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公開番号2024158012
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072787
出願日2023-04-26
発明の名称学習装置、推定装置、推定システム、学習方法、推定方法及びプログラム
出願人株式会社インバックス
代理人個人,個人,個人
主分類E02D 3/12 20060101AFI20241031BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】ソイルセメントの配合試験に要する期間を短縮可能にすること。
【解決手段】学習制御部は、ソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、複数種類の配合ケースそれぞれのソイルセメントの第一期間経過後の強度である第一期間強度及び第一期間よりも長い第二期間経過後の強度である第二期間強度とを示す教師データを用いて、強度推定モデルを機械学習により学習する。推定部は、強度推定モデルに、第二期間強度推定対象のソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、1以上の配合ケースの第一期間強度とを入力し、入力した固化材量及び含水量の複数種類の配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度の出力を得る。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
ソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第一期間経過後の強度である第一期間強度及び前記第一期間よりも長い第二期間経過後の強度である第二期間強度とを示す教師データを用いて、複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、１以上の前記配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力とし、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度を出力する強度推定モデルを機械学習により学習する学習制御部、
を備える学習装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記教師データはさらに固化材の種類の情報を含み、
前記学習制御部は、固化材の種類と、複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、１以上の前記配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力とし、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度を出力する強度推定モデルを機械学習により学習する、
請求項１に記載の学習装置。
【請求項３】
ソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第一期間経過後の強度である第一期間強度及び前記第一期間よりも長い第二期間経過後の強度である第二期間強度とを示す教師データを用いて学習された強度推定モデルに、第二期間強度推定対象の複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、第二期間強度推定対象の前記複数種類の配合ケースのうち１以上の配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力することにより、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度の出力を得る推定部、
を備える推定装置。
【請求項４】
前記教師データはさらに固化材の種類の情報を含み、
前記推定部は、前記強度推定モデルに、固化材の種類と、第二期間強度推定対象の複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、第二期間強度推定対象の前記複数種類の配合ケースのうち１以上の配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力することにより、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度の出力を得る、
請求項３に記載の推定装置。
【請求項５】
ソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第一期間経過後の強度である第一期間強度及び前記第一期間よりも長い第二期間経過後の強度である第二期間強度とを示す教師データを用いて、複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、１以上の前記配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力とし、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度を出力する強度推定モデルを機械学習により学習する学習制御部と、
前記強度推定モデルに、第二期間強度推定対象の複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、第二期間強度推定対象の前記複数種類の配合ケースのうち１以上の配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力することにより、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度の出力を得る推定部と、
を備える推定システム。
【請求項６】
ソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第一期間経過後の強度である第一期間強度及び前記第一期間よりも長い第二期間経過後の強度である第二期間強度とを示す教師データを用いて、複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、１以上の前記配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力とし、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度を出力する強度推定モデルを機械学習により学習する学習ステップ、
を有する学習方法。
【請求項７】
ソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第一期間経過後の強度である第一期間強度及び前記第一期間よりも長い第二期間経過後の強度である第二期間強度とを示す教師データを用いて学習された強度推定モデルに、第二期間強度推定対象の複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、第二期間強度推定対象の前記複数種類の配合ケースのうち１以上の配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力することにより、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度の出力を得る推定ステップ、
を有する推定方法。
【請求項８】
コンピューターを、
請求項１又は請求項２に記載の学習装置として機能させるためのプログラム。
【請求項９】
コンピューターを、
請求項３又は請求項４に記載の推定装置として機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、学習装置、推定装置、推定システム、学習方法、推定方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
世界的な異常気象のため、土砂災害が頻発している。近年、これらの災害復旧現場においては、従来施工されていたコンクリートの砂防堰堤（砂防ダム）に代えて現地の土砂を材料として強固に固結させた砂防ソイルセメントによる砂防堰堤が多く採用されている。
【０００３】
この工法は、地盤改良工で従来施工されているソイルセメント工法と異なり、土石流等で流出した土砂や工事で発生する残土を主な材料として施工する工法である。砂防ソイルセメント工法では、所定の強度を満たすように、材料特性に合わせた固化材（セメント等）の種類や量、含水設定等の適切な配合設計を行うことが非常に重要とされている。この配合設計を行うため、配合試験が行われる。
【０００４】
一般的な砂防ソイルセメントの配合試験の概要は次のとおりである。
（１）５００ｋｇ～６００ｋｇ土砂を現地で採取し、ＪＩＳ規格の土質試験を実施後、基本的に９種類の配合ケースを検討する。
（２）試験室で、９種類の各配合ケースについて供試体を６本ずつ、合計５４本の供試体を作成する。
（３）各配合ケースについて、３本の供試体の７日強度、３本の供試体の２８日強度を測定し、それらの結果を解析して適切な示方配合を決定する。
（４）（３）において得られた結果が要求品質を満足しない場合、再度配合ケースを検討し、（２）から追加試験を実施し、その結果を解析して適切な示方配合を決定する。
【０００５】
一方で、砂防ソイルセメントの強度が目標強度以上であることを早期に判定する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－９０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、配合試験では、要求品質を満足する試験結果が得られるまで追加試験を繰り返し実施する。しかし、１回の配合試験は少なくとも２８日強度を得るための期間を要することに加え、試験のための土砂が不足した場合には、再び現地の土砂を採取しなければならない。また、特許文献１の技術では、所定の養生温度で所定時間、供試体を蒸気養生した後に強度の計測を行う。従って、供試体の蒸気養生が可能な施設へ土砂を運んで試験を行う必要があった。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ソイルセメントの配合試験に要する期間の短縮を可能にする技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、ソイルセメントの複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第一期間経過後の強度である第一期間強度及び前記第一期間よりも長い第二期間経過後の強度である第二期間強度とを示す教師データを用いて、複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、１以上の前記配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力とし、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度を出力する強度推定モデルを機械学習により学習する学習制御部、を備える学習装置である。
【００１０】
本発明の一態様は、上述の学習装置であって、前記教師データはさらに固化材の種類の情報を含み、前記学習制御部は、固化材の種類と、複数種類の配合ケースそれぞれの固化材量及び含水量と、１以上の前記配合ケースのソイルセメントの第一期間強度とを入力とし、入力された前記固化材量及び前記含水量の複数種類の前記配合ケースそれぞれのソイルセメントの第二期間強度を出力する強度推定モデルを機械学習により学習する。
（【００１１】以降は省略されています）

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