(57)【要約】【課題】最適化を行う際の計算量を減らすことができる最適化装置を提供することを目的とする。【解決手段】物理量と説明変数との関係を表すモデル式に、説明変数の候補値を代入して候補値に対する物理量を求める物理量算出部１２と、モデル式に基づいて求められた、説明変数と物理量との傾きの関係を表す式、に候補値を代入して候補値に対する物理量の傾きの値を求める傾き算出部１４と、候補値に対する物理量の値について、当該物理量の値と目標値との開きの度合いを示す第１評価値を求める第１評価値決定部１３と、候補値に対する物理量の傾きの値について、当該物理量の傾きの値と目標値との開きの度合いを示す第２評価値を求める第２評価値決定部１５と、複数の候補値について求められた第１評価値と第２評価値とに基づいて物理量を適切な値とする説明変数の値を決定する適値決定部１６と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2009076014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
説明変数の値に応じて決まる物理量が最適な値になるように、前記説明変数の値を求める最適化装置において、
前記物理量と前記説明変数との関係を表すモデル式に、前記説明変数の候補値を代入して前記候補値に対する前記物理量を求める物理量算出手段と、
前記モデル式に基づいて求められた、前記説明変数と前記物理量との傾きの関係を表す式、に前記候補値を代入して前記候補値に対する前記物理量の傾きの値を求める傾き算出手段と、
前記候補値に対する前記物理量の値について、当該物理量の値と目標値との開きの度合いを示す第１評価値を求める第１評価値決定手段と、
前記候補値に対する前記物理量の傾きの値について、当該物理量の傾きの値と目標値との開きの度合いを示す第２評価値を求める第２評価値決定手段と、
複数の前記候補値について求められた前記第１評価値と前記第２評価値とに基づいて前記物理量を適切な値とする前記説明変数の値を決定する適値決定手段と、
を備えることを特徴とする最適化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の最適化装置であって、
前記物理量算出手段は、前記物理量に対して外乱となる誤差因子の複数の条件毎に、前記候補値を前記モデル式に代入して前記候補値に対する前記物理量をそれぞれ求め、
前記傾き算出手段は、前記複数の条件毎に、前記候補値を前記傾きの関係を表す式に代入して前記候補値に対する前記物理量の傾きの値をそれぞれ求め、
前記第１評価値決定手段は、前記複数の条件毎に、前記候補値に対する前記物理量の値についての前記第１評価値をそれぞれ求め、
前記第２評価値決定手段は、前記複数の条件毎に、前記候補値に対する前記物理量の傾きの値についての前記第２評価値をそれぞれ求め、
前記候補値について前記複数の条件毎にそれぞれ求められた前記第１評価値と前記第２評価値とに基づいて、それらの評価値の前記誤差因子の条件変化に対するばらつきを示す値を求めるばらつき算出手段と、
前記ばらつき算出手段によって求められたばらつきを示す値と目標値との開きの度合いを示す第３評価値を求める第３評価値決定手段と、を更に備え、
前記適値決定手段は、複数の前記候補値について前記複数の条件毎にそれぞれ求められた前記第１評価値及び前記第２評価値と、複数の前記候補値についてそれぞれ求められた前記第３評価値と、に基づいて、前記物理量を適切な値とする前記説明変数の値を決定することを特徴とする最適化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の最適化装置であって、
前記第１評価値決定手段は、前記候補値に対する前記物理量の値が目標値に近づくにつれて前記適値決定手段において前記候補値がより選択されるように、かつ前記物理量の値に対して直線的に定められた第１評価値関数を用いて前記第１評価値を決定することを特徴とする最適化装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の最適化装置であって、
前記第１評価値決定手段は、前記候補値に対する前記物理量の値が目標値に近づくにつれて前記適値決定手段において前記候補値がより選択されるように、かつ前記物理量の値が目標値に近づくにつれてその傾きが大きくなるように定められた第１評価値関数を用いて前記第１評価値を決定することを特徴とする最適化装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の最適化装置であって、
前記第１評価値決定手段は、前記候補値に対する前記物理量の値が目標値に近づくにつれて前記適値決定手段において前記候補値がより選択されるように、かつ前記物理量の値が目標値に近づくにつれてその傾きが小さくなるように定められた第１評価値関数を用いて前記第１評価値を決定することを特徴とする最適化装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の最適化装置であって、
前記第２評価値決定手段は、前記候補値に対する前記物理量の傾きの値が目標値に近づくにつれて前記適値決定手段において前記候補値がより選択されるように、かつ前記傾きの値に対して直線的に定められた第２評価値関数を用いて前記第２評価値を決定することを特徴とする最適化装置。
【請求項７】
請求項１から５の何れか１項に記載の最適化装置であって、
前記第２評価値決定手段は、前記候補値に対する前記物理量の傾きの値が目標値に近づくにつれて前記適値決定手段において前記候補値がより選択されるように、かつ前記傾きの値が目標値に近づくにつれてその傾きが大きくなるように定められた第２評価値関数を用いて前記第２評価値を決定することを特徴とする最適化装置。
【請求項８】
請求項１から５の何れか１項に記載の最適化装置であって、
前記第２評価値決定手段は、前記候補値に対する前記物理量の傾きの値が目標値に近づくにつれて前記適値決定手段において前記候補値がより選択されるように、かつ前記傾きの値が目標値に近づくにつれてその傾きが小さくなるように定められた第２評価値関数を用いて前記第２評価値を決定することを特徴とする最適化装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の最適化装置であって、
前記候補値に対する前記物理量の傾きの値の目標値はゼロであることを特徴とする最適化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、説明変数の値に応じて決まる物理量が最適な値になるような説明変数の値を求める最適化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、説明変数と物理量との関係を表すモデル式に、説明変数の複数の候補値をそれぞれ代入して複数の物理量を求め、その中で最も目標値に近い物理量とする候補値を最適な説明変数の値として決定し、その値を最適な設計値として採用するという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、最適な設計値として得られた説明変数の値が、例えば設計許容誤差の範囲内で変化した場合は、それに応じて物理量も変化する。このときの物理量の変化が大きいと、変化後の物理量は目標値から大きくずれてしまうため、物理量の安定性の観点からはその変化は極力小さいことが好ましい。一方、物理量の応答性の観点から、説明変数の値の変化に対する物理量の変化はある程度あった方が望ましいというような場合も考えられる。
【０００４】
そこで、複数の候補値毎に、候補値に対する物理量と、その候補値を所定の範囲内で変化させた値に対する物理量と、それらの物理量のばらつきと、をそれぞれ求め、それらに基づいて、物理量及びばらつきがそれぞれの目標値に近くなるような候補値を最適な説明変数の値として決定するという手法が行われていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２５３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記手法では、候補値に対する物理量の他に、その候補値を所定の範囲内で変化させた値に対する物理量と、それらの物理量のばらつきと、を複数の候補値毎に新たに求め、それらに基づいて、最適な説明変数の値を決定している。上記手法によれば、最適な説明変数の値を決定する際の計算量が多くなり、最適化に要する時間やコストが増大してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、説明変数の値に応じて決まる物理量が最適な値になるように、前記説明変数の値を求める最適化装置において、物理量と説明変数との関係を表すモデル式に、説明変数の候補値を代入して候補値に対する物理量を求める物理量算出手段と、モデル式に基づいて求められた、説明変数と物理量との傾きの関係を表す式、に候補値を代入して候補値に対する物理量の傾きの値を求める傾き算出手段と、候補値に対する物理量の値について、当該物理量の値と目標値との開きの度合いを示す第１評価値を求める第１評価値決定手段と、候補値に対する物理量の傾きの値について、当該物理量の傾きの値と目標値との開きの度合いを示す第２評価値を求める第２評価値決定手段と、複数の前記候補値について求められた第１評価値と第２評価値とに基づいて物理量を適切な値とする説明変数の値を決定する適値決定手段と、を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、最適化の際の計算量を減らすことができ、最適化に要する時間やコストを削減できる。
【０００８】
本発明の最適化装置であって、物理量算出手段は、物理量に対して外乱となる誤差因子の複数の条件毎に、候補値をモデル式に代入して候補値に対する物理量をそれぞれ求め、傾き算出手段は、複数の条件毎に、候補値を傾きの関係を表す式に代入して候補値に対する物理量の傾きの値をそれぞれ求め、第１評価値決定手段は、複数の条件毎に、候補値に対する物理量の値についての第１評価値をそれぞれ求め、第２評価値決定手段は、複数の条件毎に、候補値に対する物理量の傾きの値についての第２評価値をそれぞれ求め、候補値について複数の条件毎にそれぞれ求められた第１評価値と第２評価値とに基づいて、それらの評価値の誤差因子の条件変化に対するばらつきを示す値を求めるばらつき算出手段と、ばらつき算出手段によって求められたばらつきを示す値と目標値との開きの度合いを示す第３評価値を求める第３評価値決定手段と、を更に備え、適値決定手段は、複数の候補値について複数の条件毎にそれぞれ求められた第１評価値及び第２評価値と、複数の候補値についてそれぞれ求められた第３評価値と、に基づいて、物理量を適切な値とする説明変数の値を決定することもできる。
【０００９】
本発明の最適化装置であって、第１評価値決定手段は、候補値に対する物理量の値が目標値に近づくにつれて適値決定手段において候補値がより選択されるように、かつ物理量の値に対して直線的に定められた第１評価値関数を用いて第１評価値を決定することができる。また、第１評価値決定手段は、候補値に対する物理量の値が目標値に近づくにつれて適値決定手段において候補値がより選択されるように、かつ物理量の値が目標値に近づくにつれてその傾きが大きくなるように定められた第１評価値関数を用いて第１評価値を決定することができる。そうすると、物理量の値をより重要視して最適化を行うことができる。さらに、第１評価値決定手段は、候補値に対する物理量の値が目標値に近づくにつれて適値決定手段において候補値がより選択されるように、かつ物理量の値が目標値に近づくにつれてその傾きが小さくなるように定められた第１評価値関数を用いて第１評価値を決定することもできる。そうすると、物理量の値がある程度目標値に近い場合には、傾きの値をより重要視して最適化を行うことができる。
【００１０】
本発明の最適化装置であって、第２評価値決定手段は、候補値に対する物理量の傾きの値が目標値に近づくにつれて適値決定手段において候補値がより選択されるように、かつ傾きの値に対して直線的に定められた第２評価値関数を用いて第２評価値を決定することができる。また、第２評価値決定手段は、候補値に対する物理量の傾きの値が目標値に近づくにつれて適値決定手段において候補値がより選択されるように、かつ傾きの値が目標値に近づくにつれてその傾きが大きくなるように定められた第２評価値関数を用いて第２評価値を決定することができる。そうすると、傾きの値をより重要視して最適化を行うことができる。さらに、第２評価値決定手段は、候補値に対する物理量の傾きの値が目標値に近づくにつれて適値決定手段において候補値がより選択されるように、かつ傾きの値が目標値に近づくにつれてその傾きが小さくなるように定められた第２評価値関数を用いて第２評価値を決定することもできる。そうすると、傾きの値がある程度目標値に近い場合には、物理量をより重要視して最適化を行うことができる。また、本発明の最適化装置であって、候補値に対する物理量の傾きの値の目標値はゼロであることが好適である。これにより、物理量の安定性を考慮して最適化を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、最適化を行う際の計算量を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る最適化装置の概略構成を示す図である。最適化装置１０は、候補値設定部１１と、物理量算出部１２と、第１評価値決定部１３と、傾き算出部１４と、第２評価値決定部１５と、適値決定部１６と、を備える。
【００１３】
候補値設定部１１は、説明変数の複数の候補値を設定する。複数の候補値は、制約条件の範囲内で任意に設定される。物理量算出部１２は、説明変数と物理量との関係を示すモデル式に候補値を代入して、その候補値に対する物理量の値を求める。傾き算出部１４は、説明変数と物理量との傾きの関係を表す式に候補値を代入して、その候補値に対する物理量の傾きの値を求める。
【００１４】
ここで、モデル式及び傾きを表す式の求め方について説明する。図２は、説明変数の値を実験的に変化させて得られた物理量の値のデータである。図２のＸ１，Ｘ２は説明変数を示しており、Ｙ１，Ｙ２は物理量を示している。
【００１５】
図２に示すデータに基づき、説明変数と物理量との関係を表す予測モデル式を求める。例えば、応答曲面法を用いて求められたモデル式を次の式（１）及び式（２）に示す。
Ｙ１＝Ｘ１2＋２Ｘ２2−９Ｘ１−１０Ｘ２−２Ｘ１Ｘ２＋８４・・・（１）
Ｙ２＝−２Ｘ１2−Ｘ２2＋５Ｘ１＋５Ｘ２＋２Ｘ１Ｘ２＋１８・・・（２）
【００１６】
式（１）及び式（２）で表されたモデル式を、Ｘ１及びＸ２でそれぞれ偏微分することにより、説明変数Ｘ１，Ｘ２に対する物理量Ｙ１，Ｙ２の傾きを表す式をそれぞれ求める。そのようにして求められた傾きを表す式を次の式（３）及び式（４）に示す。
【００１７】
∂Ｙ１／∂Ｘ＝（（２Ｘ１−９−２Ｘ２）／σx1，（４Ｘ２−１０−２Ｘ１）／σx2）・・・（３）
∂Ｙ２／∂Ｘ＝（（−４Ｘ１＋５＋２Ｘ２）／σx1，（−２Ｘ２＋５＋２Ｘ１）／σx2）・・・（４）
【００１８】
σx1及びσx2は、図２における説明変数Ｘ１，Ｘ２のそれぞれのデータの標準偏差である。式（３）においては、モデル式（１）をＸ１で偏微分した式をσx1で除し、モデル式（１）をＸ２で偏微分した式をσx2で除して、傾きの単位を無次元化している。式（４）も同様にして傾きの単位を無次元化している。本実施形態においては、σx1＝σx2＝１．７３である。
【００１９】
物理量算出部１２は、候補値設定部１１によって設定されたＸ１及びＸ２の候補値を、モデル式（１）及び（２）に代入して、その候補値に対する物理量Ｙ１及びＹ２の値を求める。そのようにして、物理量算出部１２は、異なる複数の候補値毎に、候補値に対する物理量の値をそれぞれ求める。また、傾き算出部１４は、候補値設定部１１によって設定されたＸ１及びＸ２の候補値を、傾きを表す式（３）及び（４）に代入して、そのＸ１及びＸ２の候補値に対する物理量Ｙ１及びＹ２の傾きの値を求める。そのようにして、傾き算出部１４は、異なる複数の候補値毎に、候補値に対する傾きの値をそれぞれ求める。
【００２０】
なお、モデル式や傾きを表す式は、物理量算出部１２や傾き算出部１４が、候補値に対する物理量の値や傾きの値を求めるときに利用できるものであればよく、例えば、最適化装置１０内でモデル式や傾きを表す式を求めて、それらの式を最適化装置１０内に記憶しておくという態様であってもよい。また、例えば、予め実験等によってモデル式や傾きを表す式を求めて、それらの式を最適化装置１０内に記憶させておくという態様であってもよい。また、例えば、予め実験等によって求められたモデル式や傾きを表す式を記録媒体や他の装置内に記憶させておき、物理量算出部１２や傾き算出部１４が物理量の値や傾きの値を求めるときに、それらの式を記録媒体や他の装置から読み出すという態様であってもよい。
【００２１】
第１評価値決定部１３は、物理量算出部１２によって求められた物理量の値に対する評価値を決定する。先ず、物理量Ｙ１の値の評価値の決定方法について説明する。本実施形態においては、物理量Ｙ１の値は３０より小さければよく、２５以下であれば十分に目標達成とする。このとき、Ｙ１の値が３０以上のときの評価値を０とし、２５以下のときの評価値を１とする。図３は、物理量Ｙ１と評価値との関係を表すグラフである。評価値は、物理量Ｙ１に対して直線的に定められている。図３に示すように、Ｙ１の値が２５に近づくほど、評価値は１に近づく。第１評価値決定部１３は、図３のグラフに基づいて、物理量算出部１２によって求められた物理量Ｙ１の値に対する評価値を決定する。
【００２２】
次に、物理量Ｙ２の値の評価値の決定方法について説明する。本実施形態においては、物理量Ｙ２の値は３５より大きければよく、４０以上であれば十分に目標達成とする。このとき、Ｙ２の値が３５以下のときの評価値を０とし、４０以上のときの評価値を１とする。図４は、物理量Ｙ２と評価値との関係を表すグラフである。評価値は、物理量Ｙ２に対して直線的に定められている。図４に示すように、Ｙ２の値が４０に近づくほど、評価値は１に近づく。第１評価値決定部１３は、図４のグラフに基づいて、物理量算出部１２によって求められた物理量Ｙ２の値に対する評価値を決定する。なお、図３及び４に示される、物理量Ｙ１，Ｙ２とそれぞれの評価値との関係は、第１評価値決定部１３がそのデータを記憶していてもよいし、他の装置がそのデータを記憶していて、評価値を決定する際に、第１評価値決定部１３が他の装置からそのデータを読み出し、そのデータに基づいて評価値を決定するという態様であってもよい。
【００２３】
第１評価値決定部１３は、候補値に対する物理量Ｙ１の値の評価値と、その候補値に対する物理量Ｙ２の値の評価値と、を平均した値を第１評価値として決定する。このときの平均の取り方は、算術平均でもよいし、幾何平均であってもよい。第１評価値決定部１３は、各候補値毎に第１評価値をそれぞれ決定する。
【００２４】
第２評価値決定部１５は、傾き算出部１４によって求められた傾きの値に対する評価値を決定する。先ず、説明変数Ｘ１，Ｘ２に対する物理量Ｙ１の傾きの値に対する評価値の決定方法について説明する。本実施形態においては、説明変数Ｘ１，Ｘ２に対する物理量Ｙ１の傾きの値が０であれば十分に目標達成とする。説明変数Ｘ１，Ｘ２に対する物理量Ｙ１の傾きの値が０に近いほど、説明変数Ｘ１，Ｘ２の変化に対する物理量Ｙ１の変化も小さくなり、物理量の安定性の観点から望ましいためである。第２評価値決定部１５は、傾き算出部１４によって求められた傾きの値を角度で表し、その角度が０のときの評価値を１とし、その角度が９０度のときの評価値を０とする。傾きの値と角度との関係は、次の式（５）及び式（６）で表される。
θ１＝ｔａｎ-1（∂Ｙ１／∂Ｘ１）・・・（５）
θ２＝ｔａｎ-1（∂Ｙ１／∂Ｘ２）・・・（６）
【００２５】
図５は、傾きの角度と評価値との関係を表すグラフである。評価値は、傾きの角度に対して直線的に定められている。図５に示すように、傾きの角度が０に近づくほど、評価値は１に近づく。第２評価値決定部１５は、図５のグラフに基づいて、説明変数Ｘ１の候補値に対する物理量Ｙ１の傾きの値と説明変数Ｘ２の候補値に対する物理量Ｙ１の傾きの値についての評価値をそれぞれ求める。そして、それらの評価値を平均した値を、説明変数Ｘ１，Ｘ２の候補値に対する物理量Ｙ１の傾きの値の評価値として決定する。このときの平均の取り方は、算術平均でもよいし、幾何平均であってもよい。
【００２６】
次に、説明変数Ｘ１，Ｘ２に対する物理量Ｙ２の傾きの値に対する評価値の決定方法について説明する。本実施形態においては、説明変数Ｘ１，Ｘ２に対する物理量Ｙ２の傾きの値が０であれば十分に目標達成とされる。上記と同様に、第２評価値決定部１５は、図５のグラフに基づいて、説明変数Ｘ１の候補値に対する物理量Ｙ２の傾きの値と説明変数Ｘ２の候補値に対する物理量Ｙ２の傾きの値についての評価値をそれぞれ求める。そして、それらの評価値を平均した値を、説明変数Ｘ１，Ｘ２の候補値に対する物理量Ｙ２の傾きの値の評価値として決定する。このときの平均の取り方は、算術平均でもよいし、幾何平均であってもよい。なお、本実施形態においては、傾きの値の目標値を０としているが、これに限らず、物理量の応答性等を考慮して目標値を決定することもできる。また、図５に示される、傾きの角度と評価値との関係は、第２評価値決定部１５がそのデータを記憶していてもよいし、他の装置がそのデータを記憶していて、評価値を決定する際に、第２評価値決定部１５が他の装置からそのデータを読み出し、そのデータに基づいて評価値を決定するという態様であってもよい。
【００２７】
第２評価値決定部１５は、説明変数Ｘ１，Ｘ２の候補値に対する物理量Ｙ１の傾きの値の評価値と、その候補値に対する物理量Ｙ２の傾きの値の評価値と、を平均した値を第２評価値として決定する。このときの平均の取り方は、算術平均でもよいし、幾何平均であってもよい。第２評価値決定部１５は、各候補値毎に第２評価値をそれぞれ決定する。
【００２８】
適値決定部１６は、候補値に対する第１評価値とその候補値に対する第２評価値とを平均した値を総合評価値として決定し、各候補値毎に総合評価値をそれぞれ求める。そのようにして求められた複数の総合評価値のうち、その値が最も１に近いときの候補値を、最適な説明変数の値として決定する。すなわち、物理量が目標値に近く、かつ、物理量の傾きの値が０に近くなるような候補値を、最適な説明変数の値として決定する。
【００２９】
本実施形態においては、候補値に対する物理量の他に、その候補値に対する物理量の傾きの値を考慮に入れた総合評価値に基づいて最適な説明変数の値を決定している。かかる構成によれば、従来のように、候補値に対する物理量の他に、その候補値を所定の範囲内で変化させた値に対する物理量と、それらの物理量のばらつきと、を新たに求める必要はなく、従来に比べて計算量を減らすことができる。これにより、最適化に要する時間やコストを削減できる。
【００３０】
また、本実施形態においては、物理量の値が目標値に近づくにつれて、評価値は１に近づくが、これに限らず、評価値は物理量の値と目標値との開きの度合いを示すものであればよい。例えば、物理量の値が目標値に近づくにつれて評価値は０に近づくという態様であってもよい。また、本実施形態においては、傾きの値が目標値に近づくにつれて、評価値は１に近づくが、これに限らず、評価値は傾きの値と目標値との開きの度合いを示すものであればよい。例えば、傾きの値が目標値に近づくにつれて評価値は０に近づくという態様であってもよい。そして、候補値毎にそれぞれ求められた総合評価値のうち、その値が最も０に近いときの候補値を最適な説明変数の値として決定するという態様であってもよい。
【００３１】
また、本実施形態においては、物理量の値又は傾きの角度と、評価値と、の関係を表す関数は直線的に定められているが、これに限らず、例えば図６の実線で示すように、傾きの角度が目標値である０に近づくにつれてその関数の傾きが大きくなるように定められていてもよい。かかる態様によれば、傾きの角度が目標値に近くない場合は、傾きの角度と評価値との関係が直線的に定められている場合に比べて評価値が小さくなる。そうすると、物理量が目標値に近くても、傾きの角度が目標値に近くない場合は、総合評価値が大きな値になりにくい傾向となる。この場合は、傾きの値をより重要視して、最適な説明変数の値を求めることができる。
【００３２】
また、例えば図６の点線で示すように、傾きの角度が目標値である０に近づくにつれてその関数の傾きが小さくなるように定められていてもよい。かかる態様によれば、傾きの角度がある程度目標値に近い場合は、傾きの角度の変化に対する評価値の変化は、傾きの角度と評価値との関係が直線的に定められている場合に比べて小さくなる。そうすると、傾きの角度がある程度目標値に近い場合は、物理量が目標値に近いか否かによって総合評価値の値が左右される。この場合は、物理量の値をより重要視して、最適な説明変数の値を求めることができる。
【００３３】
なお、物理量の値と評価値との関係についても同様に、物理量の値が目標値に近づくにつれてその関数の傾きが大きくなるように定められていてもよいし、物理量の値が目標値に近づくにつれてその関数の傾きが小さくなるように定められていてもよい。
【００３４】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は、例えば外気温度等の物理量に対して外乱となる誤差因子の条件変化に対する安定性を考慮して最適化を行う装置に適用することもできる。図７は、本発明の別の実施形態に係る最適化装置の概略構成を示す図である。本実施形態においては、第３評価値決定部１７が追加されており、その他の構成は上述した実施形態と同一であるため、重複する部分については説明を省略する。
【００３５】
本実施形態においては、誤差因子は外気温度であり、その温度条件は４０℃、５０℃、６０℃の３条件とする。候補値設定部１１は、複数の候補値を設定する。物理量算出部１２は、温度条件毎に、各候補値をモデル式に代入して物理量の値をそれぞれ求める。傾き算出部１４は、温度条件毎に、各候補値を傾きを表す式に代入して傾きの値をそれぞれ求める。
【００３６】
第１評価値決定部１３は、温度条件毎に、各候補値に対する物理量の値についての第１評価値をそれぞれ求め、第２評価値決定部１５は、温度条件毎に、各候補値に対する傾きの値についての第２評価値をそれぞれ求める。第３評価値決定部１７は、図８に示すように、各候補値に対する第１評価値と第２評価値との平均値（平均評価値）Ｎ（０≦Ｎ≦１）を、各温度条件毎に求める。
【００３７】
第３評価値決定部１７は、各候補値毎に、温度条件の変化に対する平均評価値Ｎのばらつきをそれぞれ求める。ばらつきを示す指標としては、例えば標準偏差を用いることができる。標準偏差は、その値が大きくなるほどばらつきの度合いが大きいということを示し、その値が０のときは、ばらつきが全く無いということを示す。第３評価値決定部１７は、各候補値毎に求められたばらつきの値（標準偏差の値）に対する評価値をそれぞれ決定する。以下、この評価値を第３評価値と呼ぶ。ばらつきの値が小さいほど、温度条件の変化によって物理量が受ける影響は少なく安定性が高いといえるため、本実施形態においては、ばらつきの値が０であれば十分に目標達成とされる。本実施形態においては、ばらつきの値が０のときの第３評価値を１とする。第３評価値とばらつきの値との関係を示す関数は直線的に定めることもできるし、ばらつきの値が目標値に近づくにつれて、その関数の傾きが大きくなる又は小さくなるように定めることもできる。
【００３８】
適値決定部１６は、温度条件毎にそれぞれ求められた、候補値に対する平均評価値、の各値の平均値と、その候補値に対する第３評価値と、を平均した値を総合評価値として決定する。適値決定部１６は、各候補値毎に総合評価値をそれぞれ求める。そのようにして求められた複数の総合評価値のうち、その値が最も１に近いときの候補値を、最適な説明変数の値として決定する。
【００３９】
なお、本実施形態に係る最適化装置は、様々な技術分野の製品の設計に用いることができる。例えば、車両のフレームの設計に用いることもできるし、半導体の設計に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係る最適化装置の概略構成図である。
【図２】説明変数の値を設計範囲内で任意に変化させて得られた物理量の値のデータ    である。
【図３】物理量Ｙ１と評価値との関係を表すグラフである。
【図４】物理量Ｙ２と評価値との関係を表すグラフである。
【図５】傾きの角度と評価値との関係を表すグラフである。
【図６】傾きの角度と評価値との関係の別の実施例を表すグラフである。
【図７】別の実施形態に係る最適化装置の概略構成図である。
【図８】誤差因子の複数の条件毎にそれぞれ求められた、候補値に対する第１評価値    と第２評価値との平均値（平均評価値）を示す表である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  最適化装置、１１  候補値設定部、１２  物理量算出部、１３  第１評価値決定
部、１４  傾き算出部、１５  第２評価値決定部、１６  適値決定部、１７  第３評価
値決定部。
【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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