(57)【要約】  学習処理部（１００）の指標出力部（１２０）は、入力される、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性に基づき、分析手法を選択する指標を出力する。分析手法選択部（１７０）は、分析対象が出力する被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択する。
2019187012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性に基づき、分析手法を選択する指標を出力する指標出力手段と、
前記分析対象が出力する被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、前記指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択する分析手法選択手段と、
を備える学習処理装置。
【請求項２】
前記指標出力手段は、分析対象の前記属性を示す要素に予め定義された前記データ分析の特性の重要度を、前記データ分析の特性毎に統合して、分析手法を選択する前記指標を示す指標値を出力する、
請求項１に記載の学習処理装置。
【請求項３】
共通の前記データ分析の特性について、複数の前記要素に前記重要度が予め定義されている、
請求項２に記載の学習処理装置。
【請求項４】
前記指標出力手段は、入力された分析対象の属性の要素について、前記要素に予め定義された前記重要度を、前記データ分析の特性毎に累算し、前記データ分析の特性毎の前記指標値を求める、
請求項２または３に記載の学習処理装置。
【請求項５】
前記指標出力手段は、入力された分析対象の属性の要素について、前記要素に予め定義された前記重要度に、予め定義された重みを付けて、前記データ分析の特性毎に累算し、前記データ分析の特性毎の前記指標値を求める、
請求項２から４のいずれか１項に記載の学習処理装置。
【請求項６】
前記分析手法選択手段は、学習データに対して１または複数の分析手法により試行を行い、前記試行の結果における前記評価値が、前記指標値との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択する、
請求項２から５のいずれか１項に記載の学習処理装置。
【請求項７】
選択対象となる分析手法と、前記選択対象となる分析手法に対応づけられた前記評価値とを格納する分析手法テーブルをさらに備え、
前記分析手法選択手段は、前記分析手法テーブルの前記評価値が、前記指標値との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択し、前記選択した分析手法により前記学習データに対して試行を行う、
請求項６に記載の学習処理装置。
【請求項８】
さらに、
前記分析手法選択手段の学習データに対する前記試行に先立って、前記学習データに対して行う前処理の手法を選択する前処理選択手段、
を備える請求項７に記載の学習処理装置。
【請求項９】
前記前処理選択手段は、前記分析手法選択手段が選択した分析手法により前記被診断データを分析する分析処理に先立って、前記被診断データに対して行う前処理の手法を選択する、
請求項８に記載の学習処理装置。
【請求項１０】
さらに、
ユーザの指示に応じて、前記分析手法テーブルに新たな分析手法を追加する分析手法追加手段、
を備える請求項７から９のいずれか１項に記載の学習処理装置。
【請求項１１】
複数の前記要素それぞれに定義された重要度を示す重み付け定数を格納した重み付けテーブルをさらに備え、
前記指標出力手段は、複数の前記要素として入力された値を前記重み付け定数により重み付けし、重み付けした値を特性毎に累算して前記指標値を求める、
請求項７から１０のいずれか１項に記載の学習処理装置。
【請求項１２】
さらに、
ユーザの指示に応じて、前記重み付けテーブルの前記重み付け定数を更新し、前記分析手法テーブルの前記評価値を更新するテーブル更新手段、
を備える請求項１１に記載の学習処理装置。
【請求項１３】
さらに、
前記指標出力手段が出力した前記指標値の値をユーザの指示に応じて更新するユーザ指示反映手段、
を備える請求項２から１２のいずれか１項に記載の学習処理装置。
【請求項１４】
前記データ分析の特性は、少なくとも分析処理の速さを示す分析速度と分析による結果が真値に近いことを示す分析精度と、により表される、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の学習処理装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の学習処理装置と、
前記分析手法選択手段が選択した前記被診断データの分析手法により、前記被診断データを分析する分析手段と、
を備えるデータ分析装置。
【請求項１６】
コンピュータが実行する方法であって、
ユーザから、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性の入力を受け付ける入力受付ステップと、
入力された分析対象の前記属性に基づき、分析手法を選択する指標を示す指標を出力する指標出力ステップと、
前記分析対象が出力する被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、前記指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択する分析手法選択ステップと、
を含む分析手法選択方法。
【請求項１７】
コンピュータに、
ユーザが、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性を入力するための画面を表示装置に表示させ、
入力された分析対象の前記属性に基づき、分析手法を選択する指標を示す指標を出力させ、
前記分析対象が出力する被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、前記指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択させる、
分析手法選択プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学習処理装置、データ分析装置、分析手法選択方法、及び分析手法選択プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産システム、制御システム等において、制御機器、センサ等の出力データを収集し、収集したデータを分析して、異常の発生を検知することが行われている。【０００３】
対象となるシステムの分野によって、データの分析に要求される性能は異なる。例えば、発電及び受配電の制御の分野においては、高い信頼性が要求されることから、異常を直ちに検知することが必要である。精密機械の製造の分野においては、高精度が要求されることから、異常を確実に検知することが必要である。しかしながら、様々な分析手法の中から、目的に応じた適切な分析手法を選択することは容易ではない。【０００４】
特許文献１には、データベースに蓄積された過去の分析処理の履歴に基づいて、分析手法の候補をユーザに提示するシステムが記載されている。【０００５】
特許文献２には、複数の分析手法を並列に実行し、複数の分析結果の精度を比較して最も精度の高い分析手法を採用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２９５１６号公報
【特許文献２】特開２０００−４００７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたシステムは、分析手法の候補を提示するだけであるので、ユーザが提示された複数の候補から、採用する分析手法を決定しなければならない。このため、ユーザが分析手法と分析の対象とについての専門的な知識を有していることが要求される。さらに、分析対象が有する特徴、分析対象を取り巻く環境等の属性は、分析対象毎に異なる。分析対象の属性の違いも考慮して適切な分析を選択するためには、ユーザが専門的な知識を有していることが要求される。専門的な知識を有していないユーザにとっては、特許文献１のシステムを利用するのは容易ではない。【０００８】
特許文献２に記載されたデータ分析装置は、複数の分析手法を実行し、最も分析精度の高い結果を出した分析手法を採用する。しかし、分析対象の属性によっては精度ではなく処理速度など他の指標を重要視することもあり、この装置では分析対象の属性に応じた適切な分析手法を選択することができない。【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、分析対象の属性に応じた適切な分析手法を選択し、選択した分析手法によりデータ分析を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の学習処理装置において、指標出力手段は、入力される、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性に基づき、分析手法を選択する指標を出力する。分析手法選択手段は、分析対象が出力する被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の学習処理装置は、入力される、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性に基づき、分析手法を選択する指標を出力し、被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択する。このような構成を備えることで、分析対象の属性に応じた適切な分析手法を選択し、選択した分析手法によりデータ分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係るデータ分析装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図２】実施の形態に係るデータ分析装置の機能ブロック図
【図３Ａ】利用ドメインについての重み付けテーブルに登録されるデータの一例を示す図
【図３Ｂ】設備種別についての重み付けテーブルに登録されるデータの一例を示す図
【図３Ｃ】設置環境についての重み付けテーブルに登録されるデータの一例を示す図
【図３Ｄ】運用方針についての重み付けテーブルに登録されるデータの一例を示す図
【図４】利用ドメインの選択画面の一例を示す図
【図５】設置環境の選択画面の一例を示す図
【図６】設備種別の選択画面の一例を示す図
【図７】前処理テーブルに登録されるデータの一例を示す図
【図８】分析手法テーブルに登録されるデータの一例を示す図
【図９】試行テーブルに登録されるデータの一例を示す図
【図１０】ユーザが再試行の指示を入力する画面の一例を示す図
【図１１】学習処理のフローチャート
【図１２】メニュー画面の一例を示す図
【図１３】運用方針の選択画面の一例を示す図
【図１４】確認画面の一例を示す図
【図１５】診断処理のフローチャート
【図１６】変形例２に係る学習処理部の機能ブロック図
【図１７】変形例２に係る分析手法の追加画面の一例を示す図
【図１８】変形例２に係る重み付けテーブルの更新画面の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係るデータ分析装置１０００は、分析対象とする設備から収集した被診断データを分析する装置である。データ分析装置１０００は、コンピュータに専用のアプリケーションをインストールした装置である。データ分析装置１０００は、異常検知の対象となる部品を搭載する設備を分析対象とする。データ分析装置１０００は、例えば、生産システム、制御システム等において稼動するプログラマブルロジックコントローラ、インテリジェント機能ユニット、設備に設けられたセンサといった各種機器が出力するデータを収集し、分析する。
【００１４】
データ分析装置１０００は、分析対象とする設備（以下、分析対象と称する）の属性から、データ分析の特性の重要度に応じたデータの分析手法を選択し、選択した分析手法で被診断データを分析する。
【００１５】
実施の形態において、データ分析の特性とは、分析処理の速さを示す分析速度と、分析による結果が真値に近いことを示す分析精度と、外乱の影響による変化を受けにくいことを示す分析のロバスト性とより表されるものとする。
【００１６】
分析対象の環境、特徴等を示す属性は、分析対象の利用分野を示す利用ドメインと、分析対象となる設備を示す設備種別、分析対象が設置されている環境を示す設置環境、分析対象が稼動するシステムの運用方針とを含むものとする。
【００１７】
図１に示すように、データ分析装置１０００はハードウェア構成として、データ分析装置１０００全体を制御するプロセッサ１と、プロセッサ１のワークメモリである主記憶部２と、各種データを記憶する補助記憶部３と、ユーザの入力操作を受け付け、被診断データを受信する入力部４と、画像を表示装置に出力する表示部５とを有する。主記憶部２と、補助記憶部３と、入力部４と、表示部５とはいずれもバス９を介してプロセッサ１に接続されており、プロセッサ１と通信する。
【００１８】
プロセッサ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。プロセッサ１は、補助記憶部３に記憶される各種プログラムを実行して、データ分析装置１０００の各種機能を実現する。また、プロセッサ１は、入力部４が受信した被診断データを、取得日時とともに補助記憶部３に格納する。主記憶部２は、揮発性メモリを含み、プロセッサ１のワークメモリとして用いられる。
【００１９】
補助記憶部３は、不揮発性メモリを含む。補助記憶部３は、プログラムと各種データとを格納する。補助記憶部３が格納するプログラムは、後述の学習処理部１００が実行する学習処理のための学習処理プログラム３１と、診断処理部２００が実行する診断処理のための診断処理プログラム３２と、複数の前処理用プログラム３３と、複数の分析手法プログラム３４とを含む。さらに、補助記憶部３は被診断データを格納する。また、補助記憶部３は、分析手法の実行時に指定するパラメータを格納する。
【００２０】
入力部４は、キーボード、マウス、タッチパネル等を含み、ユーザからの操作入力を受け付け、ユーザの操作入力を示す信号をプロセッサ１に出力する。入力部４は、さらに、ネットワークインタフェースを含み、ネットワーク５００を介して接続された機器６０１、６０２から被診断データを受信し、プロセッサ１に出力する。機器６０１、６０２は、プログラマブルロジックコントローラ、インテリジェント機能ユニット、設備に設けられたセンサ等を含む。表示部５は、ディスプレイ、タッチパネル等を含み、プロセッサ１から供給される信号に基づく画像を表示する。
【００２１】
図２に示すように、データ分析装置１０００は、機能的には、適切な前処理及び分析手法を選択する学習処理部１００と、学習処理部１００が選択した前処理及び分析手法により被診断データを分析する診断処理部２００とを含む。学習処理部１００は、本発明の学習処理装置の一例である。
【００２２】
学習処理部１００は、分析対象の属性に基づいて分析手法の選択の指標値を求め、学習データに対して試行を行い、試行結果と指標値とに基づいて適切な分析手法を選択する。実施の形態においては、指標値は、どのデータ分析の特性を重要視して、分析手法を選択するべきかを示す。より具体的には、分析手法の選択における、分析速度と、分析精度と、分析のロバスト性のそれぞれの特性間の相対的な重要度を示す。学習データは、被診断データと同様のデータであることが望ましい。このため、学習処理部１００には、学習データとして、補助記憶部３に格納されている過去の一定期間に分析対象から収集された被診断データが与えられる。
【００２３】
ユーザが、学習処理部１００に入力する分析対象の属性を示す要素は、分析対象の利用分野を示す利用ドメインを示す情報と、異常検知対象となる部品が搭載された設備の種別を示す情報と、設備が設置されている環境を示す設置環境を示す情報と、設備の運用の方針を示す運用方針を示す情報とを含む。
【００２４】
学習処理部１００は、分析対象の属性の要素の重要度を定義した重み付けテーブル１１０と、分析手法を選択する指標を示す指標値を求める指標出力部１２０と、選択対象となる前処理の手法を定義した前処理テーブル１３０と、選択対象となる分析手法を定義した分析手法テーブル１４０と、前処理を選択する前処理選択部１５０と、分析処理に先立って学習データ及び被診断データに前処理を行う前処理部１６０と、指標値に基づいて分析手法を選択する分析手法選択部１７０と、ユーザの指示を分析手法の選択に反映するユーザ指示反映部１８０とを有する。
【００２５】
学習処理部１００の各部の機能は、プロセッサ１が学習処理プログラム３１を実行することによって実現される。指標出力部１２０は、本発明の指標出力手段の一例である。前処理選択部１５０は、本発明の前処理選択手段の一例である。分析手法選択部１７０は、本発明の分析手法選択手段の一例である。ユーザ指示反映部１８０は、本発明のユーザ指示反映手段の一例である。
【００２６】
重み付けテーブル１１０は、学習処理部１００に入力される分析対象の属性の要素それぞれについて、データ分析の特性毎の重要度を示す重み付け定数を定義したテーブルである。
【００２７】
重み付けテーブル１１０は、入力される属性毎のテーブルを含む。実施の形態においては、図３Ａ〜図３Ｄに示すように、重み付けテーブル１１０は、利用ドメインについての重み付けテーブル１１１と、設備種別についての重み付けテーブル１１２と、設置環境についての重み付けテーブル１１３と、運用方針についての重み付けテーブル１１４とを含む。重み付けテーブル１１１〜１１４には、属性の要素それぞれに対応づけられた、分析速度の重み付け定数と、分析精度の重み付け定数と、分析のロバスト性の重み付け定数が定義されている。
【００２８】
例えば、図３Ｂの重み付けテーブル１１２において、分析速度の重み付け定数については、“工業用ロボット”の重み付け定数が、“レーザ加工機”と“ポンプ”のそれぞれの重み付け定数より大きい。これは、分析対象として“工業用ロボット”が選択された場合には、分析対象が“レーザ加工機”または“ポンプ”である場合より、分析速度を高速にすることが要求されていることを示す。また、分析精度の重み付け定数については、“レーザ加工機”の重み付け定数が、他の“工業用ロボット”と“ポンプ”のそれぞれの重み付け定数より大きい。これは、分析対象として“レーザ加工機”が選択された場合には、分析対象が“工業用ロボット”または“ポンプ”である場合より、分析精度を高くすることが要求されていることを示す。
【００２９】
また、図３Ｃの重み付けテーブル１１３において、分析のロバスト性の重み付け定数については、“高温”の重み付け定数が、“低温”と“砂埃”のそれぞれの重み付け定数より大きい。これは、設置環境として“高温”が選択された場合には、設置環境が“低温”または“砂埃”である場合より、分析のロバスト性を高くすることが要求されていることを示す。
【００３０】
図２に示す指標出力部１２０は、入力された属性の要素に応じて、被診断データを分析する分析手法を選択する指標を示す指標値を求め、求めた指標値を分析手法選択部１７０に出力する。例えば、指標出力部１２０は、求めた指標値を補助記憶部３に格納する。補助記憶部３に格納された指標値は、分析手法選択部１７０により読み出される。このようにして、指標出力部１２０は、分析手法選択部１７０へ指標値を供給する。
【００３１】
まず、分析対象の属性を示す要素として、指標出力部１２０に入力される情報を説明する。分析対象の属性として、分析対象の利用分野を示す利用ドメインが指定される場合、入力値は、例えば、“通常工場”、“精密機械工場”、“発電設備”、“受配電設備”である。あるいは、ユーザは分析対象の属性として利用ドメインを指定しなくてもよい。この場合、後述の指標出力部１２０の処理において、利用ドメインについては入力がなかったものと見なされる。
【００３２】
指標出力部１２０は、次のようにユーザから利用ドメインについての入力を受け付ける。指標出力部１２０は、図４に示すような画面を表示部５のディスプレイに表示する。ユーザが、キーボード、マウス等の入力部４を使用して、利用ドメインを選択し、「決定」ボタンを押したとする。指標出力部１２０は、ユーザの操作に応答して、選択された利用ドメインを示す番号と、選択されたことを示す値として「１．０」とを補助記憶部３の決められた領域に格納する。指標出力部１２０は、選択されなかった利用ドメインについては、利用ドメインを示す番号と、選択されなかったことを示す値として「０．０」とを補助記憶部３に格納してもよい。
【００３３】
分析対象の属性として、設備種別が指定される場合、入力値は、例えば、図６に示すように“工業用ロボット”、“レーザ加工機”、“射出成形機”、“ポンプ”である。なお、ユーザは設備種別を指定しなくてもよい。この場合、後述の指標出力部１２０の処理において、設備種別については入力がなかったものとみなされる。ユーザから設備種別についての入力を受け付ける方法は、上述の利用ドメインの場合と同様である。指標出力部１２０は、ユーザの入力操作に応答して、選択された設備種別を示す番号と、選択されたことを示す入力値として「１．０」とを補助記憶部３の決められた領域に格納する。指標出力部１２０は、選択されなかった設備種別については、設備種別を示す番号と、選択されなかったことを示す値として「０．０」とを補助記憶部３に格納してもよい。
【００３４】
分析対象の属性として、設置環境が指定される場合、入力値は、例えば、図５に示すように“高温”、“低温”、“砂埃”、“高湿度”、“低湿度”、“屋内”、“屋外”、“塩害”である。“砂埃”は設置環境において砂埃が多いことを示す。“塩害”は設置環境が海の近くであるため塩害の影響を受けやすいことを示す。なお、ユーザは設置環境を１つも指定しなくてもよい。この場合、後述の指標出力部１２０の処理において、設置環境については入力がなかったものとみなされる。
【００３５】
ユーザは、設置環境については複数の選択肢を選択することができる。指標出力部１２０は、次のようにユーザから設置環境についての入力を受け付ける。指標出力部１２０は、図５に示すような画面を表示部５のディスプレイに表示する。ユーザは、設置環境の入力画面上で、設置環境を選択し、選択した選択肢の度合いを示す値を０．０から１．０の範囲で入力する。指標出力部１２０は、ユーザの操作に応答して、選択された設置環境を示す番号と、入力された度合いを示す数値とを補助記憶部３の決められた領域に格納する。
【００３６】
分析対象の属性として、運用方針が指定される場合、入力値は、例えば、図１３に示すように“安全をより重視”、“品質をより重視”、“生産性をより重視”である。あるいは、ユーザは分析対象の属性として運用方針を指定しなくてもよい。この場合、指標出力部１２０の処理において、運用方針については入力がなかったものとみなされる。ユーザから運用方針についての入力を受け付ける方法は、上述の利用ドメインの場合と同様である。指標出力部１２０は、ユーザの入力操作に応答して、選択された運用方針を示す番号と、選択されたことを示す入力値として「１．０」とを補助記憶部３の決められた領域に格納する。指標出力部１２０は、選択されなかった運用方針については、運用方針を示す番号と、選択されなかったことを示す値として「０．０」とを格納してもよい。
【００３７】
なお、ユーザは、分析対象の属性として、利用ドメインと、設備種別と、設置環境と、運用方針を示す値とのうち、１つ以上の項目を指定する必要があるものとする。
【００３８】
次に、図２に示す指標出力部１２０が、入力された分析対象の属性の要素の重要度を統合して、指標値を求める方法を説明する。実施の形態においては、指標出力部１２０は、入力された属性のみを考慮して指標値を求める。
【００３９】
前述のように、ユーザが入力する値は、０．０から１．０の範囲を取るので、まず、指標出力部１２０は、入力値に、重み付けテーブル１１１の分析対象の属性の要素に対応づけられた重み付け定数を掛け合わせ、掛け合わせて得た値を足し合わせて指標値を求める。指標出力部１２０は、この演算を、分析速度と、分析精度と、分析のロバスト性とについてそれぞれ行い、（１）分析速度に関する指標値と、（２）分析精度に関する指標値と、（３）分析のロバスト性に関する指標値とを求める。指標出力部１２０が求めた分析手法を選択する指標を示す指標値は、前処理選択部１５０と分析手法選択部１７０とに供給される。
【００４０】
例えば、分析速度に関する指標値が３つの指標値のうちで最も大きい場合は、分析速度を速くすることを最優先する観点で分析手法を選択すべきことを示す。また、分析精度に関する指標値が３つの指標値のうちで最も大きい場合は、分析精度を高くすることを最優先する観点で分析手法を選択すべきことを示す。また、分析のロバスト性に関する指標値が３つの指標値のうちで最も大きい場合は、分析のロバスト性を高くすることを最優先する観点で分析手法を選択すべきことを示す。
【００４１】
以下、具体例を挙げて、指標出力部１２０の演算に係る処理を説明する。ここでは、工業用ロボットの異常の検知のため、工業用ロボットを分析対象とする例を説明する。分析対象の工業用ロボットの設置場所が、高温であり、砂埃が少し存在する環境であると仮定する。このため、ユーザが、図６に示すような設備種別の選択画面において、「工業用ロボット」を選択し、図５に示すような設置環境の選択画面において、選択した「高温」の度合いを示す値として「０．８」を入力し、選択した「砂埃」の度合いを示す値として「０．１」を入力したものとする。このユーザの操作に応答して、指標出力部１２０は入力値それぞれを補助記憶部３に一時的に格納する。
【００４２】
まず、指標出力部１２０は、（１）分析速度に関する指標値を求める。指標出力部１２０は、図３Ｂの重み付けテーブル１１２から取得した「工業用ロボット」の分析速度に関する重み付け定数「＋７．０」に、「工業用ロボット」が選択されたことを示す入力値「１．０」を乗じて求めた値「＋７．０」を補助記憶部３のワークエリア００１に格納する。なお、「レーザ加工機」及び「ポンプ」は選択されていないため、それぞれ入力値が「０．０」であり、上記の演算を行う必要はない。
【００４３】
指標出力部１２０は、図３Ｃの重み付けテーブル１１３から取得した「高温」の分析速度に関する重み付け定数「０．０」に、「高温」の度合いとして入力された入力値「０．８」を乗じて求めた値「０．０」を補助記憶部３のワークエリア００２に格納する。
【００４４】
指標出力部１２０は、重み付けテーブル１１３から取得した「砂埃」の分析速度に関する重み付け定数「０．０」に、「砂埃」の度合いとして入力された入力値「０．１」を乗じて求めた値「０．０」を補助記憶部３のワークエリア００３に格納する。
【００４５】
入力値すべてについて、分析速度に関する重み付け定数をそれぞれ掛け合わせた後、指標出力部１２０はワークエリア００１〜００３に格納した値を足し合わせる。上記の例では、和は「＋７．０」となる。この値が、分析対象の属性に応じた分析速度に関する指標値となる。図２に示すように、指標出力部１２０は、分析速度に関する指標値としてこの和「＋７．０」を前処理選択部１５０と分析手法選択部１７０とに出力する。
【００４６】
次に、指標出力部１２０は、（２）分析精度に関する指標値を求める。下記の演算の実行前に、補助記憶部３のワークエリア００１〜００３は空にされているものとする。
【００４７】
指標出力部１２０は、図３Ｂの重み付けテーブル１１２から取得した「工業用ロボット」の分析精度に関する重み付け定数「＋２．０」に、「工業用ロボット」が選択されたことを示す入力値「１．０」を乗じて求めた値「＋２．０」を補助記憶部３のワークエリア００１に格納する。
【００４８】
指標出力部１２０は、図３Ｃの重み付けテーブル１１３から取得した「高温」の分析精度に関する重み付け定数「＋１．０」に、「高温」の度合いの入力値「０．８」を乗じて求めた値「＋０．８」を補助記憶部３のワークエリア００２に格納する。
【００４９】
指標出力部１２０は、重み付けテーブル１１３から取得した「砂埃」の分析精度に関する重み付け定数「＋１．０」に、「砂埃」の度合いの入力値「０．１」を乗じて求めた値「＋０．１」を補助記憶部３のワークエリア００３に格納する。
【００５０】
入力値すべてについて、分析精度に関する重み付け定数をそれぞれ掛け合わせると、指標出力部１２０はワークエリア００１〜００３に格納した値を足し合わせる。和は「＋２．９」である。この値が、分析対象の属性に応じた分析精度に関する指標値となる。指標出力部１２０は、分析精度に関する指標値としてこの和「＋２．９」を前処理選択部１５０と分析手法選択部１７０とに出力する。
【００５１】
最後に、指標出力部１２０は、（３）分析のロバスト性に関する指標値を求める。下記の演算の実行前に、補助記憶部３のワークエリア００１〜００３は空にされているものとする。
【００５２】
指標出力部１２０は、図３Ｂの重み付けテーブル１１２から取得した「工業用ロボット」の分析のロバスト性に関する重み付け定数「＋１．５」に、「工業用ロボット」が選択されたことを示す入力値「１．０」を乗じて求めた値「＋１．５」を補助記憶部３のワークエリア００１に格納する。
【００５３】
指標出力部１２０は、図３Ｃの重み付けテーブル１１３から取得した「高温」の分析のロバスト性に関する重み付け定数「＋２．０」に、「高温」の度合いの入力値「０．８」を乗じて求めた値「＋１．６」を補助記憶部３のワークエリア００２に格納する。
【００５４】
指標出力部１２０は、重み付けテーブル１１３から取得した「砂埃」の分析のロバスト性に関する重み付け定数「＋１．０」に、「砂埃」の度合いの入力値「０．１」を乗じて求めた値「＋０．１」を補助記憶部３のワークエリア００３に格納する。
【００５５】
入力値すべてについて、分析のロバスト性に関する重み付け定数をそれぞれ掛け合わせると、指標出力部１２０はワークエリア００１〜００３に格納した値を足し合わせる。和は「＋３．２」である。この値が、分析対象の属性に応じた分析のロバスト性に関する指標値となる。指標出力部１２０は、分析のロバスト性に関する指標値としてこの和「＋３．２」を前処理選択部１５０と分析手法選択部１７０とに出力する。
【００５６】
以上が、指標出力部１２０が、被診断データの分析方法の選択の指標値を求める方法である。上記の例では、ユーザが、設備種別と設置環境とを指定する例を説明した。ユーザは、利用ドメインと設備種別と設置環境と運用方針の４項目のうち、任意の項目を指定することができる。例えば、すべて指定された場合も、４項目のうち１つだけ指定された場合も、指標出力部１２０は、上述の説明と同様に処理を行う。
【００５７】
図２に示す前処理テーブル１３０は、図７に示すように、前処理部１６０が使用する前処理に関する情報を格納する。前処理は、分析処理に先立って分析対象のデータに対して行う処理であり、欠損値補間の処理、はずれ値除去の処理等を含む。前処理テーブル１３０には、前処理の手法名と、前処理それぞれについて、分析速度の評価値と、分析精度の評価値とが格納されている。
【００５８】
分析速度の評価値は、前処理テーブル１３０に格納されている前処理の手法それぞれの分析処理の速さを、同一の基準に基づいて評価した点数である。図示する例では、評価値が大きいほど分析速度が高速であることを示す。例えば、手法１２の評価値は「＋９．５」であり、手法１３の評価値は「＋６．０」である。これは、手法１２の分析処理の速さが、手法１３より高速であることを示す。また、分析精度の評価値は、前処理テーブル１３０に格納されている前処理の手法それぞれの分析精度を、同一の基準に基づいて評価した点数である。図示する例では、評価値が大きいほど、分析精度が高いことを示す。
【００５９】
さらに、前処理テーブル１３０は、それぞれの前処理を実行するための前処理用のプログラムが格納された補助記憶部３の領域を示すパスを含む。
【００６０】
図２に示す分析手法テーブル１４０は、図８に示すように、診断処理部２００の分析部２２０が実行する分析手法に関する情報を格納する。分析手法テーブル１４０には、分析手法それぞれについて、分析手法の手法名と、分析速度の評価値と、分析精度の評価値と、分析のロバスト性の評価値とが格納されている。
【００６１】
分析速度の評価値は、分析手法テーブル１４０に格納されている分析手法それぞれの分析処理の速さを、同一の基準に基づいて評価した点数である。図示する例では、評価値が大きいほど分析速度が高速であることを示す。分析精度の評価値は、分析手法テーブル１４０に格納されている分析手法それぞれの分析精度を、同一の基準に基づいて評価した点数である。図示する例では、評価値が大きいほど、分析精度が高いことを示す。分析のロバスト性の評価値は、分析手法テーブル１４０に格納されている分析手法それぞれの分析のロバスト性を、同一の基準に基づいて評価した点数である。図示する例では、評価値が大きいほど、外乱の影響による変化を受けにくいことを示す。
【００６２】
さらに、分析手法テーブル１４０は、それぞれの分析手法を実行するための分析手法プログラム３４が格納された補助記憶部３の領域を示すパスを含む。
【００６３】
図２に示す前処理選択部１５０は、指標出力部１２０が出力する分析速度に関する指標値及び分析精度に関する評価値と、前処理テーブル１３０の分析速度の評価値及び分析精度の評価値とをそれぞれ比較して、前処理の手法を選択する。前処理選択部１５０は、選択した前処理手法を前処理部１６０と前処理部２１０に出力する。例えば、前処理選択部１５０は、選択した前処理手法を示す情報を補助記憶部３に格納する。補助記憶部３に格納された前処理手法を示す情報は、前処理部１６０と前処理部２１０により読み出される。このようにして、前処理選択部１５０は、選択した前処理手法を前処理部１６０と前処理部２１０に供給する。
【００６４】
例えば、指標出力部１２０が出力する分析速度に関する指標値が「＋７．０」であり、分析精度に関する指標値が「＋２．９」である場合、前処理選択部１５０は図７に示す前処理テーブル１３０から次のように前処理の手法を選択する。前処理選択部１５０は、指標出力部１２０が出力した分析速度に関する指標値と分析精度に関する指標値とをそれぞれを上回る、分析速度の評価値と分析精度の評価値とを有する前処理を前処理テーブル１３０から選択する。図７に示す例では、「手法１１」の分析速度の評価値と分析精度の評価値とがいずれも、指標出力部１２０が出力した指標値より大きい。従って、前処理選択部１５０は、前処理の手法として選択した「手法１１」を前処理部１６０に出力する。
【００６５】
前処理部１６０は、前処理選択部１５０が選択した前処理の手法により学習データに対して前処理を行う。前処理された学習データは分析手法選択部１７０に供給される。
【００６６】
分析手法選択部１７０は、学習データに対して、分析手法テーブル１４０の分析手法のうち選択した手法で試行を行い、診断処理部２００が診断処理に使用する分析手法を選択する。分析手法選択部１７０は、選択した分析手法を後述の分析部２２０に出力する。例えば、分析手法選択部１７０は、選択した分析手法を示す情報を補助記憶部３に格納する。補助記憶部３に格納された分析手法を示す情報は、分析部２２０により読み出される。このようにして、分析手法選択部１７０は、分析部２２０に選択した分析手法を供給する。
【００６７】
分析手法選択部１７０は、試行に先立って、学習データを使用して、分析手法テーブル１４０に格納されている分析手法それぞれについて、分析の実行で指定するパラメータを求め、求めたパラメータと分析手法とのペアの情報を補助記憶部３に格納する。なお、同じ手法であっても、複数セットのパラメータが求められることがある。また、パラメータを要しない手法、パラメータが自明な手法も存在する。
【００６８】
分析手法選択部１７０は、次のように分析手法を選択する。まず、分析手法選択部１７０は、分析手法テーブル１４０から試行する分析手法を絞り込む。具体的には、分析手法選択部１７０は、指標出力部１２０が出力する各指標値をそれぞれ上回る評価値を有する分析手法を図８に示す分析手法テーブル１４０から選択する。
【００６９】
例えば、指標出力部１２０が出力する分析速度に関する指標値が「＋７．０」であり、分析精度に関する指標値が「＋２．９」であり、分析のロバスト性に関する指標値が「＋３．２」である場合、分析手法選択部１７０は次のように分析手法を絞り込む。図８に示す例では、「手法２１」の分析速度の評価値と分析精度の評価値と分析のロバスト性の評価値がいずれも、指標出力部１２０が出力した指標値それぞれよりも大きい。さらに、「手法２４」と「手法２６」とが該当する。従って、分析手法選択部１７０は、「手法２１」と「手法２４」と「手法２６」とを試行する分析手法として選択する。
【００７０】
次に、分析手法選択部１７０は、絞り込んだ分析手法について、それぞれの手法のパラメータを補助記憶部３から読み出し、それぞれの手法とパラメータとを組み合わせた試行を格納する試行テーブル１７１を作成する。例えば、補助記憶部３に、「手法２１」のパラメータが３セット、「手法２４」のパラメータが１セット、「手法２６」のパラメータが２セット格納されていたとする。図９に、この場合における、分析手法選択部１７０が作成する試行テーブル１７１の例を示す。図９の例では、試行５１〜５３が、「手法２１」と３セットのパラメータそれぞれとの組み合わせである。試行５４が「手法２４」と１セットのパラメータとの組み合わせである。試行５５及び５６が「手法２６」と２セットのパラメータそれぞれとの組み合わせである。
【００７１】
続いて、分析手法選択部１７０は、試行テーブル１７１の試行それぞれにより、前処理部１６０が前処理した学習データに対して処理を行う。分析手法選択部１７０は、前処理された学習データを「試行５１」により処理する。分析手法選択部１７０は、「試行５１」による試行結果として、分析速度、分析精度等を補助記憶部３に格納する。分析手法選択部１７０は、試行５２〜５６についても同様の処理を行う。
【００７２】
その後、分析手法選択部１７０は、試行５１〜５６の試行結果に基づいて、最適な手法を選択する。例えば、指標出力部１２０が出力する分析速度に関する指標値が「＋７．０」であり、分析精度に関する指標値が「＋２．９」であり、分析のロバスト性に関する指標値が「＋３．２」であるとする。この場合、分析手法選択部１７０は、一番大きい値を有する特性が優先されるべきと判別する。ここでは、分析手法選択部１７０は、試行５１〜５６の中から分析速度が最も速い試行を選択し、選択した試行の分析手法とパラメータとを補助記憶部３に格納する。
【００７３】
なお、分析手法選択部１７０が、指標出力部１２０が出力する指標値と、分析手法テーブル１４０の評価値とを比較して、分析手法テーブル１４０の分析手法を絞りこむことにより、分析手法が１つに絞り込まれることがある。この場合において、絞り込まれた分析手法がパラメータを要しない手法であるとき、または、パラメータが１セットであるときは、試行が１つに絞り込まれたことになる。よって、分析手法選択部１７０は、学習データに対する試行を行うことなく、該当する試行の分析手法を選択すればよい。
【００７４】
図２に示すユーザ指示反映部１８０は、ユーザの指示に従って、分析手法選択部１７０に分析手法の再選択を行わせる。ユーザは、後述の診断処理部２００による分析結果を見て、「より分析精度を上げる」「より分析速度を上げる」などのユーザ指示を出す。ユーザの指示に従って、ユーザ指示反映部１８０は、重み付けテーブル１１０の重み付け定数を更新し、更新した重み付け定数を使用して、分析速度に関する指標値を再度求め、求めた指標値を、分析手法選択部１７０に出力する。このようにして、ユーザ指示反映部１８０は、ユーザの要望に応じた分析手法が選択されるようにする。
【００７５】
分析手法選択部１７０は、ユーザ指示反映部１８０から更新された指標値が供給されると上述の処理を再度行い、分析手法を再選択する。具体的には、分析手法選択部１７０は、分析手法テーブル１４０に格納されている分析手法の絞り込み、絞り込んだ分析手法とパラメータとを組み合わせた試行を格納する試行テーブル１７１を作成する。続いて分析手法選択部１７０は、試行テーブル１７１の試行それぞれにより、前処理部１６０が前処理した学習データを処理し、それぞれの試行の分析速度、分析精度等を含む試行結果に基づいて、最適な手法を選択する。
【００７６】
上記のように、ユーザ指示反映部１８０は、診断処理部２００による分析の後にユーザの指示の反映を行ってもよいが、あるいは、診断処理部２００による分析の前に、ユーザの指示を反映させてもよい。例えば、ユーザ指示反映部１８０は、分析手法選択部１７０が選択した試行の分析手法とパラメータとを補助記憶部３に格納すると、ユーザに選択の結果を提示し、手法の再選択をするか否かを問い合わせる。例えば、ユーザ指示反映部１８０は、図１０のような画面を表示部５のディスプレイに表示して、ユーザに再選択をするか否かを問い合わせる。ここでは、ユーザが入力した分析対象の属性の要素と、指標出力部１２０が出力した指標値と、選択した試行の分析手法とパラメータと、が表示されている。
【００７７】
ユーザが、指標値を変更して、「再選択」を選択すると、ユーザ指示反映部１８０は、分析手法の再選択の指示と、ユーザが入力した変更後の指標値とを分析手法選択部１７０に出力する。これに応答して、分析手法選択部１７０は、変更後の指標値を使用して、分析手法を再度選択する。
【００７８】
また、あるいは、診断処理部２００による分析の前と後にそれぞれ、ユーザの指示を反映させてもよい。
【００７９】
診断処理部２００は、学習処理部１００の分析手法選択部１７０が選択した分析手法を使用して、被診断データに対して分析処理を行う。前述のように、被診断データは、運用中の分析対象の各種機器に設けられたセンサから収集されたデータであり、あらかじめ補助記憶部３に格納されている。
【００８０】
診断処理部２００は、前処理部２１０と、分析部２２０とを有する。診断処理部２００の各部は、プロセッサ１が補助記憶部３に記憶する診断処理プログラム３２を実行することによって実現される。分析部２２０は本発明の分析手段の一例である。
【００８１】
前処理部２１０は、前処理選択部１５０が選択した前処理の手法を使用して、被診断データに対して前処理を行う。前処理された被診断データは分析部２２０に供給される。
【００８２】
分析部２２０は、分析手法選択部１７０が選択した分析手法とパラメータとを使用して、前処理された被診断データに対して分析処理を行う。
【００８３】
上記構成を備えるデータ分析装置１０００による分析に係る学習処理及び診断処理を説明する。まず、図１１を参照しながら、学習処理部１００の学習処理を説明する。学習処理は、分析対象の運用を開始するとき、分析対象の属性に関して変更があったとき等に実行される。
【００８４】
まず、ユーザは、キーボード、マウス等の入力部４を操作して、データ分析装置１０００の学習処理プログラム３１の起動を指示する。ユーザの操作に応答して、プロセッサ１は、補助記憶部３の学習処理プログラム３１を実行する。
【００８５】
プロセッサ１は、図１２に示すようなメニュー画面を表示部５のディスプレイに表示する。例えば、メニュー画面上で、ユーザが「学習処理」メニューを選択すると、図１１に示すように、プロセッサ１は、指標出力部１２０について前述した手順で、ユーザが入力する属性の要素から分析手法の選択の指標値を出力する（ステップＳ１０１）。この処理を実行することにより、プロセッサ１は指標出力部１２０として機能する。
【００８６】
プロセッサ１は、分析対象の属性の要素の入力画面として、図４に示すような利用ドメインの選択画面を表示部５に表示させる。ユーザが任意の利用ドメインを指定し、「決定」を選択すると、プロセッサ１は、ユーザが指定した利用ドメインを示す番号を補助記憶部３の決められた領域に格納する。ユーザが「利用ドメインを指定しない」ことを選択した場合、利用ドメインについてその旨を示す情報を補助記憶部３の決められた領域に格納する。
【００８７】
プロセッサ１は、設置環境、設備種別、運用方針それぞれについても、図５、６、１３に示すような入力画面を表示部５に順次表示し、ユーザが属性の要素として入力した値を補助記憶部３に格納する。
【００８８】
続いて、プロセッサ１は、図１４に示すような確認画面を表示する。ユーザが「反映する」を選択すると、プロセッサ１は、入力された分析対象の属性の要素として入力された値に重み付けテーブル１１０の重み付け定数を乗じ、分析速度と分析精度と分析のロバスト性のそれぞれの指標値を算出し、算出した指標値を補助記憶部３に格納する。
【００８９】
次に、図１１に示すように、プロセッサ１は、前処理選択部１５０について前述した手順で、前処理を選択する（ステップＳ１０２）。この処理を実行することにより、プロセッサ１は、前処理選択部１５０として機能する。具体的には、プロセッサ１は、ステップＳ１０１で補助記憶部３に格納された指標値と、前処理テーブル１３０の評価値とを比較して、前処理の手法を選択し、選択した前処理の手法を補助記憶部３に格納する。
【００９０】
次に、プロセッサ１は、前処理部１６０について前述した手順で、前処理を行う（ステップＳ１０３）。この処理を実行することにより、プロセッサ１は前処理部１６０として機能する。具体的には、プロセッサ１は、ステップＳ１０２で選択した前処理の手法を使用して、前処理部１６０について前述した手順で学習データに対して前処理を行い、前処理した学習データを補助記憶部３に格納する。
【００９１】
さらに、プロセッサ１は、分析手法テーブル１４０に格納されている分析手法それぞれのパラメータを求め、求めたパラメータと分析手法とのペアの情報を補助記憶部３に格納する。
【００９２】
次に、プロセッサ１は、分析手法を試行する（ステップＳ１０４）。分析手法選択部１７０について前述した手順で、ステップＳ１０４からステップＳ１０７の処理を実行することにより、プロセッサ１は、分析手法選択部１７０として機能する。
【００９３】
まず、プロセッサ１は、ステップＳ１０１で求めた分析速度と分析精度と分析のロバスト性のそれぞれの指標値を補助記憶部３から読み出す。プロセッサ１は、分析手法テーブル１４０の分析手法のうち、その分析速度と分析精度と分析のロバスト性の評価値がそれぞれ、分析速度と分析精度と分析のロバスト性のそれぞれの指標値を上回る分析手法を選択する。プロセッサ１は、このようにして絞り込んだ分析手法と、ステップＳ１０３で求めたそれぞれの手法のパラメータとを組み合わせた試行を図９に示す試行テーブル１７１に格納する。
【００９４】
プロセッサ１は、ステップＳ１０３で前処理した学習データに対して、試行テーブル１７１の試行それぞれにより処理を行い、それぞれの試行結果として、分析速度、分析精度等を補助記憶部３に格納する。
【００９５】
図１１に示すように、続いて、プロセッサ１は、試行結果を比較する（ステップＳ１０５）。プロセッサ１は、ステップＳ１０１で求めた分析速度に関する指標値と、分析精度に関する指標値と、分析のロバスト性に関する指標値のうち、最も高い値を有する特性が優先されるべきと判断し、試行結果に基づいて、試行テーブル１７１から１つの試行を選択する。
【００９６】
プロセッサ１は、表示部５のディスプレイに、選択した試行の分析手法とパラメータとを図１０のような画面を表示して、再試行するか否かのユーザの指示を受けつける（ステップＳ１０６）。ユーザが再試行を指示した場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、プロセッサ１は、ステップＳ１０２以降の処理を再度実行する。
【００９７】
ユーザが再試行を指示しない場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、プロセッサ１は、選択した分析手法を出力する（ステップＳ１０７）。具体的には、プロセッサ１は、選択した試行の分析手法とパラメータとを、補助記憶部３に格納する。以上が学習処理部１００の学習処理である。なお、図１１に示すフローでは、診断処理部２００の診断処理の前に、ユーザの指示を分析手法の選択に反映させる例を説明したが、診断処理部２００の分析結果をユーザに提示した後、ユーザの指示を分析手法の選択に反映する場合には、ステップＳ１０６を省略すればよい。
【００９８】
続いて、図２に示す診断処理部２００における診断処理を説明する。診断処理部２００には、稼働中の分析対象からリアルタイムで被診断データが供給されるため、診断処理部２００は、分析対象の設備が稼動している間、診断処理を継続して行っている。
【００９９】
まず、ユーザは、キーボード、マウス等の入力部４を操作して、データ分析装置１０００の診断処理プログラム３２の起動を指示する。ユーザの操作に応答して、プロセッサ１は、補助記憶部３の診断処理プログラム３２を実行する。なお、診断処理の実行に先立って、学習処理が実行されており、診断処理に必要な情報が補助記憶部３に格納されているものとする。
【０１００】
図１５に示すように、プロセッサ１は、前処理を実行する（ステップＳ２０１）。この処理を実行することにより、プロセッサ１は前処理部１６０として機能する。具体的には、プロセッサ１は、補助記憶部３から、前処理選択部１５０が選択した前処理の手法を読み出し、当該前処理の手法を使用して、被診断データに対して前処理を行う。プロセッサ１は、前処理した被診断データを補助記憶部３に格納する。
【０１０１】
続いて、プロセッサ１は、分析処理を実行する（ステップＳ２０２）。この処理を実行することにより、プロセッサ１は分析部２２０として機能する。具体的には、プロセッサ１は、補助記憶部３から、分析手法選択部１７０が選択した分析手法とパラメータとを使用して、ステップＳ２０１で、前処理された被診断データに対して分析処理を行う。以上が診断処理部２００の診断処理である。
【０１０２】
以上説明したように、データ分析装置１０００においては、入力された分析対象の属性の要素に基づいて分析手法を選択するための指標値を求め、データ分析の特性の評価値が、指標値との関係で設定された条件を満たす分析手法を選択する。このような構成を備えることで、分析対象の属性に応じた適切な分析手法を選択することができる。
【０１０３】
さらに、ユーザは、分析対象の属性の要素を入力すればよく、分析手法と分析の対象とについての専門的な知識を有した熟練したユーザでなくとも、データ分析装置１０００を使用して、適切な分析手法を選択することができる。
【０１０４】
また、学習データに対して試行を行い、試行結果の特性毎の値が、指標値との関係で設定された条件を従属する分析手法を選択することで、実際の試行結果に基づいて、より適切な分析手法を選択することができる。
【０１０５】
入力された分析対象の属性の要素に基づいて求められた指標値との関係で設定された条件を満たす前処理の手法を選択することで、分析対象の属性に応じた適切な前処理の手法を選択することができる。
【０１０６】
（変形例１）
指標値を求める際に、図３Ａ〜３Ｄに示す重み付けテーブル１１１〜１１４のうち、重視したい属性については、そのテーブルの重み付け係数にさらに、重みをつけてもよい。例えば、利用ドメインをより重視したい場合には、利用ドメインについての重み付けテーブル１１１の重み付け定数に、決められた係数を乗じて、特性毎の累算を行ってもよい。
【０１０７】
（変形例２）
図１６に示すように、学習処理部１００は、新たに分析手法を追加する分析手法追加部１９０を備えていてもよい。分析手法追加部１９０は、ユーザの指示に従って、新たな分析手法を分析手法テーブル１４０に登録する。分析手法追加部１９０は、本発明の分析手法追加手段の一例である。
【０１０８】
分析手法追加部１９０は、プロセッサ１が下記のように動作することで実現される。ユーザが、図１２に示すメニュー画面上で「分析手法の追加」メニューを選択すると、プロセッサ１は、図１７に示すような分析手法の追加画面を表示部５に表示させる。追加画面上で、ユーザが新たに追加する分析手法について入力して、「登録」を選択すると、プロセッサ１は、その分析手法の情報を、分析手法テーブル１４０に追加する。さらに、プロセッサ１は、補助記憶部３に新たな分析手法の分析手法プログラム３４を格納する。
【０１０９】
さらに、図１６に示すように、学習処理部１００は、さらに重み付けテーブル１１０の重み付け定数の値をそれぞれ更新するテーブル更新部３００を備えていてもよい。テーブル更新部３００は、ユーザの指示が示す更新データで、重み付けテーブル１１０の重み付け定数の値を更新する。テーブル更新部３００は、本発明のテーブル更新手段の一例である。
【０１１０】
テーブル更新部３００は、プロセッサ１が下記のように動作することで実現される。ユーザが、図１２に示すメニュー画面上で「重み付けテーブルの更新」メニューを選択すると、プロセッサ１は、図１８に示すようなテーブルの更新画面を表示部５に表示させる。更新画面上で、ユーザが任意の重み付け定数を変更して、「登録」を選択すると、プロセッサ１は、入力された内容で、利用ドメインについての重み付けテーブル１１１の重み付け定数の値を更新する。図１８では、更新画面の一例として、利用ドメインについての重み付けテーブル１１１の更新画面を示したが、設備種別についての重み付けテーブル１１２、設置環境についての重み付けテーブル１１３、運用方針についての重み付けテーブル１１４の更新も同様の画面から行うことが可能である。
【０１１１】
例えば、ユーザは、診断処理部２００の前処理部２１０の前処理の結果を使用して、あるいは、学習処理部１００の前処理部１６０の前処理の結果を使用して、あるいは、両方を使用して、重み付けテーブル１１０のそれぞれの重み付け定数の値を更新することができる。
【０１１２】
さらに、テーブル更新部３００は、前処理テーブル１３０の分析速度の評価値と、分析精度の評価値とを更新してもよい。テーブル更新部３００は、ユーザの指示が示す更新データで、前処理テーブル１３０と分析手法テーブル１４０のそれぞれの評価値を更新する。
【０１１３】
例えば、ユーザは、診断処理部２００の前処理部２１０の前処理の結果を使用して、あるいは、学習処理部１００の前処理部１６０の前処理の結果を使用して、あるいは、両方を使用して、前処理テーブル１３０のそれぞれの評価値を更新することができる。ユーザは、同様に、分析手法テーブル１４０のそれぞれの評価値も更新することができる。
【０１１４】
実施の形態においては、分析対象の属性の要素として入力された値ごとに、対応する重み付け定数を掛け合わせ、掛け合わせて得た値全てを足し合わせて指標値を求める例を説明した。しかし、指標値の求める方法はこれに限られない。例えば、分析対象の属性の要素ごとに、対応する重み付け定数を掛け合わせ、掛け合わせて得た値全てをさらに掛け合わせることで指標値を求めてもよい。
【０１１５】
実施の形態においては、分析手法テーブル１４０から試行する分析手法を絞り込む際に、指標出力部１２０が出力する各指標値をそれぞれ上回る評価値を有する分析手法を分析手法テーブル１４０から選択した。これは、指標値が、重要度の高さに比例して大きくなる値だったからである。しかしながら、分析手法選択部１７０の絞り込みの判断はこれに限られない。例えば、指標値が、重要度の高さに反比例する場合は、指標値を下回る評価値を有する分析手法を選択することになる。また、分析手法選択部１７０は、必ずしも、指標値が評価値を上回る、あるいは、下回ることを条件とする必要はなく、例えば、評価値が指標値に近い値であることを条件としてもよい。この場合、分析手法選択部１７０は、評価値と指標値との差が、決められた値であるか否かを判別すればよい。
【０１１６】
また、実施の形態では、指標出力部１２０が出力する各指標値をすべて上回る評価値を有する分析手法を分析手法テーブル１４０から選択したが、これに限らず、例えば、２つの指標値を上回れば、分析手法テーブル１４０から選択するようにしてもよい。あるいは、指標出力部１２０が出力する各特性の指標値の平均値と、分析手法の各特性についての評価値の平均値とを使用して、評価値の平均値が、指標値の平均値を上回る、あるいは、下回る場合に、分析手法テーブル１４０から選択するようにしてもよい。
【０１１７】
上記の例では、分析手法選択部１７０は、一番大きい指標値を有する特性が優先されるべきと判別したが、これに限られない。例えば、指標出力部１２０が出力する分析速度に関する指標値が「＋７．０」であり、分析精度に関する指標値が「＋２．９」であり、分析のロバスト性に関する指標値が「＋５．２」である場合、分析手法選択部１７０は、分析速度とともに、分析のロバスト性を重視して、分析手法の選択を行うようにしてもよい。
【０１１８】
実施の形態においては、分析対象の利用ドメインと分析対象の設備と設備の設置環境と設備運用者の運用方針とを含む分析対象の属性の要素から、分析手法の選択手法を選択した。しかし、指標出力部１２０に入力される分析対象の属性はこれに限られない。例えば、分析対象の属性として、設備に搭載された部品の情報が指標出力部１２０に入力されてもよい。
【０１１９】
実施の形態において、指標出力部１２０は、分析速度に関する指標値と、分析精度に関する指標値と、分析のロバスト性に関する指標値とを出力したが、指標出力部１２０の出力はこれらに限られない。指標出力部１２０は、次元数増加に対する分析速度に関する指標値、データ量増加に対する分析速度に関する指標値、入力の単調変換に対する分析のロバスト性に関する指標値、説明性に関する指標値のうち、１または複数の指標値を出力してもよい。この場合、重み付けテーブル１１０には、出力する指標値に対応する重み付け定数を追加し、前処理テーブル１３０、分析手法テーブル１４０とのそれぞれには、出力する指標値に対応する評価値を登録する必要がある。
【０１２０】
実施の形態においては、データ分析の特性とは、分析処理の速さを示す分析速度と、分析による結果が真値に近いことを示す分析精度と、外乱の影響による変化を受けにくいことを示す分析のロバスト性とより表される例を説明した。しかし、データ分析の特性は、これら３つではなく、例えば、分析速度と分析精度とに表されてもよい。あるいは、データ分析の特性は、分析速度のみで表されてもよい。あるいは、データ分析の特性は、分析精度のみで表されてもよい。あるいは、データの分析の特性に、上記の分析速度と、分析精度と、分析のロバスト性とに加えた他の特性を加えてもよい。
【０１２１】
実施の形態において、学習処理部１００と、診断処理部２００とが同一のデータ分析装置１０００に含まれる例を説明した。しかしながら、学習処理部１００と、診断処理部２００とは、物理的に異なる装置として構成されてもよい。
【０１２２】
実施の形態において、機器６０１、６０２から収集した被診断データを使用する例を説明したが、例えば、他のコンピュータが、あらかじめ機器６０１、６０２から収集し、取得日時とともにメモリに格納しているデータを被診断データ、学習データとして使用してもよい。この場合、他のコンピュータとデータ分析装置１０００とを通信ケーブルを介して接続し、他のコンピュータのメモリから、データ分析装置１０００の補助記憶部３にアップロードすればよい。
【０１２３】
データ分析装置１０００が実行するプログラムを記録する記録媒体としては、例えば、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read−Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto−Optical Disc）といったコンピュータ読取可能な記録媒体を使用することができる。
【０１２４】
本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【０１２５】
００１，００２，００３  ワークエリア、１  プロセッサ、２  主記憶部、３  補助記憶部、４  入力部、５  表示部、９  バス、３１  学習処理プログラム、３２  診断処理プログラム、３３  前処理用プログラム、３４  分析手法プログラム、５１〜５６  試行、１００  学習処理部、１１０，１１１〜１１４  重み付けテーブル、１２０  指標出力部、１３０  前処理テーブル、１４０  分析手法テーブル、１５０  前処理選択部、１６０，２１０  前処理部、１７０  分析手法選択部、１７１  試行テーブル、１８０  ユーザ指示反映部、１９０  分析手法追加部、２００  診断処理部、２２０  分析部、３０００  テーブル更新部、１０００  データ分析装置
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年6月13日(2019.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
００１，００２，００３  ワークエリア、１  プロセッサ、２  主記憶部、３  補助記憶部、４  入力部、５  表示部、９  バス、３１  学習処理プログラム、３２  診断処理プログラム、３３  前処理用プログラム、３４  分析手法プログラム、５１〜５６  試行、１００  学習処理部、１１０，１１１〜１１４  重み付けテーブル、１２０  指標出力部、１３０  前処理テーブル、１４０  分析手法テーブル、１５０  前処理選択部、１６０，２１０前処理部、１７０  分析手法選択部、１７１  試行テーブル、１８０  ユーザ指示反映部、１９０  分析手法追加部、２００  診断処理部、２２０  分析部、３００  テーブル更新部、１０００  データ分析装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
コンピュータが実行する方法であって、
ユーザから、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性の入力を受け付ける入力受付ステップと、
入力された分析対象の前記属性に基づき、分析手法を選択する指標を出力する指標出力ステップと、
前記分析対象が出力する被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、前記指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択する分析手法選択ステップと、
を含む分析手法選択方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
コンピュータに、
ユーザが、分析対象自体の特徴と分析対象を取り巻く環境の特徴とを含む分析対象の属性を入力するための画面を表示装置に表示させ、
入力された分析対象の前記属性に基づき、分析手法を選択する指標を出力させ、
前記分析対象が出力する被診断データを分析する分析手法として、複数の分析手法のうちから、データ分析の特性の評価値が、前記指標との関係で予め設定された条件を充足する分析手法を選択させる、
分析手法選択プログラム。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
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【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
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【国際調査報告】
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