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公開番号2025028473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-03
出願番号2023133308
出願日2023-08-18
発明の名称設計システム、コンピュータ実装方法、及びコンピュータプログラム
出願人学校法人立命館
代理人個人
主分類G06F 30/27 20200101AFI20250221BHJP(計算;計数)
要約【課題】モータ等の構造体を自動設計する際に、崩壊した形状などの不適切な形状が生成されることを抑制する。
【解決手段】開示の設計システムは、有形の構造体の形状を生成する生成器と、前記生成器によって生成された形状に基づいて前記構造体の特性を評価する評価器と、を備える。前記生成器は、前記構造体の形状をノード及びエッジを有するグラフで表現したグラフデータを生成するよう構成されている。前記評価器は、前記グラフデータを前記生成器から取得し、前記グラフデータに基づいて、前記構造体の特性を評価するよう構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
有形の構造体の形状を生成する生成器と、
前記生成器によって生成された形状に基づいて前記構造体の特性を評価する評価器と、
を備え、
前記生成器は、前記構造体の形状をノード及びエッジを有するグラフで表現したグラフデータを生成するよう構成され、
前記評価器は、前記グラフデータを前記生成器から取得し、前記グラフデータに基づいて、前記構造体の前記特性を評価するよう構成されている
設計システム。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記グラフデータは、前記グラフを表現する行列と、前記グラフに含まれる前記ノードの位置座標を少なくとも示す特徴ベクトルと、を有する
請求項１に記載の設計システム。
【請求項３】
前記特徴ベクトルは、前記ノードに関連付けられた材料を示す材料データを更に有する
請求項２に記載の設計システム。
【請求項４】
前記ノードに関連付けられる前記材料は、永久磁石を含む
請求項３に記載の設計システム。
【請求項５】
前記材料データは、前記永久磁石の着磁方向を示すデータを含む
請求項４に記載の設計システム。
【請求項６】
前記ノードは、前記構造体に含まれる頂点を示す
請求項１に記載の設計システム。
【請求項７】
前記ノードは、前記構造体に含まれる部分領域を示す
請求項１に記載の設計システム。
【請求項８】
前記評価器は、前記構造体の形状を示す前記グラフデータが入力されると、前記構造体の前記特性を出力するよう機械学習された評価モデルを備える
請求項１に記載の設計システム。
【請求項９】
前記評価器は、
前記構造体の形状を示す前記グラフデータを前記構造体の形状を示す画像に変換する変換器と、
前記構造体の形状を示す前記画像が入力されると、前記構造体の前記特性を出力するよう機械学習された評価モデルと、
を備え、
前記変換器から出力された前記画像は、前記評価モデルの入力に与えられる
請求項１に記載の設計システム。
【請求項１０】
前記構造体は、電気機械である
請求項１に記載の設計システム。
（【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】
本開示は、モータ等の構造体の設計システム、コンピュータ実装方法、及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１は、埋込磁石同期モータの自動設計システムを開示している。この自動設計システムは、モータの回転子の形状を示す画像を生成する生成モデルと、生成した画像からモータ特性を予測する予測モデルと、を備える。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
清水悠生、“深層生成モデルを活用したIPMSMの効率に関するロバスト最適化”、電気学会研究会資料.SA、電気学会静止器研究会[編]、2022 (80-100)、7-12、2022-09-30
清水悠生、“モータ研究者の技術解説”、[online]、［令和５年８月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://yuyumoyuyu.com/2023/01/15/paperintroduction2/＞
【発明の概要】
【０００４】
非特許文献１の自動設計システムは、図１０（Ａ）に示すように、モータの形状を示す画像４００を生成する生成モデル３１０と、生成された画像４００からモータ特性４５０を予測する特性予測モデル３２０と、を備える。この自動設計システムによれば、形状の生成と生成された形状の特性の予測（評価）と、を繰り返し実行することで、モータの最適化構造（最適解）を自動的に設計することができる。
【０００５】
しかし、非特許文献１の自動設計システムにおいては、生成モデルが、図１０（Ｂ）に示すような製造不可能な形状（崩壊した形状）を生成し、その形状が最適解として選択されるおそれがある。
【０００６】
したがって、モータ等の構造体を自動設計する際に、崩壊した形状などの不適切な形状が生成されることを抑制することが望まれる。
【０００７】
画像は、表現自由度が高すぎるため、生成モデルが、製造不可能な形状を生成するおそれがある。したがって、表現自由度を抑えた表現形式を採用することで、不適切な形状が生成されることを抑制することができる。
【０００８】
本開示においては、表現自由度を抑えた表現形式として、グラフが利用される。ここでのグラフは、グラフ理論におけるグラフである。グラフは、ノード（頂点）の集合と、ノードに接続するエッジ（辺）の集合と、で構成される。
【０００９】
グラフは、画像よりは表現自由度が低いが、構造体の２次元形状又は３次元形状を表現するのに十分な表現自由度を有する。したがって、グラフは、生成される形状の表現形式として好適であり、崩壊した形状などの不適切な形状が生成されることを抑制することができる。
【００１０】
本開示のある側面は、システムである。開示のシステムは、有形の構造体の形状を生成する生成器と、前記生成器によって生成された形状に基づいて前記構造体の特性を評価する評価器と、を備える設計システムであり得る。前記生成器は、前記構造体の形状をノード及びエッジを有するグラフで表現したグラフデータを生成するよう構成され得る。前記評価器は、前記グラフデータを前記生成器から取得し、前記グラフデータに基づいて、前記構造体の特性を評価するよう構成され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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