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公開番号2025068716
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178677
出願日2023-10-17
発明の名称因果関係を表示する方法、および、コンピュータープログラム
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類G06F 16/904 20190101AFI20250422BHJP(計算;計数)
要約【課題】表示された因果関係画像から本来の原因を辿ることを容易に行える技術を提供する。
【解決手段】複数の変数の因果関係を表示する方法は、(a)複数の特徴量を含む複数の変数のそれぞれを表すノードと、ノード間を結ぶ抽出エッジであって、予め定めた表示条件を満たすエッジである抽出エッジと、複数のノードのうちで複数の特徴量に対応した複数の特定ノードを1つの集合体として識別するための識別画像と、を有する因果関係画像を生成する工程と、(b)生成した因果関係画像を表示装置に表示させる工程と、を備える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
複数の変数の因果関係を表示する方法であって、
前記複数の変数は、同一の測定対象が有する一の物理量を表す少なくとも１つの時系列データから得られた複数の特徴量を含み、
（ａ）前記複数の特徴量を含む前記複数の変数のそれぞれを表す複数のノードと、前記ノード間を結ぶ抽出エッジであって、予め定めた表示条件を満たすエッジである抽出エッジと、前記複数のノードのうちで前記複数の特徴量に対応した複数の特定ノードを１つの集合体として識別するための識別画像と、を有する因果関係画像を生成する工程と、
（ｂ）生成した前記因果関係画像を表示装置に表示させる工程と、を備える、方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記識別画像は、前記複数の特定ノードを取り囲む枠画像である、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）は、
前記因果関係画像を生成するために、前記ノード間を結ぶ複数の前記エッジのうちで、前記表示条件を満たす前記抽出エッジを抽出する工程を含み、
前記表示条件は、前記ノード間の関係性の強さを示す指標値の絶対値が予め定めた基準値以上であるという条件である、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）は、
前記因果関係画像を生成するために、前記ノード間を結ぶ複数の前記エッジのうちで、前記表示条件を満たす前記抽出エッジを抽出する工程を含み、
前記表示条件は、前記ノード間を結ぶ複数の前記エッジのうちで、前記複数の特定ノード間を結ぶ特定エッジとは異なる前記エッジであるという条件を含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）は、
前記因果関係画像を生成するために、前記ノード間を結ぶ複数の前記エッジのうちで、前記表示条件を満たす前記抽出エッジを抽出する工程を含み、
前記表示条件は、前記ノード間を結ぶ複数の前記エッジのうちで、
前記複数の特定ノード間を結ぶ特定エッジに用いる第１表示条件と、
前記特定エッジとは異なる前記エッジに用いる第２表示条件と、を含み、
前記第１表示条件は、前記ノード間の関係性の強さを示す指標値の絶対値が予め定めた第１基準値以上であるという条件であり、
前記第２表示条件は、前記指標値の前記絶対値が前記第１基準値よりも低い予め定めた第２基準値以上であるという条件である、方法。
【請求項６】
請求項３または請求項５に記載の方法であって、
前記指標値は、相互情報量と、ピアソンの積率相関と、Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｓｃｈｍｉｄｔ独立性基準と、偏相関係数と、相関比と、連関係数と、順位相関と、エントロピーと、のいずれかの指標を用いた値である、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、
前記工程（ｂ）は、前記因果関係画像において前記複数の特定ノードが表示されている領域である特定ノード領域が選択された場合に、前記特定ノード領域をフローティング表示する工程を含む、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）は、前記複数の特定ノードを１つの前記ノードである集合ノードとしてみなして前記因果関係画像を生成し、
前記方法は、さらに、
（ｃ）前記複数の特定ノードと前記特定ノードに接続された前記エッジとを含む詳細画像を生成する工程と、
（ｄ）前記因果関係画像において前記集合ノードが表示されている領域である集合ノード領域が選択された場合に、前記詳細画像を前記表示装置に表示させる工程と、を有する、方法。
【請求項９】
複数の変数の因果関係の表示装置への表示をコンピューターに実行させるためのコンピュータープログラムであって、
前記複数の変数は、同一の測定対象から取得された一の物理量を表す少なくとも１つの時系列データから得られた複数の特徴量を含み、
（ａ）前記複数の特徴量を含む前記複数の変数のそれぞれを表す複数のノードと、前記ノード間を結ぶ予め定めた表示条件を満たすエッジである抽出エッジと、前記複数のノードのうちで前記複数の特徴量に対応した複数の特定ノードを１つの集合体として識別するための識別画像と、を有する因果関係画像を生成する機能と、
（ｂ）生成した前記因果関係画像を表示装置に表示させる機能と、を備える、コンピュータープログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の変数の因果関係を表示する技術に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、多変数間の因果関係を評価する技術として、独立ではない２変数間の経路上で、Ｖ字構造の有無を判定し、Ｖ字構造を有すると判定された経路上にのみ、条件変数がある場合には、２変数間の条件付き独立性検定を実行しない、という技術が知られている（特許文献１）。Ｖ字構造は、独立である第１の変数および第２の変数がそれぞれ第３の変数に対して独立ではないというグラフ構造である。また従来、複雑な工程経路を経て製造される工業製品に関し、製造工程履歴の各変数間の相互相関強度を全ての組み合わせで計算し、製造順序情報を利用することで、製造ライン内部の工程相互の因果の関連構造モデルを生成する技術が知られている（特許文献２）。また従来、射出成型機のセンサーが取得したデータから、不具合が発生する前にＡＩがその傾向を察知して制御パラメーターを提示する試みがなされている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２０６０１６号公報
特開２００６－６５５９８号公報
【非特許文献】
【０００４】
株式会社豊田自動織機（ＡＩインテグレーションサービス），［online］，ＦＵＪＩＳＯＦＴホームページ，［令和５年８月２８日検索］，インターネット< https://www.fsi.co.jp/cases/talk_shokki.html >
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の変数の因果関係を評価して表示装置に表示する場合において、複数の変数が時系列データから得られる複数の特徴量を含む場合がある。時系列データから得られる複数の特徴量としては、例えば、最大値、平均値、ピークの数、オーバーシュート量、オーバーシュートの収束時間、目標波形データとの差分を示すマンハッタン距離やユーグリッド距離などが挙げられる。このように、時系列データから多くの特徴量が抽出される。
【０００６】
従来の技術において、時系列データから得られる複数の特徴量間の因果関係を評価して、評価結果である因果関係画像を表示装置に表示した場合、因果関係を示すエッジの数が非常に多くなる場合が生じ得る。この場合、表示された因果関係画像から本来の原因を辿ることが困難となる場合が生じ得る。一方で、表示装置に表示させるエッジの数を相関強度のみを閾値として低減させた場合、表示された因果関係画像から本来の原因を辿ることが困難となる場合が生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１形態によれば、複数の変数の因果関係を表示する方法が提供される。前記複数の変数は、同一の測定対象が有する一の物理量を表す少なくとも１つの時系列データから得られた複数の特徴量を含む。この方法は、（ａ）前記複数の特徴量を含む前記複数の変数のそれぞれを表す複数のノードと、前記ノード間を結ぶ抽出エッジであって、予め定めた表示条件を満たすエッジである抽出エッジと、前記複数のノードのうちで前記複数の特徴量に対応した複数の特定ノードを１つの集合体として識別するための識別画像と、を有する因果関係画像を生成する工程と、（ｂ）生成した前記因果関係画像を表示装置に表示させる工程と、を備える。
【０００８】
本開示の第２形態によれば、複数の変数の因果関係の表示装置への表示をコンピューターに実行させるためのコンピュータープログラムが提供される。複数の変数は、同一の測定対象から取得された一の物理量を表す少なくとも１つの時系列データから得られた複数の特徴量を含む。このコンピュータープログラムは、（ａ）前記複数の特徴量を含む前記複数の変数のそれぞれを表す複数のノードと、前記ノード間を結ぶ予め定めた表示条件を満たすエッジである抽出エッジと、前記複数のノードのうちで前記複数の特徴量に対応した複数の特定ノードを１つの集合体として識別するための識別画像と、を有する因果関係画像を生成する機能と、（ｂ）生成した前記因果関係画像を表示装置に表示させる機能と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態におけるデータ処理装置のブロック図。
時系列データの一例を示す図。
表示装置に表示された第１設定画像の一例を示す図。
表示装置に表示された第２設定画像の一例を示す図。
表示装置に表示された第３設定画像の一例。
因果関係画像の表示処理を示すフローチャート。
図６のステップＳ２０の詳細フローチャート。
表示装置に表示された因果関係画像の一例を示す図。
因果関係画像を説明するための図。
因果関係画像のドリルダウン表示について示す図。
参考例の因果関係画像の一例を示す図。
第２実施形態の因果関係画像を示す図。
第２実施形態における詳細画像を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態におけるデータ処理装置１０のブロック図である。データ処理装置１０は、複数の変数の因果関係を分析して表示する方法を実行する装置である。データ処理装置１０は、インクカートリッジや回路基板などの工業製品を生産する生産工程において、製品を製造するための変数間の因果関係を推定し、推定した因果関係を表す因果関係画像ＩＭＧを生成して表示する。因果関係画像ＩＭＧは、例えば、変数を表すノードＮＤと、ノードＮＤ間を結ぶエッジＥＧとを用いたグラフィカルモデルを用いた画像である。本実施形態では、エッジＥＧは、矢印のあるエッジＥＧである有向グラフである。データ処理装置１０は、１つの装置で構成されていてもよいし、データ通信可能な二つ以上の装置によって構成されていてもよい。本実施形態において、データ処理装置１０は、パーソナルコンピューターなどの電子計算機である。
（【００１１】以降は省略されています）

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