に接続された他のサーバに記憶されていてもよい。
 <3-2>
 また、上記実施の形態1,2においては、第1メタデータに確率密度関数自体が含まれた。しかしながら、必ずしも確率密度関数自体が第1メタデータに含まれる必要はない。たとえば、確率密度関数において頻度(確率)が所定値未満となる入力値の範囲や、確率密度関数において頻度(確率)が所定値以上となる入力値の範囲のみが第1メタデータに含まれてもよい。
 <3-3>
 また、上記実施の形態2においては、第2メタデータに確率密度関数自体が含まれた。しかしながら、必ずしも確率密度関数自体が第2メタデータに含まれる必要はない。たとえば、確率密度関数において頻度(確率)が所定値未満となる入力値の範囲や、確率密度関数において頻度(確率)が所定値以上となる入力値の範囲のみが第2メタデータに含まれてもよい。
 <3-4>
 また、上記実施の形態1,2においては、処理モジュール110に、センシングデバイス12によって出力されたセンシングデータが入力された。しかしながら、処理モジュール110へ入力されるデータは、センシングデバイス12によって出力されるセンシングデータに限られない。たとえば、予めサーバ上のデータベースに蓄積されているセンシングデータ(たとえば、データセット)が処理モジュール110へ入力されてもよい。また、たとえば、仮想センサによって出力されたセンシングデータが処理モジュール110に入力されてもよい。すなわち、処理モジュール110へデータを出力する主体は必ずしもセンシングデバイス12である必要はなく、たとえば、多数のデータ(データセット)を蓄積したストレージやサーバ等のデバイスであってもよい。また、データセット自体や仮想センサが、処理モジュール110へデータを出力する主体であってもよい。
 <3-5>
 また、上記実施の形態1,2において、仮想センサ管理サーバ100,100Aによって行なわれた処理は、複数のサーバ等によって実現されてもよい。
 10 センサネットワークシステム、11 センサネットワークアダプタ、12 センシングデバイス、14 センサネットワーク部、15 インターネット、60 適合性判定装置、100 仮想センサ管理サーバ、110 処理モジュール、120 処理モジュール側メタデータ(第1メタデータ)生成モジュール、122 確率密度関数生成部、124 処理モジュール側メタデータ(第1メタデータ)生成部、126 処理モジュール側メタデータ(第1メタデータ)登録部、130 適合性判定モジュール、132,132A,135 取得部、134 確率密度関数生成部、136,136A 適合性判定部、138 切替部、140 学習用データDB、150 処理モジュール側メタデータ(第1メタデータ)DB、151 第1メタデータ、160 データバッファ、170 センサ側メタデータ(第2メタデータ)DB、180,180A 制御部、182 CPU、184 RAM、186 ROM、190,190A 記憶部、191,191A 制御プログラム、195 通信I/F、197 バス、300 アプリケーションサーバ。

Claims (10)

  1.  処理モジュールへ入力データを出力する主体の適合性を判定するように構成された適合性判定装置であって、
     前記処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルであって、少なくとも1つの入力データに基づいて前記入力データとは異なる出力データを生成するように構成されており、
     前記複数の学習用データの各々は、前記入力データと、前記入力データに対応付けられた前記出力データの正解ラベルとを含み、
     前記処理モジュールには、第1メタデータが対応付けられており、
     前記第1メタデータは、各々が共通の前記正解ラベルに対応付けられた複数の前記入力データの確率密度関数に基づいて生成されており、
     前記適合性判定装置は、
     前記第1メタデータを取得するように構成された第1取得部と、
     前記第1メタデータに基づいて前記適合性を判定するように構成された判定部とを備える、適合性判定装置。
  2.  前記主体によって前記処理モジュールへ出力された前記入力データを一時的に記憶するように構成されたバッファと、
     前記バッファに記憶された複数の入力データの確率密度関数を生成するように構成された確率密度関数生成部とをさらに備え、
     前記判定部は、前記第1メタデータと、前記確率密度関数生成部によって生成された確率密度関数とに基づいて前記適合性を判定するように構成されている、請求項1に記載の適合性判定装置。
  3.  前記第1メタデータは、各々が共通の前記正解ラベルに対応付けられた複数の前記入力データの確率密度関数であり、
     前記判定部は、前記第1メタデータと、前記確率密度関数生成部によって生成された確率密度関数との類似度が所定値以上である場合に前記主体が適合であると判定するように構成されている、請求項2に記載の適合性判定装置。
  4.  前記主体には、第2メタデータが対応付けられており、
     前記第2メタデータは、各々が前記主体によって前記処理モジュールへ出力された複数の入力データの確率密度関数に基づいて生成されており、
     前記複数の入力データの各々が前記処理モジュールへ入力された場合に、前記処理モジュールは共通の出力データを出力し、
     前記適合性判定装置は、
     前記第2メタデータを取得するように構成された第2取得部をさらに備え、
     前記判定部は、第1及び第2メタデータに基づいて前記適合性を判定するように構成されている、請求項1に記載の適合性判定装置。
  5.  前記第1メタデータは、各々が共通の前記正解ラベルに対応付けられた複数の前記入力データの確率密度関数であり、
     前記第2メタデータは、各々が前記デバイスによって前記処理モジュールへ出力された複数の入力データの確率密度関数であり、
     前記判定部は、前記第1及び第2メタデータの類似度が所定値以上である場合に前記デバイスが適合であると判定するように構成されている、請求項4に記載の適合性判定装置。
  6.  前記主体は、センサであり、
     前記入力データは、前記センサによって出力されたセンシングデータである、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の適合性判定装置。
  7.  前記処理モジュールは、複数の前記入力データに基づいて前記出力データを生成するように構成されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の適合性判定装置。
  8.  前記処理モジュールと、前記処理モジュールへ前記入力データを出力する前記デバイスとによって仮想センサが形成される、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の適合性判定装置。
  9.  処理モジュールへ入力データを出力する主体の適合性を判定する適合性判定方法であって、
     前記処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルであって、少なくとも1つの入力データに基づいて前記入力データとは異なる出力データを生成するように構成されており、
     前記複数の学習用データの各々は、前記入力データと、前記入力データに対応付けられた前記出力データの正解ラベルとを含み、
     前記処理モジュールには、第1メタデータが対応付けられており、
     前記第1メタデータは、各々が共通の前記正解ラベルに対応付けられた複数の前記入力データの確率密度関数に基づいて生成されており、
     前記適合性判定方法は、
     前記第1メタデータを取得するステップと、
     前記第1メタデータに基づいて前記適合性を判定するステップとを含む、適合性判定方法。
  10.  処理モジュールへ入力データを出力する主体の適合性を判定する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
     前記処理モジュールは、複数の学習用データを用いることによって生成された学習済みモデルであって、少なくとも1つの入力データに基づいて前記入力データとは異なる出力データを生成するように構成されており、
     前記複数の学習用データの各々は、前記入力データと、前記入力データに対応付けられた前記出力データの正解ラベルとを含み、
     前記処理モジュールには、第1メタデータが対応付けられており、
     前記第1メタデータは、各々が共通の前記正解ラベルに対応付けられた複数の前記入力データの確率密度関数に基づいて生成されており、
     前記プログラムは、
     前記第1メタデータを取得するステップと、
     前記第1メタデータに基づいて前記適合性を判定するステップとを前記コンピュータに実行させるように構成されている、プログラム。
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