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公開番号2025022169
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126487
出願日2023-08-02
発明の名称情報処理装置、制御装置、及びプログラム
出願人国立大学法人東京大学
代理人個人,個人
主分類G06Q 10/04 20230101AFI20250206BHJP(計算;計数)
要約【課題】所定の製品品質等の制約条件の下で、製品製造時のパラメータの最適化のための情報を提供できる情報処理装置、制御装置、及びプログラムを提供する。
【解決手段】情報処理装置1が、最低限の制約条件に対応する操作変数の値の範囲を、最低限解集合範囲として求め、制約条件に関する理想値と最低限の制約条件に対応する値との距離に対する比で定められる距離Dだけ、最低限解集合範囲より内方に解の範囲を限定した解集合範囲を設定する。そして当該制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を提示する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
人為的に制御可能な操作変数に関連して数値的に定められる少なくとも一つの制約条件であって、最低限の制約条件に対応する前記操作変数の値の範囲を、最低限解集合範囲として求めるスペース決定手段と、
前記最低限解集合範囲より制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を設定する制限範囲設定手段であって、前記制約条件に関する理想値ＧIと、対応する制約条件に係る、前記最低限の制約条件に対応する値ＧBとの距離を求め、当該値ＧBと理想値ＧIとの間にあって、値ＧBと理想値ＧIとの距離に対する所定の比ｒ（０＜ｒ≦１）で定められる距離Ｄだけ、前記最低限解集合範囲より内方に解の範囲を限定した解集合範囲を設定する制限範囲設定手段と、
前記制限範囲設定手段により設定される、制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を少なくとも提示する提示手段と、
を含む情報処理装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置であって、さらに、
前記最低限解集合範囲または前記解集合範囲において、前記距離Ｄを最大化する操作変数の値を求める最適解演算手段をさらに含み、
前記提示手段は、前記最適解演算手段が求めた、前記距離Ｄを最大化する操作変数の値をさらに提示する情報処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記制限範囲設定手段が、前記最低限解集合範囲において、前記制約条件に関する理想値ＧIと、対応する制約条件に係る、前記最低限の制約条件に対応する値ＧBとの距離を求め、当該値ＧBと理想値ＧIとの間にあって、値ＧBと理想値ＧIとの距離に対し、互いに異なる複数の前記所定の比ｒ＝ｒ1，ｒ2…で定められる距離Ｄ1，Ｄ2…だけ、前記最低限解集合範囲より内方に解の範囲を限定した複数の解集合範囲を設定する制限範囲設定手段と、
前記提示手段が、前記制限範囲設定手段により設定される、互いに異なる複数の、制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を提示する情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理装置であって、さらに、
前記複数の解集合範囲のうち、対応する前記距離Ｄi（ｉ＝１，２…）が最大の解集合範囲内において、前記距離Ｄを最大化する操作変数の値を求める最適解演算手段をさらに含み、
前記提示手段は、前記最適解演算手段が求めた、前記距離Ｄを最大化する操作変数の値をさらに提示する情報処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
前記操作変数は、物の製造条件に関する操作変数であり、
前記提示手段が提示する、前記解集合範囲の情報が、物の製造条件の決定の処理に供される情報処理装置。
【請求項６】
製造条件に係る情報の入力を受けて、物の製造を行う製造装置に接続され、当該製造装置を制御する制御装置であって、
前記製造条件に関する操作変数に関連して数値的に定められる少なくとも一つの制約条件であって、最低限の制約条件に対応する前記操作変数の値の範囲を、最低限解集合範囲として求めるスペース決定手段と、
前記最低限解集合範囲より制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を設定する制限範囲設定手段であって、前記制約条件に関する理想値ＧIと、対応する制約条件に係る、前記最低限の制約条件に対応する値ＧBとの距離を求め、当該値ＧBと理想値ＧIとの間にあって、値ＧBと理想値ＧIとの距離に対する所定の比ｒ（０＜ｒ≦１）で定められる距離Ｄだけ、前記最低限解集合範囲より内方に解の範囲を限定した解集合範囲を設定する制限範囲設定手段と、
前記制限範囲設定手段により設定される、制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を少なくとも提示する提示手段と、
前記提示手段が提示する、前記解集合範囲の範囲内の操作変数により設定される製造条件に係る情報を、前記製造装置に出力する出力手段と、
を含む制御装置。
【請求項７】
コンピュータを、
人為的に制御可能な操作変数に関連して数値的に定められる少なくとも一つの制約条件であって、最低限の制約条件に対応する前記操作変数の値の範囲を、最低限解集合範囲として求めるスペース決定手段と、
前記最低限解集合範囲より制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を設定する制限範囲設定手段であって、前記制約条件に関する理想値ＧIと、対応する制約条件に係る、前記最低限の制約条件に対応する値ＧBとの距離を求め、当該値ＧBと理想値ＧIとの間にあって、値ＧBと理想値ＧIとの距離に対する所定の比ｒ（０＜ｒ≦１）で定められる距離Ｄだけ、前記最低限解集合範囲より内方に解の範囲を限定した解集合範囲を設定する制限範囲設定手段と、
前記制限範囲設定手段により設定される、制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を少なくとも提示する提示手段と、
として機能させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、制御装置、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
薬品の製造にあたり、原材料や製造工程のパラメータ（入力変数）によって変化する各種の指標について予め制約を定めておき、当該制約を満足する入力変数の範囲（デザインスペースと呼ばれる）を演算して利用する方法が知られている（例えば非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
U.S. Department of Health and Human Services Food and Drug Administration, Guidance for Industry Q8(R2) Pharmaceutical Development, Nov.2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例の方法は、製造される薬品の品質を保証できる入力変数の範囲を決定する方法として広く利用されているものの、当該決定された範囲が維持できればよいため、より高い品質の製品を得るための入力変数の検討などは行われてこなかったのが実情である。
【０００５】
制約を満足する入力変数の範囲のうち、最適なパラメータを決定することは、制約つきの最適化問題を解くことで実現できる。このような方法でパラメータを決定することは、薬品の製造に限らず、種々の分野において応用可能なことである。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、所定の製品品質等の制約条件の下で、製品製造時のパラメータの最適化のための情報を提供できる情報処理装置、制御装置、及びプログラムを提供することを、その目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る情報処理装置は、人為的に制御可能な操作変数に関連して数値的に定められる少なくとも一つの制約条件であって、最低限の制約条件に対応する前記操作変数の値の範囲を、最低限解集合範囲として求めるスペース決定手段と、前記最低限解集合範囲より制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を設定する制限範囲設定手段であって、前記制約条件に関する理想値ＧIと、対応する制約条件に係る、前記最低限の制約条件に対応する値ＧBとの距離を求め、当該値ＧBと理想値ＧIとの間にあって、値ＧBと理想値ＧIとの距離に対する所定の比ｒ（０＜ｒ≦１）で定められる距離Ｄだけ、前記最低限解集合範囲より内方に解の範囲を限定した解集合範囲を設定する制限範囲設定手段と、前記制限範囲設定手段により設定される、制限された操作変数の値の範囲である解集合範囲を少なくとも提示する提示手段と、を含むこととしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、所定の製品品質等の制約条件の下で、製品製造時のパラメータの最適化のための情報を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る情報処理装置の構成例を表すブロック図である。
本発明の実施の形態に係る情報処理装置の例を表す機能ブロック図である。
本発明の実施の形態に係る情報処理装置が演算する解制限範囲の概要を表す説明図である。
本発明の実施の形態に係る情報処理装置が演算する解制限範囲の概要を表すもう一つの説明図である。
本発明の実施の形態に係る情報処理装置が演算する解制限範囲の概要を表すさらにもう一つの説明図である。
本発明の実施の形態に係る情報処理装置の出力例を表す説明図である。
本発明の実施の形態に係る情報処理装置の動作例を表すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態の一例に係る情報処理装置１は、図１に例示するように、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、表示部１４と、入出力部１５とを含んで構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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