(57)【要約】  説明変数表示手段８１は、予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、条件に用いられる説明変数を抽出して、予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示する。予測値表示手段８２は、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントに基づいて算出される予測値をその位置に表示する。空間表示手段８３は、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する。
2016121328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データに対してコンポーネントを適用することにより予測値を算出する予測システムに用いられる予測結果表示システムであって、
予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、前記条件に用いられる説明変数を抽出して、前記予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示する説明変数表示手段と、
前記次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントに基づいて算出される予測値を当該位置に表示する予測値表示手段と、
予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、当該予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する空間表示手段とを備えた
ことを特徴とする予測結果表示システム。
【請求項２】
次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて多次元空間を分割する分割手段を備え、
予測値表示手段は、分割された多次元空間の領域ごとに予測値を表示し、
空間表示手段は、前記予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で、分割された多次元空間の領域を表示する
請求項１記載の予測結果表示システム。
【請求項３】
予測値表示手段は、すでに分割された多次元空間の領域に表示する予測値の算出に用いる予測式を、新たに入力された分類モデルに基づいて特定し、予測式の特定に用いられた説明変数の値を適用して算出される予測式を対応する多次元空間の領域に表示し、
空間表示手段は、各領域の予測値の算出に用いられた予測式に応じた態様で、分割された多次元空間の領域を表示する
請求項２記載の予測結果表示システム。
【請求項４】
分割手段は、二次元空間における各次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて二次元空間を表形式に分割し、
予測値表示手段は、分割された表形式の領域ごとに予測値を表示し、
空間表示手段は、前記予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で、分割された領域の背景を表示する
請求項２または請求項３記載の予測結果表示システム。
【請求項５】
予測値表示手段は、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に、予測値とは異なる態様で対応する実測値を表示する
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の予測結果表示システム。
【請求項６】
予測値表示手段は、説明変数表示手段により抽出された説明変数以外の説明変数の値の入力に基づいてコンポーネントを特定する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の予測結果表示システム。
【請求項７】
入力データに対してコンポーネントを適用することにより予測値を算出する予測システムに用いられる予測結果表示方法であって、
予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、前記条件に用いられる説明変数を抽出して、前記予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示し、
前記次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントに基づいて算出される予測値を当該位置に表示し、
予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、当該予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する
ことを特徴とする予測結果表示方法。
【請求項８】
次元軸を分割し、
分割された次元軸に基づいて多次元空間を分割し、
分割された多次元空間の領域ごとに予測値を表示し、
前記予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で、分割された多次元空間の領域を表示する
請求項７記載の予測結果表示方法。
【請求項９】
コンピュータに、
予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、前記条件に用いられる説明変数を抽出して、前記予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示する説明変数表示処理、
前記次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントを前記各説明変数に対して適用することにより予測値を算出し、算出された予測値を当該位置に表示する予測値表示処理、および、
予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、当該予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する空間表示処理
を実行させるための予測結果表示プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて多次元空間を分割する分割処理を実行させ、
予測値表示処理で、分割された多次元空間の領域ごとに予測値を表示させ、
空間表示処理で、前記予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で、分割された多次元空間の領域を表示させる
請求項９記載の予測結果表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測結果を表示する予測結果表示システム、予測結果表示方法および予測結果表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品開発の過程において、設計者は、製造時に想定される複数の設定値（パラメータ）を経験等に基づいて決定し、試作および試験を行いながら目標性能値になるまで設定値の調整を繰り返すという開発実態がある。また、機械学習の分野では、複数の実測データを学習データとして用い、性能値を予測することも行われる。【０００３】
なお、非特許文献１には、複数の予測式の中から予測式を自動的に選択し、その予測式を用いて予測値を算出することが記載されている。また、非特許文献１には、算出された予測値およびその予測値に対応する実績値の推移を示すグラフを表示することが記載されている。さらに、非特許文献１には、選択された予測式の推移を示すグラフを表示することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「一歩進んだ機械学習  ＩｏＴで激増するデータの活用現場に浸透」、日経ＢＰ社、「日経ビッグデータ」、２０１４年０６号、ｐ．７−１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、設定されるパラメータの値によって、性能値が示す傾向が変化する場合も多い。このような場合、各性能値の傾向を表わす予測式も、パラメータの値によって変化すると言える。そのため、設定されるパラメータの値を変化させた場合でも、その予測値の推移を人間が一目で直感的に認識できることが好ましい。【０００６】
また、非特許文献１に記載された表示方法では、時系列の変化に応じて、利用される予測式とその予測式を用いたときの予測結果とが可視化されている。一方、製品開発においては、パラメータの設定に応じて変化する性能値の傾向を把握したい要望が大きい。そのため、設定されるパラメータに応じた予測値の傾向を可視化できることが好ましい。【０００７】
そこで、本発明は、設定されるパラメータに応じた予測結果の傾向を可視化できる予測結果表示システム、予測結果表示方法および予測結果表示プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による予測結果表示システムは、入力データに対してコンポーネントを適用することにより予測値を算出する予測システムに用いられる予測結果表示システムであって、予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、条件に用いられる説明変数を抽出して、予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示する説明変数表示手段と、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントに基づいて算出される予測値をその位置に表示する予測値表示手段と、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する空間表示手段とを備えたことを特徴とする。【０００９】
本発明による予測結果表示方法は、入力データに対してコンポーネントを適用することにより予測値を算出する予測システムに用いられる予測結果表示方法であって、予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、条件に用いられる説明変数を抽出して、予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示し、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントに基づいて算出される予測値をその位置に表示し、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示することを特徴とする。【００１０】
本発明による予測結果表示プログラムは、コンピュータに、予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、条件に用いられる説明変数を抽出して、予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示する説明変数表示処理、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントを各説明変数に対して適用することにより予測値を算出し、算出された予測値をその位置に表示する予測値表示処理、および、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する空間表示処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、設定されるパラメータに応じた予測結果の傾向を可視化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による予測結果表示システムの第１の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】予測値を表示する方法の例を示す説明図である。
【図３】予測値を表示する他の方法の例を示す説明図である。
【図４】複数の予測値を三次元空間に表示した例を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態の予測結果表示システムの動作例を示すフローチャートである。
【図６】本発明による予測結果表示システムの第２の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態の予測結果表示システムの動作例を示すフローチャートである。
【図８】学習データの例を示す説明図である。
【図９】分類モデルの例を示す説明図である。
【図１０】各軸に説明変数を割り当てて表を分割した例を示す説明図である。
【図１１】各領域に予測値および実測値を表示した例を示す説明図である。
【図１２】予測式に応じて多次元空間を表示した例を示す説明図である。
【図１３】本発明による予測結果表示システムの第３の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図１４】予測式に応じて多次元空間を表示した他の例を示す説明図である。
【図１５】性能値の変化を考慮したパラメータ調整の例を示す説明図である。
【図１６】本発明による予測結果表示システムの第４の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図１７】説明変数の値を入力する画面の例を示す説明図である。
【図１８】本発明による予測結果表示システムの概要を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
実施形態１．
図１は、本発明による予測結果表示システムの第１の実施形態の構成例を示すブロック図である。本実施形態の予測結果表示システムは、説明変数表示手段１１と、予測値表示手段１２と、空間表示手段１３とを備えている。
【００１５】
本発明による予測結果表示システムは、入力データに対してコンポーネントを適用することにより予測値を算出し、その予測値を予測結果として多次元空間上に表示するものである。本実施形態では、入力データの予測に用いられるコンポーネントである予測式が、入力データの内容に応じて選択され、選択された予測式を用いて予測が行われる。
【００１６】
すなわち、予測式は、入力データの内容に応じて選択されることから、複数の予測式を入力データの内容に応じて分類することが可能である。予測に用いられる予測式を選択するための条件で分類されたモデルを、分類モデルと呼ぶことができる。本実施形態の予測式は、予測値として算出される目的変数が説明変数の線形和で表される。すなわち、分類モデルの分類条件に説明変数が用いられる。
【００１７】
説明変数表示手段１１は、分類モデルから説明変数を抽出する。上述するように、この説明変数は、予測に用いられるコンポーネント（予測式）を選択するための条件に用いられるものである。本実施形態の説明変数は、例えば、製品開発における各種パラメータに相当する。
【００１８】
説明変数の抽出方法は任意である。説明変数表示手段１１は、例えば、ユーザの指示に基づいて説明変数を選択してもよい。また、説明変数表示手段１１は、上位に位置する分類条件に用いられる説明変数から順に説明変数を抽出してもよいし、線形和で表された予測式を参照し、より大きな係数の説明変数を順に抽出してもよい。説明変数表示手段１１は、予測結果を表示する多次元空間の次元数以下の説明変数を抽出する。
【００１９】
次に、説明変数表示手段１１は、予測値を表示する多次元空間のそれぞれ異なる次元軸に、抽出した説明変数を対応付けて表示する。説明変数表示手段１１は、説明変数を対応付けなかった次元軸のいずれかに、目的変数を対応付けてもよい。このように、各次元軸に説明変数を対応付けることにより、多次元空間上の各位置は、説明変数の値によって特定される。
【００２０】
予測値表示手段１２は、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応する予測式を特定し、特定された予測式に基づいて予測値を算出する。ここで、予測式には、多次元空間に対応付けられた説明変数以外の説明変数も含まれ、この説明変数は、予測式の特定および予測値の算出に用いられる。予測値表示手段１２は、例えば、抽出された説明変数以外の説明変数の値を固定値とし、その固定値を利用して予測式の特定および予測値の算出を行ってもよい。
【００２１】
そして、予測値表示手段１２は、算出した予測値をその多次元空間上の対応する位置に表示する。ここで、全ての次元軸に説明変数が割り当てられている場合、予測値を表示するとは、対応する多次元空間上に予測値を表示することを意味する。また、いずれかの次元軸に目的変数が割り当てられている場合、予測値を表示するとは、少なくとも目的変数の次元軸に対応する位置にプロットすることを意味する。
【００２２】
図２は、予測値を表示する方法の例を示す説明図である。図２に示す例では、２次元空間の２つの次元軸に説明変数が割り当てられている。この場合、予測値表示手段１２は、説明変数ｘ１、説明変数ｘ２の場合に適用される予測式を特定する。そして、予測値表示手段１２は、予測式に説明変数ｘ１および説明変数ｘ２を適用して目的変数ｙを算出する。予測値表示手段１２は、説明変数ｘ１および説明変数ｘ２により特定される２次元空間の位置に算出した予測値（目的変数ｙ）を表示する。
【００２３】
このようにして、予測値表示手段１２は、予測結果を可視化する。なお、図２に示す例では、予測値を１つのみ表示しているが、表示する予測値の数は１つに限定されない。予測値表示手段１２は、任意の数の予測値を多次元空間に表示してもよい。
【００２４】
また、図３は、予測値を表示する他の方法の例を示す説明図である。図３に示す例では、３次元空間の２つの次元軸に説明変数が割り当てられ、残りの１つに目的変数が割り当てられている。この場合、予測値表示手段１２は、図２に示す場合と同様に、説明変数ｘ１、説明変数ｘ２の場合に適用されるコンポーネントを特定する。そして、予測値表示手段１２は、予測式に説明変数ｘ１および説明変数ｘ２を適用して目的変数ｙを算出する。
【００２５】
予測値表示手段１２は、説明変数ｘ１、説明変数ｘ２および目的変数ｙより特定される３次元空間の位置にプロットする。このようにしても、予測値表示手段１２は、予測結果を可視化できる。なお、図３に示す例では、予測値に対応する点を１つのみ表示しているが、表示する点の数は１つに限定されない。予測値表示手段１２は、任意の数の点を多次元空間に表示してもよい。
【００２６】
空間表示手段１３は、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられたコンポーネント（予測式）に応じた態様で表示する。ここで、多次元空間を表示することには、多次元空間の領域または背景を設定することだけでなく、プロットした点などの態様を変更することも含まれる。
【００２７】
空間表示手段１３は、コンポーネントごとに多次元空間の領域または背景を表示する態様を予め定めておき、その態様に応じて多次元空間を表示してもよい。多次元空間の領域または背景を表示する態様の例として、色、濃度、明度、模様などを変えて表示することが挙げられる。空間表示手段１３は、コンポーネントごとにプロットする点の態様（色、形状、明るさなど）を予め定めておき、その態様に応じて多次元空間を表示してもよい。
【００２８】
図４は、複数の予測値を三次元空間に表示した例を示す説明図である。図４に例示するように複数の予測値を表示する場合、空間表示手段１３は、予測値の算出に用いられた予測式ごとに表示態様を変化させてもよい。
【００２９】
説明変数表示手段１１と、予測値表示手段１２と、空間表示手段１３とは、プログラム（予測結果表示プログラム）に従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。例えば、プログラムは、予測結果表示システムが備える記憶部（図示せず）に記憶され、ＣＰＵは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、説明変数表示手段１１、予測値表示手段１２および空間表示手段１３として動作してもよい。
【００３０】
また、説明変数表示手段１１と、予測値表示手段１２と、空間表示手段１３とは、それぞれが専用のハードウェアで実現されていてもよい。また、本発明による予測結果表示システムは、２つ以上の物理的に分離した装置が有線または無線で接続されることにより構成されていてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態の予測結果表示システムの動作を説明する。図５は、本実施形態の予測結果表示システムの動作例を示すフローチャートである。まず、説明変数表示手段１１は、条件に用いられる説明変数を分類モデルから抽出する（ステップＳ１１）。そして、説明変数表示手段１１は、予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に、抽出した説明変数を対応付けて表示する（ステップＳ１２）。
【００３２】
予測値表示手段１２は、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応する予測式を特定する（ステップＳ１３）。そして、予測値表示手段１２は、特定された予測式に基づいて算出される予測値を、多次元空間上の対応する位置に表示する（ステップＳ１４）。
【００３３】
空間表示手段１３は、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられた予測式に応じた態様で表示する（ステップＳ１５）。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、説明変数表示手段１１が、分類モデルから説明変数を抽出して、多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示し、予測値表示手段１２が、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントに基づいて算出される予測値をその位置に表示する。そして、空間表示手段１３が、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する。そのような構成により、設定されるパラメータに応じた予測結果の傾向を可視化できる。
【００３５】
次に、本実施形態の変形例を説明する。上記実施形態では、予測値表示手段１２が多次元空間に予測値を表示する方法を説明した。ここで、学習データや実測データなど、実際に計測された値（以下、実測値と記す。）が存在する場合、予測値表示手段１２は、予測値に代えて、実測値を多次元空間に表示してもよい。
【００３６】
このとき、予測値表示手段１２は、実測値を予測値とは異なる態様で表示する。予測値表示手段１２は、例えば、実測値を赤文字で表示し、予測値を黒文字で表示するようにしてもよい。また、予測値表示手段１２は、例えば、実測値を明るい色の点で表わし、予測値を暗い色の点で表わしてもよい。なお、表示の態様は任意であり、上述する内容に限定されない。
【００３７】
本変形例のように、予測値表示手段１２が、多次元空間に実測値を表示するとともに、その実測値を予測値とは異なる態様で表示することにより、設定されるパラメータに応じた予測結果の傾向をより正確に可視化できる。
【００３８】
実施形態２．
図６は、本発明による予測結果表示システムの第２の実施形態の構成例を示すブロック図である。なお、第１の実施形態と同様の構成については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の予測結果表示システムは、説明変数表示手段１１と、分割手段２１と、予測値表示手段２２と、空間表示手段２３とを備えている。
【００３９】
すなわち、本実施形態の予測結果表示システムは、第１の実施形態の予測結果表示システムと比較し、分割手段２１をさらに備え、予測値表示手段１２および空間表示手段１３の代わりに予測値表示手段２２および空間表示手段２３を備えている。なお、説明変数表示手段１１の内容は、第１の実施形態と同様である。
【００４０】
分割手段２１は、説明変数が割り当てられた次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて多次元空間を分割する。次元軸の分割幅は任意である。分割手段２１は、例えば、ユーザの指示に応じた間隔で次元軸を分割してもよく、多次元空間を表示する装置の表示倍率に応じて次元軸の間隔を決定し、その間隔で次元軸を分割してもよい。また、分割手段２１は、説明変数ごとに予め定められた間隔で次元軸を分割してもよい。
【００４１】
予測値表示手段２２は、分割された多次元空間の領域ごとに予測値を表示する。具体的には、予測値表示手段２２は、分割された多次元空間の領域に表示する予測値の算出に用いられる予測式を特定する。なお、分割された多次元空間に対応する分割軸上の説明変数は、一定の範囲を有する。そこで、予測値表示手段２２は、例えば、分割軸上で分割された説明変数の範囲の所定の値（例えば、中央値など）を用いて予測式を特定する。
【００４２】
予測値表示手段２２は、予測式を特定した後、予測式の特定に用いられた説明変数の値を適用して予測値を算出する。そして、予測値表示手段２２は、算出した予測値を対応する多次元空間の領域に表示する。
【００４３】
空間表示手段２３は、各領域の予測値の算出に用いられたコンポーネント（予測式）に応じた態様で、それらの領域を表示する。空間表示手段２３は、例えば、分割した領域の背景を予測式に応じた態様で表示してもよい。
【００４４】
説明変数表示手段１１と、分割手段２１と、予測値表示手段２２と、空間表示手段２３とは、プログラム（予測結果表示プログラム）に従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。説明変数表示手段１１と、分割手段２１と、予測値表示手段２２と、空間表示手段２３とは、それぞれが専用のハードウェアで実現されていてもよい。
【００４５】
次に、本実施形態の予測結果表示システムの動作を説明する。図７は、本実施形態の予測結果表示システムの動作例を示すフローチャートである。説明変数を抽出して次元軸に対応付けるまでのステップＳ１１からステップＳ１２の処理は、図５に例示する処理と同様である。
【００４６】
分割手段２１は、次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて多次元空間を分割する（ステップＳ２１）。予測値表示手段２２は、分割された多次元空間の領域ごとに予測値を表示する（ステップＳ２２）。そして、空間表示手段２３は、予測値の算出に用いられた予測式に応じた態様で多次元空間を表示する（ステップＳ２３）。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、分割手段２１が次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて多次元空間を分割する。そして、予測値表示手段２２が、分割された多次元空間の領域ごとに予測値を表示し、空間表示手段２３が、予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で多次元空間を表示する。
【００４８】
このように、本実施形態では、領域ごとに予測値等の算出及び表示がなされるため、第１の実施形態の効果に加えて、処理に要する計算量を削減できる。
【００４９】
なお、本実施形態の予測結果表示システムも、第１の実施形態の変形例で示すように、各領域に対応する実測値が存在する場合、予測値表示手段２２が、多次元空間に実測値を表示するとともに、その実測値を予測値とは異なる態様で表示してもよい。ここで、各領域に対応する実測値が複数存在する場合、予測値表示手段２２が、予め定めた方法（例えば、平均値を表示する、全ての実測値を表示するなど）に基づいて、実測値を表示してもよい。そのような構成によれば、設定されるパラメータに応じた予測結果の傾向をより正確に可視化できる。
【００５０】
次に、本実施形態の具体例を説明する。以下の具体例では、２次元の表形式で予測値を表示する場合について説明する。また、以下の具体例では、菓子の製造結果を予測するものとし、目的変数は、菓子の固さ（歯ごたえ）を１０段階で表わすものとする。また、菓子の固さ「５」が最適な固さを表わすものとする。
【００５１】
図８は、本具体例で用いられる学習データの例を示す説明図である。図８に示す例では、固さ・歯ごたえの程度を目的変数とし、生地寝かし時間、焼成時間などを説明変数としている。
【００５２】
また、図９は、本具体例で用いられる分類モデルの例を示す説明図である。図９に示す例では、菓子の設計で用いられる４つの予測式（予測式１から予測式４）が、説明変数により分類されていることを示す。以下の説明では、図９の破線で囲む範囲の内容について可視化するものとする。
【００５３】
図９の破線で囲む範囲には、２つの説明変数「生地寝かし時間」および「焼成時間」が含まれているため、説明変数表示手段１１は、この２つの説明変数を抽出し、Ｘ軸とＹ軸それぞれの方向に説明変数を対応付けて表示する。
【００５４】
次に、分割手段２１は、それぞれの軸に対応付けた「生地寝かし時間」および「焼成時間」を、所定の間隔で分割する。図１０は、各軸に説明変数を割り当てて表を分割した例を示す説明図である。本具体例では、生地寝かし時間の範囲を６時間まで想定し、時間間隔を１時間とする。同様に、本具体例では、焼成時間の範囲を１５０℃から２２０℃までと想定し、温度間隔を１０℃とする。
【００５５】
次に、予測値表示手段２２は、分割された多次元空間の領域に表示する予測値の算出に用いる予測式を特定する。本具体例では、分割された各軸の中央値が用いられるとする。予測値表示手段２２は、予測式を特定した後、予測式の特定に用いられた説明変数の値を適用して予測値を算出する。そして、予測値表示手段２２は、算出した予測値を対応する領域に表示する。
【００５６】
図１１は、各領域に予測値および実測値を表示した例を示す説明図である。予測値表示手段２２は、分割した領域に対応する実測値がある場合、予測値と共に、または、予測値に代えて、実測値を表示してもよい。予測値表示手段２２は、例えば、図１１に例示するように、予測値にはアンダーラインを付さず、実測値にはアンダーラインを付して表示してもよい。
【００５７】
次に、空間表示手段２３は、予測値の算出に用いられた予測式に応じた態様で多次元空間を表示する。図１２は、予測式に応じて多次元空間を表示した例を示す説明図である。図９に示す例では、生地寝かし時間が２時間未満の場合には予測式２が用いられ、生地寝かし時間が２時間以上の場合であって、焼成温度が１７０℃未満の場合に予測式３が用いられ、焼成温度が１７０℃以上の場合に予測式４が用いられる。そこで、空間表示手段２３は、図１２に例示するように、各予測式を識別できる態様で多次元空間の背景を表示する。
【００５８】
図１２に示す例では、最適な固さと想定される菓子の固さ「５」が、焼成温度１７０℃から２００℃、かつ、生地寝かし時間が２時間から４時間の範囲に集中している。そこで、設計者は、この範囲の値を利用して製造すると良いことを把握できる。
【００５９】
すなわち、図１２に例示するように予測値および予測式を表示することで、設計者は、新たな開発を進める際に、設計に要するコストを低減できる。具体的には、設計、試作、試験を繰り返すような開発サイクルを短縮できるため、開発の効率化を図ることができる。さらに、予測値と予測式とを対応付けて表示することにより、今まで気づかなかった傾向の違いを発見できる。
【００６０】
また、設計者は、傾向が変化する境界部分を把握できるため、パラメータの調整が容易になり、この境界部分を避けた、または、境界部分を狙ったパラメータ設定をすることが可能になる。
【００６１】
実施形態３． 
次に、本発明による予測結果表示システムの第３の実施形態を説明する。例えば、第２の実施形態の予測結果表示システムを用いてパラメータを調整した結果、ある目的変数の値が予測されるとする。このとき、同じパラメータを用いたときの別の目的変数の値を参照したい場合がある。そこで、本実施形態では、第２の実施形態で分割された多次元空間を維持したまま、多次元空間の表示および多次元空間に表示される内容を変更する方法を説明する。
【００６２】
図１３は、本発明による予測結果表示システムの第３の実施形態の構成例を示すブロック図である。なお、第２の実施形態と同様の構成については、図６と同一の符号を付し、重複する処理の説明を省略する。本実施形態の予測結果表示システムは、説明変数表示手段１１と、分割手段２１と、予測値表示手段２２と、空間表示手段２３と、モデル入力手段２４とを備えている。すなわち、本実施形態の予測結果表示システムは、モデル入力手段２４をさらに備えている点において第２の実施形態の予測結果表示システムと異なる。
【００６３】
モデル入力手段２４は、空間表示手段２３が予測値を多次元空間に表示したあと、例えば、ユーザの指示に基づいて、新たな分類モデルを入力する。本実施形態のモデル入力手段２４に入力される分類モデルで分類される予測式も、第１の実施形態と同様、予測値として算出される目的変数が説明変数の線形和で表される。
【００６４】
予測値表示手段２２は、すでに分割された多次元空間の領域に表示する予測値の算出に用いる予測式を入力された分類モデルに基づいて特定し、予測式の特定に用いられた説明変数の値を適用して予測値を算出する。そして、予測値表示手段２２は、算出した予測値を対応する多次元空間の領域に表示する。空間表示手段２３は、各領域の予測値の算出に用いられた予測式に応じた態様で、それらの領域を表示する。
【００６５】
予測値表示手段２２は、すでに表示されている予測値および予測式の情報を削除して、新たな目的変数に対する予測値を表示してもよい。また、予測値表示手段２２は、すでに表示されている予測値および予測値の情報を残しつつ、別の表示領域に新たな目的変数に対する予測値を表示してもよい。
【００６６】
図１４は、予測式に応じて多次元空間を表示した他の例を示す説明図である。図１４に示す例は、目的変数が、菓子の甘さを１０段階で表わすものとし、菓子の甘さ「５」が最適な甘さを表わすものとする。図１２に例示する表と比較すると、表示する目的変数（すなわち、予測値）の内容が異なるが、表示する多次元空間の分割内容は同一である。
【００６７】
例えば、図１２に例示する表では、焼成温度１７０℃から２００℃、かつ、生地寝かし時間が２時間から４時間の範囲の場合に固さが適切になっていた。一方、図１４に例示する表を参照すると、上記範囲の中でも焼成温度１９０℃から２００℃、かつ、生地寝かし時間が２時間から４時間の範囲の場合に甘さも適切になることがわかる。
【００６８】
図１５は、性能値の変化を考慮したパラメータ調整の例を示す説明図である。製作時の制御のしやすさを考慮すると、境界部分から離れているパラメータの方が性能値の傾向が変化しにくく、失敗しにくいと言える。例えば、図１５に示す例では、同じ甘さ「５」でも、焼成温度が１９０℃から２００℃かつ生地寝かし時間が３時間から４時間の範囲の方が、生地寝かし時間が２時間から３時間の範囲よりも、境界部分から離れていることが分かる。このような表示を行うことにより、設計者は、例えば、境界部分から離れている範囲を優先的に選択することも可能になる。
【００６９】
以上のように、本実施形態では、予測値表示手段２２が、すでに分割された多次元空間の領域に表示する予測値の算出に用いる予測式を、入力された分類モデルに基づいて特定し、予測式の特定に用いられた説明変数の値を適用して予測値を算出する。そして、予測値表示手段２２が、算出した予測値を対応する多次元空間の領域に表示し、空間表示手段２３が、各領域の予測値の算出に用いられた予測式に応じた態様で、それらの領域を表示する。このような構成により、第１の実施形態および第２の実施形態の効果に加え、設定されたパラメータが他の目的変数に与える影響を容易に把握できる。
【００７０】
実施形態４． 
次に、本発明による予測結果表示システムの第４の実施形態を説明する。第１の実施形態では、予測式の特定および予測値の算出を行う際、抽出された説明変数以外の説明変数の値を固定値とする場合を例示した。本実施形態では、抽出された説明変数以外の説明変数の値を入力する構成を説明する。
【００７１】
図１６は、本発明による予測結果表示システムの第４の実施形態の構成例を示すブロック図である。なお、第２の実施形態と同様の構成については、図６と同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の予測結果表示システムは、説明変数表示手段１１と、分割手段２１と、予測値表示手段２２と、空間表示手段２３と、説明変数入力手段２５とを備えている。
【００７２】
すなわち、本実施形態の予測結果表示システムは、説明変数入力手段２５をさらに備えている点において第２の実施形態の予測結果表示システムと異なる。それ以外の構成は、第２の実施形態と同様である。なお、本実施形態の予測結果表示システムが、第３の実施形態で例示するモデル入力手段２４を備えていてもよい。
【００７３】
説明変数入力手段２５は、説明変数表示手段１１により抽出された説明変数以外の説明変数の値を入力する。予測値表示手段２２は、入力された説明変数の値を利用して予測式の特定および予測値の算出を行う。
【００７４】
図１７は、説明変数の値を入力する画面の例を示す説明図である。図１７に示す例では、抽出された説明変数「生地寝かし時間」および「焼成時間」以外の説明変数の値を入力する領域５０が設けられている。例えば、設計者が入力欄５１に説明変数の値を入力すると、予測値表示手段２２は、入力された説明変数の値を利用して予測式の特定および予測値の算出を行う。
【００７５】
なお、説明変数の入力は、値を直接入力する場合に限定されず、図１７に例示するように、値を変更するためのバー５２を移動させることにより説明変数の値を特定させるようにしてもよい。
【００７６】
以上のように、本実施形態では、予測値表示手段２２が、説明変数入力手段２５が入力した説明変数の値を利用して予測式の特定および予測値の算出を行う。そのため、設計者は、抽出された説明変数以外のパラメータも考慮して設計を行うことが可能になる。
【００７７】
以上、具体例を用いて、本発明による予測結果表示システムの内容を説明したが、本発明による予測結果表示システムが予測結果を表示する内容は、菓子の製造結果に限定されない。菓子の製造結果以外にも、例えば、農産物の育成結果や、工業製品の製造結果など、様々な場面に適用できる。
【００７８】
農産物の育成結果を予測する場合、例えば、甘さや水分量（％）を目的変数とし、日当たり、肥料（窒素、リン、カリウム）、与える水の量、土の配合割合、収穫時期などを説明変数としてもよい。また、工業製品の製造結果を予測する場合、例えば、消費電力量（ワット数）、明るさ、歩留まりなどを目的変数とし、気温や湿度、水銀量、ベルトコンベアの移動速度、蒸気圧などを説明変数としてもよい。このように、本発明による予測結果表示システムは、様々な分野に適用可能である。
【００７９】
次に、本発明の概要を説明する。図１８は、本発明による予測結果表示システムの概要を示すブロック図である。本発明による予測結果表示システムは、入力データに対してコンポーネント（例えば、予測式）を適用することにより予測値を算出する予測システムに用いられる予測結果表示システムであって、予測に用いられるコンポーネントを選択するための条件で分類された分類モデルから、条件に用いられる説明変数を抽出して、予測値を表示する多次元空間のいずれかの次元軸に対応付けて表示する説明変数表示手段８１（例えば、説明変数表示手段１１）と、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に対応するコンポーネントを特定し、特定されたコンポーネントに基づいて算出される予測値をその位置に表示する予測値表示手段８２（例えば、予測値表示手段１２）と、予測値を表示する位置に対応する多次元空間を、その予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で表示する空間表示手段８３（例えば、空間表示手段１３）とを備えている。
【００８０】
そのような構成により、設定されるパラメータに応じた予測結果の傾向を可視化できる。
【００８１】
また、予測結果表示システムは、次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて多次元空間を分割する分割手段（例えば、分割手段２１）を備えていてもよい。そして、予測値表示手段８２（例えば、予測値表示手段２２）は、分割された多次元空間の領域ごとに予測値を表示し、空間表示手段８３（例えば、空間表示手段２３）は、予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で、分割された多次元空間の領域を表示してもよい。そのような構成によれば、処理に要する計算量を削減できる。
【００８２】
また、予測値表示手段８２は、すでに分割された多次元空間の領域に表示する予測値の算出に用いる予測式を、新たに入力された分類モデルに基づいて特定し、予測式の特定に用いられた説明変数の値を適用して算出される予測式を対応する多次元空間の領域に表示してもよい。そして、空間表示手段８３は、各領域の予測値の算出に用いられた予測式に応じた態様で、分割された多次元空間の領域を表示してもよい。そのような構成によれば、設定されたパラメータが他の目的変数に与える影響を容易に把握できる。
【００８３】
具体的には、分割手段は、二次元空間における各次元軸を分割し、分割された次元軸に基づいて二次元空間を表形式に分割してもよい。そして、予測値表示手段８２は、分割された表形式の領域ごとに予測値を表示し、空間表示手段８３は、予測値の算出に用いられたコンポーネントに応じた態様で、分割された領域の背景を表示してもよい。このように、表形式で予測値および予測式を表示することにより、設計者がより見やすい態様で予測結果の傾向を可視化できる。
【００８４】
また、予測値表示手段８２は、次元軸に対応付けられた各説明変数により特定される多次元空間上の位置に、予測値とは異なる態様（例えば、赤文字、アンダーラインなど）で対応する実測値を表示してもよい。そのような構成によれば、設定されるパラメータに応じた予測結果の傾向をより正確に可視化できる。
【００８５】
また、予測値表示手段８２は、説明変数表示手段８１により抽出された説明変数以外の説明変数の値の入力（例えば、説明変数入力手段２５への入力）に基づいてコンポーネントを特定してもよい。そのような構成によれば、設計者は、抽出された説明変数以外のパラメータも考慮して設計を行うことが可能になる。
【００８６】
以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８７】
この出願は、２０１５年１月２８日に出願された米国仮出願第６２／１０８，６１８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、様々な予測結果を表示する予測結果表示システムに好適に適用される。
【符号の説明】
【００８９】
１１  説明変数表示手段
１２，２２  予測値表示手段
１３，２３  空間表示手段
２１  分割手段
２４  モデル入力手段
２５  説明変数入力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【国際調査報告】
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