WO2021100077A1 - 最適化装置、最適化方法、記録媒体 - Google Patents

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WO2021100077A1
WO2021100077A1 PCT/JP2019/045044 JP2019045044W WO2021100077A1 WO 2021100077 A1 WO2021100077 A1 WO 2021100077A1 JP 2019045044 W JP2019045044 W JP 2019045044W WO 2021100077 A1 WO2021100077 A1 WO 2021100077A1
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WO
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optimization
objective function
scheduling
constraint
target
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PCT/JP2019/045044
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Inventor
康央 鈴木
ウィマー ウィー
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日本電気株式会社
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    • H04N21/45—Management operations performed by the client for facilitating the reception of or the interaction with the content or administrating data related to the end-user or to the client device itself, e.g. learning user preferences for recommending movies, resolving scheduling conflicts
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    • H04N21/466—Learning process for intelligent management, e.g. learning user preferences for recommending movies
    • H04N21/4662—Learning process for intelligent management, e.g. learning user preferences for recommending movies characterized by learning algorithms

Definitions

  • the present invention relates to an optimization device, an optimization method, and a recording medium.
  • a lot of effort is devoted to optimizing the optimization target based on its characteristics.
  • a lot of effort is devoted to optimally scheduling the scheduling target to be optimized based on its characteristics and the like.
  • the scheduling target is advertising broadcasting. It takes a lot of labor for the worker to decide the date and time to broadcast the advertisement and the program.
  • Patent Document 1 discloses a technique for creating a program guide that defines a temporal arrangement of a plurality of contents to be distributed to a user according to a user's preference and situation.
  • an object of the present invention is to provide an optimization device, an optimization method, and a recording medium that solve the above-mentioned problems.
  • the optimization device optimizes the receiving means for receiving the input of the constraint parameters related to the constraints necessary for optimizing the object and the objective function used for the optimization of the object.
  • the optimization method accepts the input of the constraint parameters related to the constraints necessary for optimizing the object, and uses the objective function for the optimization of the object in the past. It is characterized in that the object is optimized based on the objective function by calculating using the optimization result of the skilled worker, the constraint parameter, and the method of inverse optimization.
  • the recording medium is a receiving means that accepts input of constraint parameters related to constraints necessary for optimizing the target, and an objective function used for the optimization of the target.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a scheduling system including a scheduling device according to the same embodiment.
  • the scheduling system 100 shown in FIG. 1 is an example of an optimization system.
  • the scheduling system 100 is configured by communicating and connecting a scheduling device 1 which is an example of an optimization device and a terminal 2.
  • the terminal 2 outputs the input information from the worker to the scheduling device 1.
  • the scheduling device 1 automatically generates schedule data to be scheduled, which is similar to a worker who is skilled in scheduling work, based on input information indicating an instruction of the worker.
  • schedule data that defines the broadcast time of the advertisement broadcast of the scheduling target, which is an example of the optimization target, is automatically generated.
  • FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration of the scheduling device 1.
  • the scheduling device 1 is a computer provided with hardware such as a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, a database 104, and a communication module 105.
  • the terminal 2 is also a computer having the same hardware.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the scheduling device.
  • the CPU 101 of the scheduling device 1 starts when the power is turned on, and executes a scheduling program stored in advance. As a result, the scheduling device 1 exerts the functions of the control unit 11, the objective function calculation unit 12, the reception unit 14, and the scheduling unit 15.
  • the control unit 11 controls other functions of the scheduling device 1.
  • the objective function calculation unit 12 uses the optimization result (determined schedule data) of an expert who has optimized the scheduling target in the past, the constraint parameters, and the inverse optimization method to schedule the scheduling target. Calculate the required objective function J (x).
  • the reception unit 14 receives input of information such as constraint parameters related to constraints necessary for optimizing the scheduling of the scheduling target to be optimized.
  • the scheduling unit 15 is an example of an optimization unit, and generates schedule data in which the scheduling of the scheduling target is optimized based on the objective function J (x).
  • the scheduling target is the advertisement broadcast
  • the schedule data indicates the program broadcast and the advertisement broadcast schedule.
  • the objective function calculation unit 12 may calculate the objective function J (x) for each advertisement broadcast. Further, the objective function calculation unit 12 may calculate the objective function J (x) and the constraint condition for each group determined based on the characteristics of the advertisement broadcast.
  • FIG. 4 is a first diagram showing a processing flow of the scheduling apparatus according to the present embodiment.
  • the database 104 of the scheduling device 1 stores schedule data (optimization results of skilled workers) generated by workers such as skilled workers in the past.
  • the objective function calculation unit 12 acquires the processing start instruction information.
  • the processing start instruction information may be input by the operator using the terminal 2 and received by the reception unit 14 of the scheduling device 1 via the communication network. Alternatively, the operator may directly input the processing start instruction information into the scheduling device 1 by using the input device provided in the scheduling device 1.
  • the period schedule data Xe includes at least an advertisement schedule x (x1, x2, x3, ... XM) for each advertisement broadcast.
  • the objective function calculation unit 12 may sequentially acquire the advertisement schedule x for each advertisement broadcast included in the period schedule data Xe generated in the past by a skilled worker.
  • the period schedule data Xe ⁇ x1, x2, x3, ...
  • the advertisement schedule x includes information on the individual schedule of the advertisement broadcast and information on the characteristics of the advertisement broadcast.
  • the period schedule data Xe may include program information including the date and time and features of the program in addition to the information of the advertisement schedule x.
  • ⁇ is an objective function parameter peculiar to a worker such as a skilled worker, and is a peculiar parameter that determines a scheduling method for a worker such as a skilled worker.
  • the objective function parameter ⁇ means a weighting coefficient corresponding to each explanatory variable of the objective function J (x).
  • the objective function parameter ⁇ includes at least the relative importance to each of the predetermined configurable times for the advertising broadcast to be scheduled. In equation (1), it is assumed that only the value of the objective function parameter ⁇ is unknown.
  • x represents the determination variable vector R d .
  • X (p) indicates a feasible region
  • X (p) indicates a vector including one or more constraint parameters p that are constraints.
  • ⁇ (x) represents the feature information and the constraint condition which are the explanatory variables of the advertisement schedule x.
  • the feature information includes information such as the broadcast time of the advertisement broadcast (broadcast day of the week, broadcast start time, broadcast end time).
  • the feature information may further include information such as the age group targeted by the advertisement broadcast, the gender, the content type of the advertisement, and the type of the program broadcast before and after the broadcast time of the advertisement broadcast.
  • the constraint condition includes information such as a time zone in which the advertisement is always broadcast, a type of program broadcast before or after the advertisement broadcast, and the number of broadcasts in a unit period.
  • the unit period is a period such as one week or one month.
  • the constraint parameter p is a parameter for each of these constraints. Equation (1) means that a worker such as a skilled worker creates an advertisement broadcasting schedule x that maximizes the value of ⁇ T ⁇ (x) corresponding to the objective function J (x).
  • ⁇ ) is set by the skilled worker or the like. It is a parameter of the worker. More specifically, this objective function parameter ⁇ * includes a weighting coefficient for each explanatory variable (feature information, constraint condition, etc.) such as relative importance to the settable time set in the unit period for scheduling.
  • the settable time indicates, for example, the time from the broadcast start time to the broadcast end time assigned to each TV program, and is preset from 0:00 to 24:00 on each day of the unit period.
  • ⁇ ) for example, the following equation (3) is used.
  • Equation (2) becomes the following equation (4).
  • the objective function calculation unit 12 calculates a new objective function parameter ⁇ new, which is an update of the objective function parameter ⁇ * , using the steepest ascending method (step S101).
  • the objective function calculation unit 12 records the ID of the advertisement broadcast to be scheduled, the ID indicating the explanatory variable, and the new objective function parameter ⁇ new calculated for the explanatory variable in a storage unit such as the database 104 in association with each other. (Step S102).
  • the objective function calculation unit 12 can determine an arbitrary value for ⁇ by the step size. Further, when the objective function calculation unit 12 adopts the equation (3) as the equation expressing the likelihood p, the new objective function parameter ⁇ new is updated as in the following equation (6).
  • ⁇ (x i ) is a feature amount extracted from the advertisement schedule x of the advertisement broadcast to be processed in the period schedule data Xe generated in the past by a worker such as a skilled worker. Further, ⁇ (x i ) is a feature amount (weighting coefficient) of the advertisement schedule x generated under the past objective function parameter ⁇ old.
  • the objective function calculation unit 12 may separately acquire the advertisement schedule x for each advertisement broadcast included in the period schedule data Xe generated in the past by a skilled worker, and in this case, each time the acquisition is performed, the objective function calculation unit 12 is skilled.
  • the unique objective function parameter ⁇ new of the worker such as the worker is sequentially updated by the above processing.
  • a new worker schedules a new advertisement broadcast using the terminal 2.
  • the terminal 2 communicates with the scheduling device 1 by the operation of the operator. Further, the terminal 2 outputs a scheduling request including CM data related to advertisement broadcasting to the scheduling device 1 by the operation of the operator.
  • the CM data includes feature information and constraints related to advertising broadcasting.
  • the feature information includes information such as the age group targeted by the advertisement broadcast, gender, the day of the week to be broadcast, the content type of the advertisement, and the type of the program broadcast before and after the broadcast time of the advertisement broadcast. included.
  • the constraint condition may be the time zone to be broadcast, the type of program to be broadcast before or after the advertisement broadcast, and the like.
  • the constraint condition may be stored in advance by the scheduling device 1 and this constraint condition may be used.
  • the reception unit 14 of the scheduling device 1 receives the scheduling request from the terminal 2 (step S104).
  • the scheduling request includes CM data and attributes related to CM data (attributes related to ID and CM, feature information, constraints, etc.).
  • the scheduling unit 15 of the scheduling device 1 acquires CM data included in the received scheduling request.
  • the scheduling unit 15 acquires the feature information and the constraint conditions of the advertisement broadcast from the CM data.
  • the scheduling unit 15 acquires the objective function J (x) calculated by the objective function calculation unit 12.
  • the scheduling unit 15 sets the objective function J (x) to the entire schedule data including the feature information, the constraint conditions, the period for scheduling the advertisement broadcast, and the advertisement broadcast and the date and time of the advertisement broadcast already set in the period. (Schedule) is input (Equation (7)).
  • the scheduling unit 15 calculates the optimum schedule for advertising broadcasting corresponding to the CM data included in the scheduling request (step S105).
  • the schedule includes at least information on the date and time of the advertisement broadcast.
  • the reception unit 14 may accept corrections to the constraint conditions and feature information included in the CM data of the advertisement broadcast. Alternatively, the reception unit 14 may accept the modification of the objective function parameter ⁇ . For example, the reception unit 14 transmits a constraint correction confirmation request including the calculated schedule data to the terminal 2 (step S106).
  • the worker using the terminal 2 confirms the schedule data calculated for the advertisement broadcast, and determines whether the date and time is the time already filled with other advertisement broadcasts. Then, the worker updates the parameters (constraint parameter p) such as the feature information and the constraint condition included in the CM data, and re-requests the scheduling request. Then, the terminal 2 transmits the scheduling request with the updated parameters to the scheduling device 1.
  • Scheduling device 1 receives a scheduling request.
  • the reception unit 14 of the scheduling device 1 outputs a scheduling request to the scheduling unit 15.
  • the scheduling unit 15 determines whether the constraint parameter p has been updated (step S107). For example, if the scheduling request includes the constraint parameter p, the scheduling unit 15 determines that the constraint parameter p has been updated by the user. When the constraint parameter p is updated, the scheduling device 1 repeats the process of calculating the objective function in step S103 described above.
  • the scheduling unit 15 may automatically determine whether the schedule data calculated for the advertisement broadcast is the time already filled with other advertisement broadcasts. In this case, the scheduling unit 15 updates the constraint parameter p such as the feature information and the constraint condition included in the CM data by the specified update process, and repeats the schedule calculation process. Then, the scheduling unit 15 determines whether or not the schedule of the advertisement broadcast specified by the scheduling request can be calculated (step S108). The scheduling unit 15 operates the operator when the schedule of the advertisement broadcast cannot be calculated even if the constraint parameter p is updated a predetermined number of times, or when there is no time during which the advertisement broadcast can be applied in the free time in the entire schedule data. When the end request is received from the terminal 2 based on the above, it is determined that the schedule cannot be calculated, and the process ends.
  • the constraint parameter p such as the feature information and the constraint condition included in the CM data by the specified update process
  • the scheduling unit 15 determines whether to modify the schedule. For example, the scheduling unit 15 instructs the reception unit 14 to transmit the inquiry information of the necessity of schedule correction to the terminal 2.
  • the reception unit 14 transmits inquiries about the necessity of schedule correction to the terminal 2 (step S109).
  • the inquiry information may include calculated schedule data and schedule correction screen information.
  • Terminal 2 outputs schedule data to a monitor or the like.
  • the worker confirms the data contents of the schedule and determines whether or not to make corrections.
  • the worker inputs the correction information into the terminal 2.
  • the worker who makes the correction is assumed to be a skilled worker or the like.
  • the correction information includes a date and time indicating a schedule whose schedule has not been determined. Then, based on the operation of the operator, the terminal 2 transmits a schedule correction request including the corrected schedule data and the like to the scheduling device 1.
  • the reception unit 14 acquires the schedule correction request (step S110).
  • the reception unit 14 outputs the revised schedule data included in the schedule correction request to the scheduling unit 15.
  • the scheduling unit 15 receives the modified schedule data, it determines that the schedule is modified (step S111). Then, the scheduling unit 15 starts updating the objective function. Similar to the process in step S102, the scheduling unit 15 calculates an objective function including the parameter ⁇ new using the modified schedule data, and updates the objective function (step S112).
  • the scheduling unit 15 calculates the optimum schedule of the advertisement broadcast corresponding to the CM data to be scheduled based on the updated objective function, and schedules a plurality of advertisement broadcasts and programs including the schedule data.
  • the entire period schedule data shown is updated (step S113).
  • the scheduling device 1 calculates an objective function used to generate the scheduling target schedule data based on the determined schedule data regarding the scheduling target and the characteristics of the scheduling target.
  • the scheduling device 1 uses a method of inverse optimization based on the determined schedule data generated in the past, and a scheduling method of a worker (skilled worker or the like) who has generated the determined schedule data. Calculate the objective function containing the unique parameters.
  • the scheduling device 1 generates schedule data of the scheduling target whose schedule is undecided by using the feature of the scheduling target whose schedule is undecided and the objective function.
  • the scheduling device 1 can provide a scheduling device that automatically generates schedule data similar to a worker (skilled worker or the like) who has generated the determined schedule data.
  • FIG. 5 is a diagram showing a constraint correction confirmation screen.
  • FIG. 6 is a second diagram showing a processing flow of the scheduling apparatus according to the present embodiment.
  • the constraint correction confirmation request transmitted in step S106 of the above process includes the data of the constraint correction confirmation screen 40 generated by the scheduling device 1.
  • the constraint modification confirmation screen 40 is provided with a constraint parameter change instruction column 41 for a variable constraint condition among the constraint parameters for advertising broadcasting for a plurality of constraint conditions.
  • the constraint correction confirmation screen 40 of FIG. 5 shows an embodiment in which constraint parameter change instruction columns 41a to 41f are provided for the five constraint conditions from the first constraint condition to the fifth constraint condition.
  • the change instruction columns 41a to 41f are collectively referred to as a change instruction column 41.
  • a constraint condition explanation sentence 42 a numerical change frame 43 of the constraint parameter p, an enable button (ON) 44 of the constraint condition, and an invalid button (OFF) 45 are displayed.
  • the constraint correction confirmation screen 40 is provided with a button image 46 for the user to instruct the scheduling device 1 to start correction.
  • a constraint parameter change instruction column 41a related to the audience rating is provided as the first constraint condition.
  • a constraint parameter change instruction column 41b regarding the number of advertisement broadcasts in the contract period is provided as a second constraint condition.
  • a constraint parameter change instruction column 41c regarding the third constraint condition, a constraint parameter change instruction column 41d regarding the fourth constraint condition, and a constraint parameter change instruction column 41f regarding the fifth constraint condition are provided.
  • the reception unit 14 describes the changeable constraint conditions stored in the database 104 in association with the ID of the advertisement broadcast to be scheduled, and the current constraint conditions.
  • Read the constraint parameter p of step S201.
  • the reception unit 14 uses the read constraint conditions and each constraint parameter p to generate a constraint correction confirmation screen 40 showing the change instruction column 41 (step S202).
  • the reception unit 14 transmits the information of the constraint condition confirmation request including at least the calculated schedule data and the constraint correction confirmation screen 40 to the terminal 2 (step S106).
  • Terminal 2 receives the constraint condition confirmation request.
  • the terminal 2 displays the constraint correction confirmation screen 40 included in the information and the schedule data on the display.
  • the schedule data shows a program guide in which each settable time is specified in a unit period, and a time in which advertisement broadcasting is set in the program guide.
  • each constraint condition shown on the constraint correction confirmation screen 40 is used by using an input device such as a numeric keypad or a mouse.
  • the value of the numerical change frame 43 of the constraint parameter p included in the change instruction field 41 of is changed.
  • the value of the constraint parameter p regarding the audience rating, which is the first constraint condition is changed.
  • the value of the constraint parameter p regarding the number of advertisement broadcasts is changed.
  • the worker who is a user can set whether to enable or disable the application of each constraint condition from the first constraint condition to the fifth constraint condition when calculating the objective function. For example, in the change instruction field 41 of any of the first to fifth constraint conditions, pressing the enable button (ON) 44 sets the application of the constraint condition to be valid, and the invalid button (OFF). By pressing 45, it is possible to set that the application of the constraint condition is valid.
  • the scheduling device 1 can change the value of the constraint parameter p and calculate an objective function for scheduling optimization that reflects the constraint conditions suitable for the user's request.
  • the user operates the mouse or the like to press the button image 46 for starting correction. Then, when the value of the numerical value change frame is changed, the terminal 2 has the ID of the advertisement broadcast to be scheduled, the ID of the constraint condition changed by the user on the constraint correction confirmation screen 40, and the constraint parameter p after the change. Send a constraint modification request that includes at least a value. Alternatively, when the enable button 44 or the invalid button 45 is pressed, the terminal 2 modifies the constraint condition including the ID of the constraint condition and the valid flag indicating that the constraint condition is valid or the invalid flag indicating that the constraint condition is invalid. The request is transmitted to the scheduling device 1.
  • the reception unit 14 of the scheduling device 1 acquires the constraint condition correction request (step S203).
  • the reception unit 14 acquires the values of the advertisement broadcast ID, the constraint condition ID, the changed constraint parameter p, and the button ID included in the constraint condition modification request, and outputs the values to the scheduling unit 15.
  • the scheduling unit 15 specifies the constraint condition to be changed based on the acquired constraint condition ID or the combination of the constraint condition ID and the valid flag or invalid flag.
  • the scheduling unit 15 determines whether or not the constraint parameter has been updated based on the identification of the constraint condition to be changed (step S107).
  • the reception unit 14 specifies the constraint condition as a constraint condition that changes the application in the calculation of the objective function to invalid. ..
  • the constraint condition modification request includes the constraint condition ID and the valid flag
  • the reception unit 14 identifies the constraint condition as a constraint condition that changes the application in the calculation of the objective function to be valid.
  • the constraint condition modification request includes the constraint condition ID, the valid flag, and the value of the changed constraint parameter p
  • the reception unit 14 sets the constraint parameter p related to the constraint condition to the changed constraint. It is specified as a constraint condition to be changed to the parameter p.
  • the scheduling unit 15 specifies the constraint condition to be changed, the scheduling unit 15 determines that the constraint parameter has been updated.
  • the scheduling unit 15 calculates an objective function in which the constraint parameter p related to the specified constraint condition is changed to the changed constraint parameter p, or an objective function in which the constraint parameter p related to the specified constraint condition is valid or invalid (step S103). ..
  • the scheduling unit 15 stores the user ID, the advertisement broadcast ID, the objective function, the ID of the changed constraint condition and the value of the constraint parameter p in a storage unit such as the database 104. As a result, the scheduling device 1 updates the objective function (step S204).
  • the scheduling unit 15 calculates the optimum schedule of the advertisement broadcast corresponding to the CM data to be scheduled based on the updated objective function (step S205). Then, the scheduling unit 15 determines whether or not the schedule of the advertisement broadcast specified by the scheduling request can be calculated (step S108). After that, the process proceeds to step S109.
  • the user can freely change the value of the constraint parameter p and whether the constraint parameter is valid or invalid. Therefore, it is possible to provide a mechanism capable of optimizing the optimization target suitable for the user's request by using an objective function that newly reflects the request regarding the user's constraint regarding the optimization process of the optimization target. ..
  • FIG. 7 is a diagram showing a schedule correction screen.
  • FIG. 8 is a third diagram showing a processing flow of the scheduling apparatus according to the present embodiment.
  • the user may be able to modify the objective function parameter ⁇ .
  • the scheduling device 1 transmits the schedule correction necessity inquiry information including the data of the schedule correction screen 50 to the terminal 2.
  • the schedule correction screen 50 is provided with a first display area 51 for displaying a plurality of settable times, which is one of the constraint parameters for advertising broadcasting. Further, the schedule correction screen 50 is provided with a second display area 52 for displaying the relative importance (objective function parameter ⁇ new ) with respect to each settable time of the advertisement broadcast. Further, the schedule correction screen 50 is provided with a third display area 53 for displaying an indicator for changing the relative importance. Further, the schedule correction screen 50 is provided with a button image 54 for the user to instruct the scheduling device 1 to start correction.
  • the reception unit 14 can set each settable time to be stored in the database 104 in association with the ID of the advertisement broadcast to be scheduled.
  • the relative importance calculated for time (objective function parameter ⁇ new ) is read (step S301).
  • the reception unit 14 generates a schedule correction screen 50 that displays each of the read settable times, the relative importance calculated for the settable time, and an indicator for changing the relative importance (step S302). ..
  • the reception unit 14 transmits inquiries about the necessity of schedule correction, including the schedule correction screen 50, to the terminal 2 (step S109).
  • the terminal 2 receives the inquiry information as to whether or not the schedule needs to be corrected.
  • the terminal 2 displays the schedule correction screen 50 and the schedule data included in the information on the display.
  • the schedule data indicates, for example, a program table in which each settable time is specified in a unit period, and a time in which the advertisement broadcast is set in the program table.
  • the worker who is the user wants to check the schedule data and change the value of the relative importance to any settable time applied to the scheduling of the advertisement broadcast, he / she uses an input device such as a numeric keypad or a mouse.
  • the position of the indicator in the third display area of the schedule correction screen 50 is moved by dragging the cursor 55.
  • the value of the relative importance of the settable time to be operated decreases (Down). Also, when the user moves the indicator to the right, the relative importance value for the settable time to be operated increases (Up).
  • the settable time in which the relative importance value is negative and the absolute value is high has other importance as the set time in the optimization of the scheduling of the advertisement broadcast to be scheduled. It shows that it is less important as the scheduling set time with respect to the settable time.
  • the relative importance value is "0"
  • the settable time when the relative importance value is "0" is the scheduled advertising broadcast. It means that the importance as the scheduling setting time is the median value.
  • the user can also increase the relative importance value by moving the position of the indicator to the right.
  • the scheduling device 1 sets a high probability of allocating the advertisement to be scheduled to the settable time set with high relative importance in the optimization of scheduling, and also sets the relative importance. Calculates an objective function that sets a low probability of allocating scheduled advertisements to a settable time that is set high.
  • the terminal 2 has an ID indicating a settable time designated as a change target by the user changing the position of the indicator on the schedule correction screen 50, a value of relative importance changed by the user with respect to the settable time, and a value of relative importance.
  • the reception unit 14 of the scheduling device 1 acquires a schedule correction request (step S110).
  • the reception unit 14 outputs the ID of the advertisement broadcast included in the schedule modification request, the ID indicating the settable time, and the value of the relative importance after the change to the scheduling unit 15.
  • the scheduling unit 15 calculates an objective function using an ID indicating a settable time and a value of relative importance (parameter ⁇ new ) changed by the user with respect to the settable time (step S303).
  • the scheduling unit 15 stores the user ID, the advertisement broadcast ID, the objective function, the ID indicating the settable time, and the corrected relative importance value in the settable time in a storage unit such as the database 104. To do. As a result, the scheduling device 1 updates the objective function (step S112).
  • the scheduling unit 15 calculates the optimum schedule of the advertisement broadcast corresponding to the CM data to be scheduled based on the updated objective function, and schedules a plurality of advertisement broadcasts and programs including the schedule data.
  • the entire period schedule data shown is updated (step S113).
  • the user changes the relative importance of the settable time of the advertisement broadcast to be scheduled with respect to the other settable time by using the schedule correction screen automatically output by the scheduling device 1. Only by itself, it is possible to allocate the broadcast time of the advertisement broadcast to a more appropriate settable time. Further, according to the above processing, the scheduling device 1 outputs the schedule correction screen 50 clearly indicating that the objective parameter of the objective function is the relative importance to the terminal 2, so that the user can easily obtain the relative importance. By changing the degree, it is possible to try to allocate the broadcast time of the advertisement broadcast to a more appropriate settable time. Further, according to the above-mentioned process, the user can immediately confirm the scheduling result performed by the scheduling device 1 and confirm whether or not the advertisement broadcast is allocated to an appropriate settable time.
  • the scheduling device 1 shows an example in the case of scheduling to the settable time of advertisement broadcasting.
  • the scheduling device 1 may be applied to the case where the visit destination for the user's work is scheduled to the visitable time.
  • the characteristics of the visited place may be the visited address, the distance to the visited place, the constraint condition may be the difficulty of the work at the visited place, the time required for the work, and the like.
  • the objective function parameter may also be the relative importance of assigning work to visitable time.
  • the scheduling device 1 may calculate the objective function and the schedule data by the above-mentioned processing for each scheduling target.
  • FIG. 9 is a diagram showing the minimum configuration of the scheduling device.
  • FIG. 10 is a diagram showing a processing flow of the scheduling apparatus having the minimum configuration.
  • the scheduling device exerts at least the functions of the reception unit 91, the objective function calculation unit 92, and the optimization unit 93.
  • the reception unit 91 receives input of constraint parameters related to constraints required when optimizing the optimization target (step S401).
  • the objective function calculation unit 92 calculates the objective function used for optimizing the optimization target by using the optimization result of an expert who has performed the optimization in the past, the constraint parameters, and the inverse optimization method. (Step S402).
  • the optimization unit 93 optimizes the optimization target based on the objective function (step S403).
  • the reception unit 91 receives input of constraint parameters related to constraints necessary for optimizing the scheduling of the scheduling target to be optimized. Further, the objective function calculation unit 92 uses the schedule data, which is the optimization result of an expert who has optimized the objective function used for scheduling the scheduling target in the past, the received constraint parameters, and the inverse optimization method. Is calculated using. Further, the optimization unit 93 generates schedule data in which the scheduling of the scheduling target is optimized based on the objective function.
  • the scheduling device 1 performs the optimization process of another optimization target. It may be a device to perform.
  • the optimization target may be the steering wheel of the car, and the optimization process may be the control of the angle of the steering wheel of the car from a predetermined position.
  • the objective function may schedule the angle of the handle at each time up to a few minutes in the future.
  • the reception unit 91 receives the input of the constraint parameter related to the constraint necessary for optimizing the scheduling of the angle of the handle which is the optimization target.
  • the objective function calculation unit 92 receives the objective function used for scheduling the angle at each time until a few minutes after the future of the steering wheel with the data of the steering wheel angle in the time series indicated by the driving result of the skilled driver and the constraint received. Calculated using parameters and inverse optimization techniques.
  • the optimization unit 93 generates schedule data indicating the angles at each time up to a few minutes in the future of the handle based on the objective function.
  • the optimization target may be the accelerator of the car, and the optimization process may be the control of the degree of depression of the accelerator of the car.
  • the objective function may schedule the degree of depression of the accelerator at each time until a few minutes in the future.
  • the reception unit 91 receives the input of the constraint parameter related to the constraint necessary for optimizing the scheduling of the degree of depression (depression amount) of the accelerator to be optimized.
  • the objective function calculation unit 92 accepts the objective function used for scheduling the degree of depression at each time until a few minutes in the future with the data of the degree of depression of the accelerator in the time series indicated by the driving result of the skilled driver. It is calculated using the constraint parameters and the inverse optimization method.
  • the optimization unit 93 Based on the objective function, the optimization unit 93 generates schedule data indicating the degree of depression at each time up to a few minutes after the accelerator.
  • the optimization target may be the product, and the optimization process may be the calculation of the order quantity of the product.
  • the objective function may schedule the quantity of goods ordered for each day in the future.
  • the reception unit 91 accepts the input of the constraint parameter related to the constraint necessary for optimizing the order quantity of the product to be optimized.
  • the objective function calculation unit 92 uses the objective function to be used for calculating the order quantity of the product on each day in the future, the same past order quantity of each day indicated by the order result of the skilled person, the received constraint parameter, and the constraint parameter. Calculated using the inverse optimization method.
  • the optimization unit 93 generates schedule data indicating the order quantity of goods on each future day based on the objective function.
  • the above-mentioned scheduling device 1 has a computer system inside.
  • the process of each process described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the process is performed by the computer reading and executing this program.
  • the computer-readable recording medium refers to a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.
  • this computer program may be distributed to a computer via a communication line, and the computer receiving the distribution may execute the program.
  • the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Further, a so-called difference file (difference program) may be used, which can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.
  • difference file difference program
  • Scheduling device (optimizing device) 2 ... Terminal 11 ... Control unit 12 .
  • Objective function calculation unit (objective function calculation means) 14 .
  • Reception department (reception means) 15 ...
  • Scheduling unit (optimization processing means) 100 ... Scheduling system (optimization system)

Abstract

対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける。対象の最適化に利用する目的関数を、最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出し、その目的関数に基づいて対象の最適化を行う。

Description

最適化装置、最適化方法、記録媒体
　本発明は、最適化装置、最適化方法、記録媒体に関する。
　最適化対象をその特徴に基づいて最適化することに多くの労力が割かれている。一例としては、最適化対象となるスケジューリング対象をその特徴等に基づいて最適なスケジューリングを行うことに多くの労力が割かれている。例えば、スケジューリング対象は広告放送である。広告放送を行う日時や番組を決定する作業は、作業者に多くの労力がかかる。
　関連する技術として、特許文献１には、ユーザの嗜好や状況に応じて、ユーザに配信する複数のコンテンツの時間的な配列を定める番組表を作成する技術が開示されている。
国際公開第２００５／０９６６２９号
　上述の逆強化学習の手法で推定された目的関数に、ユーザの要望を新たに反映した目的関数を用いてユーザの要望に適した最適化対象の最適化を行うことのできる仕組みが求められている。
　そこでこの発明は、上述の課題を解決する最適化装置、最適化方法、記録媒体を提供することを目的としている。
　本発明の一実施形態による最適化装置は、対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける受付手段と、前記対象の前記最適化に利用する目的関数を、前記最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、前記制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する目的関数算出手段と、前記目的関数に基づいて前記対象の最適化を行う最適化手段と、を備えることを特徴とする。
　また本発明の一実施形態による最適化方法は、対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付け、前記対象の前記最適化に利用する目的関数を、前記最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、前記制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出し、前記目的関数に基づいて前記対象の最適化を行うことを特徴とする。
　また本発明の一実施形態による記録媒体は、最適化装置のコンピュータを、対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける受付手段、前記対象の前記最適化に利用する目的関数を、前記最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、前記制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する目的関数算出手段、前記目的関数に基づいて前記対象の最適化を行う最適化手段、として機能させるプログラムを記録する記録媒体。
　本発明によれば、ユーザの要望を新たに反映した目的関数を用いてユーザの要望に適した最適化対象の最適化を行うことができる。
スケジューリングシステムの概要を示す図である。 スケジューリング装置のハードウェア構成を示す図である。 スケジューリング装置の機能ブロック図である。 本実施形態によるスケジューリング装置の処理フローを示す第一の図である。 本実施形態による制約修正確認画面を示す図である。 本実施形態によるスケジューリング装置の処理フローを示す第二の図である。 本実施形態によるスケジュール修正画面を示す図である。 本実施形態によるスケジューリング装置の処理フローを示す第三の図である。 スケジューリング装置の最小構成を示す図である。 最小構成のスケジューリング装置の処理フローを示す図である。
　以下、本発明の一実施形態によるスケジューリング装置を図面を参照して説明する。
　図１は同実施形態によるスケジューリング装置を備えたスケジューリングシステムの概要を示す図である。
　図１で示すスケジューリングシステム１００は最適化システムの一例である。スケジューリングシステム１００は、最適化装置の一例であるスケジューリング装置１と、端末２とが通信接続されて構成される。端末２は作業者からの入力情報をスケジューリング装置１へ出力する。スケジューリング装置１は、作業者の指示を示す入力情報に基づいて、スケジューリングの作業に熟練した作業者に類似するスケジューリング対象のスケジュールデータを自動生成する。本実施形態においては、最適化対象の一例であるスケジューリング対象の広告放送の放送時間を定めたスケジュールデータを自動生成する。
　図２はスケジューリング装置１のハードウェア構成を示す図である。
　この図が示すようにスケジューリング装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、データベース１０４、通信モジュール１０５等の各ハードウェアを備えたコンピュータである。端末２も同様のハードウェアを備えたコンピュータである。
　図３はスケジューリング装置の機能ブロック図である。
　スケジューリング装置１のＣＰＵ１０１は電源が投入されると起動し、予め記憶するスケジューリングプログラムを実行する。これによりスケジューリング装置１は、制御部１１、目的関数算出部１２、受付部１４、スケジューリング部１５、の各機能を発揮する。
　制御部１１は、スケジューリング装置１の他の機能を制御する。
　目的関数算出部１２は、スケジューリング対象に関する最適化を過去に行った熟練者の最適化結果（決定済みのスケジュールデータ）と、制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて、スケジューリング対象のスケジューリングに必要な目的関数Ｊ（ｘ）を算出する。
　受付部１４は、最適化対象であるスケジューリング対象のスケジューリングの最適化に必要な制約に関する制約パラメータなどの情報の入力を受け付ける。
　スケジューリング部１５は、最適化部の一例であり、目的関数Ｊ（ｘ）に基づいて前記スケジューリング対象のスケジューリングを最適化したスケジュールデータを生成する。
　本実施形態においては、スケジューリング対象が広告放送であり、スケジュールデータが番組の放送と広告放送のスケジュールを示す。このような場合、目的関数算出部１２は、広告放送ごとに、目的関数Ｊ（ｘ）を算出してよい。また目的関数算出部１２は、広告放送の特徴に基づいて決定されたグループ毎に、目的関数Ｊ（ｘ）と制約条件とを算出してよい。
　図４は本実施形態によるスケジューリング装置の処理フローを示す第一の図である。
　次に、本実施形態によるスケジューリング装置１の処理フローについて説明する。
　スケジューリング装置１のデータベース１０４は、過去に熟練作業者等の作業者によって生成されたスケジュールデータ（熟練者の最適化結果）を記憶する。目的関数算出部１２は、処理開始の指示情報を取得する。当該処理開始の指示情報は、端末２を用いて作業者が入力し、通信ネットワークを介してスケジューリング装置１の受付部１４が受信してもよい。または作業者はスケジューリング装置１に備わる入力装置を用いて処理開始の指示情報を直接、スケジューリング装置１に入力してもよい。
　目的関数算出部１２は、指示情報の取得に基づいて、熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅ＝｛ｘ１，ｘ２，ｘ３，…ｘＭ｝をデータベース１０４から取得する（ステップＳ１００）。期間スケジュールデータＸｅには、少なくとも広告放送ごとの広告スケジュールｘ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，…ｘＭ）が含まれる。目的関数算出部１２は、熟練作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅに含まれる広告放送ごとの広告スケジュールｘを、１つずつ順に取得してもよい。熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅ＝｛ｘ１，ｘ２，ｘ３，…ｘＭ｝は、所定の放送契約期間において割り当てられた各広告放送のスケジュールを含む。広告スケジュールｘには、広告放送の個別のスケジュールの情報や広告放送の特徴情報が含まれる。期間スケジュールデータＸｅには、広告スケジュールｘの情報の他、番組の日時や特徴を含む番組情報が含まれてもよい。
　ここで、熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅは、以下の数理最適化を説いた結果であると仮定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）においてθは熟練作業者等の作業者に応じた固有の目的関数パラメータであり、熟練作業者等の作業者のスケジューリング手法を決定づける特有のパラメータである。また目的関数Ｊ（ｘ）＝θＴφ（ｘ）において、目的関数パラメータθは、目的関数Ｊ（ｘ）の各説明変数に対応する重み係数を意味する。一例として、目的関数パラメータθは、スケジューリング対象である広告放送に関して予め規定された設定可能時間それぞれに対する相対的重要度を少なくとも含む。式（１）において目的関数パラメータθの値のみ未知であるとする。
　また式（１）において、ｘは、決定変数ベクトルＲｄを示す。また式（１）においてＸ（ｐ）は実行可能領域を示し、Ｘ（ｐ）は、制約条件となる一つ以上の制約パラメータｐを含むベクトルを示す。φ（ｘ）は広告スケジュールｘの説明変数である特徴情報と制約条件とを表す。特徴情報には、一例としては、広告放送の放送時間（放送する曜日、放送開始時刻、放送終了時刻）などの情報が含まれる。特徴情報には、さらに、広告放送がターゲットとする年齢層、性別、広告の内容種別、広告放送の放送時間に前後して放送される番組の種別、などの情報が含まれてよい。制約条件には、一例としては、必ず放送する時間帯、当該広告放送を行う前または後に放送される番組の種別、単位期間における放送回数、などの情報が含まれる。単位期間とは１週間や１カ月などの期間である。制約パラメータｐは、これら制約条件のそれぞれに関するパラメータである。式（１）は、目的関数Ｊ（ｘ）に相当するθＴφ（ｘ）の値が最大になる広告放送のスケジュールｘを熟練作業者等の作業者が作成していることを意味する。
　目的関数算出部１２は、熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅ＝｛ｘ１，ｘ２，ｘ３，…ｘＭ｝を用いて逆最適化により熟練作業者等の作業者の目的関数パラメータθを推定する。より具体的には、目的関数算出部１２は、最尤法に基づいて逆最適化を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅが与えられている状況において、尤度ｐ（Ｘｅ｜θ）を最大にするような目的関数パラメータθ＊を熟練作業者等の作業者のパラメータとする。より具体的にはこの目的関数パラメータθ＊は、スケジュールを行う単位期間において設定された設定可能時間に対する相対的重要度などの説明変数（特徴情報や制約条件など）それぞれに対する重み係数含む。なお、設定可能時間は例えば、テレビ番組ごとに割り当てられた放送開始時刻から放送終了時刻までの時間を示し、単位期間の各日の０時～２４時において予め設定されている。尤度ｐ（Ｘｅ｜θ）は、例えば以下の式（３）を用いる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅ＝｛ｘ１，ｘ２，ｘ３，…ｘＭ｝が独立同分布から生成されていると仮定して対数を取ると、式（２）は以下の式（４）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　目的関数算出部１２は、目的関数パラメータθ＊をアップデートした新たな目的関数パラメータθｎｅｗを、最急上昇法を用いて算出する（ステップＳ１０１）。目的関数算出部１２は、スケジューリング対象である広告放送のＩＤと、説明変数を示すＩＤと、説明変数について算出した新たな目的関数パラメータθｎｅｗとを対応付けてデータベース１０４等の記憶部に記録する（ステップＳ１０２）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　目的関数算出部１２はαについてステップサイズで任意の値に決めることができる。また目的関数算出部１２は、尤度ｐを表す式として式（３）を採用している場合、新たな目的関数パラメータθｎｅｗのアップデートは以下の式（６）のように行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　上記式（６）においてφ（ｘｉ）は、熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅのうち処理対象の広告放送の広告スケジュールｘから抽出した特徴量である。またφ（ｘｉ）は、過去の目的関数パラメータθｏｌｄの下で生成された広告スケジュールｘの特徴量（重み係数）である。目的関数算出部１２は、熟練作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅに含まれる広告放送ごとの広告スケジュールｘを順に別々に取得してもよく、この場合、その取得の度に、熟練作業者等の作業者の固有の目的関数パラメータθｎｅｗの更新を上記の処理により順次行う。そして目的関数算出部１２は、熟練作業者等の作業者によって過去に生成された期間スケジュールデータＸｅに含まれる広告放送全体についての、目的関数パラメータθｎｅｗを含む目的関数Ｊ（ｘ）＝θＴφ（ｘ）を算出する（ステップＳ１０３）。
　このような状態において、新たな作業者が、端末２を用いて新しい広告放送のスケジューリングを行う。このとき端末２は、作業者の操作により、スケジューリング装置１と通信接続する。また端末２は、作業者の操作により、スケジューリング装置１へ広告放送に関するＣＭデータを含むスケジューリング要求を出力する。ＣＭデータには広告放送に関する特徴情報や制約条件が含まれる。上述したように、特徴情報には、広告放送がターゲットとする年齢層、性別、放送する曜日、広告の内容種別、広告放送の放送時間に前後して放送される番組の種別、などの情報が含まれる。制約条件は、必ず放送する時間帯、当該広告放送を行う前または後に放送される番組の種別などであってよい。制約条件は、予めスケジューリング装置１が記憶して、この制約条件が用いられてもよい。
　スケジューリング装置１の受付部１４は、端末２からスケジューリング要求を受信する（ステップＳ１０４）。スケジューリング要求にはＣＭデータやＣＭデータに関する属性（ＩＤやＣＭに関する属性、特徴情報や制約条件など）が含まれる。スケジューリング装置１のスケジューリング部１５は、受信したスケジューリング要求に含まれるＣＭデータを取得する。スケジューリング部１５は、ＣＭデータから、当該広告放送の特徴情報や制約条件を取得する。スケジューリング部１５は、目的関数算出部１２の算出した目的関数Ｊ（ｘ）を取得する。スケジューリング部１５は、目的関数Ｊ（ｘ）に、特徴情報と制約条件と、当該広告放送をスケジュールする期間やその期間に既に設定されている広告放送や広告放送の日時を含むスケジュールの全体データ（ｓｃｈｅｄｕｌｅ）を入力する（式（７））。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　スケジューリング部１５は、その結果、スケジューリング要求に含まれるＣＭデータに対応する広告放送の最適なスケジュールを算出する（ステップＳ１０５）。当該スケジュールは広告放送の日時の情報が少なくとも含まれる。
　受付部１４は、スケジュールが算出できない場合には、その広告放送のＣＭデータに含まれる制約条件や特徴情報の修正を受け付けてもよい。または受付部１４は、目的関数パラメータθの修正を受け付けてもよい。例えば受付部１４は、算出したスケジュールのデータを含む制約修正確認要求を、端末２へ送信する（ステップＳ１０６）。
　端末２を利用する作業者は、広告放送について算出されたスケジュールのデータを確認し、その日時が、既に他の広告放送によって埋まっている時間であるかを判定する。そして作業者は、ＣＭデータに含まれる特徴情報や制約条件などのパラメータ（制約パラメータｐ）を更新し、スケジューリング要求の再要求を行う。すると、端末２はパラメータを更新したスケジューリング要求をスケジューリング装置１へ送信する。
　スケジューリング装置１はスケジューリング要求を受信する。スケジューリング装置１の受付部１４は、スケジューリング要求をスケジューリング部１５に出力する。スケジューリング部１５は制約パラメータｐの更新が行われたかを判定する（ステップＳ１０７）。例えば、スケジューリング部１５は、スケジューリング要求に制約パラメータｐが含まれていれば、ユーザにより制約パラメータｐの更新が行われたと判定する。制約パラメータｐの更新が行われた場合、スケジューリング装置１は上述のステップＳ１０３の目的関数の算出の処理を繰り返す。
　スケジューリング部１５は、広告放送について算出したスケジュールのデータが、既に他の広告放送によって埋まっている時間であるかを自動判定してもよい。この場合、スケジューリング部１５は、ＣＭデータに含まれる特徴情報や制約条件などの制約パラメータｐを、規定の更新処理により更新し、スケジュールの算出処理を繰り返す。そしてスケジューリング部１５は、スケジューリング要求で特定される広告放送のスケジュールの算出ができたかを判定する（ステップＳ１０８）。スケジューリング部１５は、所定回数の制約パラメータｐの更新が行われても広告放送のスケジュールが算出できない場合、全体のスケジュールデータにおける空き時間のうち広告放送を適用できる時間がない場合、作業者の操作に基づいて端末２から終了要求を受信した場合、などはスケジュールの算出ができないと判定し、終了する。
　スケジューリング部１５は、スケジューリング要求で特定される広告放送のスケジュールの算出ができたと判定した場合、スケジュール修正を行うかを判定する。例えばスケジューリング部１５は、端末２へスケジュール修正要否の問い合わせ情報を送信するよう受付部１４に指示する。受付部１４は、端末２へスケジュール修正要否の問い合わせ情報を送信する（ステップＳ１０９）。当該問い合わせ情報には、算出されたスケジュールのデータや、スケジュール修正画面の情報が含まれてよい。
　端末２はスケジュールのデータをモニタ等に出力する。作業者は、スケジュールのデータ内容を確認し、修正を行うか否かを判定する。作業者はスケジュールを修正する場合には、その修正情報を端末２に入力する。当該修正を行う作業者は熟練作業者等の作業者であるとする。修正情報は、スケジュール未決定のスケジュールを示す日時などである。そして作業者の操作に基づいて端末２は修正後のスケジュールデータ等を含むスケジュール修正要求をスケジューリング装置１へ送信する。
　受付部１４は、スケジュール修正要求を取得する（ステップＳ１１０）。受付部１４は、スケジュール修正要求に含まれる修正後のスケジュールデータをスケジューリング部１５へ出力する。スケジューリング部１５は、修正後のスケジュールデータを受信した場合には、スケジュールを修正すると判定する（ステップＳ１１１）。するとスケジューリング部１５は、目的関数の更新を開始する。スケジューリング部１５は、ステップＳ１０２の処理と同様に、修正後のスケジュールのデータを用いて、パラメータθｎｅｗを含む目的関数を算出し、目的関数を更新する（ステップＳ１１２）。
　そして、スケジューリング部１５は、更新した目的関数に基づいて、スケジューリング対象であるＣＭデータに対応する広告放送の最適なスケジュールを算出し、そのスケジュールのデータを含む、複数の広告放送や番組のスケジュールを示す全体の期間スケジュールデータを更新する（ステップＳ１１３）。
　以上の処理により、スケジューリング装置１は、スケジューリング対象に関する決定済みのスケジュールデータとスケジューリング対象の特徴とに基づいて、スケジューリング対象のスケジュールデータの生成に利用する目的関数を算出する。この時、スケジューリング装置１は、過去に生成された決定済みのスケジュールデータに基づいて、逆最適化の手法を用いて、決定済みのスケジュールデータを生成した作業者（熟練作業者等）のスケジューリング手法特有のパラメータを含む目的関数を算出する。そして、スケジューリング装置１は、スケジュール未決定のスケジューリング対象の特徴と、目的関数とを用いて、スケジュール未決定のスケジューリング対象のスケジュールデータを生成する。
　このような処理により、スケジューリング装置１は、決定済みのスケジュールデータを生成した作業者（熟練作業者等）に類似するスケジュールデータを自動生成するスケジューリング装置を提供することができる。
　図５は制約修正確認画面を示す図である。
　図６は本実施形態によるスケジューリング装置の処理フローを示す第二の図である。
　上述の処理のステップＳ１０６において送信する制約修正確認要求には、スケジューリング装置１の生成した制約修正確認画面４０のデータが含まれる。制約修正確認画面４０は、図５で示すように、広告放送についての制約パラメータの内の変更可能な制約条件に関する制約パラメータの変更指示欄４１が、複数の制約条件について設けられている。
　図５の制約修正確認画面４０には第一制約条件から第五制約条件の五つの制約条件に関する制約パラメータの変更指示欄４１ａ～４１ｆが設けられる態様を示している。変更指示欄４１ａ～４１ｆを総称して変更指示欄４１と呼ぶ。各変更指示欄には、制約条件説明文章４２、制約パラメータｐの数値変更枠４３、制約条件の有効ボタン（ＯＮ）４４、無効ボタン（ＯＦＦ）４５が表示される。また制約修正確認画面４０は、ユーザが修正開始をスケジューリング装置１に指示するためのボタン画像４６を設ける。
　図５の制約修正確認画面４０の例では、第一制約条件として視聴率に関する制約パラメータの変更指示欄４１ａが設けられる。また制約修正確認画面４０の例では、第二制約条件として契約期間における広告放送回数に関する制約パラメータの変更指示欄４１ｂが設けられる。その他、同様に第三制約条件に関する制約パラメータの変更指示欄４１ｃ、第四制約条件に関する制約パラメータの変更指示欄４１ｄ、第五制約条件に関する制約パラメータの変更指示欄４１ｆが設けられる。
　上述のステップＳ１０６で制約修正確認要求を送信する前後の処理として、受付部１４は、スケジューリング対象の広告放送のＩＤに紐づいてデータベース１０４で記憶する変更可能な制約条件と、それら制約条件に関する現在の制約パラメータｐを読み取る（ステップＳ２０１）。受付部１４は、それら読み取った制約条件と、各制約パラメータｐとを用いて、上記変更指示欄４１を示す制約修正確認画面４０を生成する（ステップＳ２０２）。受付部１４は、算出したスケジュールデータと、制約修正確認画面４０とを少なくとも含む、制約条件確認要求の情報を、端末２へ送信する（ステップＳ１０６）。
　端末２は、制約条件確認要求を受信する。端末２はその情報に含まれる制約修正確認画面４０と、スケジュールデータとをディスプレイに表示する。なおスケジュールデータは、一例としては、単位期間において各設定可能時間が指定された番組表と、その番組表において、広告の放送が設定された時間とを示すものである。ユーザである作業者は、スケジュールデータを確認し、広告放送のスケジューリングに適用する制約条件を変更したい場合には、テンキーやマウスなどの入力装置を用いて、制約修正確認画面４０が示す各制約条件の変更指示欄４１に含まれる制約パラメータｐの数値変更枠４３の値を変更する。例えば第一制約条件である視聴率に関する制約パラメータｐの値を変更する。または第二制約条件として広告放送回数に関する制約パラメータｐの値を変更する。
　またはユーザである作業者は、目的関数を算出する際に、第一制約条件から第五制約条件までの各制約条件の適用を有効とするか無効とするかを設定することができる。例えば第一制約条件から第五制約条件の何れかの制約条件の変更指示欄４１において、有効ボタン（ＯＮ）４４を押下することでその制約条件の適用を有効と設定し、無効ボタン（ＯＦＦ）４５を押下することでその制約条件の適用を有効と設定することができる。
　このように変更することで、スケジューリング装置１は、制約パラメータｐの値を変更して、ユーザの要望に適した制約条件を反映したスケジューリング最適化のための目的関数を算出することができる。
　ユーザは、マウス等を操作して、修正開始のボタン画像４６を押下操作する。すると数値変更枠の値が変更されている場合、端末２は、スケジューリング対象となる広告放送のＩＤと、ユーザが制約修正確認画面４０において変更した制約条件のＩＤおよびその変更後の制約パラメータｐの値とを少なくとも含む制約条件修正要求を送信する。または有効ボタン４４や無効ボタン４５が押下されている場合、端末２はその制約条件のＩＤとその制約条件が有効であることを示す有効フラグや無効であることを示す無効フラグを含む制約条件修正要求をスケジューリング装置１へ送信する。
　スケジューリング装置１の受付部１４は、制約条件修正要求を取得する（ステップＳ２０３）。受付部１４は、制約条件修正要求に含まれる広告放送のＩＤ、制約条件のＩＤ、変更後の制約パラメータｐ、ボタンＩＤの値を取得し、スケジューリング部１５へ出力する。スケジューリング部１５は、取得した制約条件のＩＤや、制約条件のＩＤと有効フラグや無効フラグとの組み合わせに基づいて、変更する制約条件を特定する。スケジューリング部１５は、変更する制約条件の特定に基づいて制約パラメータの更新が行われたかを判定する（ステップＳ１０７）。
　より具体的には受付部１４は、制約条件修正要求に制約条件のＩＤと無効フラグが含まれていれば、その制約条件を、目的関数の算出における適用を無効と変更する制約条件と特定する。または受付部１４は、制約条件修正要求に制約条件のＩＤと有効フラグが含まれていれば、その制約条件を、目的関数の算出における適用を有効と変更する制約条件と特定する。または受付部１４は、制約条件修正要求に、制約条件のＩＤと、有効フラグと、変更後の制約パラメータｐの値が含まれていれば、その制約条件に関する制約パラメータｐを、変更後の制約パラメータｐに変更する制約条件と特定する。スケジューリング部１５は、変更する制約条件を特定した場合、制約パラメータの更新が行われたと判定する。
　スケジューリング部１５は、特定した制約条件に関する制約パラメータｐを変更後の制約パラメータｐに変更した目的関数、または特定した制約条件に関する制約パラメータｐを有効または無効とした目的関数を算出する（ステップＳ１０３）。スケジューリング部１５は、ユーザのＩＤ、広告放送のＩＤ、目的関数、変更された制約条件のＩＤとその制約パラメータｐの値を紐づけてデータベース１０４等の記憶部に記憶する。これによりスケジューリング装置１が目的関数を更新する（ステップＳ２０４）。
　そして、スケジューリング部１５は、更新した目的関数に基づいて、スケジューリング対象であるＣＭデータに対応する広告放送の最適なスケジュールを算出する（ステップＳ２０５）。そしてスケジューリング部１５は、スケジューリング要求で特定される広告放送のスケジュールの算出ができたかを判定する（ステップＳ１０８）。その後ステップＳ１０９の処理に移行する。
　上述の処理によれば、ユーザが制約パラメータｐの値や、その制約パラメータの有効または無効を自由に変更することができる。従って、最適化対象の最適化処理に関するユーザの制約に関する要望を新たに反映した目的関数を用いて、ユーザの要望に適した最適化対象の最適化を行うことができる仕組みを提供することができる。
　図７はスケジュール修正画面を示す図である。
　図８は本施形態によるスケジューリング装置の処理フローを示す第三の図である。
　制約条件に関する制約パラメータｐの他に、ユーザが、目的関数パラメータθを修正できるようにしてもよい。この場合、上述の処理におけるステップＳ１０９でスケジュール修正要否の問い合わせ情報を送信する際に、スケジューリング装置１は、スケジュール修正画面５０のデータを含むスケジュール修正要否の問い合わせ情報を端末２へ送信する。
　スケジュール修正画面５０は、図７で示すように、広告放送についての制約パラメータの一つである設定可能時間を複数表示する第一表示領域５１を設ける。またスケジュール修正画面５０は、広告放送の設定可能時間それぞれに対する相対的重要度（目的関数パラメータθｎｅｗ）を表示する第二表示領域５２を設ける。またスケジュール修正画面５０は、相対的重要度を変更するためのインジケータを表示する第三表示領域５３を設ける。またスケジュール修正画面５０は、ユーザが修正開始をスケジューリング装置１に指示するためのボタン画像５４が設けられる。
　上述のステップＳ１０９でスケジュール修正要否の問い合わせ情報を送信する前後の処理として、受付部１４は、スケジューリング対象の広告放送のＩＤに紐づいてデータベース１０４で記憶する各設定可能時間と、その設定可能時間について算出した相対的重要度（目的関数パラメータθｎｅｗ）とを読み取る（ステップＳ３０１）。受付部１４は、それら読み取った各設定可能時間と、その設定可能時間について算出した相対的重要度と、相対的重要度を変更するインジケータとを表示するスケジュール修正画面５０を生成する（ステップＳ３０２）。受付部１４は、スケジュール修正画面５０を含む、スケジュール修正要否の問い合わせ情報を、端末２へ送信する（ステップＳ１０９）。
　端末２は、スケジュール修正要否の問い合わせ情報を受信する。端末２はその情報に含まれるスケジュール修正画面５０と、スケジュールデータとをディスプレイに表示する。スケジュールデータは、上述したように、一例としては、単位期間において各設定可能時間が指定された番組表と、その番組表において、広告の放送が設定された時間とを示すものである。ユーザである作業者は、スケジュールデータを確認し、広告放送のスケジューリングに適用する何れかの設定可能時間に対する相対的重要度の値を変更したい場合には、テンキーやマウスなどの入力装置を用いて、スケジュール修正画面５０の第三表示領域のインジケータの位置を、カーソル５５をドラッグ操作により移動させる。
　本実施形態においては、ユーザが左側にインジケータを移動させると、操作対象となる設定可能時間についての相対的重要度の値が下がる（Ｄｏｗｎ）。またユーザが、右側にインジケータを移動させると、操作対象となる設定可能時間についての相対的重要度の値が上がる（Ｕｐ）。図７においては相対的重要度の値がマイナスで、かつその絶対値が高い値となる設定可能時間は、スケジューリング対象となる広告放送のスケジューリングの最適化における設定時間としての重要度が、他の設定可能時間に対するスケジューリング設定時間としての重要度よりも低いことを示している。
　インジケータの位置を左右の中央に設定した場合、相対的重要度の値が「０」となるが、相対的重要度の値が「０」となる設定可能時間は、スケジューリング対象となる広告放送のスケジューリング設定時間としての重要度が中央値であることを意味している。ユーザはインジケータの位置を右側に移動させることにより、相対的重要度の値をプラスにすることもできる。
　このように設定することで、スケジューリング装置１は、スケジューリングの最適化において、相対的重要度が高く設定された設定可能時間に、スケジューリング対象の広告を割り当てる確率を高く設定し、また相対的重要度が高く設定された設定可能時間に、スケジューリング対象の広告を割り当てる確率を低く設定する目的関数を算出する。
　ユーザは、マウス等を操作して、修正開始のボタン画像５４を押下操作する。すると端末２は、ユーザがスケジュール修正画面５０においてインジケータの位置が変わることにより変更対象と指定された設定可能時間を示すＩＤと、その設定可能時間についてユーザが変更した相対的重要度の値と、広告放送のＩＤとを少なくとも含むスケジュール修正要求を送信する。
　スケジューリング装置１の受付部１４は、スケジュール修正要求を取得する（ステップＳ１１０）。受付部１４は、スケジュール修正要求に含まれる広告放送のＩＤ、設定可能時間を示すＩＤ、変更後の相対的重要度の値を、スケジューリング部１５へ出力する。スケジューリング部１５は、設定可能時間を示すＩＤと、その設定可能時間についてユーザが変更した相対的重要度（パラメータθｎｅｗ）の値、を用いて、目的関数を算出する（ステップＳ３０３）。スケジューリング部１５は、ユーザのＩＤ、広告放送のＩＤ、目的関数、設定可能時間を示すＩＤとその設定可能時間における修正後の相対的重要度の値を紐づけてデータベース１０４等の記憶部に記憶する。これによりスケジューリング装置１が目的関数を更新する（ステップＳ１１２）。
　そして、スケジューリング部１５は、更新した目的関数に基づいて、スケジューリング対象であるＣＭデータに対応する広告放送の最適なスケジュールを算出し、そのスケジュールのデータを含む、複数の広告放送や番組のスケジュールを示す全体の期間スケジュールデータを更新する（ステップＳ１１３）。
　上述の処理によれば、ユーザは、スケジューリング装置１が自動的に出力したスケジュール修正画面を用いて、スケジューリング対象となる広告放送の設定可能時間の他の設定可能時間に対する相対的重要度を変更するだけで、より適切な設定可能時間への広告放送の放送時間の割り当てを行うことができる。
　また上述の処理によれば、スケジューリング装置１が、目的関数の目的パラメータが相対的重要度であることを明示したスケジュール修正画面５０を端末２に出力するので、ユーザは容易に、その相対的重要度を変更して、より適切な設定可能時間への広告放送の放送時間の割り当てを試みることができる。
　また上述の処理によれば、ユーザは、スケジューリング装置１が行ったスケジューリング結果を直ちに確認して、広告放送が適切な設定可能時間に割り当て有れているかを確認することができる。
　なお、上述のスケジューリング装置１は、広告放送の設定可能時間へのスケジューリングを行う場合の例を示している。しかしながら、上述の処理と同様の処理により、スケジューリング装置１は、ユーザの仕事のための訪問先を、訪問可能時間へスケジューリングする場合に応用してよい。この場合、訪問先の特徴が、訪問先住所、訪問先までの距離、制約条件が訪問先における作業の難易度や作業にかかる所要時間、などであってよい。また目的関数パラメータは、作業を訪問可能時間に割り当てる際の相対的重要度であってよい。またスケジューリング装置１は、スケジューリング対象ごとに、上述の処理により、目的関数の算出や、スケジュールデータの算出を行うものであってよい。
　図９は、スケジューリング装置の最小構成を示す図である。
　図１０は、最小構成のスケジューリング装置の処理フローを示す図である。
　図９で示すように、スケジューリング装置は、少なくとも、受付部９１、目的関数算出部９２、最適化部９３、の機能を発揮する。
　受付部９１は、最適化対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける（ステップＳ４０１）。
　目的関数算出部９２は、最適化対象の最適化に利用する目的関数を、その最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する（ステップＳ４０２）。
　最適化部９３は、目的関数に基づいて最適化対象の最適化を行う（ステップＳ４０３）。
　上述の実施形態において、受付部９１は、最適化対象であるスケジューリング対象のスケジューリングの最適化に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける。
　また目的関数算出部９２は、スケジューリング対象のスケジューリングに利用する目的関数を、その最適化を過去に行った熟練者の最適化結果であるスケジュールデータと、受け付けた制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する。
　また最適化部９３は、目的関数に基づいてスケジューリング対象のスケジューリングを最適化したスケジュールデータを生成する。
　上述の実施形態においては、最適化対象が広告放送であり、最適化処理が広告放送のスケジューリングの最適化を行う場合を示しているが、スケジューリング装置１は他の最適化対象の最適化処理を行う装置であってもよい。
　例えば、最適化対象が車のハンドルであり、最適化処理が車のハンドルの所定位置からの角度の制御であってよい。この場合、目的関数は、将来の数分後までの各時刻におけるハンドルの角度をスケジューリングするものであってよい。そして、この場合、受付部９１は、最適化対象であるハンドルの角度のスケジューリングの最適化に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける。目的関数算出部９２は、ハンドルの将来の数分後までの各時刻における角度のスケジューリングに利用する目的関数を、熟練運転者の運転結果が示す時系列のハンドルの角度のデータと、受け付けた制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する。最適化部９３は、目的関数に基づいて、ハンドルの将来の数分後までの各時刻における角度を示すスケジュールデータを生成する。
　また最適化対象が車のアクセルであり、最適化処理が車のアクセルの踏込み度合の制御であってよい。この場合、目的関数は、将来の数分後までの各時刻におけるアクセルの踏込み度合をスケジューリングするものであってよい。そして、この場合、受付部９１は、最適化対象であるアクセルの踏込み度合（踏込み量）のスケジューリングの最適化に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける。目的関数算出部９２は、アクセルの将来の数分後までの各時刻における踏込み度合のスケジューリングに利用する目的関数を、熟練運転者の運転結果が示す時系列のアクセルの踏込み度合のデータと、受け付けた制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する。最適化部９３は、目的関数に基づいて、アクセルの将来の数分後までの各時刻における踏込み度合を示すスケジュールデータを生成する。
　また最適化対象が商品であり、最適化処理が商品の発注量の算出であってよい。この場合、目的関数は、将来の各日における商品の発注量をスケジューリングするものであってよい。そして、この場合、受付部９１は、最適化対象である商品の発注量の最適化に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける。目的関数算出部９２は、将来の各日における商品の発注量の算出に利用する目的関数を、熟練担当者の発注結果が示す過去の同様の各日の発注量と、受け付けた制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する。最適化部９３は、目的関数に基づいて、将来の各日における商品の発注量を示すスケジュールデータを生成する。
　上述のスケジューリング装置１は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
　上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１・・・スケジューリング装置（最適化装置）
２・・・端末
１１・・・制御部
１２・・・目的関数算出部（目的関数算出手段）
１４・・・受付部（受付手段）
１５・・・スケジューリング部（最適化処手段）
１００・・・スケジューリングシステム（最適化システム）

Claims (9)

  1. 　対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける受付手段と、
    　前記対象の前記最適化に利用する目的関数を、前記最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、前記制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する目的関数算出手段と、
    　前記目的関数に基づいて前記対象の最適化を行う最適化手段と、
    　を備える最適化装置。
  2. 　前記受付手段は、前記対象であるスケジューリング対象のスケジューリングの最適化に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付け、
    　前記目的関数算出手段は、前記スケジューリング対象の前記スケジューリングに利用する前記目的関数を、前記制約パラメータに基づいて算出し、
    　前記最適化手段は、前記目的関数に基づいて前記スケジューリング対象のスケジューリングを最適化したスケジュールデータを生成する
    　請求項１に記載の最適化装置。
  3. 　前記目的関数算出手段は、前記スケジューリング対象に関する決定済みのスケジュールデータと前記制約パラメータとに基づいて、前記目的関数を算出する
    　を備える請求項２に記載の最適化装置。
  4. 　前記目的関数算出手段は、過去に生成されたスケジュールデータに基づいて、逆最適化の手法を用いて、前記決定済みのスケジュールデータを生成した作業者のスケジューリング手法特有のパラメータを含む前記目的関数を算出する
    　請求項３に記載の最適化装置。
  5. 　前記目的関数算出手段は、前記スケジューリング対象ごとに、前記目的関数を算出する
    　請求項３または請求項４に記載の最適化装置。
  6. 　前記スケジューリング対象が広告放送であり、
    　前記スケジュールデータが前記スケジューリング対象の放送のスケジュールであり、
    　前記最適化手段は、前記広告放送の前記スケジュールデータを生成する
    　請求項２から請求項５の何れか一項に記載の最適化装置。
  7. 　前記制約パラメータは前記広告放送の放送回数または視聴率に関する値である
    　請求項６に記載の最適化装置。
  8. 　対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付け、
    　前記対象の前記最適化に利用する目的関数を、前記最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、前記制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出し、
    　前記目的関数に基づいて前記対象の最適化を行う
    　最適化方法。
  9. 　最適化装置のコンピュータを、
    　対象を最適化する際に必要な制約に関する制約パラメータの入力を受け付ける受付手段、
    　前記対象の前記最適化に利用する目的関数を、前記最適化を過去に行った熟練者の最適化結果と、前記制約パラメータと、逆最適化の手法を用いて算出する目的関数算出手段、
    　前記目的関数に基づいて前記対象の最適化を行う最適化手段、
    　として機能させるプログラムを記録する記録媒体。
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