‫ڐ‬測自動制御学会

東北支൉

第 208 回研究集会(2003.05.22)

資料番号 208-11

材料ࠟ験テストベンチ知ࡀ統合システムの開発

Development of Information Integration Systemfor System Safety Benchmark Facility
◯宇佐美純

辻元洋典

‫ݗ‬橋信 北村正晴

◯Jun Usami, Yosuke Tsujimoto, Makoto Takahashi and Masaharu Kitamura
東北大学 大学院 工学研究科

量子エネルギー工学専攻

Department of Quantum Science and Energy Engineering, Tohoku University
Keywords: 安全裕度テストベンチ(System Safety Benchmark Facility), 実験者支援システム(Experimenter support system), クライアント-サーバフレームワーク (Client-server framework),情報技術 (Information Technology), オンライン‫ڐ‬測システム(On-line measurement system)
連絡先：〒980-8579仙台市ো葉区荒巻字ো葉01 東北大学大学院工学研究科量子エネルギー工学専攻
北村研究室

宇佐美純, Tel/Fax(022)217-7921, E-mail:jusa@luke.qse.tohoku.ac.jp

られる。本研究では、実験データや論文デ

1.緒ۗ
原子力プラントは安全性、信頼性確保のータを対象とした知ࡀ統合システムの基本ため年に一度はプラントを停止し定期点検プラットフォームの実現を目的とし、知ࡀすることが義務付けられている。また、稼情報を蓄積するための基盤の構築および、動中には目視点検が毎日行われている。し実験データを対象にしたデータ管理システ

かし、ସ期運用に従い、材料の経年劣化にムの構築を目標にしている。知ࡀ統合シス

֬因するトラブルは依然として少数ながらテムは様々な知ࡀ情報を体系化して保存し発生しており、‫ݗ‬経年化における更なる安ており、必要とする知ࡀ情報を的確に提供全性の確保が必要とされている。そこで、することができる。

過去のプラント故障やプラント安全研究の知ࡀを効率的に利用することが重要視されている

1,2)

2.手法

。問題ӕ決において、་似する問知ࡀ統合システムは、研究者が知ࡀ情報題に対し経験事例を活用することは、様々を共有化し、自由に取得するための基盤での分野で広く活用されている。しかし、情ある。知ࡀ統合システムの概念図を図 1 に報の整理z統合化の取り組みは分析などの中示す。利用者は Web ブラウザを介して場所

心的な研究ほど行われておらず、研究者間を選ばす自由に知ࡀ情報を取得することがにおける更なる共有化が望まれている

3,4,5)。

できる。また知ࡀ情報取得だけではなく、そのため、情報の共有化や知ࡀ統合のため登཈に際してもインターネットを用いるこのプラットフォームの必要性が‫ݗ‬いと考えとにより、最新の知ࡀ情報をシステム内に保存することが可能である。利用者の要求は文字情報、画像情報など異なる形態を持った知ࡀである。知ࡀ統合システムは利用者の要求に従い知ࡀ情報を簡単かつ効率的

Corrosion mode
Stress Corrosion Cracking
Active Path Corrosion
External Stress Corrosion Cracking
Transgranular Stress Corrosion Crackingに統合システム内に登཈を行う必要がある。
また、利用者の意図を可能な限り考慮した知ࡀ情報検索を提供する必要がある。
知ࡀ情報は異なる形態を持っているため、Intergranular Stress Corrosion Cracking
Irradiation Assisted Stress Corrosion Cracking
Tarnish Repute
Hydrogen Embitterment
Pitting
Corrosion Fatigue
Crevice Corrosion
Intergranular Corrosion

システムは体系化した形で保存を行い、研究者が要求する知ࡀ情報を的確に提供する必要がある。本研究では、キーワードによ図 2 基本知ࡀ構造る体系化を行っている。各分野には知ࡀ体系を表現するキーワードが存在していると2.2 対象システム考えられる。これらのキーワードは内包関本システムの一൉として実験データの情係をもっており、階層構造をとっている。

報収集という機能を付加している。これはこの階層構造を本研究では「基本知ࡀ構造」

各‫ڐ‬測装置から実験データを自動的に取得と呼ぶ(図 2)。キーワードと知ࡀ情報の関連し、共同研究者間の情報交換を効率よく進付けは登཈の段階でシステムが自動的に行めることを目的としている。対象にした実う。

験は、東北大学に属する三つの研究室が共膨大な量の知ࡀ情報を考えた場合、利用同で行う実験である。この実験では、各研者ごとに全文検索を行うことは೪常に効率究室が共通の実験装置を用いて、各々に目が悪く時間もかかる。また、文章の知ࡀ情的を掲げ実験を行っている。複数の研究室報だけではなく様々な形態の知ࡀ情報が存が合同で実験を行っているが、‫ڐ‬測は各々在するので、検索手法においてはキーワーで行っているため、データの共有化の必要ド検索を基本手法として採用した。利用者性は‫ݗ‬いと考えられる。

が入力したキーワードと基本知ࡀ構造を比実験の内容は、沸௨水型原子力発஢所の水Ԕし、適合した基本知ࡀ構造の൉分に関連環境下においてのき裂進展に関する研究であ付けされている知ࡀ情報を結果として利用る。またそれに伴って水環境がどのように変者に提供する。結果、検索時間の短縮化やわっていくかを評価するものである。プロテ

階層構造をとっていることから関連項目のクター内൉にࠟ験片を০置し、荷重負荷を掛検索も容易に行うことができる。

けるとともに水ࡐ調整を行った‫ݗ‬温水をࠟ験片内൉に送り出し、‫ݗ‬温水を循環させる。このようなループを作ることにより、原子力発஢所の環境を再現し、‫ݗ‬温‫ݗ‬圧環境での応力腐॒割れを促進する。ࠟ験は応力腐॒割れが生じࠟ験片外表൉まで割れが進展するまで行なわれる。一ヶ月以上のସ期にわたる実験であり、大量のデータが収集される。

図 1 知ࡀ統合システム概念図

3.実装

3.2 プロトタイプ

3.1 ‫ڐ‬測システム

知ࡀ統合システムの実装について述べる。

‫ڐ‬測システムの構成を図 2 に示す。‫ڐ‬測

本研究で構築したプロトタイプシステムを

システムは A/D 変換器,‫ڐ‬測用モジュール,デFission(Fracture Information Service for Sharing

ータ管理モジュール,データベース,WEB サ

Knowledge on Global Network)と呼ぶ。プローバから成り立っている。実験データは A/Dトタイプを構築するにあたり、対象の知ࡀ変換器を通じて、決められたサンプリング情報として以下のものを採用した。

周波数のもと‫ڐ‬測用モジュールにより‫ڐ‬測される。
‫ڐ‬測機器から A/D 変換器までは BNCケーブルを用い、また A/D 変換器から‫ڐ‬測z実験データ
システム安全裕度テストベンチ‫ڐ‬測データ
z論文データ

用モジュールまでは光ケーブルで接続され国際会議 APCFS & ATEM'01 の予稿集(PDFている。‫ڐ‬測用モジュールでは、バックア形式)

ップ用にデータを複製し、イントラネット

基本知ࡀ構造として材料に関する腐॒モを用いてデータ管理モジュールにデータをードを用いた。キーワードを入力すること送信している。さらに、WEB サーバがユーにより、それに関連する論文と実験データザの要求に応じて、データベースに保存さが出力としてඉされる。基本知ࡀ構造は階れたデータの取得z表示を行う。

層構造をとっているため、キーワードに適データ収集および公開機能に加え、関連合した情報だけではなく、それに関連した機能として本システムに異常‫ڒ‬告機能を付クラスの情報も取得できる。論文データは加している。これはモニタリングしている検索結果画面よりダウンロードすることが‫ڐ‬測データ中で異常が認められた場合に、できる（図 3）。実験データに関してはどの஢子メールを発信する仕組みである。微小ような環境で何を対象にした実験を行ったな変化を捉え、実験者に対して異常が進展か一目でわかるようになっている（図 4）。

する前に‫ڒ‬告を発することは、システムのまた、何種་かの実験データの中から一つ安全を考える上で必要な機能であると考え選択することにより、その実験データのグる。

ラフ表示や FFT を用いたデータの変換および表示を実現している（図 5）。

システム安全裕度テストベンチ
A/D 変換機‫ב‬測用モジュール[WE7000(横河ૣ機)] (LabVIEW6.1[National Instruments])

BNCケーブル

Data¢ Backupデータ‫ב‬測¢(OS:Windows2000)

OpticalFiber論文データの結果

イントラネットデータ管理モジュール(Java:J2SDK1.4.1[Sun Microsystems,Inc])¢データ受信¢データベースへ保存¢実験者への異常‫ד‬告の発信論文タイトル
著者名
出典

インターネット
利用者
論文の詳細

データベース(PostgreSQL,ver. 7.2)

¢データの保存Webサーバ

論文の概要
論文のダウンロード(Apache Web Server,ver1.3.27+ Apache Jakarta Tomcat ver.4.0.3 )¢利用者への実験データの送信(OS:FreeBSD release4.5)

図 4 Fission 検索例（論文データ）
図 3 ‫ڐ‬測システム構成

究者に対して提供する基本機能を有した基盤の構築を行うことができた。
今後、‫ڐ‬測や登཈により大量のデータの実験データの結果実験データのタイトル
実験の代表者
実験が行なわれた機関
実験データの表示収集・蓄積が予想される。しかし、巨大なデータベースを対象にして、有用な情報を効率よく発見することは困難である。そのため、利用者の要求に従った情報を効率よく提供することにより、データベースからの知ࡀ発見を容易に行うことが期待される。
本研究は文൉省中核的研究拠点(COE)形成プ
ログラム(COE research-11CE2003)の支援を受

図 5 Fission 検索例（実験データ）けて行われている。
4.参考文献1) M.Takahashi,Y.Tsujimoto,M.Kitamura:

ADatabase-Mining Approach to Envisioningof Material Degradation Modes in Severe
Environment
Proceedings of APCFS & ATEM '01,The
Japan Society of Mechanical Engineers
No.01-203 (2001),p1074-p1079
2) 仲ૌ善雄,他：事例ベース推論による০備異常診断：人工知能学会全国大会(第 7回),743(1993)
図 6 Fisson 検索例（実験データの処理）

3) 合金データベース
http://atlas.tokyo.jst.go.jp/

3.結ۗ
知ࡀ統合システムの基本的枠組みの構築
および実験データの効率的な取得を実現するシステム構築について取り組んだ。知ࡀ統合システムのプロトタイピングを行い、知ࡀ統合システム開発の目的として০定した基本的な機能について確認した。論文データと実験データの 2 つのデータを用いて、異なる形態のデータを一つの枠組みで保存することが可能であることを実証した。実験データ‫ڐ‬測システムとの連携より、最新の実験データを他の知ࡀ情報と関連付け研4) 岩田修一：材料データシステム-目的とӀ題-、日本機会学会誌、89.817(1985)、
p1335
5) ステ ンレ ス‫ ݒ‬便覧ス テン レス 協会 編

第三版、日刊工業新聞社(1995)