JP6528461B2 - Information processing apparatus, measurement data acquisition program, measurement data acquisition method, and model generation method - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、モデル生成プログラムおよびモデル生成方法に関する。 The present invention relates to an information processing apparatus, a model generation program, and a model generation method.
従来から、制御対象のモデルを用いて制御対象をどのように制御するかを設計する制御設計が行われる。この制御設計では、制御対象の制御に用いるパラメータの設定値を変え、制御対象の状態が定常状態となるまで待って制御対象の状態を測定する。そして、制御設計では、測定した測定データを基に、制御対象のモデルを生成する。 Conventionally, control design is performed to design how to control a control target using a model of the control target. In this control design, the set values of parameters used for control of the control target are changed, and the state of the control target is measured after waiting until the state of the control target becomes a steady state. Then, in the control design, a model of the control target is generated based on the measured data measured.
しかし、測定条件ごとに、制御対象の状態が定常状態となるまで待って測定を行う場合、測定データの収集に時間がかかる。そこで、準定常計測を行う技術が提案されている。準定常計測では、パラメータの設定値をほぼ定常とみなせる程度の速度で変化させ、取得できる時系列データを定常状態のデータとして使用する。 However, when measurement is performed while waiting for the state of the control target to be in a steady state for each measurement condition, it takes time to collect measurement data. Therefore, techniques for performing quasi-stationary measurement have been proposed. In quasi-stationary measurement, the set values of parameters are changed at such a speed that it can be regarded as almost stationary, and time series data that can be acquired is used as steady-state data.
ところで、準定常計測は、パラメータが1つである場合に用いられる。しかし、制御対象は、デバイス等の増加に伴い、制御対象の制御に複数のパラメータを用いる場合がある。このため、複数のパラメータを用いる場合、準定常計測による制御対象のモデルの生成は困難である。 By the way, quasi-stationary measurement is used when there is one parameter. However, the control target may use a plurality of parameters for control of the control target as the number of devices increases. For this reason, when using a plurality of parameters, it is difficult to generate a control target model by quasi-stationary measurement.
一つの側面では、制御対象の制御に複数のパラメータを用いる場合でも該制御対象のモデルを生成できる準定常のデータを収集できる情報処理装置、モデル生成プログラムおよびモデル生成方法を提供することを目的とする。 In one aspect, it is an object of the present invention to provide an information processing apparatus capable of collecting quasi-stationary data capable of generating a model of a control target even when a plurality of parameters are used for control of the control target, a model generation program and a model generation method. Do.
第1の案では、情報処理装置は、生成部と、出力部と、取得部と、を有する。生成部は、制御対象の制御に関する複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲による空間において、複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータのみを1つ前の測定条件から変化させて複数の測定条件を生成する。出力部は、生成部により生成された複数の測定条件の動作指示を順に出力する。取得部は、出力部から出力された動作指示によりパラメータが測定条件に変更された制御対象の状態を示す測定データを取得する。 In the first proposal, the information processing apparatus includes a generation unit, an output unit, and an acquisition unit. The generation unit generates a plurality of measurement conditions by changing only one of the plurality of parameters from the previous measurement condition in the space according to the changeable range of each of the plurality of parameters regarding control of the control target . The output unit sequentially outputs operation instructions of the plurality of measurement conditions generated by the generation unit. The acquisition unit acquires measurement data indicating a state of the control target whose parameter has been changed to measurement conditions according to the operation instruction output from the output unit.
本発明の一の実施態様によれば、制御対象の制御に複数のパラメータを用いる場合でも該制御対象のモデルを生成することができる。 According to one embodiment of the present invention, even when a plurality of parameters are used for control of a controlled object, a model of the controlled object can be generated.
以下に、本願の開示する情報処理装置、モデル生成プログラムおよびモデル生成方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。 Hereinafter, embodiments of an information processing apparatus, a model generation program, and a model generation method disclosed in the present application will be described in detail based on the drawings. The disclosed technology is not limited by the present embodiment. Moreover, you may combine suitably the Example shown below in the range which does not produce contradiction.
[システム構成]
制御設計では、制御対象のモデルを用いて制御対象をどのように制御するかを設計する。システム1は、制御対象のモデルを生成するシステムである。本実施例では、制御対象をエンジンとし、エンジンの制御設計を行う場合を例に説明する。エンジンの制御設計では、エンジンの制御に使用する数値を決定するため、エンジンの操作によってエンジンの状態がどのように変化するかを測定し、測定された測定データに基づき、エンジンをモデル化する。例えば、エンジンの制御設計では、バルブ開度や燃料噴射量の変化により排気ガスや燃費がどのように変化するかを測定してモデルを生成する。そして、エンジンの制御設計では、生成されたモデルを用いてエンジンをどのように制御するかを設計する。例えば、エンジンの制御設計では、生成されたモデルから、求められる出力を得つつ、排気ガスや燃費を抑えるにはどのようなバルブ開度や燃料噴射量がよいかを設計する。
[System configuration]
In control design, a model of a control target is used to design how to control the control target. The system 1 is a system that generates a model to be controlled. In the present embodiment, the case where the control target is an engine and control design of the engine is described as an example. In the control design of an engine, in order to determine numerical values used for control of the engine, the engine operation is measured to determine how the state of the engine changes, and the engine is modeled based on the measured data. For example, in engine control design, a model is generated by measuring how exhaust gas and fuel consumption change due to changes in valve opening and fuel injection amount. Then, in the control design of the engine, the generated model is used to design how to control the engine. For example, in the control design of an engine, it is designed what valve opening degree and fuel injection amount are good to suppress exhaust gas and fuel consumption while obtaining the required output from the generated model.
図1は、システム構成の一例を説明する説明図である。図1に示すように、システム1は、情報処理装置10と、エンジン11とを有する。 FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an example of a system configuration. As shown in FIG. 1, the system 1 includes an information processing device 10 and an engine 11.
エンジン11は、制御設計の制御対象とされた対象物である。 The engine 11 is an object to be controlled in control design.
情報処理装置10は、制御対象とされたエンジン11のモデルを生成する装置である。情報処理装置10は、例えば、パーソナルコンピュータやサーバコンピュータなどのコンピュータである。情報処理装置10は、1台のコンピュータとして実装してもよく、また、複数台のコンピュータにより実装しても良い。なお、本実施例では、情報処理装置10を1台のコンピュータとした場合を例に説明する。 The information processing apparatus 10 is an apparatus that generates a model of the engine 11 to be controlled. The information processing apparatus 10 is, for example, a computer such as a personal computer or a server computer. The information processing apparatus 10 may be implemented as a single computer or may be implemented by a plurality of computers. In the present embodiment, the case where the information processing apparatus 10 is one computer will be described as an example.
情報処理装置10は、エンジン11を各種の測定条件で動作させる。例えば、情報処理装置10は、エンジン11を制御するパラメータに設定する測定条件を変え、エンジン11へ動作指示を出力する。このパラメータは、制御設計においてモデルへの入力情報となる。エンジン11を制御するパラメータとしては、例えば、バルブ開度や燃料噴射量が挙げられる。なお、パラメータは、これに限定されるものではない。 The information processing apparatus 10 operates the engine 11 under various measurement conditions. For example, the information processing apparatus 10 changes the measurement conditions set in the parameters for controlling the engine 11 and outputs an operation instruction to the engine 11. This parameter is input information to the model in control design. Examples of parameters for controlling the engine 11 include valve opening and fuel injection amount. The parameters are not limited to this.
また、情報処理装置10は、各種の測定条件でのエンジン11の状態を示す測定データを取得する。例えば、情報処理装置10は、複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータのみを1つ前の測定条件から変化させた各種の測定条件でエンジン11の状態を示す測定データを取得する。この際、情報処理装置10は、測定条件ごとに、1つ前の測定条件から何れか1つのパラメータの値をほぼ定常とみなせる程度のゆっくりな速度で変化させる。情報処理装置10は、何れか1つのパラメータをゆっくりな速度で変化させている間に順次取得される測定データを定常状態のデータとみなして使用する。例えば、情報処理装置10は、バルブ開度や燃料噴射量を1つずつ、ほぼ定常とみなせる程度のゆっくりな速度で変化させ、エンジン11の状態を示す測定データを取得する。測定データとしては、例えば、排気ガスに含まれるNOx(窒素酸化物)、PM(粒子状物質)、CO2(二酸化炭素)の各濃度や、燃費のデータを取得する。 The information processing apparatus 10 also acquires measurement data indicating the state of the engine 11 under various measurement conditions. For example, the information processing apparatus 10 acquires measurement data indicating the state of the engine 11 under various measurement conditions in which only one of the plurality of parameters is changed from the previous measurement condition. At this time, the information processing apparatus 10 changes the value of any one parameter from the immediately preceding measurement condition at a slow speed at which it can be regarded as substantially steady, for each measurement condition. The information processing apparatus 10 uses measurement data sequentially acquired while changing any one parameter at a slow speed as data in a steady state. For example, the information processing device 10 changes the valve opening degree and the fuel injection amount one by one at a slow speed that can be regarded as substantially steady, and acquires measurement data indicating the state of the engine 11. As measurement data, for example, NO x (nitrogen oxides) contained in exhaust gas, PM (particulate matter), and the concentration of CO 2 (carbon dioxide), to obtain data of the fuel consumption.
[情報処理装置の構成]
次に、本実施例に係る情報処理装置10について説明する。図2は、情報処理装置の機能的な構成の一例を示す図である。図2に示すように、情報処理装置10は、外部I/F(インタフェース)部20と、入力部21と、表示部22と、記憶部23と、制御部24とを有する。なお、情報処理装置10は、上記の機器以外の他の機器を有してもよい。
[Configuration of information processing apparatus]
Next, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of a functional configuration of the information processing apparatus. As shown in FIG. 2, the information processing apparatus 10 includes an external I / F (interface) unit 20, an input unit 21, a display unit 22, a storage unit 23, and a control unit 24. Note that the information processing apparatus 10 may have other devices other than the above-described devices.
外部I/F部20は、他の装置との間で情報の入出力を行うインタフェースである。外部I/F部20としては、USB(Universal Serial Bus)などの各種の入出力ポート、LANカードなどのネットワークインタフェースカードを採用できる。 The external I / F unit 20 is an interface that inputs and outputs information with another device. As the external I / F unit 20, various input / output ports such as Universal Serial Bus (USB), and network interface cards such as a LAN card can be adopted.
外部I/F部20は、不図示の通信ケーブルを介して他の装置と各種情報を送受信する。例えば、外部I/F部20は、エンジン11を制御する不図示の制御装置に対して、測定条件を指定した動作指示を出力する。制御装置は、指定された測定条件でエンジン11を動作させる。制御装置は、エンジン11の状態を所定の周期で測定する。例えば、制御装置は、エンジン11の排気ガスに含まれるNOx、PM、CO2の各濃度や、燃費を16msの周期で測定する。そして、制御装置は、所定の周期で、測定されたエンジン11の状態を示すデータを測定時刻と対応付けて測定データとして出力する。すなわち、制御装置は、測定するごとに、測定データを時系列順に出力する。外部I/F部20は、制御装置から出力された測定データを受信する。 The external I / F unit 20 transmits and receives various information to and from other devices via a communication cable (not shown). For example, the external I / F unit 20 outputs an operation instruction specifying measurement conditions to a control device (not shown) that controls the engine 11. The controller operates the engine 11 under the designated measurement conditions. The control device measures the state of the engine 11 at a predetermined cycle. For example, the control device measures the concentrations of NO x , PM, and CO 2 contained in the exhaust gas of the engine 11 and the fuel efficiency in a cycle of 16 ms. Then, the control device outputs, as measurement data, data indicating the measured state of the engine 11 in association with the measurement time at a predetermined cycle. That is, each time measurement is performed, the control device outputs measurement data in chronological order. The external I / F unit 20 receives the measurement data output from the control device.
入力部21は、各種の情報を入力する入力デバイスである。入力部21としては、マウスやキーボードなどの操作の入力を受け付ける入力デバイスが挙げられる。入力部21は、制御設計に関する各種の情報の入力を受け付ける。例えば、入力部21は、エンジン11を制御するパラメータごとに、パラメータを変更可能な変更可能範囲の入力を受け付ける。また、入力部21は、エンジン11を制御するパラメータごとに、パラメータを変化させる変化速度の入力を受け付ける。また、入力部21は、エンジン11を制御するパラメータごとに、測定条件に対応する測定データが取得されるまでの期間の入力を受け付ける。以下では、測定条件に対応する測定データが取得されるまでの期間を「無駄時間」とも言う。入力部21は、ユーザからの操作入力を受け付け、受け付けた操作内容を示す操作情報を制御部24に入力する。 The input unit 21 is an input device for inputting various types of information. The input unit 21 may be an input device that receives an input of an operation such as a mouse or a keyboard. The input unit 21 receives input of various information related to control design. For example, the input unit 21 accepts, for each parameter that controls the engine 11, an input of a changeable range in which the parameter can be changed. Further, the input unit 21 receives, for each parameter that controls the engine 11, an input of a change speed at which the parameter is changed. In addition, the input unit 21 receives, for each parameter that controls the engine 11, an input of a period until measurement data corresponding to the measurement condition is acquired. Hereinafter, a period until measurement data corresponding to the measurement condition is acquired is also referred to as “dead time”. The input unit 21 receives an operation input from the user, and inputs operation information indicating the received operation content to the control unit 24.
表示部22は、各種情報を表示する表示デバイスである。表示部22としては、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)などの表示デバイスが挙げられる。表示部22は、各種情報を表示する。例えば、表示部22は、操作画面など各種の画面を表示する。 The display unit 22 is a display device that displays various information. Examples of the display unit 22 include display devices such as a liquid crystal display (LCD) and a cathode ray tube (CRT). The display unit 22 displays various information. For example, the display unit 22 displays various screens such as an operation screen.
記憶部23は、各種のデータを記憶する記憶デバイスである。例えば、記憶部23は、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、光ディスクなどの記憶装置である。なお、記憶部23は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、NVSRAM(Non Volatile Static Random Access Memory)などのデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。 The storage unit 23 is a storage device that stores various data. For example, the storage unit 23 is a storage device such as a hard disk, a solid state drive (SSD), or an optical disk. The storage unit 23 may be a semiconductor memory capable of rewriting data such as a random access memory (RAM), a flash memory, and a non volatile static random access memory (NV SRAM).
記憶部23は、制御部24で実行されるOS(Operating System)や各種プログラムを記憶する。例えば、記憶部23は、後述するモデル生成処理を実行するプログラムを含む各種のプログラムを記憶する。さらに、記憶部23は、制御部24で実行されるプログラムで用いられる各種データを記憶する。例えば、記憶部23は、測定経路情報30と、測定データ31とを記憶する。 The storage unit 23 stores an operating system (OS) executed by the control unit 24 and various programs. For example, the storage unit 23 stores various programs including a program for executing model generation processing described later. Furthermore, the storage unit 23 stores various data used in a program executed by the control unit 24. For example, the storage unit 23 stores measurement path information 30 and measurement data 31.
測定経路情報30は、エンジン11を制御するパラメータに設定する測定条件をどのように変更させるかを記憶したデータである。例えば、測定経路情報30には、パラメータについての複数の測定条件が変更する順番に沿って記憶される。 The measurement path information 30 is data storing how to change the measurement conditions set in the parameters for controlling the engine 11. For example, the measurement path information 30 is stored in the order in which a plurality of measurement conditions for the parameters are changed.
測定データ31は、エンジン11の測定データを記憶したデータである。測定データ31には、測定条件ごとに、測定条件に対応付けて測定データが記憶される。 The measurement data 31 is data in which measurement data of the engine 11 is stored. The measurement data 31 stores measurement data in association with the measurement conditions for each measurement condition.
制御部24は、情報処理装置10を制御するデバイスである。制御部24としては、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等の電子回路や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路を採用できる。制御部24は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部24は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。例えば、制御部24は、受付部40と、測定条件生成部41と、出力部42と、取得部43と、格納部44と、モデル生成部45とを有する。 The control unit 24 is a device that controls the information processing apparatus 10. As the control unit 24, an electronic circuit such as a central processing unit (CPU) or a micro processing unit (MPU) or an integrated circuit such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA) can be adopted. The control unit 24 has an internal memory for storing programs and control data that define various processing procedures, and executes various processing by these. The control unit 24 functions as various processing units by operating various programs. For example, the control unit 24 includes a reception unit 40, a measurement condition generation unit 41, an output unit 42, an acquisition unit 43, a storage unit 44, and a model generation unit 45.
受付部40は、各種の受け付けを行う。例えば、受付部40は、制御設計に関する各種の操作指示を受け付ける。例えば、受付部40は、制御設計に関する操作画面を表示部22に表示させ、操作画面からモデルの生成開始を指示する操作指示の入力を受け付ける。また、受付部40は、操作画面からエンジン11を制御するパラメータごとに、パラメータを変更可能な変更可能範囲の入力を受け付ける。また、受付部40は、エンジン11を制御するパラメータごとに、パラメータを変化させる変化速度の入力を受け付ける。また、受付部40は、エンジン11を制御するパラメータごとに、無駄時間の入力を受け付ける。各パラメータの変更可能範は、例えば、エンジン11をモデル化するパラメータの範囲に応じて、ユーザが定める。各パラメータの変化速度は、例えば、各パラメータを個別に変化させてエンジン11の状態の変化を事前にユーザが観察して、エンジン11の状態の変化がほぼ定常とみなせる程度の変化速度に、ユーザが定める。各パラメータの無駄時間は、例えば、各パラメータを個別に変化させてエンジン11の状態の変化を事前にユーザが観察して、ユーザが定める。 The reception unit 40 performs various receptions. For example, the receiving unit 40 receives various operation instructions related to control design. For example, the receiving unit 40 causes the display unit 22 to display an operation screen related to control design, and receives an input of an operation instruction instructing start of model generation from the operation screen. Further, the receiving unit 40 receives an input of a changeable range in which the parameter can be changed, for each of the parameters for controlling the engine 11 from the operation screen. The receiving unit 40 also receives, for each parameter that controls the engine 11, an input of a change speed at which the parameter is changed. In addition, the receiving unit 40 receives an input of dead time for each parameter that controls the engine 11. The changeable range of each parameter is determined by the user according to, for example, the range of parameters for modeling the engine 11. The change speed of each parameter is, for example, a change speed at which the change of the state of the engine 11 can be regarded as substantially steady by the user observing the change of the state of the engine 11 in advance by changing each parameter individually. Determined by The dead time of each parameter is determined by the user, for example, by changing each parameter individually and observing changes in the state of the engine 11 in advance.
測定条件生成部41は、制御対象を制御する複数のパラメータについての複数の測定条件を所定の順序に対応付けて生成する。例えば、測定条件生成部41は、制御対象を制御する複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲による空間において、複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータのみを1つ前の測定条件から変化させて複数の測定条件を生成する。例えば、測定条件生成部41は、複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータのみが1つ前の測定条件から変化する測定条件であって、複数のパラメータの変更可能範囲による空間内を網羅的に変化する複数の測定条件を生成する。例えば、測定条件生成部41は、複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲を正規化した正規化空間内に配置される空間充填曲線を用いて複数の測定条件を生成する。空間充填曲線は、複数のパラメータによる空間内を何れか1つのパラメータの値を順次変化させて空間内を網羅的に変化する曲線である。この空間充填曲線として、例えば、ヒルベルト曲線(Hilbert curve)を用いる。 The measurement condition generation unit 41 generates a plurality of measurement conditions for a plurality of parameters for controlling the control object in association with a predetermined order. For example, the measurement condition generation unit 41 changes only one of the plurality of parameters from the previous measurement condition in the space according to the changeable range of each of the plurality of parameters for controlling the control target. Generate measurement conditions. For example, the measurement condition generation unit 41 is a measurement condition in which only one of the plurality of parameters changes from the measurement condition immediately before, and the space within the changeable range of the plurality of parameters is comprehensively Generate multiple changing measurement conditions. For example, the measurement condition generation unit 41 generates a plurality of measurement conditions using a space filling curve disposed in a normalized space in which the changeable ranges of the plurality of parameters are normalized. The space-filling curve is a curve that changes in an exhaustive manner in space by sequentially changing the value of any one parameter in the space of a plurality of parameters. For example, Hilbert curve is used as this space filling curve.
ここで、測定条件を生成する流れを具体例を用いて説明する。測定条件生成部41は、エンジン11を制御するバルブ開度、燃料噴射量それぞれの変更可能範囲をそれぞれ0〜1の範囲に正規化する。図3は、正規化空間の一例を示す図である。バルブ開度、燃料噴射量の変更可能範囲を正規化した正規化空間は、バルブ開度および燃料噴射量が0〜1の範囲の2次元空間となる。測定条件生成部41は、正規化空間内にヒルベルト曲線を配置する。図3の例には、2次元のヒルベルト曲線の一例がしめされている。ヒルベルト曲線は、フラクタル図形の一つで、コの字の軌跡を再帰的に繰り返すことによって得られる曲線であり、繰り返しの極限が領域と一致する空間充填曲線の一つである。ヒルベルト曲線は、1パラメータの変化の組み合わせで構成された一筆書きの曲線である。ヒルベルト曲線は、空間充填曲線であることからある程度繰り返しを行ってできる曲線は領域を網羅的に埋め尽くす。また、ヒルベルト曲線は、ほとんどの部分で逆向きの変化をする部分が近くに存在する。ヒルベルト曲線は、何次元の空間でも作成できる。図4は、3次元のヒルベルト曲線の一例を示す図である。 Here, the flow of generating measurement conditions will be described using a specific example. The measurement condition generation unit 41 normalizes the changeable ranges of the valve opening degree for controlling the engine 11 and the fuel injection amount to the range of 0 to 1, respectively. FIG. 3 is a diagram showing an example of the normalized space. A normalized space in which the valve opening degree and the changeable range of the fuel injection amount are normalized becomes a two-dimensional space in which the valve opening degree and the fuel injection amount are in the range of 0-1. The measurement condition generation unit 41 arranges the Hilbert curve in the normalized space. An example of a two-dimensional Hilbert curve is shown in the example of FIG. The Hilbert curve is one of the fractal figures and is a curve obtained by recursively repeating the U-shaped locus, and is one of space-filling curves in which the limit of the repetition matches the region. The Hilbert curve is a one-stroke curve composed of a combination of changes of one parameter. Since the Hilbert curve is a space-filling curve, the curve formed by repeating to some extent exhausts the area exhaustively. In addition, the Hilbert curve has a portion that changes in the opposite direction in almost all parts. Hilbert curves can be created in any dimensional space. FIG. 4 is a diagram showing an example of a three-dimensional Hilbert curve.
2次元のヒルベルト曲線の構成法の一例を説明する。2次元のヒルベルト曲線は、開始条件の違いから(RUL(n);DLU(n);LDR(n);URD(n))の4通りが存在する。nは、繰り返し回数(位数、order)である。各位数のヒルベルト曲線は、以下の式(1)−(4)に示すルールによって描かれる。 An example of a method of constructing a two-dimensional Hilbert curve will be described. The two-dimensional Hilbert curve has four ways (RUL (n); DLU (n); LDR (n); URD (n)) from the difference in the starting conditions. n is the number of repetitions (order, order). The Hilbert curve of each order is drawn according to the rules shown in the following equations (1)-(4).
RUL(n)=URD(n-1)→RUL(n-1)↑RUL(n-1)←DLU(n-1) (1)
DLU(n)=LDR(n-1)↓DLU(n-1)←DLU(n-1)↑RUL(n-1) (2)
LDR(n)=DLU(n-1)←LDR(n-1)↓LDR(n-1)→URD(n-1) (3)
URD(n)=RUL(n-1)↑URD(n-1)→URD(n-1)↓LDR(n-1) (4)
RUL (n) = URD (n-1) → RUL (n-1) ↑ RUL (n-1) ← DLU (n-1) (1)
DLU (n) = LDR (n-1) ↓ DLU (n-1) ← DLU (n-1) ↑ RUL (n-1) (2)
LDR (n) = DLU (n-1) ← LDR (n-1) ↓ LDR (n-1) → URD (n-1) (3)
URD (n) = RUL (n-1) ↑ URD (n-1) → URD (n-1) ↓ LDR (n-1) (4)
ただし、RUL(0)=DLU(0)=LDR(0)=URD(0)=””とする。””は、操作なしを意味する。 However, RUL (0) = DLU (0) = LDR (0) = URD (0) = “”. "" Means no operation.
具体的にRUL(n)を記述する。ヒルベルト曲線RUL(n)は、正方領域各辺を2n等分して小正方領域に分割し、一番左下の小正方領域の中心から矢印に従って順に隣の正方領域の中心に向かって線分で結んでいくことにより構成される。図5は、1位から3位の2次元のヒルベルト曲線の一例を示す図である。 Describe RUL (n) specifically. The Hilbert curve RUL (n) divides each side of the square area into 2 n equally and divides it into small square areas, and from the center of the small square area at the lower left, follows the arrow in order toward the center of the next square area It is constituted by tying up. FIG. 5 is a view showing an example of a two-dimensional Hilbert curve of first to third places.
位数nが1のヒルベルト曲線RUL(1)は、式(1)から以下に示すようになる。 The Hilbert curve RUL (1) having the order n of 1 is as shown below from the equation (1).
RUL(1)=URD(0)→RUL(0)↑RUL(0)←DLU(0)
=→↑←
RUL (1) = URD (0) → RUL (0) ↑ RUL (0) ← DLU (0)
= → ← ←
このヒルベルト曲線RUL(1)は、正方領域を各辺2等分してできる4つの小正方領域の中心を左下・右下・右上・左上の順に結んだものである。 The Hilbert curve RUL (1) is obtained by connecting the centers of four small square areas formed by dividing a square area into two equal parts in the order of lower left, lower right, upper right, and upper left.
同様に、位数nが2のヒルベルト曲線RUL(2)は、以下に示すようになる。 Similarly, the Hilbert curve RUL (2) of order n 2 is as shown below.
RUL(2)=URD(1)→RUL(1)↑RUL(1)←DLU(1)
=(↑→↓)→(→↑←)↑(→↑←)←(↓←↑)
=↑→↓→→↑←↑→↑←←↓←↑
RUL (2) = URD (1) → RUL (1) ↑ RUL (1) ← DLU (1)
= (↑ →)) → (→ ←)) ↑ (→ ←)) ((↓ ↑))
= → → → → → ↑ → ↑ ↑ ← ← ← ↑
ヒルベルト曲線RUL(2)は、正方領域を各辺4等分してできる16つの小正方領域の中心を一番左下から矢印の順で結んでできる曲線である。 The Hilbert curve RUL (2) is a curve formed by connecting the centers of 16 small square areas formed by dividing the square area into four equal parts in the order of the arrows from the lower left.
測定条件生成部41は、バルブ開度および燃料噴射量それぞれの変更可能範囲をそれぞれ0〜1の範囲に正規化する。測定条件生成部41は、正規化した2次元の正規化空間の一番左下の小正方形の中心が(0;0)、一番右上の小正方形の中心が(1;1)となるように対応付してヒルベルト曲線を配置する。 The measurement condition generation unit 41 normalizes the changeable ranges of the valve opening degree and the fuel injection amount into the range of 0 to 1, respectively. In the measurement condition generation unit 41, the center of the lower leftmost small square of the normalized two-dimensional normalized space is (0; 0), and the center of the uppermost right small square is (1; 1). Arrange the Hilbert curve in correspondence.
測定条件生成部41は、ヒルベルト曲線を配置した正規化空間を、バルブ開度、燃料噴射量それぞれの変更可能範囲の元の空間に戻してヒルベルト曲線を元の空間に対応させる。測定条件生成部41は、元の空間に対応させた曲線に沿って測定条件を生成する。元の空間でも、ヒルベルト曲線に対応する曲線は、何れか1つのパラメータのみが変化している。測定条件生成部41は、曲線に沿って、変化するパラメータの値を、当該パラメータの変化速度で変化させる測定条件を生成する。例えば、測定条件生成部41は、パラメータの変化速度が一秒当たり1である場合、一秒当たりパラメータの値を1変化させる測定条件を生成する。これにより、何れか1つのパラメータのみが1つ前の測定条件から変化し、パラメータそれぞれの変更可能範囲による空間内で各パラメータが網羅的に変化する測定条件が生成される。 The measurement condition generation unit 41 returns the normalized space in which the Hilbert curve is arranged to the original space of the variable range of each of the valve opening degree and the fuel injection amount, and makes the Hilbert curve correspond to the original space. The measurement condition generation unit 41 generates measurement conditions along a curve corresponding to the original space. Even in the original space, the curve corresponding to the Hilbert curve changes only one of the parameters. The measurement condition generation unit 41 generates a measurement condition in which the value of the changing parameter is changed at the changing speed of the parameter along the curve. For example, when the change rate of the parameter is one per second, the measurement condition generation unit 41 generates a measurement condition that changes the value of the parameter per second by one. As a result, only any one parameter changes from the previous measurement condition, and a measurement condition in which each parameter is comprehensively changed in the space according to the changeable range of each parameter is generated.
測定条件生成部41は、元の空間に対応させた曲線に沿った順序で、生成した測定条件を測定経路情報30に記憶する。すなわち、測定条件生成部41は、変更する順番に対応付けて複数の測定条件を測定経路情報30に記憶する。 The measurement condition generation unit 41 stores the generated measurement conditions in the measurement path information 30 in the order along the curve corresponding to the original space. That is, the measurement condition generation unit 41 stores a plurality of measurement conditions in the measurement path information 30 in association with the order of change.
出力部42は、外部I/F部20からエンジン11を制御する不図示の制御装置に対して、測定条件を指定した動作指示を出力させる。例えば、出力部42は、測定経路情報30に記憶された順番の順序に沿って、エンジン11を測定条件で動作させる動作指示を出力する。エンジン11は、パラメータが測定条件に変更され、測定条件で動作する。エンジン11は、動作指示により定常とみなせる程度のゆっくりな速度で何れかのパラメータが変化する。外部I/F部20では、パラメータが測定条件に変更されたエンジン11の状態を示す測定データが時系列に受信される。この時系列に受信される測定データは、定常状態のデータと見なすことができる。 The output unit 42 causes the external I / F unit 20 to output an operation instruction specifying a measurement condition to a control device (not shown) that controls the engine 11. For example, the output unit 42 outputs an operation instruction to operate the engine 11 under measurement conditions in the order of the order stored in the measurement path information 30. The engine 11 is changed to the measurement conditions and operates under the measurement conditions. The engine 11 changes any parameter at a slow speed that can be regarded as steady according to the operation instruction. The external I / F unit 20 receives measurement data indicating the state of the engine 11 whose parameters have been changed to measurement conditions in time series. The measurement data received in this time series can be regarded as steady state data.
取得部43は、外部I/F部20で受信される、エンジン11の状態を示す測定データを取得する。 The acquisition unit 43 acquires measurement data indicating the state of the engine 11 that is received by the external I / F unit 20.
格納部44は、取得部43により取得された測定データに測定条件を対応付けて測定データ31に格納する。ここで、エンジン11は、測定条件を変更しても反応に時間がかかり、当該測定条件に対応した測定データが取得されるまでに無駄時間がある。 The storage unit 44 stores the measurement data acquired by the acquisition unit 43 in the measurement data 31 in association with the measurement condition. Here, even if the measurement condition is changed, the engine 11 takes a long time to react, and there is an idle time until measurement data corresponding to the measurement condition is acquired.
そこで、格納部44は、出力部42から出力される動作指示の測定条件で変化している変化パラメータを特定する。そして、格納部44は、取得部43により取得された測定データに、特定された変化パラメータの無駄時間分前の測定条件を対応付けて測定データ31に格納する。図6は、測定データと測定条件の対応付けを説明する図である。図6の例では、時間1〜6において測定条件をU(1)〜U(6)と変化させている。また、時間1〜6において測定データX(1)〜X(6)が取得されている。図6の例では、無駄時間が3であるものとする。この場合、格納部44は、測定データに3時間分前(3ステップ前)の測定条件を対応付けて格納する。図6の例では、U(1)〜U(6)とX(4)〜X(9)とがそれぞれ対応付けて測定データ31に格納される。これにより、測定データ31には、測定条件ごとに、定常状態とみなせる測定データが記憶される。 Therefore, the storage unit 44 specifies a change parameter changing under the measurement condition of the operation instruction output from the output unit 42. Then, the storage unit 44 stores the measurement data acquired by the acquisition unit 43 in the measurement data 31 in association with the measurement condition before the dead time of the specified change parameter. FIG. 6 is a diagram for explaining correspondence between measurement data and measurement conditions. In the example of FIG. 6, the measurement conditions are changed to U (1) to U (6) at times 1 to 6. Moreover, measurement data X (1)-X (6) are acquired in time 1-6. In the example of FIG. 6, it is assumed that the dead time is three. In this case, the storage unit 44 stores the measurement data in association with the measurement condition of three hours before (three steps before). In the example of FIG. 6, U (1) to U (6) and X (4) to X (9) are stored in the measurement data 31 in association with each other. As a result, measurement data that can be regarded as a steady state is stored in the measurement data 31 for each measurement condition.
ところで、本実施例の測定では、1つのパラメータの無駄時間の間に測定条件の変化パラメータが変わる場合がある。図7は、変化パラメータの変化を説明する図である。図7の例では、変化パラメータが第1のパラメータから第2のパラメータに変わったタイミングを示している。第1のパラメータを変化させているタイミング50の測定データは、無駄時間後のタイミング51で取得される。図7の例では、タイミング51は、第2のパラメータが変化している。このように無駄時間の間に測定条件の変化パラメータが変わると、測定データは、変化パラメータが変わった影響を受けている場合がある。このため、格納部44は、測定条件の変化するパラメータが変わった場合、パラメータが変わってから無駄時間分の測定データを破棄する。図7の例では、格納部44は、変化パラメータが変わったタイミングから第1のパラメータの無駄時間である5測定周期分の測定データを、測定データ31に格納せずに破棄する。これにより、複数のパラメータが変わった影響を受けたおそれがある測定データを除外してモデルを生成できる。このように測定データの破棄を行う場合、ヒルベルト曲線の位数nは、3〜5程度とすることが好ましい。これは、ヒルベルト曲線は位数が高いほど変化パラメータが変わる変化点が多くなり、測定データが多く破棄されてしまうからである。 By the way, in the measurement of the present embodiment, the change parameter of the measurement condition may change during the dead time of one parameter. FIG. 7 is a diagram for explaining the change of the change parameter. The example of FIG. 7 shows the timing at which the change parameter changes from the first parameter to the second parameter. The measurement data of the timing 50 changing the first parameter is acquired at the timing 51 after the dead time. In the example of FIG. 7, at timing 51, the second parameter is changed. As described above, when the change parameter of the measurement condition changes during the dead time, the measurement data may be influenced by the change of the change parameter. For this reason, the storage unit 44 discards the measurement data for the dead time after the parameter changes, when the parameter in which the measurement condition changes changes. In the example of FIG. 7, the storage unit 44 discards the measurement data for five measurement cycles, which are dead time of the first parameter from the timing when the change parameter changes, without storing the measurement data 31 in the measurement data 31. This makes it possible to generate a model excluding measurement data that may have been affected by changes in multiple parameters. Thus, when discarding measurement data, it is preferable to make the order n of a Hilbert curve into about 3-5. This is because the Hilbert curve has more change points at which the change parameter changes as the order is higher, and a large amount of measurement data is discarded.
モデル生成部45は、エンジン11のモデルを生成する。例えば、モデル生成部45は、測定データの種別ごとに、測定データ31に記憶された測定条件と、測定条件に対応する測定データを用いて機械学習を行ってモデルを生成する。例えば、モデル生成部45は、NOx、PM、CO2の濃度や、燃費ごとに、LOLIMOT(Local Linear Model Tree)やガウス過程(Gaussian Process)を用いた回帰分析などにより周辺のデータの重みつき平均を出力する手法を用いてモデルを生成する。これにより、生成されたモデルから様々な測定条件でのNOx、PM、CO2の濃度や、燃費が予測できる。 The model generation unit 45 generates a model of the engine 11. For example, the model generation unit 45 generates a model by performing machine learning using the measurement condition stored in the measurement data 31 and the measurement data corresponding to the measurement condition for each type of measurement data. For example, the model generation unit 45 weights peripheral data by regression analysis using LOLIMOT (Local Linear Model Tree) or Gaussian process (Gaussian Process) for each concentration of NO x , PM, and CO 2 , and fuel consumption. Generate a model using the method of outputting the average. Thereby, the concentration of NO x , PM, and CO 2 under various measurement conditions and the fuel consumption can be predicted from the generated model.
ここで、具体的な例を用いて説明する。図8は、モデルを生成する流れを模式的に示した図である。情報処理装置10では、受付部40が、エンジン11を制御するパラメータごとに、パラメータの変更可能範囲、パラメータの変化速度およびパラメータの無駄時間の入力を受け付ける。 Here, it demonstrates using a specific example. FIG. 8 is a diagram schematically showing the flow of generating a model. In the information processing apparatus 10, the receiving unit 40 receives, for each parameter that controls the engine 11, the input of the parameter changeable range, the change rate of the parameter, and the dead time of the parameter.
測定条件生成部41は、エンジン11を制御する複数のパラメータについての複数の測定条件を所定の順序に対応付けて生成する。例えば、測定条件生成部41は、複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲を正規化した正規化空間内にヒルベルト曲線を配置し、当該ヒルベルト曲線を空間に対応させた曲線に沿って測定条件を生成する。測定条件生成部41は、曲線に沿って生成した測定条件に、曲線に沿って順番を対応付けて測定経路情報30に記憶する。 The measurement condition generation unit 41 generates a plurality of measurement conditions for a plurality of parameters for controlling the engine 11 in association with a predetermined order. For example, the measurement condition generation unit 41 arranges a Hilbert curve in a normalized space in which the changeable ranges of each of the plurality of parameters are normalized, and generates a measurement condition along a curve corresponding to the Hilbert curve. . The measurement condition generating unit 41 stores the measurement conditions generated along the curve in the measurement path information 30 by associating the order along the curve.
出力部42は、測定経路情報30に記憶された順番の順序に沿って、エンジン11を測定条件で動作させる動作指示を出力する。 The output unit 42 outputs an operation instruction to operate the engine 11 under the measurement conditions in the order of the order stored in the measurement path information 30.
取得部43は、エンジン11の状態を示す測定データを取得する。 The acquisition unit 43 acquires measurement data indicating the state of the engine 11.
格納部44は、取得部43により取得された測定データに測定条件を対応付けて測定データ31に格納する。例えば、格納部44は、出力部42から出力される動作指示の測定条件で変化している変化パラメータを特定する。そして、格納部44は、取得部43により取得された測定データに、特定された変化パラメータの無駄時間分前の測定条件を対応付けて測定データ31に格納する。また、格納部44は、測定条件の変化パラメータが変わった場合、変化パラメータが変わってから無駄時間分の測定データを破棄する。 The storage unit 44 stores the measurement data acquired by the acquisition unit 43 in the measurement data 31 in association with the measurement condition. For example, the storage unit 44 specifies a change parameter changing under the measurement condition of the operation instruction output from the output unit 42. Then, the storage unit 44 stores the measurement data acquired by the acquisition unit 43 in the measurement data 31 in association with the measurement condition before the dead time of the specified change parameter. In addition, when the change parameter of the measurement condition changes, the storage unit 44 discards the measurement data for the dead time after the change parameter changes.
モデル生成部45は、測定データの種別ごとに、測定データ31に記憶された測定条件と、測定条件に対応する測定データを用いて機械学習を行ってモデルを生成する。これにより、生成されたモデルから測定データの種別ごとに各種の測定条件での測定データが予測できるようになる。 The model generation unit 45 generates a model by performing machine learning using the measurement conditions stored in the measurement data 31 and the measurement data corresponding to the measurement conditions for each type of measurement data. As a result, measurement data under various measurement conditions can be predicted for each type of measurement data from the generated model.
ここで、従来の準定常計測では、1つのパラメータについてしか測定データを取得できない。制御対象は、デバイス等の増加に伴い、制御するパラメータを複数有する場合がある。このため、1つのパラメータのみ準定常を用いただけでは、ほかのパラメータとの相関関係が表現しきれない。例えば、複数パラメータでは、準定常の条件のゆっくりな速度が変化の向きによって異なる。このため、複数パラメータを同時に変える場合、無限の速度設定が必要になり、実質不可能である。また、複数パラメータを同時に変える場合、無駄時間が変化の向きによって異なるため、無駄時間分を補正した対応付けが難しい。このため、従来の準定常計測では、複数のパラメータについての準定常のデータの収集が難しい。パラメータには、非線形性の強いパラメータが存在する場合があり、1つのパラメータの測定データでのみでは精度よいモデルを生成できない。 Here, in the conventional quasi-stationary measurement, measurement data can be obtained for only one parameter. The control target may have a plurality of parameters to be controlled as the number of devices increases. For this reason, the correlation with other parameters can not be expressed only by using only one parameter quasi-stationary. For example, with multiple parameters, the slow speed of the quasi-stationary condition depends on the direction of change. For this reason, when changing a plurality of parameters simultaneously, infinite speed setting is required, which is virtually impossible. Moreover, when changing several parameters simultaneously, since dead time changes with directions of a change, the matching which correct | amended dead time is difficult. For this reason, in conventional quasi-stationary measurement, it is difficult to collect quasi-stationary data for a plurality of parameters. There are cases where parameters with strong nonlinearity exist, and it is not possible to generate an accurate model only by measurement data of one parameter.
一方、本実施例に係る情報処理装置10は、制御対象を制御する複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータを1つ前の測定条件から変化させる測定条件を生成する。このため、情報処理装置10は、パラメータの変化速度およびパラメータの無駄時間を容易に設定できる。また、本実施例に係る情報処理装置10は、制御対象を制御する複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲による空間内を網羅的に変化する測定条件を生成する。このため、情報処理装置10は、非線形性の強いパラメータが存在する場合でも測定データを十分に収集でき、精度よいモデルを生成できる。 On the other hand, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment generates a measurement condition in which any one of the plurality of parameters for controlling the control target is changed from the immediately preceding measurement condition. Therefore, the information processing apparatus 10 can easily set the change speed of the parameter and the dead time of the parameter. Further, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment generates measurement conditions that comprehensively change in the space according to the changeable ranges of the plurality of parameters that control the control target. For this reason, the information processing apparatus 10 can sufficiently collect measurement data even when there is a parameter with strong nonlinearity, and can generate a model with high accuracy.
[処理の流れ]
次に、本実施例に係る情報処理装置10がモデルを生成するモデル生成処理の流れについて説明する。図9は、モデル生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。このモデル生成処理は、所定のタイミング、例えば、操作画面からモデルの生成開始を指示する操作指示の入力を受け付けたタイミングで実行される。
[Flow of processing]
Next, a flow of model generation processing in which the information processing apparatus 10 according to the present embodiment generates a model will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a procedure of model generation processing. The model generation processing is executed at a predetermined timing, for example, a timing when an input of an operation instruction for instructing start of generation of a model from an operation screen is received.
図9に示すように、受付部40は、操作画面からエンジン11を制御するパラメータごとに、パラメータの変更可能範囲、パラメータの変化速度およびパラメータの無駄時間の入力を受け付ける(S10)。 As shown in FIG. 9, the receiving unit 40 receives an input of a parameter changeable range, a change rate of the parameter, and a dead time of the parameter for each of the parameters for controlling the engine 11 from the operation screen (S10).
測定条件生成部41は、エンジン11を制御する複数のパラメータについての複数の測定条件を所定の順序に対応付けて生成する(S11)。例えば、測定条件生成部41は、複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲を正規化した正規化空間内にヒルベルト曲線を配置し、当該ヒルベルト曲線を空間に対応させた曲線に沿って測定条件を生成する。測定条件生成部41は、曲線に沿って生成した測定条件に、曲線に沿って順番を対応付けて測定経路情報30に記憶する(S12)。 The measurement condition generation unit 41 generates a plurality of measurement conditions for a plurality of parameters for controlling the engine 11 in association with a predetermined order (S11). For example, the measurement condition generation unit 41 arranges a Hilbert curve in a normalized space in which the changeable ranges of each of the plurality of parameters are normalized, and generates a measurement condition along a curve corresponding to the Hilbert curve. . The measurement condition generation unit 41 associates the order along the curve with the measurement condition generated along the curve, and stores the measurement condition in the measurement path information 30 (S12).
出力部42は、測定経路情報30に記憶された順番の順序に沿って、エンジン11を測定条件で動作させる動作指示を出力する(S13)。取得部43は、測定データを取得する(S14)。取得部43は、取得された測定データに測定条件を対応付けて測定データ31に格納する(S15)。例えば、格納部44は、取得された測定データに、変化パラメータの無駄時間分前の測定条件を対応付けて測定データ31に格納する。また、格納部44は、測定条件の変化パラメータが変わった場合、変化パラメータが変わってから無駄時間分の測定データを破棄する。 The output unit 42 outputs an operation instruction to operate the engine 11 under the measurement conditions in accordance with the order of the order stored in the measurement path information 30 (S13). The acquisition unit 43 acquires measurement data (S14). The acquisition unit 43 associates the acquired measurement data with the measurement condition and stores the acquired measurement data in the measurement data 31 (S15). For example, the storage unit 44 stores the acquired measurement data in the measurement data 31 in association with the measurement condition before the dead time of the change parameter. In addition, when the change parameter of the measurement condition changes, the storage unit 44 discards the measurement data for the dead time after the change parameter changes.
モデル生成部45は、測定データの種別ごとに、測定データ31に記憶された測定条件と、測定条件に対応する測定データを用いて機械学習を行ってモデルを生成し(S16)、処理を終了する。 The model generation unit 45 performs machine learning using the measurement condition stored in the measurement data 31 and the measurement data corresponding to the measurement condition for each type of measurement data to generate a model (S16), and the process ends Do.
[効果]
上述してきたように、本実施例に係る情報処理装置10は、制御対象の制御に関する複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲による空間において、複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータのみを1つ前の測定条件から変化させて複数の測定条件を生成する。情報処理装置10は、生成された複数の測定条件の動作指示を順に出力する。情報処理装置10は、出力された動作指示によりパラメータが測定条件に変更された制御対象の状態を示す測定データを取得する。これにより、情報処理装置10は、複数のパラメータについての準定常のデータを収集できる。これにより、情報処理装置10は、制御対象の制御に複数のパラメータを用いる場合でも該制御対象のモデルを生成できる。
[effect]
As described above, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment is configured such that only one of the plurality of parameters in the space by the changeable range of each of the plurality of parameters related to control of the control target is one before. A plurality of measurement conditions are generated by changing the measurement conditions. The information processing apparatus 10 sequentially outputs the generated operation instructions of the plurality of measurement conditions. The information processing apparatus 10 acquires measurement data indicating the state of the control target whose parameter has been changed to the measurement condition by the output operation instruction. Thereby, the information processing apparatus 10 can collect quasi-stationary data of a plurality of parameters. Thereby, the information processing apparatus 10 can generate a model of the control target even when using a plurality of parameters for control of the control target.
また、本実施例に係る情報処理装置10は、複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲を正規化した正規化空間内に配置される空間充填曲線を用いて複数の測定条件を生成する。これにより、情報処理装置10は、何れか1つのパラメータのみが1つ前の測定条件から変化し、複数のパラメータそれぞれの変更可能範囲による空間内を網羅的に変化する測定条件を生成できる。 In addition, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment generates a plurality of measurement conditions using a space filling curve disposed in a normalized space in which changeable ranges of the plurality of parameters are normalized. As a result, the information processing apparatus 10 can generate the measurement conditions that change in the space according to the changeable ranges of the plurality of parameters in an exhaustive manner, with only one of the parameters changing from the previous measurement condition.
また、本実施例に係る情報処理装置10は、測定条件に対応する測定データが取得されるまでの無駄時間を受け付ける。情報処理装置10は、取得された測定データに、無駄時間分前の測定条件を対応付けて格納する。これにより、情報処理装置10は、測定条件と、当該測定条件に対応する準定常の測定データを対応付けることができる。 Further, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment receives a dead time until measurement data corresponding to the measurement condition is acquired. The information processing apparatus 10 stores the acquired measurement data in association with measurement conditions before the dead time. Thereby, the information processing apparatus 10 can associate the measurement condition with the quasi-stationary measurement data corresponding to the measurement condition.
また、本実施例に係る情報処理装置10は、測定条件の変化するパラメータが変わった場合、無駄時間分の測定データを破棄する。これにより、情報処理装置10は、複数のパラメータが変わった影響を受けたおそれがある測定データを除外できる。 Further, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment discards the measurement data for the dead time when the parameter in which the measurement condition changes changes. Thus, the information processing apparatus 10 can exclude measurement data that may have been affected by changes in a plurality of parameters.
また、本実施例に係る情報処理装置10は、コンピュータ上に構築された、制御対象の制御に関する複数のパラメータそれぞれを変数とする空間充填曲線上の点を、該空間充填曲線に沿って移動させ、点の移動毎に、移動後の点に対応する複数のパラメータの各値を基に制御対象を制御した際の制御対象の状態を示す測定データを取得する。情報処理装置10は、取得した複数の測定データに基づき、制御対象の制御モデルを生成する。これにより、情報処理装置10は、制御対象の制御に複数のパラメータを用いる場合でも該制御対象のモデルを生成できる。 In addition, the information processing apparatus 10 according to the present embodiment moves a point on the space filling curve, which has a plurality of parameters related to control of the control object, built on the computer, along the space filling curve. For each movement of the point, measurement data indicating the state of the control object when the control object is controlled based on the respective values of the plurality of parameters corresponding to the point after movement is acquired. The information processing apparatus 10 generates a control model to be controlled based on the acquired plurality of measurement data. Thereby, the information processing apparatus 10 can generate a model of the control target even when using a plurality of parameters for control of the control target.
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、開示の技術は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。 Although the embodiments of the disclosed apparatus have been described above, the disclosed technology may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, another embodiment included in the present invention will be described below.
例えば、上記実施例では、制御対象をエンジン11とした場合を例示した。しかしながら、これらに限定されるものではない。例えば、制御対象は、測定条件を変更してから制御対象の状態が定常状態に安定するまで時間がかかるものであれば何れでもよい。例えば、制御対象は、アクチュエータや、各種の生産を行うプラント、大型機械などであってもよい。 For example, in the said Example, the case where the control object was made into the engine 11 was illustrated. However, it is not limited to these. For example, any control target may be used as long as it takes time until the state of the control target stabilizes in the steady state after changing the measurement conditions. For example, the control target may be an actuator, a plant that performs various types of production, or a large machine.
また、上記実施例では、測定データの種別ごとのモデルを生成する場合を例示した。しかしながら、これらに限定されるものではない。例えば、測定データ31に記憶された測定条件と、測定条件に対応する定常状態の測定データを用いて、機械学習を行って複数の種別の測定データを予測するモデルを生成してもよい。例えば、モデル生成部45は、全ての種別の測定データを予測する1つのモデルを生成してもよい。 Moreover, in the said Example, the case where the model for every classification of measurement data was produced | generated was illustrated. However, it is not limited to these. For example, using a measurement condition stored in the measurement data 31 and measurement data in a steady state corresponding to the measurement condition, machine learning may be performed to generate a model that predicts measurement data of a plurality of types. For example, the model generation unit 45 may generate one model that predicts measurement data of all types.
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的状態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、受付部40、測定条件生成部41、出力部42、取得部43、格納部44およびモデル生成部45の各処理部が適宜統合されても良い。さらに、各処理部にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Further, each component of each device illustrated is functionally conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as illustrated. That is, the specific state of dispersion and integration of each device is not limited to that shown in the drawings, and all or part thereof is functionally or physically dispersed in any unit depending on various loads, usage conditions, etc. It can be integrated and configured. For example, each processing unit of the reception unit 40, the measurement condition generation unit 41, the output unit 42, the acquisition unit 43, the storage unit 44, and the model generation unit 45 may be appropriately integrated. Furthermore, all or any part of each processing function performed in each processing unit may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic. .
[モデル生成プログラム]
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータシステムの一例を説明する。最初に、ドライバに対する注意喚起の制御を行うモデル生成プログラムについて説明する。図10は、モデル生成プログラムを実行するコンピュータの構成の一例を示す説明図である。
[Model Generator]
The various processes described in the above embodiments can also be realized by executing a prepared program on a computer system such as a personal computer or a workstation. So, below, an example of a computer system which runs a program which has the same function as the above-mentioned example is explained. First, a model generation program for controlling alerting to a driver will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram of an example of the configuration of a computer that executes a model generation program.
図10に示すように、コンピュータ400は、CPU(Central Processing Unit)410、HDD(Hard Disk Drive)420、RAM(Random Access Memory)440を有する。これら400〜440の各部は、バス500を介して接続される。 As shown in FIG. 10, the computer 400 includes a central processing unit (CPU) 410, a hard disk drive (HDD) 420, and a random access memory (RAM) 440. The respective units 400 to 440 are connected via a bus 500.
HDD420には上記の受付部40、測定条件生成部41、出力部42、取得部43、格納部44およびモデル生成部45と同様の機能を発揮するモデル生成プログラム420aが予め記憶される。なお、モデル生成プログラム420aについては、適宜分離しても良い。 The HDD 420 stores in advance a model generation program 420 a that exhibits the same functions as the reception unit 40, the measurement condition generation unit 41, the output unit 42, the acquisition unit 43, the storage unit 44, and the model generation unit 45. The model generation program 420a may be separated as appropriate.
また、HDD420は、各種情報を記憶する。例えば、HDD420は、OSや発注量の決定に用いる各種データを記憶する。 The HDD 420 also stores various information. For example, the HDD 420 stores various data used to determine the OS and the order quantity.
そして、CPU410が、モデル生成プログラム420aをHDD420から読み出して実行することで、実施例の各処理部と同様の動作を実行する。すなわち、モデル生成プログラム420aは、受付部40、測定条件生成部41、出力部42、取得部43、格納部44およびモデル生成部45と同様の動作を実行する。 Then, the CPU 410 reads out the model generation program 420 a from the HDD 420 and executes the same to execute the same operation as each processing unit of the embodiment. That is, the model generation program 420 a executes the same operation as the reception unit 40, the measurement condition generation unit 41, the output unit 42, the acquisition unit 43, the storage unit 44, and the model generation unit 45.
なお、上記したモデル生成プログラム420aについては、必ずしも最初からHDD420に記憶させることを要しない。 The model generation program 420a described above does not have to be stored in the HDD 420 from the beginning.
また、例えば、モデル生成プログラム420aは、コンピュータ400に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に記憶させても良い。そして、コンピュータ400がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしても良い。 Also, for example, the model generation program 420a may be stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, a DVD disk, a magneto-optical disk, an IC card or the like inserted into the computer 400. . Then, the computer 400 may read and execute the program from these.
さらには、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ400に接続される「他のコンピュータ(又はサーバ)」などにプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ400がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしても良い。 Furthermore, the program is stored in “another computer (or server)” connected to the computer 400 via a public line, the Internet, a LAN, a WAN or the like. Then, the computer 400 may read and execute the program from these.
1 システム
10 情報処理装置
11 エンジン
20 外部I/F部
21 入力部
22 表示部
23 記憶部
24 制御部
30 測定経路情報
31 測定データ
40 受付部
41 測定条件生成部
42 出力部
43 取得部
44 格納部
45 モデル生成部
Reference Signs List 1 system 10 information processing apparatus 11 engine 20 external I / F unit 21 input unit 22 display unit 23 storage unit 24 control unit 30 measurement route information 31 measurement data 40 reception unit 41 measurement condition generation unit 42 output unit 43 acquisition unit 44 storage unit 45 Model Generator
Claims (7)
前記生成部により生成された複数の測定条件の動作指示を順に出力する出力部と、
前記出力部から出力された動作指示により前記パラメータが測定条件に変更された前記制御対象の状態を示す測定データを取得する取得部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 A measurement condition in which only one of a plurality of parameters related to control of a control target is changed from a previous measurement condition, and a plurality of parameters in which the plurality of parameters are respectively changed in respective changeable ranges A generation unit that generates measurement conditions;
An output unit that sequentially outputs operation instructions of a plurality of measurement conditions generated by the generation unit;
An acquisition unit that acquires measurement data indicating a state of the control target in which the parameter is changed to measurement conditions according to an operation instruction output from the output unit;
An information processing apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The generation unit generates a plurality of measurement conditions using a space-filling curve disposed in a normalized space obtained by normalizing changeable ranges of the plurality of parameters. Information processing device.
前記取得部により取得された測定データに前記受付部により受け付けた期間分前の測定条件を対応付けて格納する格納部と、
をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。 A reception unit that receives a period until measurement data corresponding to the measurement condition is acquired;
A storage unit that stores the measurement data acquired by the acquisition unit in association with the measurement condition of the previous period received by the reception unit;
The information processing apparatus according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 3, wherein the storage unit discards the measurement data for the period after the parameter changes when the parameter in which the measurement condition changes changes.
制御対象の制御に関する複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータのみを1つ前の測定条件から変化させた測定条件であって、前記複数のパラメータをそれぞれの変更可能範囲にそれぞれ変化させた複数の測定条件を生成し、
生成された複数の測定条件の動作指示を順に出力し、
出力された動作指示により前記パラメータが測定条件に変更された前記制御対象の状態を示す測定データを取得する
処理を実行させることを特徴とする測定データ取得プログラム。 On the computer
A measurement condition in which only one of a plurality of parameters related to control of a control target is changed from a previous measurement condition, and a plurality of parameters in which the plurality of parameters are respectively changed in respective changeable ranges Generate measurement conditions,
Output the operation instructions of multiple generated measurement conditions in order,
A measurement data acquisition program that executes processing of acquiring measurement data that indicates the state of the control target in which the parameter has been changed to measurement conditions according to the output operation instruction.
制御対象の制御に関する複数のパラメータのうち何れか1つのパラメータのみを1つ前の測定条件から変化させた測定条件であって、前記複数のパラメータをそれぞれの変更可能範囲にそれぞれ変化させた複数の測定条件を生成し、
生成された複数の測定条件の動作指示を順に出力し、
出力された動作指示により前記パラメータが測定条件に変更された前記制御対象の状態を示す測定データを取得する
処理を実行することを特徴とする測定データ取得方法。 The computer is
A measurement condition in which only one of a plurality of parameters related to control of a control target is changed from a previous measurement condition, and a plurality of parameters in which the plurality of parameters are respectively changed in respective changeable ranges Generate measurement conditions,
Output the operation instructions of multiple generated measurement conditions in order,
A measurement data acquisition method comprising: executing measurement data indicating a state of the control target in which the parameter has been changed to a measurement condition according to an output operation instruction.
取得した複数の測定データに基づき、前記制御対象の制御モデルを生成する
処理をコンピュータが実行することを特徴とするモデル生成方法。 A measurement condition in which only one of a plurality of control-related control parameters is changed from a previous measurement condition built on a computer , wherein each of the plurality of parameters can be changed Operation instructions of a plurality of measurement conditions which are respectively changed are sequentially output to acquire measurement data indicating a state of the control object when the control object is controlled,
A model generation method characterized by a computer executing a process of generating a control model of the control target based on a plurality of acquired measurement data.
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