JP4352340B2 - Neural network output value evaluation method and storage medium - Google Patents
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Description
本発明は、ニューラルネットワークの出力値の信頼性評価及び評価の根拠を示す(以下このことを説明するともいう)ニューラルネットワークの評価方法に関する。 The present invention relates to a reliability evaluation of an output value of a neural network and a neural network evaluation method that indicates the basis of the evaluation (hereinafter also referred to as this).
ニューラルネットワークは学習能力を持ち、非線形性、パターンマッチングに優れているなどの特性から、現在制御、予測、診断など多くの分野において用いられている。 Neural networks are used in many fields such as control, prediction and diagnosis because of their characteristics such as learning ability, excellent non-linearity and pattern matching.
ニューラルネットワークは種々な構造のものが提案されているが、実用化されているその多くは3階層型のネットワーク構造のものである。3階層型のニューラルネットワークは、通常はバックプロパゲーション法と呼ばれるアルゴリズムにより事前に学習を行い、内部の結合状態を調整しておく。この学習は、与えられたデータに基づいて所望の機能を獲得するようにニューラルネットワーク内部の結合荷重を調節するもので、入力に対して正しい出力が決まっている場合にはニューラルネットワークが正しく出力したかどうかを判定し、間違いが無くなるように、結合荷重を調節することにより行われる。 Various types of neural networks have been proposed, but most of them are in practical use with a three-layer network structure. In a three-layer neural network, learning is usually performed in advance by an algorithm called a back-propagation method, and an internal coupling state is adjusted. This learning is to adjust the connection weight inside the neural network so as to obtain the desired function based on the given data. When the correct output is determined for the input, the neural network correctly outputs it. This is done by adjusting whether or not the coupling load is adjusted so that there is no mistake.
こうして学習したニューラルネットワークでは、学習時に与えた学習データと同一の入力データを与えると、学習データの時と同一のデータを出力する。また学習データに近い入力データを与えると、学習データに近い出力を行う特徴を持つ。よって入力される事例が学習時に与えられたものと同じであれば、その出力値は十分に信頼できるが、学習に用いられた事例と異なるものであれば100%信頼できるわけではない。よって、与えられた入力事例に対して得られた出力値が適切なものかどうか評価する出力値の信頼性評価が重要となる。 In the neural network thus learned, when the same input data as the learning data given at the time of learning is given, the same data as at the time of learning data is outputted. Further, when input data close to learning data is given, there is a feature that outputs close to learning data. Therefore, if the input case is the same as that given at the time of learning, the output value is sufficiently reliable, but if it is different from the case used for learning, it is not 100% reliable. Therefore, it is important to evaluate the reliability of the output value for evaluating whether the output value obtained for a given input case is appropriate.
従来のニューラルネットワーク出力値の信頼性の評価方法としては、例えば特願平4−26562号(特開平5−225163号)「ニューラルネットワークシステムおよびニューラルネットの学習方法」が提案されている。 As a conventional method for evaluating the reliability of an output value of a neural network, for example, Japanese Patent Application No. 4-26562 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-225163) “Neural Network System and Neural Network Learning Method” has been proposed.
この公報に開示されている評価方法は、通常用いるニューラルネットワークとは別に、その信頼性を評価するための評価用のニューラルネットワークを設けることを特徴としている。この評価用のニューラルネットワークは、学習済みのデータが入力されると0を、未学習のデータが入力されると1を出力する。よって、評価用ニューラルネットワークが0に近い値を出力するときには、その入力データのパターンは学習済みのパターンであるため、ニューラルネットワークの出力値は通常信頼性が高く、評価用ニューラルネットワークが1に近い値を出力するときには、その入力データのパターンは未学習のパターンであるため、信頼性が低いと評価する。 The evaluation method disclosed in this publication is characterized in that an evaluation neural network for evaluating the reliability is provided separately from the normally used neural network. This neural network for evaluation outputs 0 when learned data is input, and outputs 1 when unlearned data is input. Therefore, when the evaluation neural network outputs a value close to 0, since the pattern of the input data is a learned pattern, the output value of the neural network is usually highly reliable, and the evaluation neural network is close to 1. When outputting a value, since the pattern of the input data is an unlearned pattern, it is evaluated that the reliability is low.
またニューラルネットワークの別の評価方法として、特開平5−282276号「ニューラルネットワーク出力状態の信頼性レベルの決定方法および決定システム」に開示されている方法がある。 As another evaluation method of a neural network, there is a method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-282276 “Neural network output state reliability level determination method and determination system”.
この評価方法は、パターン認識に特化したニューラルネットワークに対する評価方法であり、その出力がデジタル的かつ多出力で、1つの出力のみが1、その他の出力が全て0になる場合において信頼性を評価することができる評価方法である。この評価方法では、全出力中1つの出力値だけが1に近く、それ以外の出力値が0に近い場合を信頼性の高い出力結果であると判断する。 This evaluation method is an evaluation method for a neural network specialized in pattern recognition, and the reliability is evaluated when the output is digital and multi-output, only one output is 1 and all other outputs are 0. It is an evaluation method that can be done. In this evaluation method, when only one output value is close to 1 and all other output values are close to 0, it is determined that the output result is highly reliable.
また出力値に対する根拠を説明する方式の出力評価方法としては、特開平10−74188号「データ学習装置およびプラント制御装置」に開示されている方法がある。 Further, as an output evaluation method of a method for explaining the basis for the output value, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-74188 “Data learning apparatus and plant control apparatus”.
この評価方法は、ニューラルネットワークの出力値を事前に蓄積された学習事例の中から類似データを検索し、類似データが見つかった場合はこれを予測の根拠とし、見つからなかった場合には、例外的データであるとして、出力値を説明するものである。 In this evaluation method, similar data is searched from learning cases in which the output values of the neural network are stored in advance, and if similar data is found, this is used as the basis for prediction. The output value is described as data.
ニューラルネットワークは、その学習能力、非線形能力、パターンマッチング能力などのため多くの分野において利用されているが、内部構造が非線形かつ複雑なため、ニューラルネットワークの出力値が信頼性の高いものであるかを判定評価することは難しかった。またその出力値がどうして出力されたのか容易に説明することも困難であった。 Neural networks are used in many fields because of their learning ability, nonlinear ability, pattern matching ability, etc., but because the internal structure is nonlinear and complex, is the output value of the neural network highly reliable? It was difficult to judge and evaluate. It was also difficult to easily explain why the output value was output.
例えば上述した従来の各評価方法において、まず1番目の「ニューラルネットワークシステムおよびニューラルネットの学習方法」に開示されている方法では、入力パターンを学習済みか未学習かを判定する評価用ニューラルネットワークを別途用意する必要があるため、システムが複雑になるという欠点を持つ。また評価用ニューラルネットワーク自体の信頼性についての問題があり、例えば評価用ニューラルネットワークの学習が良好にできていなければ、信頼性の評価値自体が信頼度の低いものになってしまう。 For example, in each of the conventional evaluation methods described above, in the first method disclosed in “Neural Network System and Neural Network Learning Method”, an evaluation neural network for determining whether an input pattern has been learned or not learned is provided. Since it is necessary to prepare separately, there is a disadvantage that the system becomes complicated. Further, there is a problem regarding the reliability of the evaluation neural network itself. For example, if the evaluation neural network is not well trained, the reliability evaluation value itself is low in reliability.
また上述した2番目の「ニューラルネットワーク出力状態の信頼性レベルの決定方法および決定システム」に開示されている方法では、ニューラルネットワークの構造が多出力であり、その1つの出力のみ1もしくは0.9、他の全ての出力が0もしくは0.1になるようなデジタル的な場合に特化した場合にのみ用いることが出来る評価方法であり、他の構造を持つニューラルネットワークに対しては適用することが出来ない。 Further, in the method disclosed in the second “method and system for determining the reliability level of the neural network output state” described above, the structure of the neural network has multiple outputs, and only one of the outputs is 1 or 0.9. This is an evaluation method that can be used only when it is specialized in a digital case where all other outputs are 0 or 0.1, and should be applied to neural networks having other structures. I can't.
更に上述した3番目の「データ学習装置およびプラント制御装置」に開示されている評価方法では、説明対象の入力データと過去事例の入力データとの類似度をユークリッド距離より算出する方法であり、簡便かつ運用者への説明が容易な方法ではある。しかし、複数ある入力データの重み付けが考慮されていないため、ニューラルネットワークの出力値に対する類似事例として抽出した事例の出力値が実際値とは大きく異なってしまう可能性がある。 Further, the evaluation method disclosed in the third “data learning device and plant control device” described above is a method of calculating the similarity between the input data to be explained and the input data of the past case from the Euclidean distance, and is simple. In addition, this method is easy to explain to the operator. However, since the weighting of a plurality of input data is not taken into consideration, there is a possibility that the output value of the case extracted as a similar case with respect to the output value of the neural network is greatly different from the actual value.
この点を説明する簡単な例として、回帰式を用いた問題例を挙げる。回帰式y=100*x1+x2(x1,x2ともに0〜1の範囲)において、説明対象事例を(x1,x2)=(1,1)とし、過去事例を事例1(x1,x2)=(1,0)、事例2(x1,x2)=(0.5,1)とした場合、ユークリッド距離により判断すると事例2の方が事例1より説明対象事例に近いため、事例2の方が類似事例とされてしまう問題がある。これを回避するためには、回帰式では入力因子x2の重要度はx1に比べ1/100であることを考慮し、入力因子x1を重視した検索を行う必要があることが分かる。 As a simple example to explain this point, a problem example using a regression equation is given. In the regression equation y = 100 * x1 + x2 (both x1 and x2 are in the range of 0 to 1), the explanation target case is (x1, x2) = (1, 1), and the past case is case 1 (x1, x2) = (1 , 0), Case 2 (x1, x2) = (0.5, 1), Case 2 is more similar to Case 1 than Case 1 when judged by Euclidean distance. There is a problem that is considered. In order to avoid this, it is understood that in the regression equation, the importance of the input factor x2 is 1/100 compared to x1, and it is necessary to perform a search that places importance on the input factor x1.
本発明は、上記問題点を鑑みたニューラルネットワーク出力値の説明・評価のための1手法を提供することを課題とする。また運用者に対し簡単にニューラルネットワーク出力値の根拠を示すことができるニューラルネットワークの評価方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for explaining and evaluating a neural network output value in view of the above problems. It is another object of the present invention to provide a neural network evaluation method that can easily show the basis of the neural network output value to the operator.
本発明は、コンピュータを用いて、学習事例を入力として学習済みのニューラルネットワークから出力される出力値を評価対象事例と前記学習事例との類似度として評価を行う評価方法であって、前記コンピュータが、前記ニューラルネットワークの学習に用いられた複数の前記学習事例をメモリに記憶し、前記ニューラルネットワークの結合状態から前記ニューラルネットワークの入力を構成する各入力因子の重要度を求め、前記評価対象事例と前記メモリに記憶されている各学習事例との類似度を前記重要度を用いて求めることを特徴とする。 The present invention is an evaluation method that uses a computer to evaluate an output value output from a learned neural network using a learning case as an input as the similarity between the evaluation case and the learning case. A plurality of learning examples used for learning of the neural network are stored in a memory, and the importance of each input factor constituting the input of the neural network is determined from the connection state of the neural network, and the evaluation target case and The degree of similarity with each learning case stored in the memory is obtained using the degree of importance.
また本発明は、コンピュータにより使用された時、複数の事例を学習事例として学習済みのニューラルネットワークの結合状態を抽出し、前記結合状態から前記ニューラルネットワークの各入力因子の重要度を求め、前記重要度に基づいて評価対象となる前記ニューラルネットワークへの入力事例と前記学習事例との類似度を求め、前記類似度に基づいて、評価対象事例に対する類似事例を抽出することを前記コンピュータに行わせるためのプログラムを記憶した前記コンピュータが読み出し可能な記録媒体である。 The present invention also extracts a connected state of a learned neural network using a plurality of cases as learning cases when used by a computer, obtains the importance of each input factor of the neural network from the connected state, and In order to cause the computer to calculate the similarity between the input case to the neural network to be evaluated based on the degree and the learning case, and to extract the similar case with respect to the evaluation case based on the similarity This computer-readable recording medium stores the program.
本発明によれば、内部状態が複雑な為、出力値がどうして算出されたか容易に説明することは困難であったニューラルネットワークにおいて、その出力値を説明する手法の1つを提供することが出来る。 According to the present invention, since the internal state is complicated, it is difficult to easily explain why the output value is calculated. In the neural network, it is possible to provide one method for explaining the output value. .
また本発明では、入力事例の類似事例をニューラルネットワークの学習事例から抽出するので、抽出した類似事例から、例えば「学習データの中に○○の類似事例があるために、××の出力値になる」と出力結果の根拠を説明することができる。更には、出力結果に対する信頼性の指標として、類似事例との類似度を示すことが出来る。 In the present invention, similar cases of the input cases are extracted from the learning cases of the neural network. From the extracted similar cases, for example, “There are similar cases of XX in the learning data. The basis of the output result can be explained. Furthermore, the similarity with the similar case can be shown as an index of reliability for the output result.
また本発明では、類似例の抽出を、ニューラルネットワークの結合状態からニューラルネットワーク入力因子に対する重要度の判定を行い、入力データの重要性の度合いに応じて類似事例を抽出することができる。そのため精度の高い説明・評価が可能となる。 Further, according to the present invention, the similarity can be extracted by determining the importance of the neural network input factor from the connection state of the neural network, and similar cases can be extracted according to the importance of the input data. Therefore, highly accurate explanation and evaluation are possible.
図1は、本実施形態に置けるニューラルネットワークの評価装置の基本構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a neural network evaluation apparatus according to this embodiment.
ニューラルネットワーク20は、入力と出力が対になった多数の事例を事前に学習してから用いられる。学習済みのニューラルネットワーク20はその学習事例と同じ入力データを入力すると、学習事例と同じ出力値を出力する。また、入力されたデータが学習事例にないパターンであっても、そのパターンに近い入力値の学習事例の出力値に近い値を出力する特徴がある。本実施形態の評価装置10では、この特徴を利用して、ニューラルネットワーク20が学習に用いた事例の中から入力データの類似事例を検索し抽出する。 The neural network 20 is used after learning in advance a large number of cases in which input and output are paired. When the learned neural network 20 receives the same input data as the learning case, it outputs the same output value as the learning case. Further, even if the input data is a pattern that does not exist in the learning case, there is a feature that a value close to the output value of the learning case having the input value close to the pattern is output. The evaluation device 10 of the present embodiment uses this feature to search and extract similar cases of input data from the cases used by the neural network 20 for learning.
ニューラルネットワーク20は学習により、内部の結合状態を変化させる。ある重要な入力データに対しては内部状態の結合が強くなり、また不要な入力データに対しては内部状態の結合が弱く、もしくは結合が無くなるという特徴がある。つまり、必ずしも全ての入力データを同じ様に用いて計算しているのではなく、各入力データには出力結果に大きく影響するものとあまり影響がないものとがある。この点を考慮し、本実施形態では、類似事例の抽出をこのニューラルネットワーク内部の結合状態からニューラルネットワークの各入力因子に対する重要度判定を行い、この重要度に基づいて類似度を求めて行う。これにより、重要度の高い入力因子に重きを置き、重要度の低い入力因子を軽視した類似事例の検索を可能とする。 The neural network 20 changes the internal coupling state by learning. There is a feature that the coupling of the internal state becomes strong for certain important input data, and the coupling of the internal state becomes weak or no coupling for unnecessary input data. In other words, not all input data is calculated in the same way, and there are some types of input data that greatly affect the output result and those that do not have much influence. In consideration of this point, in this embodiment, similar cases are extracted by determining the importance of each input factor of the neural network from the connection state inside the neural network, and obtaining the similarity based on the importance. This makes it possible to search for similar cases that place importance on input factors with high importance and neglect input factors with low importance.
そしてこの検索により、入力パターンに非常に近い類似事例が学習データの中に見つかれば、ニューラルネットワークの出力値の信頼性は高いものとし、またその類似事例が既に学習されているためその値を出力したと説明することが可能である。また逆に類似度の高い類似事例が見つからなければ、ニューラルネットワークの出力値の信頼性は低いものとし、また学習事例に類似した入力パターンがないためにその値を出力したと説明可能となる。 If a similar case that is very close to the input pattern is found in the learning data by this search, the reliability of the output value of the neural network is considered high, and the value is output because the similar case has already been learned. Can be explained. Conversely, if a similar case with a high degree of similarity is not found, the reliability of the output value of the neural network is assumed to be low, and it can be explained that the value is output because there is no input pattern similar to the learning case.
図1の評価装置10は、重要度判定部11、類似度計算部12、学習事例記憶部13及び出力評価部14を備えている。 The evaluation device 10 of FIG. 1 includes an importance level determination unit 11, a similarity calculation unit 12, a learning case storage unit 13, and an output evaluation unit 14.
学習事例記憶部13は、出力値の評価を行うニューラルネットワーク20の学習時に用いられた複数の学習事例を入力値(x1 ,x2 ,..xi )とその結果として出力された出力値(y1 ,y2 ,..yo )を対応させて記憶している。重要度判定部11は、ニューラルネットワーク20内部の結合状態を読みだし、この内部結合の状態からニューラルネットワーク20の各入力因子x1 〜xi に対する重要度を求める。尚ニューラルネットワーク20は既に学習が完了しておりその結合状態は変化しないので、重要度判定部11は、ニューラルネットワーク20の結合状態をニューラルネットワーク20から読み出すのではなく、事前に記憶しておく構成としてよい。類似度計算部12は、評価を行う事例と学習事例記憶部13に記憶されている各学習事例との類似度を、重要度判定部11が求めた各入力因子x1 〜xi に対する重要度を用いて求める。 The learning case storage unit 13 inputs a plurality of learning cases used during learning of the neural network 20 that evaluates the output value as input values (x 1, x 2 ,... X i ) and output values output as a result thereof. (Y 1 , y 2 ,... Y o ) are stored in association with each other. The importance determination unit 11 reads the connection state in the neural network 20 and obtains the importance for each input factor x 1 to x i of the neural network 20 from the state of the internal connection. Since the neural network 20 has already been learned and its connection state does not change, the importance level determination unit 11 does not read out the connection state of the neural network 20 from the neural network 20 but stores it in advance. As good as The similarity calculation unit 12 calculates the importance of each of the input factors x 1 to x i obtained by the importance determination unit 11 by using the similarity between the case to be evaluated and each learning case stored in the learning case storage unit 13. Find using.
出力値評価部14は、類似度計算部12が求めた類似度が最も高い学習事例、あるいは類似度が一定値以上の学習事例を類似事例とし、その類似度と共に出力値の評価として出力する。 The output value evaluation unit 14 sets a learning case with the highest similarity obtained by the similarity calculation unit 12 or a learning case with a similarity equal to or higher than a certain value as a similar case, and outputs the similar case as an output value evaluation.
尚本実施形態では、評価を行うニューラルネットワーク20は、図2に示す様な入力層素子i個、中間層素子h個、出力層素子o個からなる構成の3層階層型ニューラルネットワークに対する出力値の信頼性の評価を行うことを前提条件としている。 In the present embodiment, the evaluation neural network 20 is an output value for a three-layer hierarchical neural network having a configuration including i input layer elements, h intermediate layer elements, and o output layer elements as shown in FIG. It is assumed that the reliability of the system is evaluated.
また以下の説明は、xはニューラルネットワークへの入力データ、yは出力データを示す。また図2に示した入力数i、出力数oのニューラルネットワーク20の学習に用いられるn個の学習データを
x11〜x1i,y11〜y1o
:
:
xn1〜xni,yn1〜yno
とし、これらが学習事例として学習事例記憶部13に記憶されているものとする。そしてこの学習事例によって学習されているニューラルネットワーク20に入力データx1 〜xi とこの入力データが与えられたときに出力された出力データy1 〜yo を説明対象の事例とし、その評価として、類似事例とその類似度を出力して出力値に対する説明を行うものとする。
In the following description, x represents input data to the neural network, and y represents output data. Further, n pieces of learning data used for learning of the neural network 20 having the number of inputs i and the number of outputs o shown in FIG. 2 are represented by x 11 to x 1i and y 11 to y 1o.
:
:
x n1 to x ni , y n1 to y no
These are stored in the learning case storage unit 13 as learning examples. Then a case description target output output data y 1 ~y o when the input data of the input data x 1 ~x i Toko neural network 20, which is learned by the training examples is given, as the evaluation Assume that the output values are explained by outputting similar cases and their similarities.
評価装置10では、まず重要度判定部11がニューラルネットワーク20の結合状態からニューラルネットワーク20の各入力因子x1 〜xi に対する重要度の判定を行う。そして、この重要度を用いて類似度計算部12が学習事例記憶部13内の各学習事例の類似度を求める。これによりニューラルネットワーク20内部の結合度に基づいた類似事例の検索が可能となり、重要度の高い入力因子に重きを置き、重要度の低い入力因子を軽視した類似事例の抽出を行える。 In the evaluation apparatus 10, first, the importance level determination unit 11 determines the importance level for each of the input factors x 1 to x i of the neural network 20 from the connection state of the neural network 20. Then, using this importance, the similarity calculation unit 12 calculates the similarity of each learning case in the learning case storage unit 13. As a result, it is possible to search for similar cases based on the degree of connectivity within the neural network 20, and to extract similar cases that place importance on input factors with high importance and neglect input factors with low importance.
この重要度の判定方法としては種々なものが考えられるが、その一例を以下に示す。図2の入力層素子i個、中間層素子h個、出力層素子o個からなり、各層間の結合をw、vとするニューラルネットワークの場合、入力因子xk (k=1〜i)の重要度は例えば以下の式により表記できる。 There are various methods for determining the importance. One example is shown below. In the case of a neural network consisting of i input layer elements i, intermediate layer elements h, and output layer elements o in FIG. 2, and the coupling between the layers is w and v, the input factor x k (k = 1 to i) The importance can be expressed by the following formula, for example.
ここで、式(1) は、入力層と中間層の結合状態のみに注目して重要度を表した式であり、また式(2) は入力層と中間層、中間層と出力層の2つの結合状態に着目して重要度を表した式である。この式(1) 、(2) のいずれによる判定方法においても良好な重要度判定が可能である。重要度判定部11は、ニューラルネットワーク20から内部の結合状態を読みだし、各上記式等によって各入力因子の重要度を求める。 Here, the expression (1) is an expression expressing the importance by paying attention only to the coupling state of the input layer and the intermediate layer, and the expression (2) is the input layer and the intermediate layer, the intermediate layer and the output layer 2 This is an expression expressing the importance by paying attention to two combined states. Good determination of importance can be performed by the determination method according to any one of the equations (1) and (2). The importance level determination unit 11 reads the internal coupling state from the neural network 20 and obtains the importance level of each input factor by the above formulas and the like.
こうして求めた重要度を用いて類似度計算部12は、学習事例記憶部13に記憶してあるニューラルネットワーク20の各学習事例と説明対象となっている入力事例との類似度を計算する。類似度は比較する入力因子xの差分とその入力因子の重要度から算出出来、その具体的な算出式は種々なものが考えられるが、その一例を以下に示す。 Using the importance obtained in this way, the similarity calculation unit 12 calculates the similarity between each learning case of the neural network 20 stored in the learning case storage unit 13 and the input case serving as an explanation target. The similarity can be calculated from the difference between the input factors x to be compared and the importance of the input factors, and various specific calculation formulas can be considered. An example is shown below.
上記式(3) 〜(6) は、入力事例x1 〜xi と学習事例記憶部13内に記憶されている各学習事例xj1〜xji(j=1〜n)との類似度jを表す式である。この式(3) 〜(6) では、類似度jは値が大きいほど類似性が高いことを意味している。この式(3) 〜(6) のいずれを用いて類似度を求めても、各入力因子の重要度を考慮した類似度の算出が可能となる。 The above equations (3) to (6) are obtained by calculating the similarity j between the input cases x 1 to x i and the learning cases x j1 to x ji (j = 1 to n) stored in the learning case storage unit 13. It is a formula showing. In the equations (3) to (6), the similarity j means that the similarity is higher as the value is larger. Regardless of which of these formulas (3) to (6) is used, the similarity can be calculated in consideration of the importance of each input factor.
またこの式(3) 〜(6) で表した類似度jからは、値が大きい方が類似度合いが高いことは分かるが、マイナスの値で示される為、どの程度類似しているのかまでは運用者には感覚的に分かりづらい。そこで、この点を考慮して、類似の度合いをパーセンテージで表すことで、運用者に対しより分かりやすい出力値とすることが考えられる。このための計算式は種々のものが考えられるが、例えば上記式(4) から以下の式が求まる。 Also, from the similarity j expressed by the equations (3) to (6), it can be seen that the larger the value is, the higher the similarity is. However, since it is indicated by a negative value, how much similarity is shown. It is difficult for operators to understand. In view of this, it is conceivable that the output value is more easily understood by the operator by expressing the degree of similarity as a percentage. Various formulas can be considered for this purpose. For example, the following formula is obtained from the formula (4).
この様な式によって、入力事例と各学習事例との類似度は0〜100%の度合いで表わされ、この類似度合いを各学習事例と共に表示出力することによって、運用者は、対象となっている事例と類似した事例が学習事例としてどの程度類似したものがどれだけ存在するか容易に把握出来るようになる。尚この式(7) では、入力データxは0〜1の値に正規化されているものとする。 By such an expression, the similarity between the input case and each learning case is represented by a degree of 0 to 100%. By displaying this similarity degree together with each learning case, the operator becomes a target. It is possible to easily grasp how many similar cases exist as learning examples. In this equation (7), it is assumed that the input data x is normalized to a value between 0 and 1.
類似度計算部12から、各学習事例が説明対象事例との類似度と共に評価部14に出力され、評価部14ではこれらの中から最も類似度の高い事例、若しくは類似度が一定値以上の学習事例を類似事例としてその類似度と共に出力値に対する評価として出力する。 Each learning case is output from the similarity calculation unit 12 to the evaluation unit 14 together with the similarity to the case to be explained, and the evaluation unit 14 learns the case having the highest similarity among these, or learning with a similarity greater than a certain value. The case is output as an evaluation for the output value together with the similarity as a similar case.
また上記構成では、類似度が一定値より高い事例を単に抽出していたが、この方法の場合、類似度が同じか若しくはほとんど同じ類似事例が複数あるときは複数の事例が出力されるため、運用者はこのうちのどの事例の出力値を信じればよいかが分からない。また1つの事例のみを類似事例として抽出する構成の場合には、学習事例の出力値とニューラルネットワークの実際の出力値が一致しないこともある。 In the above configuration, the case where the degree of similarity is higher than a certain value is simply extracted, but in this method, when there are a plurality of similar cases with the same or almost the same degree, a plurality of cases are output. The operator does not know which case output value should be believed. In the case of a configuration in which only one case is extracted as a similar case, the output value of the learning case may not match the actual output value of the neural network.
このことに対処する構成として、評価部14が類似度合いの高い複数の類似事例を抽出してこれらを平均し、これを説明結果である値として出力にする構成とすることも出来る。この抽出の仕方としては、類似度が一定値以上のもの、最大の類似度にする類似度の割合が特定以上のもの、類似度の高い順に上位から特定数のものなどが考えられる。 As a configuration for coping with this, the evaluation unit 14 may extract a plurality of similar cases having a high degree of similarity, average them, and output this as a value as an explanation result. As a method of this extraction, there can be considered a method in which the degree of similarity is equal to or higher than a certain value, a ratio of the degree of similarity to be the maximum similarity is higher than a specific value, and a specific number from the top in descending order of similarity.
この構成の場合、類似度合いの高い複数の類似事例の平均値を取るため、説明結果である値が1つになる特徴を持つ。またこれによりニューラルネットワークの出力と説明結果の一致度合いが高くなる。 In the case of this configuration, since an average value of a plurality of similar cases having a high degree of similarity is taken, there is a feature that the value as an explanation result is one. This also increases the degree of coincidence between the output of the neural network and the explanation result.
図3は、評価装置10による入力事例の評価処理を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing an input case evaluation process performed by the evaluation apparatus 10.
評価装置10では、まず説明対象となるニューラルネットワーク20への入力データx(x1 〜xi )が入力されると、ステップS1としてネットワーク20から内部の結合状態を読み出す。そしてこの結合状態から式(1) 等によってニューラルネットワーク20の各入力因子に対する重要度を算出する(ステップS2)。 In the evaluation apparatus 10, first, when input data x (x 1 to x i ) is input to the neural network 20 to be explained, the internal connection state is read from the network 20 as step S1. Then, the importance degree for each input factor of the neural network 20 is calculated from the coupled state by the equation (1) and the like (step S2).
次に、ステップS3として学習事例記憶部13からニューラルネットワーク20の学習に用いた事例を順次読みだし、ステップS2で求めた各入力因子に対する重要度を用いて、式(3) 〜(7) 等によってニューラルネットワーク20の入力値xとの類似度を算出する。そしてステップS5として、類似度が最も大きなもの若しくは類似度が一定値以上のものを類似事例として出力する。 Next, in step S3, the cases used for learning of the neural network 20 are sequentially read out from the learning case storage unit 13, and using the importance for each input factor obtained in step S2, equations (3) to (7), etc. The similarity with the input value x of the neural network 20 is calculated by Then, in step S5, the one with the highest similarity or one with a similarity greater than a certain value is output as a similar case.
図4は、複数の類似事例の平均をとり、説明結果である値を1つ出力する構成の場合の評価装置の処理を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the evaluation apparatus in the case of a configuration in which an average of a plurality of similar cases is taken and one value as an explanation result is output.
図4の処理では、ニューラルネットワーク20に入力データxが入力されてから、この入力事例と学習事例記憶部13内の各事例との類似事例を求めるステップS11からステップS14までの処理動作は、図3の場合のステップS1からステップS4までの処理と同じなので説明は省略する。 In the processing of FIG. 4, after the input data x is input to the neural network 20, the processing operations from step S11 to step S14 for obtaining similar cases between this input case and each case in the learning case storage unit 13 are as shown in FIG. Since this is the same as the processing from step S1 to step S4 in the case of 3, description is omitted.
ステップS14までの処理で、入力事例と各学習事例との類似度が求まった後、次にステップS15として類似事例を抽出するための類似度合いの範囲を設定する。この類似度合いは、運用者の入力によって例えば類似度90%以上というように決定され、この範囲にある類似度の学習事例をステップS16として検索して抽出する。そして、ステップS17としてこれら複数の類似事例をその類似度によって荷重平均を行い、結果を出力する。 After the degree of similarity between the input case and each learning case is obtained in the process up to step S14, next, a range of the degree of similarity for extracting the similar case is set as step S15. This similarity degree is determined to be, for example, 90% or more by the operator's input, and a learning example having a similarity degree within this range is searched and extracted as step S16. Then, in step S17, the load average is performed on the plurality of similar cases according to the degree of similarity, and the result is output.
次に、これまで説明した本実施形態による評価装置10を用いたより具体的なシステム構成例及び実施例を説明する。 Next, more specific system configuration examples and examples using the evaluation apparatus 10 according to the present embodiment described so far will be described.
以下の説明は、ダムへの水の流入量予測をニューラルネットワークで行うシステムに図1の評価装置を用いた場合を例にしている。 In the following description, the case where the evaluation apparatus of FIG. 1 is used in a system that performs prediction of water inflow into a dam using a neural network is taken as an example.
図5は、この予測システムの構成例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the prediction system.
この予測システム100は、各測定地から通信ネットワーク200を介して収集された流量や雨量の計測データからダムへの流入量をニューラルネットワーク20により予測するシステムで、ニューラルネットワーク20による予測結果と共に評価装置10による評価結果を運用者に表示する。 The prediction system 100 is a system that predicts the inflow amount to the dam from the measurement data of the flow rate and the rainfall collected from each measurement site via the communication network 200 by the neural network 20. The evaluation result by 10 is displayed to the operator.
この予測システム100は、評価装置110とニューラルネットワーク120、データ集積部130、計測データ記憶部140、出力処理部150、表示部160及び予測結果記憶部170を備えている。このうち評価部110及びニューラルネットワーク120は、図1の評価装置10及びニューラルネットワーク20と同じものである。またニューラルネットワーク120は、過去の事例によって各測定データからダムの流入量の差分を予測結果として出力するように事前に学習されている。 The prediction system 100 includes an evaluation device 110, a neural network 120, a data accumulation unit 130, a measurement data storage unit 140, an output processing unit 150, a display unit 160, and a prediction result storage unit 170. Among them, the evaluation unit 110 and the neural network 120 are the same as the evaluation device 10 and the neural network 20 of FIG. In addition, the neural network 120 is learned in advance so as to output a difference in the inflow amount of the dam from each measurement data as a prediction result according to past cases.
またデータ集積部130は、通信ネットワーク200を介して各測定地から集められてくる計測データを管理し、計測データ記憶部140に記憶してゆくものである。またデータ集積部130は、通信ネットワーク200からの現在値の測定データとデータ集積部130内の過去の測定データをニューラルネットワーク120への入力データとして出力する。出力処理部150は、ニューラルネットワーク120及び評価装置110からの出力データを予測結果記憶部170に記憶してゆくと共に、グラフ形式等の画像データに加工して表示部160に出力表示する。予測結果記憶部170は、ニューラルネットワーク120による予測結果と評価装置110によるその評価を対応させて記憶するもので、この予測結果記憶部170に記憶されたデータはニューラルネットワーク120の再教育等に用いられる。 The data accumulation unit 130 manages measurement data collected from each measurement location via the communication network 200 and stores the measurement data in the measurement data storage unit 140. Further, the data accumulation unit 130 outputs measurement data of the current value from the communication network 200 and past measurement data in the data accumulation unit 130 as input data to the neural network 120. The output processing unit 150 stores the output data from the neural network 120 and the evaluation device 110 in the prediction result storage unit 170, processes the data into image data such as a graph format, and outputs and displays it on the display unit 160. The prediction result storage unit 170 stores the prediction result by the neural network 120 in association with the evaluation by the evaluation device 110, and the data stored in the prediction result storage unit 170 is used for re-education of the neural network 120 or the like. It is done.
図6は、予測システム100内のニューラルネットワーク120の入力因子と出力因子を示すものである。同図中(0)は現在時刻の計測値、(−1)、(−2)、..は1時間前、2時間前、..の計測値を示している。 FIG. 6 shows input factors and output factors of the neural network 120 in the prediction system 100. In the figure, (0) is the measured value of the current time, (-1), (-2),. . Is 1 hour ago, 2 hours ago,. . The measured value is shown.
本実施形態の予測システム100では、現在時刻から20時間前までの雨量及び3時間前までのダムへの流入量とダムの上流にある河川1、河川2及び河川3からの流量をニューラルネットワーク120への入力因子とし、これらのデータがデータ集積部130からニューラルネットワーク120に入力される。そしてニューラルネットワーク120の出力因子としてダムへの流入量の差分を出力して、1時間先のダムの流入量変化分を予測する。またその予測値と共に、その信頼性と予測結果の根拠を説明するものとしてニューラルネットワーク120の学習に用いられた過去事例の中から類似事例を抽出して示す。 In the prediction system 100 of this embodiment, the neural network 120 calculates the rainfall from the current time to 20 hours ago, the inflow to the dam up to 3 hours ago, and the flow from the river 1, river 2 and river 3 upstream of the dam. These data are input from the data accumulation unit 130 to the neural network 120. Then, the difference in the amount of inflow into the dam is output as an output factor of the neural network 120, and a change in the amount of inflow of the dam one hour ahead is predicted. Along with the predicted value, similar cases are extracted and shown from past cases used for learning of the neural network 120 to explain the reliability and the basis of the predicted result.
図7は図6に示したニューラルネットワーク120の各入力因子xk (k=1〜35)それぞれに対する重要度を示す図である。予測システム100ではこの重要度の値に基づいて、説明対象となっている入力事例と各学習事例との類似度を求めている。尚同図の重要度は式(1) を用いて求めてある。 FIG. 7 is a diagram showing the importance of each of the input factors x k (k = 1 to 35) of the neural network 120 shown in FIG. Based on this importance value, the prediction system 100 obtains the similarity between the input case to be explained and each learning case. The degree of importance in the figure is obtained using equation (1).
また類似度は、この図7の重要度を用いて次式から求まる。 The similarity is obtained from the following equation using the importance shown in FIG.
またこの式(8) をパーセンテージで類似度を表すようにしたものが次式となる。 Further, the following expression is obtained by expressing the degree of similarity as a percentage of the expression (8).
ただし、式(9) では、入力値xは0〜1の値に正規化してある。 However, in Expression (9), the input value x is normalized to a value of 0 to 1.
図8及び図9に表示部160に表示される予測結果とその根拠となる類似事例の表示例を示す。図8は21時に行った予測結果の表示例で、予測の為の入力データとして用いられた過去約20時間分の流域の状態を示すデータと共に1時間後のダムへの流量の予測値がグラフ表示されている。同図中棒グラフが各時間での雨量を示し、折れ線グラフがダムの流量及び上流の各河川での流量を示している。また図中の×部分が現在時点(21時の時点)を示しており、ここから過去20時間分(1〜21時)の測定データ及び1時間先(22時の時点)の流入量の変化分の予測値が示されている。 FIG. 8 and FIG. 9 show display examples of prediction results displayed on the display unit 160 and similar cases that are the basis thereof. FIG. 8 is a display example of the prediction result performed at 21:00. The graph shows the predicted value of the flow rate to the dam after 1 hour together with data indicating the state of the basin for the past 20 hours used as input data for prediction. It is displayed. In the figure, the bar graph shows the rainfall at each hour, and the line graph shows the flow of the dam and the flow of each upstream river. The x part in the figure indicates the current time point (21:00 time point), and the measurement data for the past 20 hours (1 to 21:00) and the change in the inflow amount 1 hour ahead (22:00 time point) from here. The predicted value for minutes is shown.
図9は、図8の予測結果の根拠となる類似事例を示すもので、学習事例として用いられたものの中から類似度合いが最も高い過去事例が抽出されて図8の予測結果と同じ形式でグラフ表示されている。 FIG. 9 shows a similar case that is the basis of the prediction result of FIG. 8, and a past case having the highest degree of similarity is extracted from those used as learning cases, and is displayed in the same format as the prediction result of FIG. It is displayed.
もし抽出した類似事例が説明対象の入力事例と似ている場合には、ニューラルネットワークの出力値は類似事例に近いものを示し、また抽出した類似事例が説明対象の入力事例に似ていない場合には、ニューラルネットワークの出力値は、過去事例と異なる傾向を示す。この図8と図9の事例の場合、式(8) から求めた類似度は96.71%であり、予測に用いられた入力データと抽出した事例との類似度は高いものとなっている。また1時間後(22時)のダムへの流入量の変化量も共に100[m3 /s]強であり、非常に似通ったものとなっている。この結果から、運用者は図8の予測結果は信頼性が高いものと判断できる。尚上記例では図8の予測値に対し、1つの類似事例のみを表示出力していたが、特定値以上の類似度をもつ複数の類似事例を表示出力する構成としても良い。 If the extracted similar case is similar to the input case of the explanation target, the output value of the neural network indicates that it is close to the similar case, and if the extracted similar case is not similar to the input case of the explanation target Shows a tendency that the output value of the neural network is different from the past cases. In the case of FIG. 8 and FIG. 9, the similarity obtained from the equation (8) is 96.71%, and the similarity between the input data used for the prediction and the extracted case is high. . Also, the amount of change in the amount of inflow into the dam after 1 hour (22:00) is both over 100 [m 3 / s], which are very similar. From this result, the operator can determine that the prediction result of FIG. 8 is highly reliable. In the above example, only one similar case is displayed and output with respect to the predicted value in FIG. 8, but a plurality of similar cases having a degree of similarity greater than or equal to a specific value may be displayed and output.
このように、本実施形態の予測システムでは、ニューラルネットワーク120による出力(予測値)を学習事例(過去事例)により説明し信頼性を評価することができる。例えば上記図8の予測結果に対しては図9を類似事例として「学習事例の中にある類似事例の流入量の変化量が100[m3 /s]強であるので、ニューラルネットワーク120による予測値も約100[m3 /s]になる」と説明することが可能である。また学習事例の中から抽出した類似事例との類似度合いもパーセンテージで表わすことが出来るので、信頼性の指標としてこの値を用いることが出来、運用者は予測値の信頼性を容易に把握することが出来る。 As described above, in the prediction system of the present embodiment, the output (predicted value) from the neural network 120 can be explained by the learning case (past case) and the reliability can be evaluated. For example, with respect to the prediction result of FIG. 8, assuming that FIG. 9 is a similar case, “the change amount of the inflow amount of the similar case in the learning case is more than 100 [m 3 / s]. It can be explained that the value is also about 100 [m 3 / s]. The degree of similarity with similar cases extracted from learning cases can also be expressed as a percentage, so this value can be used as an index of reliability, and the operator can easily grasp the reliability of the predicted value. I can do it.
次に、上述したように最も類似度が高い例を単に出力するのではなく、類似事例として複数の事例を抽出し、これらを平均したものをニューラルネットワークによる予測結果に対する評価とする場合を説明する。 Next, a case will be described in which, instead of simply outputting an example having the highest similarity as described above, a plurality of cases are extracted as similar cases, and an average of these cases is used as an evaluation for a prediction result by a neural network. .
この事例の抽出の仕方としては、入力事例と各学習事例との類似度を求めた後、例えば類似度が最も高いものから順に(上位3事例等)、類似度が特定値以上(90%以上等)のもの、類似例の最大の類似度に対してある割合以上のもの(例えば類似度が大きい事例の類似度が90%であったときその90%、つまり81%以上等)などの方法により行うことが出来る。 As a method of extracting this case, after obtaining the similarity between the input case and each learning case, for example, in order from the highest similarity (the top three cases, etc.), the similarity is a specific value or more (90% or more) Etc.), and a method of a certain ratio or more with respect to the maximum similarity of similar examples (for example, 90% when the similarity of a case having a high similarity is 90%, that is, 81% or more) Can be done.
以下に簡単な例として、2入力1出力の足し算を学習データにもつニューラルネットワークの出力値を説明することを考える。ただし、類似度の判定式は次式 As a simple example, let us consider the explanation of the output value of a neural network having the addition of two inputs and one output as learning data. However, the similarity judgment formula is
とした。また簡単のため入力1、入力2の重要度は共に1としている。 It was. For the sake of simplicity, the importance of input 1 and input 2 is both 1.
上記前提において、説明対象となる入力事例を図10に、またニューラルネットワークの学習事例を図11に示す。図11には各学習事例と式(10)から求めた図10の説明対象事例との類似度が示してある。同図中事例2及び事例3が類似度−1で最も類似度が高い事例であり、2つの学習事例が同じ類似度となっている。また事例2の出力値は2、事例3の出力値は4であり、どちらの事例の場合でも図10で示す説明対象におけるニューラルネットワークの出力値である3.0とは異なる。 Based on the above assumptions, an input example to be explained is shown in FIG. 10, and a learning example of the neural network is shown in FIG. FIG. 11 shows the similarity between each learning case and the case to be explained in FIG. 10 obtained from the equation (10). In the figure, case 2 and case 3 are cases having the highest similarity with a similarity of −1, and the two learning cases have the same similarity. The output value of case 2 is 2 and the output value of case 3 is 4, which is different from 3.0 which is the output value of the neural network in the explanation object shown in FIG.
類似度が最も高いこの2つの事例に対し、類似度合いを重みとした荷重平均を取ると、出力値(過去事例からの説明値)=[|事例2の類似度|×事例2の出力値+|事例3の類似度|×事例3の出力値]/|事例2の類似度+事例3の類似度|=3.0
となりニューラルネットワークの出力値と一致する。
For these two cases having the highest degree of similarity, when the weighted average with the degree of similarity as a weight is taken, output value (explanation value from the past case) = [| similarity of case 2 | × output value of case 2+ | Similarity of Case 3 | × Output Value of Case 3] / | Similarity of Case 2 + Similarity of Case 3 | = 3.0
And coincides with the output value of the neural network.
この様に、類似度合いを重みとした荷重平均により説明することにより、過去事例による説明結果は良好な値(ニューラルネットワークの出力値により近い値)になる。 In this way, by explaining with the weighted average with the similarity degree as a weight, the explanation result by the past case becomes a good value (a value closer to the output value of the neural network).
図12は、本実施形態における評価装置やニューラルネットワークによる予測システムが構築される情報処理システムのシステム環境を示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating a system environment of an information processing system in which a prediction system using an evaluation apparatus and a neural network according to the present embodiment is constructed.
この情報処理システムは、図12の様にCPU301、主記憶装置302、ハードディスク装置303、ディスプレイ、キーボード、マウス等を備えた入出力装置304、モデム、LANアダプタ等のネットワーク接続装置305及びCD、DVD、光ディスク、フロッピーディスクなどの可搬記憶媒体307が装着され、それから記憶内容を読み出す媒体読取り装置306を有し、これらが互いにバス308により接続される構成となっている。 As shown in FIG. 12, the information processing system includes a CPU 301, a main storage device 302, a hard disk device 303, an input / output device 304 including a display, a keyboard, a mouse, and the like, a network connection device 305 such as a modem and a LAN adapter, and a CD and DVD. Further, a portable storage medium 307 such as an optical disk or a floppy disk is mounted, and a medium reading device 306 that reads out the stored contents from the portable storage medium 307 is connected to each other via a bus 308.
図12の情報処理システムでは、媒体読取り装置306により可搬記憶媒体307に記憶されているプログラム、データを読み出し、これを主記憶装置302またはハードディスク303にロードまたは格納する。そして本実施形態による各処理は、CPU301がこのプログラムやデータを主記憶装置302上にロードして実行することにより、ソフトウエア的に実現することが可能である。 In the information processing system of FIG. 12, the program and data stored in the portable storage medium 307 are read out by the medium reading device 306 and loaded or stored in the main storage device 302 or the hard disk 303. Each processing according to the present embodiment can be realized by software by the CPU 301 loading and executing the program and data on the main storage device 302.
また、この情報処理システムでは、可搬記憶媒体307を用いてアプリケーションソフトの交換が行われる場合がある。よって、本発明は、ニューラルネットワークの出力値の評価装置やニューラルネットワークによる予測システムに限らず、コンピュータにより使用されたときに、上述の本発明の実施の形態の機能をコンピュータに行わせるためのコンピュータが読み出し可能な記憶媒体として構成することもできる。 In this information processing system, application software may be exchanged using the portable storage medium 307. Therefore, the present invention is not limited to the evaluation device for the output value of the neural network or the prediction system using the neural network, but a computer for causing the computer to perform the functions of the above-described embodiment of the present invention when used by the computer. Can be configured as a readable storage medium.
この場合、「記憶媒体」としては、例えば図13に示されるように、CD−ROM、フロッピーディスク(あるいはMO、DVD、リムーバブル磁気ディスク等であってもよい)等の媒体駆動装置407に脱着可能な可搬記憶媒体406や、ネットワーク回線403経由で送信される外部の情報提供業者が保有する情報提処理装置(サーバ等)内の記憶デバイス(データベース等)402、あるいは情報処理装置401の本体404内のメモリ(RAM又は外部記憶装置)405等が含まれる。可搬記憶媒体406や記憶デバイス(データベース等)402に記憶されているプログラムは、本体404内のメモリ(RAM又は外部記憶装置等)405にロードされて、実行され、上述した本実施形態の各機能を実現する。 In this case, as the “storage medium”, for example, as shown in FIG. 13, it is detachable from a medium driving device 407 such as a CD-ROM, a floppy disk (or an MO, DVD, removable magnetic disk, etc.). A portable storage medium 406, a storage device (database or the like) 402 in an information provision processing apparatus (server or the like) held by an external information provider transmitted via the network line 403, or a main body 404 of the information processing apparatus 401 Internal memory (RAM or external storage device) 405 and the like. A program stored in the portable storage medium 406 or the storage device (database or the like) 402 is loaded into a memory (RAM or external storage device or the like) 405 in the main body 404 and executed, and each of the above-described embodiments. Realize the function.
10 評価装置
11 重要度判定部
12 類似度計算部
13 学習事例記憶部
14 評価部
20、120 ニューラルネットワーク
100 予測システム
110 評価部
120 ニューラルネットワーク
130 データ集積部
140 計測データ記憶部
150 出力処理部
160 表示部
170 予測結果記憶部
200 通信ネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Evaluation apparatus 11 Importance determination part 12 Similarity calculation part 13 Learning example memory | storage part 14 Evaluation part 20, 120 Neural network 100 Prediction system 110 Evaluation part 120 Neural network 130 Data accumulation part 140 Measurement data storage part 150 Output processing part 160 Display Unit 170 prediction result storage unit 200 communication network
Claims (2)
前記コンピュータが、
前記ニューラルネットワークの学習に用いられた複数の前記学習事例をメモリに記憶し、前記ニューラルネットワークの結合状態から前記ニューラルネットワークの入力を構成
する各入力因子の重要度を求め、
前記評価対象事例と前記メモリに記憶されている各学習事例との類似度を前記重要度を用いて求めることを特徴とするニューラルネットワークの出力値の評価方法。 An evaluation method using a computer to evaluate an output value output from a learned neural network with a learning case as an input as a similarity between the evaluation case and the learning case,
The computer is
A plurality of learning examples used for learning of the neural network are stored in a memory, and the importance of each input factor constituting the input of the neural network is determined from the connection state of the neural network,
A method for evaluating an output value of a neural network, wherein a similarity between the evaluation target case and each learning case stored in the memory is obtained using the importance.
複数の事例を学習事例として学習済みのニューラルネットワークの結合状態を抽出し、
前記結合状態から前記ニューラルネットワークの各入力因子の重要度を求め、
前記重要度に基づいて、評価対象となる前記ニューラルネットワークへの入力事例と前記学習事例との類似度を求め、
前記類似度に基づいて、評価対象事例に対する類似事例を抽出することを前記コンピュータに行わせるためのプログラムを記憶した前記コンピュータが読み出し可能な記録媒体。 When used by computer
Extracting the connected state of learned neural networks using multiple cases as learning cases,
Obtain the importance of each input factor of the neural network from the combined state,
Based on the importance, the similarity between the input case to the neural network to be evaluated and the learning case is obtained,
A computer-readable recording medium storing a program for causing the computer to extract a similar case for an evaluation target case based on the similarity.
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