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公開番号2024072905
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-29
出願番号2022183769
出願日2022-11-17
発明の名称設計支援装置
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人開知
主分類G06F 30/10 20200101AFI20240522BHJP(計算;計数)
要約【課題】物理現象の予測を高速に行うことが可能な設計支援装置を提供する。
【解決手段】設計支援装置は、設計物の形状に関する情報を取得する情報取得部と、前記情報から前記設計物の形状の陰関数表現と前記陰関数表現に対応する特徴量とを生成する生成部と、入力が空間座標の値および前記生成部により生成された前記特徴量であり、損失関数が前記生成部により生成された前記陰関数表現に依存し設計物の形状に関する物理現象を表現する微分方程式であり、出力が前記微分方程式の近似解であるネットワークモデルを機械学習により生成する学習部と、前記ネットワークモデルによって推論された前記微分方程式の近似解を出力する近似解出力部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
設計物の形状に関する情報を取得する情報取得部と、
前記情報から前記設計物の形状の陰関数表現と前記陰関数表現に対応する特徴量とを生成する生成部と、
入力が空間座標の値および前記生成部により生成された前記特徴量であり、損失関数が前記生成部により生成された前記陰関数表現に依存し前記設計物の形状に関する物理現象を表現する微分方程式であり、出力が前記微分方程式の近似解であるネットワークモデルを機械学習により生成する学習部と、
前記ネットワークモデルによって推論された前記微分方程式の近似解を出力する近似解出力部と、
を備える設計支援装置。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
請求項１に記載の設計支援装置において、
前記近似解出力部により出力された前記微分方程式の近似解に基づき前記設計物の形状を最適化する最適化部を更に備える設計支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の設計支援装置において、
前記設計物の製造性に関する設計パラメータを記憶する記憶部を更に備え、
前記最適化部は、前記近似解出力部により出力された前記微分方程式の近似解および前記記憶部に記憶されている前記設計パラメータに基づき前記設計物の形状を最適化する設計支援装置。
【請求項４】
請求項１に記載の設計支援装置において、
前記学習部が前記機械学習に用いる前記微分方程式は、物理量を変数とする偏微分方程式である設計支援装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、設計者が設計パラメータ、目的変数、および制約条件を設定した上で形状の最適化を行う形状最適化技術が知られている。特許文献１には、設計者の熟練度に依存しない設計パラメータの設定を行う形状最適化技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１４９８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、特に流体などの非線形現象の数値シミュレーションに多大な時間を必要とするという問題があった。
【０００５】
本発明は、物理現象の予測を高速に行うことが可能な設計支援装置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】
【０００６】
本発明の一態様による設計支援装置は、設計物の形状に関する情報を取得する情報取得部と、前記情報から前記設計物の形状の陰関数表現と前記陰関数表現に対応する特徴量とを生成する生成部と、入力が空間座標の値および前記生成部により生成された前記特徴量であり、損失関数が前記生成部により生成された前記陰関数表現に依存し設計物の形状に関する物理現象を表現する微分方程式であり、出力が前記微分方程式の近似解であるネットワークモデルを機械学習により生成する学習部と、前記ネットワークモデルによって推論された前記微分方程式の近似解を出力する近似解出力部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、物理現象の予測を高速に行うことが可能な設計支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る設計支援装置のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る設計支援装置の機能的な構成を模式的に示すブロック図である。
図３は、形状生成部の動作を示す模式図である。
図４は、設計対象の周囲物理空間および設計対象の陰関数表現を説明するための模式図である。
図５Ａは、コード特徴量１を入力とした推論を行った際の結果を示す模式図である。
図５Ｂは、コード特徴量１とは異なるコード特徴量２を入力とした推論を行った際の結果を示す模式図である。
図６は、本発明の第１の実施形態に係る設計支援装置の処理手順を示すフローチャートである。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る設計支援装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１～図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る設計支援装置について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る設計支援装置１００のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。第１の実施形態に係る設計支援装置１００は、入力部１０１、出力部１０２、および演算処理部１０３を備える。演算処理部１０３は入力部１０１および出力部１０２に接続されている。これらの各部は互いに物理的に接続されていてもよいし、インターネットやイントラネットなどのネットワークを介して論理的に接続されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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