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公開番号2024071195
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022182021
出願日2022-11-14
発明の名称情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラム
出願人株式会社東芝
代理人個人,個人,個人
主分類G06F 11/34 20060101AFI20240517BHJP(計算;計数)
要約【課題】効率的に監視対象の状態を検知することを可能にする情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】本実施形態に係る情報処理装置は、監視対象の複数の動作の遷移を表す遷移データに基づいて、前記監視対象に対するセンサの第1波形を前記複数の動作に対応する複数の区間に分割し、前記第1波形における前記複数の区間の部分波形に基づき、前記監視対象の状態に関する第1推定モデルを生成する、処理部を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
監視対象の複数の動作の遷移を表す遷移データに基づいて、前記監視対象に対するセンサの第１波形を前記複数の動作に対応する複数の区間に分割し、前記第１波形における前記複数の区間の部分波形に基づき、前記監視対象の状態に関する第１推定モデルを生成する、処理部
を備えた情報処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１波形に対応する前記監視対象の状態は、正常の状態であり、
前記第１推定モデルは、前記監視対象に異常または異常予兆があるかを推定するモデルである
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記遷移データは、前記複数の動作が遷移するタイミングを表す情報を含み、
前記処理部は、前記複数の動作の遷移のタイミングに対応する時刻で前記第１波形を分割する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記遷移データは、前記複数の動作の重みを表す重み情報を含み、
前記処理部は、前記重み情報に基づいて、前記複数の区間から１つ以上の区間を選択し、選択した前記区間の前記部分波形に基づき、前記第１推定モデルを生成する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記監視対象の前記センサの第２波形と、前記第１推定モデルとに基づき、前記監視対象の状態を推定する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記区間ごとに前記監視対象の状態に関する第２推定モデルを生成し、
前記処理部は、前記遷移データに基づき前記第２波形を前記複数の動作に対応する複数の区間に分割し、前記第２波形における前記区間ごとの部分波形と、前記区間ごとの前記第２推定モデルとに基づき、前記監視対象の状態を推定する
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記第２推定モデルは、前記監視対象の状態の判定用の波形であり、
前記処理部は、前記第２波形における前記区間ごとの前記部分波形と、前記区間ごとの前記第２推定モデルとの類似度に基づき、前記監視対象の状態を推定する
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記遷移データは、前記複数の動作の重みを表す重み情報を含み、
前記類似度に、前記重み情報によって重み付けし、重み付けされた前記類似度に基づき、前記監視対象の状態を推定する
請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記類似度は、前記第２波形における前記区間ごとの前記部分波形と、前記区間ごとの前記判定用の波形とによって囲まれる領域の面積に基づいている
請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記処理部は、前記区間ごとの前記類似度に基づきスコアを算出し、前記スコアに基づき、前記監視対象の状態を推定する
請求項９に記載の情報処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
設備の保守において、設備（監視対象）の挙動を示す波形をセンサ等で取得し、波形に設備の異常または異常が発生する予兆（異常予兆）が含まれる場合、異常が拡大または発生する前に対処することで設備が機能不全に陥ることを防いでいる。この際、正常状態の設備に特有な挙動を示す波形パターン（正常波形パターン）を予め生成しておき、通常運転中の設備の挙動を示す波形と照らし合わせることで、異常または異常予兆の検知を行っている。適切な正常波形パターンが生成できないと、設備が正常に動作しているにも係わらず、異常または異常予兆を誤検出する可能性がある。
【０００３】
多数の設備を保守する場合には、設備の数だけセンサを用意し、全ての設備にセンサを設置することが望ましいが、高コスト化してしまうため、安価で簡易なセンサを用いることが望ましい。しかしながら、安価なセンサは性能が低く、検出する波形に揺らぎが生じ易い。そのため、適切な正常波形パターンを生成するためにはより多くの学習用データ（学習波形）が必要になる。
【０００４】
また、所定の条件下で緊急停止する等、設備によっては発生する頻度が低く、また発生するタイミングもランダムな動作が含まれる場合があり、このような動作が学習波形に含まれると、適切に学習が行えず、正常波形パターンを生成することが困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－４５３２５号公報
特開２０２０－１６９０９５号公報
特許第５１６１６４５号
特許第４６８６５０５号
特開２００９－００３５３４号公報
特開２００７－１６１３９９号公報
【非特許文献】
【０００６】
A.Yamaguchi et al.,“Development of advanced AI technologies for condition diagnosis of high voltage switchgear in substations.”, Power System transformation including active distribution session, CIGRE 2022 Kyoto Symposium 2022.
井手剛、杉山将、「異常検知と変化検知」、講談社、2015．
Angus Dempster et al.,“MiniRocket:A Very Fast(Almost) Deterministic Transform for Time Series Classification.”In Proceedings of the 27th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD), pp.248-257, 2021.
D.Hallac et al.,“Toeplitz inverse covariance-based clustering of multivariate time series data.”, In Proceedings of the 23rd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD), ,pp.215-223, 2017.
S.Maya et al., “Lag-Aware Multivariate Time-Series Segmentation.”, In Proceedings of SIAM International Conference on Data Mining (SDM), pp.622-630, 2020.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、効率的に監視対象の状態を推定することを可能にする情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る情報処理装置は、監視対象の複数の動作の遷移を表す遷移データに基づいて、前記監視対象に対するセンサの第１波形を前記複数の動作に対応する複数の区間に分割し、前記第１波形における前記複数の区間の部分波形に基づき、前記監視対象の状態に関する第１推定モデルを生成する、処理部を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る情報処理システムを示すブロック図。
正常波形の一例を示す図。
波形整形後の正常波形の一例を示す図。
波形切り出し部が行う処理を説明する図。
遷移データの一例を示す図。
遷移データの別の表現を示す図。
遷移グラフの一例を示す図。
遷移グラフに基づいて分割された学習波形を示す図。
対象区間候補を示す図。
正常波形パターンの一例を示す図。
第１実施形態に係る情報処理装置の学習時における処理のフローチャート。
スコア算出部が行う処理の一例を示す図。
第１実施形態に係る情報処理装置の診断時における処理のフローチャート。
リスタート動作を考慮した遷移データの一例を示す図。
リスタート動作を考慮した遷移データの別の表現を示す図。
リスタート動作を考慮した遷移グラフの一例を示す図。
リスタート動作を考慮した遷移グラフに基づいて分割された学習波形を示す図。
第２実施形態に係る情報処理システムを示すブロック図。
第２実施形態に係る情報処理装置の学習時における処理のフローチャート。
第３実施形態に係る情報処理システムを示すブロック図。
第３実施形態に係る情報処理装置の学習時における処理のフローチャート。
各実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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