(57)【要約】  マップデータ生成時の負荷を軽減するため、所定の要素を含む第１要素集合（Ｙ，Ｕ）を生成する全体統合解析部（１）と、第１要素集合（Ｙ，Ｕ）における要素ｕｉについて、所定の条件を基に、要素の周辺の要素である周辺要素ｕｉｈを生成し、周辺要素を第１の集合の要素として、第１要素集合（Ｙ，Ｕ）に追加することで第３要素集合（Ｙ，ＵＰ１）を生成する拡張処理部（２）と、第３要素集合（Ｙ，ＵＰ１）を基に、当該第３要素集合（Ｙ，ＵＰ１）に対応する第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）を生成する詳細解析部（４）と、集合ＵＰから集合ＹＰへの写像をマップデータ（７）として第１記憶部（６）に登録するデータ登録部（５）と、を有することを特徴とする。
2015037133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の計算条件に関連する情報に基づいて生成された要素を含む第１の集合を生成する第１の集合生成部と、
前記第１の集合における個々の要素について、所定の条件に基づいて、前記要素の周辺の要素である周辺要素を生成し、前記周辺要素を前記第１の集合の要素として、前記第１の要素に追加する拡張処理部と、
前記第１の集合を基に、当該第１の集合に対応する第２の集合を生成する第２の集合生成部と、
前記第１の集合から前記第２の集合への写像を対応情報として記憶部に登録する登録部と、
を有することを特徴とする対応情報生成システム。
【請求項２】
前記周辺要素は、前記要素に近いほど密になり、前記要素から遠ざかるほど疎となる
ことを特徴とする請求項１に記載の対応情報生成システム。
【請求項３】
前記所定の計算条件に関連する情報は、前記所定の計算条件に対応する実験値、過去の実測値又は仮想値である
ことを特徴とする請求項１に記載の対応情報生成システム
【請求項４】
前記拡張処理部は、
前記第１の集合に対応する前記第２の集合において、既知の要素がある場合、前記第２の集合のうちの既知の要素の変化量が所定の値以上である場合に、前記第２の集合のうちの既知の要素に基づいて、前記第１の集合の要素を新たに生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の対応情報生成システム。
【請求項５】
前記周辺要素を追加された第１の集合から、所定の条件に従って、前記第１の集合の要素を間引く間引処理部を、
さらに有することを特徴とする請求項１に記載の対応情報生成システム。
【請求項６】
計算部が計算を行う際に参照する対応情報を生成する対応情報生成システムが、
所定の計算条件に関連する情報に基づいて生成された要素を含む第１の集合を生成し、
前記第１の集合における要素について、所定の条件を基に、前記要素の周辺の要素である周辺要素を生成し、
前記周辺要素を前記第１の集合の要素として、前記第１の要素に追加し、
前記第１の集合を基に、当該第１の集合に対応する第２の集合を生成し、
前記第１の集合から前記第２の集合への写像を対応情報として記憶部に登録する
ことを特徴とする対応情報生成方法。
【請求項７】
前記周辺要素は、前記要素に近いほど密になり、前記要素から遠ざかるほど疎となる
ことを特徴とする請求項６に記載の対応情報生成方法。
【請求項８】
前記所定の計算条件に関連する情報は、前記所定の計算条件に対応する実験値、過去の実測値又は仮想値である
ことを特徴とする請求項６に記載の対応情報生成方法
【請求項９】
前記対応情報生成システムが、
前記第１の集合に対応する前記第２の集合において、既知の要素がある場合、前記第２の集合のうちの既知の要素の変化量が所定の値以上である場合に、前記第２の集合のうちの既知の要素に基づいて、前記第１の集合の要素を新たに生成する
ことを特徴とする請求項６に記載の対応情報生成方法。
【請求項１０】
前記対応情報生成システムが、
前記周辺要素を追加された第１の集合から、所定の条件に従って、前記第１の集合の要素を間引く
ことをさらに行うことを特徴とする請求項６に記載の対応情報生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの計算プログラムにおいて、一方の計算プログラムが算出した計算結果を、もう一方の計算プログラムが利用するための対応情報を生成する対応情報生成システム及び対応情報生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品全体やコンポーネント全体といったシステム全体の挙動や性能を見積もることを目的に、例えば、特許文献１の記載の技術は、システムに含まれる様々な物理領域の挙動を各々簡素なモデルで表現し、それらを統合し解析を実行する全体統合解析を行っている。【０００３】
このような全体統合解析において、特定の物理領域の挙動が強い非線形性を有し、数理的なモデル化が難しい場合や、特定の物理領域の挙動を３次元構造に忠実にモデル化する必要がある場合等がある。このような場合、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）モデルをベースとした有限要素法による詳細解析を併用する手法がある。そのような手法のひとつとして、例えば、特許文献２に記載の技術が開示されている。特許文献２に記載の技術は、詳細解析において、複数の計算条件に対応する計算結果を予め算出し、その計算結果からマップデータを作成する。そして、特許文献２に記載の技術は、全体統合解析時にマップデータを取り込み、そのマップデータを用いて全体統合解析を行う。また他の方法として、全体統合解析と詳細解析を連成させる方法がある。この手法は、解析結果を送受信するインターフェースを、全体統合解析を行うツールと詳細解析を行うツールとの双方が備え、この双方の装置がインターフェースを介して互いの計算結果を逐次送受信する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７５３３８号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
詳細解析の計算結果からマップデータを生成する手法は、詳細解析の精度において、高精度化の要求が高い程、マップデータの高密度化が必要となる。その結果、マップデータ生成にかかる計算コストが増大するという課題がある。【０００６】
また、詳細解析の計算結果からマップデータを作成する手法は、マップデータを有する全体統合解析において任意の計算条件に対して実施したい場合、マップデータの広範囲化が必要となりマップデータ生成にかかる計算コストが増大するという課題がある。つまり、使用する予定のない範囲のマップデータを生成することになり、無駄な計算コストがかかるという課題がある。【０００７】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、対応情報生成時の負荷を軽減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するため、本発明は、所定の条件に従って第１の集合に含まれる要素の周辺要素を生成し、前記第１の集合に加えた後、第１の集合に対する第２の集合の要素を生成し、第１の集合から第２の集合への写像を対応情報とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対応情報生成時の負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るマップデータ生成システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係るマップデータ生成システムのハードウェア構成例を示す図である。
【図３】本実施形態に係るマップデータ生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る計算処理の結果、出力される値の例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る第１要素拡張処理の詳細な説明をするための図である（その１）。
【図６】本実施形態に係る第１要素拡張処理の詳細な説明をするための図である（その２）。
【図７】本実施形態に係る第２要素拡張処理の概要を示すための模式図である。
【図８】本実施形態に係る拡張処理部における処理の内容を示す図である。
【図９】本実施形態に係るｕ拡張処理の具体例を示す図である。
【図１０】本実施形態に係るμ拡張処理の具体例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る間引処理の具体例を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、プラント、及びプラントを制御する制御系で構成され、プラントの動特性の一部がマップデータ（対応情報）で記述されるような制御系設計シミュレータにマップデータ生成システムを適用した例について説明するが、他のシステムに対して適用してもよい。
【００１２】
［システム構成］
図１は、本実施形態に係るプラント、及びプラントを制御する制御系で構成され、プラントの動特性の一部がマップデータで記述されるような制御系設計シミュレータに対してマップデータ生成システムを適用した場合の構成例を示す図である。
本実施形態におけるマップデータ生成システム（対応情報生成システム）Ｚは、全体統合解析部（第１の集合生成部）１、拡張処理部２、間引処理部３、詳細解析部（第２の集合生成部）４、データ登録部（登録部）５、第１記憶部（記憶部）６、を有している。
【００１３】
全体統合解析部１は、制御系設計シミュレータであり、図１の計算処理部１４とマップデータ７で構成されるプラントモデル１６を含んでいる。プラントモデル１６が制御部１３からの制御指令を受け、マップデータ７を介して出力値を制御部１３に返す構成となっている。また全体統合解析部１は、計算処理部１４の出力の集合と、計算処理部１４の入力の集合を各々Ｕ、Ｙとし、第１要素集合（Ｙ，Ｕ）として拡張処理部２に出力する。
全体統合解析部１については、後記して説明する。
【００１４】
拡張処理部２は、全体統合解析部１から第１要素集合（Ｙ，Ｕ）が入力されると、この第１要素集合（Ｙ，Ｕ）に対して、後記して説明する第１要素拡張処理及び第２要素拡張処理を行う。そして、拡張処理部２は、第２要素拡張処理の結果、出力される第２要素集合（Ｙ，ＵＰ１）を出力する。第２要素拡張処理については、後記して説明する。
【００１５】
間引処理部３は、拡張処理部２が出力した第２要素集合（Ｙ，ＵＰ１）に対して、間引処理を行い、その結果を第３要素集合（Ｙ，ＵＰ）として出力する。間引処理については、後記して説明する。
【００１６】
そして、詳細解析部４は、間引処理部３から入力された第３要素集合（Ｙ，ＵＰ）を基に、詳細解析処理を行い、その結果を第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）として出力する。詳細解析部４の処理は後記して説明する。
【００１７】
データ登録部５は、詳細解析部４が出力した第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）を、ＵＰからＹＰへの写像の形式で第１記憶部６のマップデータ７へ登録する。
第１記憶部６には、前記したように、第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）をＵＰからＹＰへの写像の形式で登録したマップデータ７が格納されている。
なお、Ｕ、ＵＰ１，ＵＰが第１の集合であり、Ｙ，ＹＰが第２の集合である。
【００１８】
全体統合解析部１は、制御部１３、計算処理部（第１の集合生成部）１４、データ取得部１１、第２記憶部１２、変換処理部１５を有している。データ取得部１１は、第１記憶部６からマップデータ７を取得すると、取得したマップデータ７を第２記憶部１２に格納する。
【００１９】
全体統合解析部１における処理は、マップデータ７が生成済みである場合と、マップデータ７が未生成の場合とで処理が異なる。
【００２０】
（マップデータ生成済みである場合）
全体統合解析部１は、外部から計算条件iに対応するプラントモデル１６の制御目標値ｗiを取得し、生成済みのマップデータ７を基に、観測値ηiを出力する。ここで計算条件iとは、例えば過去の制御条件である。
【００２１】
制御部１３は、計算処理部１４が出力した、計算条件iに対応するプラントモデル１６の観測値ηiと、計算条件iに対応するプラントモデル１６の制御目標値ｗiの差である制御指令値ｄiを出力する。計算処理部１４は、計算条件iに対応するマップデータ７の要素ｙiをマップデータ７から取得すると、予め設定されている関数ｆ（・）を用いて、ｕｉ＝ｆ（ｙi，ｄi）を算出する。計算処理部１４は、ｕｉに対応したｙｉをマップデータ７から取得し、ηｉ＝ｓ（ｙｉ）を計算・出力する。以降、制御部１３と、計算処理部１４とは、これらの処理を繰り返す。
ｕｉ、ｙｉの値としては、ｕｉ＝電流、外力、ｙｉ＝外力、応力、ひずみ度等が考えられる。なお後記するように、ｕｉ、ｙｉは、実際にはグラフで示されるものであるが、これに限らず、所定の値であってもよいし、行列等でもよい。
【００２２】
（マップデータ未生成の場合）
変換処理部１５は、予め関数ｇ（・）を備え、計算条件iに関連する信号（過去の実測値や、シミュレーション結果（仮想値）等）ｍiが入力されると、この信号ｍiを関数ｇ（・）で変換した変換信号値ｇ（ｍi）を計算処理部１４へ出力する。
【００２３】
計算処理部１４は、予め設定されている関数ｈ（・）を基に、ｕｉ＝ｈ（ｇ（ｍi），ｄi）を算出する。ここでｄiは、制御部１３から出力された計算条件iにおける制御指令値等である。
計算処理部１４は、マップデータ７を参照し、ｕｉに対応するｙｉが存在する場合（ｙｉが既知である場合）、｛ｙｉ，ｕｉ｝を拡張処理部２に出力する。ｕｉに対するｙｉが存在しない場合（ｙｉが未知である場合）、計算処理部１４は｛φ，ｕｉ｝を拡張処理部２に出力する。なお、「φ」は空であることを示す。つまり計算処理部１４は、実験値又は過去の実測値に基づいて生成された要素（ｕｉ）を含む第１の集合（Ｕ）を生成する。
【００２４】
すべての計算条件ｉについて、｛ｙｉ，ｕｉ｝又は｛φ，ｕｉ｝として拡張処理部２に出力される集合が、前記した第１要素集合（Ｙ，Ｕ）である。
【００２５】
［ハードウェア構成図］
図２は、本実施形態に係るマップデータ生成システムのハードウェア構成例を示す図である。
マップデータ生成システムＺは、詳細解析装置１００、全体統合解析装置２００、拡張処理装置３００、データベース４００を有している。
詳細解析装置１００には、記憶装置１０３に格納されているプログラムがメモリ１０１に展開され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２によって実行されることで、詳細解析部４、データ登録部５が具現化している。また詳細解析装置１００において、送受信装置１０４が他の装置（主にデータベース４００や、拡張処理装置３００）とデータの送受信を行っている。
【００２６】
全体統合解析装置２００には、図１の第２記憶部１２である記憶装置２０３に格納されているプログラムがメモリ２０１に展開され、ＣＰＵ２０２によって実行されることで、全体統合解析部１と、全体統合解析部１を構成するデータ取得部１１、計算処理部１４、変換処理部１５、制御部１３が具現化している。
また全体統合解析装置２００において、送受信装置２０４が他の装置（主にデータベース４００や拡張処理装置３００）とデータの送受信を行っている。
【００２７】
拡張処理装置３００には、記憶装置３０３に格納されているプログラムがメモリ３０１に展開され、ＣＰＵ３０２によって実行されることで、拡張処理部２と間引処理部３が具現化している。
また拡張処理装置３００において、送受信装置３０４が他の装置（主に全体統合解析装置２００や、詳細解析装置１００）とデータの送受信を行っている。
【００２８】
データベース４００は図１の第１記憶部６に相当し、マップデータ７が格納されている。
なお、各装置における各部１〜５，１１，１３〜１５の機能については、図１にて説明済みのため、ここでは説明を省略する。
【００２９】
［マップデータ生成処理］
次に、図３〜図１０を参照して、本実施形態に係るマップデータ生成処理について説明する。
【００３０】
［フローチャート］
図３は、本実施形態に係るマップデータ生成処理の手順を示すフローチャートであり、（ａ）は全体処理の手順を示すフローチャートであり、（ｂ）は第２要素拡張処理の手順を示すフローチャートである。
以降、すべてのｕｉを含む集合Ｕの任意の要素をｕと称し、すべてのｙｉを含む集合Ｙの任意の要素をｙと称することがある。またｕは要素μの集合とし、ｙは要素γの集合であるとする。なお、μはｕｉ毎の集合となっている。つまり、ｕｉから生成される（ｕｉを生成元とする）要素μと、ｕｊから生成される要素μは別の集合に属す。以下、特に断りのない場合、μは、生成元となっているｕｉから生成される集合に属すものとする。γについても同様である。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、まず計算処理部１４が、信号ｍiを用いて、前記した計算処理を行い（Ｓ１０１）、第１要素集合（Ｙ，Ｕ）を算出し、拡張処理部２へわたす。
拡張処理部２は、第１要素集合（Ｙ，Ｕ）のＹのうち、既知のｙがある場合、この既知のｙを用いてｕの拡張を行う第１要素拡張処理を行う（Ｓ１０２）。第１要素拡張処理については、後記して説明する。なお、ステップＳ１０２は省略可能である。
【００３２】
次に、拡張処理部２は、ステップＳ１０１で算出された第１要素集合（Ｙ，Ｕ）、もしくは、ステップＳ１０２の第１要素拡張処理で算出された第１要素集合（Ｙ，Ｕ）に対してｕを拡張し、さらにｕの要素μを拡張する第２要素拡張処理を行い（Ｓ１０３）、第２要素集合（Ｙ，ＵＰ１）を算出する。第２要素拡張処理については、後記して説明する。
さらに、間引処理部３は、第２要素拡張処理の結果算出される第２要素集合（Ｙ，ＵＰ１）のうち、所定の条件に従ってμを間引く間引処理を行い（Ｓ１０４）、第３要素集合（Ｙ，ＵＰ）を算出する。なお、ステップＳ１０４の処理は省略可能である。ステップＳ１０４の処理が省略された場合、第３要素集合（Ｙ，ＵＰ）＝第２要素集合（Ｙ，ＵＰ１）である。
【００３３】
そして、詳細解析部４は、第３要素集合（Ｙ，ＵＰ）のうち、ＵＰの要素（ｕｉ；実際にはμ）を用いて、詳細解析処理を行う（Ｓ１０５）ことで、ＵＰの要素ｕに対応するすべてのｙを算出する。ステップＳ１０５の結果、第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）が算出される。
続いて、データ登録部５は、第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）におけるＵＰからＹＰへの写像として、マップデータ７を第１記憶部６に登録する（Ｓ１０６）。ＵＰからＹＰへの写像は、実際には、集合ＵＰの任意のｕの要素μから、集合ＹＰのｙの要素γへの写像で表される。
【００３４】
（第２要素拡張処理）
図３（ｂ）に示すように、拡張処理部２は、図３（ａ）に示す第２拡張処理（Ｓ１０２）において、ｕの拡張を行うｕ拡張処理（Ｓ２０１）と、ステップＳ２０１の結果を基に、ｕ上の要素であるμの拡張を行うμ拡張処理（Ｓ２０２）を行う。ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理については、後記して説明する。
【００３５】
（計算処理：Ｓ１０１）
図４は、本実施形態に係る計算処理の結果、出力される値の例を示す図である。
図４に示すように、本実施形態においてｕｉは曲線グラフで示される。つまり、計算条件ｉ毎に曲線グラフｕｉが存在する。
ただし、実際の計測値として得られる値は、時間Δｔ毎に得られる曲線グラフｕｉ上の要素μｊ（ｊ＝１，・・・，ｐ）である。以下、すべてのμｊのうち、任意のμｊをμと表記することがある。
ここで、拡張処理部２は、集合Ｕの要素ｕから得られるμのすべてを取得する。
【００３６】
ここで、集合Ｕの要素ｕから得られるμのすべてとは、図４に示すように、すべてのｉについて、ｕｉを離散化幅Δｔで離散化して得られたすべてのμｊのことである。つまり、集合Ｕの要素ｕから得られるμのすべてとは、各要素ｕｉから得られるμｊの、すべてのｉについての集合のことである。
【００３７】
また、図示省略するが、拡張処理部２は、取得されているＹのｙから得られるγのすべてについても同様の処理を行う。つまり拡張処理部２は、Ｙにおけるすべての要素ｙｉ（ｕｉと同様曲線グラフである）を離散化幅Δｔで離散化して得られた値γｊのうち、既知のγｊがあれば、そのすべてを取得する。ただし、ここで、既知のγｊすべてとは、現在分かっているγｊのすべてという意味であり、実際には存在可能なすべてのγｊの一部である。以下、すべてのγｊのうち、任意のγｊをγと表記することがある。
【００３８】
なお、μの一部を基に、詳細解析部４及び全体統合解析部１の連成解析を行い、集合Ｙを算出してもよい。つまりμの一部の要素を基に、詳細解析部４と、全体統合解析部１とが連成計算することでｙの要素γの一部が算出され、拡張処理部２が算出されたγを取得するようにしてもよい。この場合、μの一部を選択するのは、連成計算の時間がかかりすぎないようするためである。
【００３９】
（第１要素拡張処理：Ｓ１０２）
図５、図６は、本実施形態に係る第１要素拡張処理の詳細な説明をするための図である。なお、図５における下段の図は、図４と同様である。
図３（ａ）のステップＳ１０２の第１要素拡張処理において、拡張処理部２は、図５、図６に示す手法で、μの拡張を行う。
すなわち、図５に示すように、詳細解析部４及び全体統合解析部１は、図４で示された離散化幅Δｔでｕｉを離散化して得られたｕの要素μ（ここでは、μ１〜μｐ）の一部であるμ１、μｈ、μｐ−１について、連成解析を行い、それぞれのμに対応するｙの要素γ１、γｈ、γｐ−１を算出する。そして、拡張処理部２は、算出されたγ１、γｈ、γｐ−１と、μ１、μｈ、μｐ−１を基に、図５に示すようにγの変化率（傾き）を算出する。
【００４０】
続いて、拡張処理部２は、図６に示すように、算出されたγの変化率が所定の値以上の場合、変化率に基づいて、μを、少なくとも１つ新たに生成する。具体的には、γの変化率が所定以上の区間内に、新たなμａ、μｂを設定し、ｕｉを生成元とするμの集合に追加し、集合Ｕを定義しなおす。詳細解析部４及び全体統合解析部１は、μａ、μｂに対するγ（γａ、γｂ）を算出してもよいし、しなくてもよい。
【００４１】
なお、図６において拡張処理部２は、γの変化率が所定の値以上のγの区間［γ１、γｈ］の間を等間隔に分割し、その分割点をγａ、γｂとし、γａ、γｂを計算処理部１４へ送る。計算処理部１４はγａ、γｂを基に、対応するμａ、μｂを算出し、算出したμａ、μｂを拡張処理部２へ送る。そして拡張処理部２が、送られたμａ、μｂを集合μに追加し、集合Ｕを定義し直す。
【００４２】
拡張処理部２は、γの変化率が所定の値以上のμの区間［μ１、μｈ］の間を等間隔に分割し、その分割点をμａ、μｂとしてもよい。
【００４３】
つまり、拡張処理部２は、集合Ｕ（第１の集合）に対応する集合Ｙ（第２の集合）において既知の要素（ｙ）がある場合、当該集合Ｙ（第２の集合）のうちの既知の要素（γａ、γｂ）に基づいて、集合Ｕ（第１の集合）の要素（μａ、μｂ）を新たに生成する。そして、拡張処理部２は、新たに生成した要素（μａ、μｂ）を集合Ｕ（第１の集合）に追加する。
より具体的には、拡張処理部２は、集合Ｙ（第２の集合）のうちの既知の要素（γａ，γｂ）の変化量が所定の値以上である場合、集合Ｕ（第１の集合）の要素（μａ、μｂ）を新たに生成する。この生成は、集合Ｙ（第２の集合）のうちの既知の要素（γａ，γｂ）に基づいて行われる。
【００４４】
このように、γの変化率が大きい区間においてμを多く取得することで、γの変化率が大きい区間におけるμを充実させることができる。これにより、γの変化率が大きい区間におけるマップデータ７の要素密度を高めることができる。この結果、マップデータ生成システムＺは、必要な部分について高精度なマップデータ７を生成することが可能となる。
なお前記したように、図５、図６で説明した第１要素拡張処理は省略可能である。
【００４５】
（第２要素拡張処理：Ｓ１０３）
図７〜図１０は、本実施形態に係る第２要素拡張処理の手順を詳細に説明するための図である。
ここでは、集合Ｕのｕのうち、所定の１つについて説明するが、拡張処理部２は、すべてのｕについて図７〜図１０で説明する処理を行う。
【００４６】
図７は、第２要素拡張処理の概要を示すための模式図である。なお、図７においてｕｉ、ｕｉ１、ｕｉ２、ｕｉ３、ｕｉ４、ｕｍ、ｕｎ、ｙｉ、ｙｉ１、ｙｉ２、ｙｉ３、ｙｉ４、ｙｍ、ｙｎは前記したようにグラフであるが、ここでは便宜的に点として示している。
まず拡張処理部２は、図７の上段に示すようなｕｉ、ｕｍ、ｕｎ（これらに対応するｙｉ、ｙｍ、ｙｎは、既知であっても未知であってもよい）に対して、第２要素拡張処理を行う。この結果、ｕｉを拡張した｛ｕｉ、ｕｉ１、ｕｉ２、ｕｉ３、ｕｉ４｝が生成される。ここでは、図示せず、図８、図１０にて後記するように、拡張処理部２は、拡張されたｕそれぞれの要素μについても拡張を行う。
【００４７】
そして、詳細解析部４は、拡張した要素｛ｕｉ、ｕｉ１、ｕｉ２、ｕｉ３、ｕｉ４｝のうち、対応するｙが未知のｕに対してｙを算出することで、｛ｕｉ、ｕｉ１、ｕｉ２、ｕｉ３、ｕｉ４｝に対応する｛ｙｉ、ｙｉ１、ｙｉ２、ｙｉ３、ｙｉ４｝が算出される。なお、｛ｙｉ、ｙｉ１、ｙｉ２、ｙｉ３、ｙｉ４｝の算出は、実際には、｛ｙｉ、ｙｉ１、ｙｉ２、ｙｉ３、ｙｉ４｝上の要素γが算出されることで行われる。
なお、拡張処理部２は、ｕｍ、ｕｎに対しても同様の処理を行うが、煩雑になるのを避けるため、図７では図示省略してある。
【００４８】
このように、拡張されたｕ（μ）と、そのｕ（μ）に対応するｙ（γ）の集合が、詳細解析処理等の後に、第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）となる。そして、データ登録部５（図１）が、ＵＰを始集合、ＹＰを終集合とし、その写像ＵＰ→ＹＰをマップデータ７として第１記憶部６に登録する。具体的には、μのγへの写像がマップデータ７となる。なお、拡張処理部２が出力した結果に対して、間引処理部３が後記するような間引処理を行う場合があるが、図７では間引処理については省略してある。
【００４９】
図８に示すように拡張処理部２は、ｕを拡張するｕ拡張処理部８０１と、μを拡張するμ拡張処理部８０２とを有している。ちなみにｕ拡張処理部８０１とμ拡張処理部８０２とは、図２の拡張処理装置３００における記憶装置３０３に格納されているプログラムが、メモリ３０１に展開され、ＣＰＵによって実行されることで具現化している。
（ｕ拡張処理：Ｓ２０１）
まず、ｕ拡張処理部８０１による、ｕ拡張処理（図３（ｂ）のＳ２０１）について説明する。なお図８において、前記したようにｕはグラフで示されるものだが、ここでは便宜的に点として示している。
【００５０】
ｕ拡張処理部８０１は、ｕｉを平均とした任意の指数分布８１１を生成する。指数分布８１１は、指数分布、正規分布等、平均付近の頻度が大きく、平均から遠ざかるにつれて、頻度が小さくなる分布であれば、指数分布でなくても、どのような分布でもよい。
ここでｕ拡張処理部８０１は、指数分布８１１の頻度の逆数をパラメータとして持ち、このパラメータに関して単調増加する距離関数を定義する。つまりｕ拡張処理部８０１は、指数分布８１１における頻度が大きければ距離が短く、頻度が小さければ距離が長くなる関数を定義する。
【００５１】
続いて、ｕ拡張処理部８０１は、頻度レベル８１２を任意に少なくとも１つ設定し、前記した距離関数によって頻度レベル８１２に応じた距離を算出する。そして、ｕ拡張処理部８０１は、要素ｕｉから前記した距離分離れた場所に位置するＵの要素ｕｉｈを複数生成する。拡張処理部２は、生成された要素ｕｉｈをＵの要素ｕｉの周辺要素の１つに追加することで、集合Ｕを定義し直す。
このようにして、ｕ拡張処理部８０１は、この指数分布８１１の頻度の大きさによって、ｕｉの周辺を定義する。
【００５２】
図８では、ｕ拡張処理部８０１が２つの頻度レベル８１２から、ｕｉを中心に新たに４つの要素ｕｉ１〜ｕｉ４（周辺要素）を生成した例を示している。図８に示すように、周辺要素ｕｉ１〜ｕｉ４は、要素ｕｉに近いほど密になり、要素ｕｉから遠ざかるほど疎となる。
なお図８では、頻度レベル８１２が２つ設定されているが、３つ以上設定されてもよい。
【００５３】
ここで、図９を参照して、ｕ拡張処理をより具体的に説明する。
図９において、実線で示されているグラフがｕｉを示すグラフである。そして、破線で示されている各グラフが新たに生成されたｕｉ１〜ｕｉ４を示すグラフである。ｕｉ１〜ｕｉ４の各グラフは、図８で説明した手順により、ｕｉを平均とする指数分布８１１に従って生成されるグラフである。
【００５４】
（μ拡張処理：Ｓ２０２）
ｕ拡張処理部８０１によるｕ拡張処理（図３（ｂ）のＳ２０１）の後、μ拡張処理部８０２がｕ拡張処理の結果を用いてμ拡張処理（図３（ｂ）のＳ２０２）を行う。
ここでμｊは、図４で示すように、要素ｕｉ上の一点である。図８に示すように、μ拡張処理部８０２は、μｊを平均とした任意の指数分布８２１を生成する。なお指数分布８２１は、平均の頻度が大きく平均から遠ざかるにつれて頻度が小さくなる分布であれば、指数分布でなくてもよい。続いてμ拡張処理部８０２は、ｕ拡張処理部８０１と同様に指数分布８２１の頻度の逆数をパラメータとして持ち、このパラメータに対して単調増加する距離関数を定義する。そしてμ拡張処理部８０２は、頻度レベル８２２を任意に、少なくとも１つ設定する。次にμ拡張処理部８０２は、前記した距離関数によって頻度レベル８２２に応じた距離を算出する。そして、μｊから前記した距離分離れた場所に位置する要素μｊｈを複数生成する。
これらの要素μｊｈをμの集合に含めることで集合Ｕを定義し直す。
このようにして、μ拡張処理部８０２は、指数分布８２１の頻度の大きさによってμｊの周辺要素を定義する。
【００５５】
図８は、μ拡張処理部８０２が、ｕｉ上の要素μｊを中心に新たに４つの要素μｊ１〜μｊ４が生成され、それらがμｊの周辺要素として新たに追加されることで、Ｕが定義し直されることを示している。
なお、図８では、頻度レベル８２２が２つ設定されているが、３つ以上設定されてもよい。
【００５６】
図１０を参照して、μ拡張処理の具体例について説明する。なお図１０は、図９の一部を拡大したものである。
まずμ拡張処理部８０２は、ｕｉ上の要素であるμｊについて、指数分布８２１（図８）を設定する。そしてμ拡張処理部８０２は、図８で説明した手法に従ってμｊの周辺要素μｊ１〜μｊ４を生成し、μの集合へ追加する。このとき、μ拡張処理部８０２は、ｕｉを生成元とするμの集合に生成したμｊ１〜μｊ４を属させる。なお、図１０における破線で示す円１００１は、図８で示す指数分布８２１と頻度レベル８２２との交線を示している。
【００５７】
同様に、μ拡張処理部８０２は、ｕ拡張処理（Ｓ２０１）において生成されたｕｉ１〜ｕｉ４に対しても同様の処理を行う。
この結果、μｊ１の周辺要素μｊ１１〜μｊ１４、μｊ２の周辺要素μｊ２１〜μｊ２４、μｊ３の周辺要素μｊ３１〜μｊ３４、μｊ４の周辺要素μｊ４１〜μｊ４４が生成される。
図１０に示すように、周辺要素μｊ１１〜μｊ１４、μｊ２１〜μｊ２、μｊ３１〜μｊ３４、μｊ４１〜μｊ４４は、要素μｊ１、μｊ２、μｊ３、μｊ４に近いほど密になり、要素μｊ１、μｊ２、μｊ３、μｊ４から遠ざかるほど疎となる。
そして、μ拡張処理部８０２は、μ拡張処理で生成した各μ（μｊ１１〜μｊ１４、μｊ２１〜μｊ２、μｊ３１〜μｊ３４、μｊ４１〜μｊ４４）を、生成元となっているｕから生成されたμの集合に追加する。例えば、μｊ１１〜μｊ１４は、ｕｉ１から生成されるμの集合に追加される。同様に、μｊ２１〜μｊ２は、ｕｉ２から生成されるμの集合に追加される。μｊ３１〜μｊ３４、μｊ４１〜μｊ４４についても同様である。
【００５８】
このように、周辺要素を要素に近いほど密にし、要素から遠ざかるほど疎とすることで、所定の計算条件に関連する情報の近傍部分に対するマップデータ７の精度を高める。このようにすることで、効率的なマップデータ７の生成が可能となる。
【００５９】
以降、このように生成されたｕの集合をＵ１、μの集合をＮ１と称する。なお、ここでのμの集合とは、すべてのｕから生成されたμの集合である。
続いて、拡張処理部２は、Ｕ１とＮ１との和集合を算出する。この和集合は、各ｕｉとその周辺要素ｕｉｈ、及びｕｉ、ｕｉｈ上のμの集合となる。この和集合が図１等におけるＵＰ１である。そして、拡張処理部２は、和集合ＵＰ１を間引処理部３へ送る。なお、この和集合ＵＰ１と、拡張処理部２が全体統合解析から取得したｙの集合Ｙとを合わせたものが、図１の第２要素集合（Ｙ，ＵＰ１）である。
このように、拡張処理部２は、集合Ｕ（第１の集合）における個々の要素（ｕ，μ）について、所定の条件に基づいて、要素の周辺の要素である周辺要素（ｕｉ１〜ｕｉ４，μｊ１１〜μｊ１４、μｊ２１〜μｊ２、μｊ３１〜μｊ３４、μｊ４１〜μｊ４４）を生成する。その後、拡張処理部２は、周辺要素を集合Ｕ（第１の集合）の要素として、集合Ｕ（第１の要素）に追加する。
【００６０】
（間引処理：Ｓ１０４）
図１１は、本実施形態に係る間引処理の具体例を示す図である。
間引処理部３は、拡張処理部２が出力した和集合ＵＰ１におけるμから所定の要素を間引く間引処理を行う。
間引処理部３は、例えば、μにおける要素間の互いの距離に関するしきい値を定義する。そして、間引処理は、μの互いの距離がしきい値以上となるようμの間引きを行う。つまり、間引処理部３は、各μ間の距離を定義し、その距離が閾値以下となるμを削除する。要するに、間引処理部３は、所定の条件に従って、μを削除する。
【００６１】
間引処理の他の例として、所定範囲内に入るμが所定数以下となるように、μの間引きを行ってもよい。
図１１の例では、間引処理部３が、所定範囲内に入るμが所定数以下となるように、μｊ２２、μｊ１、μｊ４、μｊ３３（図１１中で「×」印がついている要素）を間引いた例である。
なお、本実施形態では、μを削除するが、これに限らず、ｕも削除対象としてもよい。
【００６２】
間引処理部３は、間引処理を行ったｕとμによる集合ＵＰを、集合Ｙとともに出力する（図１の第３要素集合（Ｙ，ＵＰ））。つまり、間引処理部３は、周辺要素を追加された集合ＵＰ１（第１の集合）から、所定の条件に従って第１の集合の要素（ｕ、μ）を間引く。
このように、間引処理部３による間引処理を行うことで、詳細解析部４おける詳細解析で用いる集合Ｕｐの要素密度が必要以上に高くなることを回避できる。これにより、マップデータ生成システムＺは、詳細解析部４の計算コストを適切にすることができる。
【００６３】
（詳細解析処理：Ｓ１０５）
詳細解析部４は、集合ＵＰにおける各μに対して、詳細解析を行い、各μに対応するすべてのγを算出する。詳細解析処理で算出されたすべてのγを含む集合が、図１におけるＹＰである。なお、詳細解析は既知の技術であるので、ここでは、詳細な説明を省略する。この結果、間引処理部３から出力された要素集合ＵＰと、詳細解析部４が算出した要素集合ＹＰとをあわせた第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）が出力される。
つまり、詳細解析部４は、集合ＵＰ（第１の集合）を基に、集合ＵＰ（第１の集合）に対応する第２の集合（ＹＰ）を生成する
【００６４】
（データ登録処理：Ｓ１０６）
そして、データ登録部５は、ＵＰを始集合、ＹＰを終集合とする写像として、マップデータ７を第１記憶部６に登録する。具体的には、μのγへの写像がマップデータ７として第１記憶部６に登録される。
【００６５】
以上の処理をまとめると、本発実施形態におけるマップデータ生成システムＺにおける全体統合解析部１が、複数の計算条件iに関連する情報ｍi（実験値、過去の実績値、シミュレーション結果等）から第１要素集合（Ｙ，Ｕ）を算出する。そして、拡張処理部２が、第１要素集合（Ｙ，Ｕ）の各要素について、平均から離れるほど粗になる確率分布等をもちいて、要素を追加することで、第２要素集合（Ｙ，ＵＰ１）を生成する。そして、間引処理部３が、ＵＰ１の要素を間引くことで、第３要素集合（Ｙ，ＵＰ）を生成する。続いて、詳細解析部４が、第３要素集合（Ｙ，ＵＰ）を基に、詳細解析を行い、詳細解析結果として第４要素集合（ＹＰ，ＵＰ）を算出する。そして、データ登録部５が、ＵＰを始集合とし、ＹＰを終集合とする写像をマップデータ７として登録する
つまり、データ登録部５が、集合ＵＰ（第１の集合）から集合ＹＰ（第２の集合）への写像をマップデータとして第１記憶部６に登録する。
【００６６】
このようにすることで、実際の実績値や、実験値（ｍi）や、シミュレーション結果に基づいて、実際に使用した値の近傍付近についてのマップデータ７が生成され、使用する可能性が低い箇所についてはマップデータ７の生成を省略することができる。これにより、マップデータ７生成時の負荷を軽減することができる。
【００６７】
また、本実施形態におけるマップデータ生成システムＺは、図５、図６で示すようにｙ（γ）の変化の概略を把握し、その変化率が高い区間のマップデータ７の密度を高める。これにより、これにより、マップデータ生成システムＺは、γの変化率が大きい区間におけるマップデータ７の要素密度を高めることができ、必要な部分について高精度なマップデータ７を生成することが可能となる。
【００６８】
（別の実施形態例）
図１２は、本実施形態に係る別の例を示す図である。
本実施形態において、μ拡張処理部８０２は、図１０に示すように、指数分布８２１（図８）と、頻度レベル８２２（図８）との交線それぞれにおいて、２つずつμの周辺要素を取得しているが、図１２に示すように４つずつ取得してもよい。
また、４つに限らず、１つでもよいし、３つや、５つ以上としてもよい。
なお、対応情報として本実施形態では、マップデータ７を用いているが、この他にもテーブルや、関数等が用いられてもよい。
【００６９】
なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００７０】
また、前記した各構成、機能、各部１〜５，１１，１３〜１５、第１記憶部６、第２記憶部１２等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ１０２，２０２，３０２（図２）等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリ１０１，２０１，３０１（図２）や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【００７１】
１      全体統合解析部（第１の集合生成部）
２      拡張処理部
３      間引処理部
４      詳細解析部（第２の集合生成部）
５      データ登録部（登録部）
６      第１記憶部（記憶部）
７      マップデータ（対応情報）
１１    データ取得部
１２    第２記憶部
１３    制御部
１４    計算処理部（第１の集合生成部）
１５    変換処理部
Ｚ      マップデータ生成システム（対応情報生成システム）
【図１】
2015037133.tif 000003
【図２】
2015037133.tif 000004
【図３】
2015037133.tif 000005
【図４】
2015037133.tif 000006
【図５】
2015037133.tif 000007
【図６】
2015037133.tif 000008
【図７】
2015037133.tif 000009
【図８】
2015037133.tif 000010
【図９】
2015037133.tif 000011
【図１０】
2015037133.tif 000012
【図１１】
2015037133.tif 000013
【図１２】
2015037133.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月12日(2014.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去の制御条件を含む所定の計算条件に基づいて行われた計算結果に関連する情報に基づいて生成された関数グラフ上の値を要素とする第１の集合を生成する第１の集合生成部と、
前記第１の集合における個々の要素について、前記関数グラフの周辺の関数グラフを生成した後、前記要素に近いほど密になり、前記要素から遠ざかるほど疎となるよう生成された周辺の関数グラフ上の値である周辺要素を生成し、前記周辺要素を前記第１の集合の要素として、前記第１の集合に追加する拡張処理部と、
前記第１の集合の要素を基に、当該第１の集合の要素における関数曲線上の点に対応付けられる値である前記第２の集合における要素を生成することで、前記第１の集合に対応する第２の集合を生成する第２の集合生成部と、
前記第１の集合の要素と、前記第１の集合の要素に対応付けられている前記第２の集合における要素との対応関係を、前記第１の集合から前記第２の集合への写像とした対応情報として記憶部に登録する登録部と、
を有することを特徴とする対応情報生成システム。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記所定の計算条件に関連する情報は、前記所定の計算条件に対応する実験値、過去の実測値又は仮想値である
ことを特徴とする請求項１に記載の対応情報生成システム
【請求項４】
前記拡張処理部は、
前記第１の集合に対応する前記第２の集合において、既知の値としての要素がある場合、前記第２の集合のうちの前記既知の要素の変化量が所定の値以上である場合に、前記第２の集合のうちの既知の要素に基づいて、前記第１の集合の要素における前記値を新たに生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の対応情報生成システム。
【請求項５】
前記周辺要素を追加された第１の集合において、前記第１の集合における各要素としての前記値の間の距離が所定の閾値以上となるよう、前記第１の集合の要素を間引く間引処理部を、
さらに有することを特徴とする請求項１に記載の対応情報生成システム。
【請求項６】
計算部が計算を行う際に参照する対応情報を生成する対応情報生成システムが、
過去の制御条件を含む所定の計算条件に基づいて行われた計算結果に関連する情報に基づいて生成された関数グラフ上の値を要素とする第１の集合を生成し、
前記第１の集合における要素について、前記関数グラフの周辺の関数グラフを生成した後、前記要素に近いほど密になり、前記要素から遠ざかるほど疎となるよう生成された周辺の関数グラフ上の値である周辺要素を生成し、
前記周辺要素を前記第１の集合の要素として、前記第１の集合に追加し、
前記第１の集合の要素を基に、当該第１の集合の要素における関数曲線上の点に対応付けられる値である前記第２の集合における要素を生成することで、前記第１の集合に対応する第２の集合を生成し、
前記第１の集合の要素と、前記第１の集合の要素に対応付けられている前記第２の集合における要素との対応関係を、前記第１の集合から前記第２の集合への写像とした対応情報として記憶部に登録する
ことを特徴とする対応情報生成方法。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
前記所定の計算条件に関連する情報は、前記所定の計算条件に対応する実験値、過去の実測値又は仮想値である
ことを特徴とする請求項６に記載の対応情報生成方法
【請求項９】
前記対応情報生成システムが、
前記第１の集合に対応する前記第２の集合において、既知の値としての要素がある場合、前記第２の集合のうちの前記既知の要素の変化量が所定の値以上である場合に、前記第２の集合のうちの既知の要素に基づいて、前記第１の集合の要素における前記値を新たに生成する
ことを特徴とする請求項６に記載の対応情報生成方法。
【請求項１０】
前記対応情報生成システムが、
前記周辺要素を追加された第１の集合において、前記第１の集合における各要素としての前記値の間の距離が所定の閾値以上となるよう、前記第１の集合の要素を間引く
ことをさらに行うことを特徴とする請求項６に記載の対応情報生成方法。
【国際調査報告】
2015037133.tif 000015
2015037133.tif 000016