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JP7093965B2 - Model selection device and model selection method - Google Patents
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Description

本発明は、モデル選択装置、及びモデル選択方法に関するものである。 The present invention relates to a model selection device and a model selection method.

現代の人工知能(AI:Artificial Intelligence)を支える機械学習では、画像認識等に優れた能力を発揮する「深層学習」と呼ばれる技術に並び、「強化学習」と呼ばれる技術が注目を集めている。強化学習の中心となる課題に、例えば多数のスロットマシンが並んだカジノで、儲けを最大にするためにはどのようにするべきかという問題がある。儲けを最大化するには、「当たり台」を見つけるための試行錯誤(試し打ち)をする必要がある。しかしながら、過剰な試し打ちは、損失につながることがあり、その上、当たり台が時々刻々と変化する場合もある。これに対し、早々に試し打ちを打ち切ると、肝心の当たり台を見逃してしまう可能性がある。このように、「探索」と「決断」に難しいジレンマが存在する。 In machine learning that supports modern artificial intelligence (AI), a technology called "reinforcement learning" is attracting attention along with a technology called "deep learning" that demonstrates excellent abilities in image recognition and the like. A central issue in reinforcement learning is, for example, how to maximize profits in a casino with a large number of slot machines. In order to maximize profits, it is necessary to carry out trial and error (trial and error) to find a "hit stand". However, excessive trial strikes can lead to losses, and the hitting platform can change from moment to moment. On the other hand, if you stop the trial shot early, you may miss the important point. Thus, there is a difficult dilemma between "searching" and "deciding."

上記問題は、「多本腕バンディット問題」として知られており、例えばワイヤレス通信における周波数の割当てのほか、データセンターにおける計算資源の割当て、ロボット制御、ウェブ広告などの様々な問題を解決するための応用展開が期待されることから、各種研究が行われている。 The above problem is known as the "multi-armed bandit problem", and is used to solve various problems such as frequency allocation in wireless communication, computational resource allocation in data centers, robot control, and web advertising. Various studies are being conducted because it is expected to be applied.

多本腕バンディット問題の解決手法に関する研究では、多数のスロットマシンから当たり確率の高いマシンを選択する状況が想定され、原理検証や評価性能が行われており、例えば非特許文献1には、光カオスを用いた超高速な手法が提案されている。 In research on a method for solving a multi-armed bandit problem, it is assumed that a machine with a high hit probability is selected from a large number of slot machines, and principle verification and evaluation performance are performed. An ultra-high-speed method using chaos has been proposed.

M. Naruse, Y. Terashima, A. Uchida, and S. -J. Kim: Ultrafast photonic reinforcement learning based on laser chaos, SCIENTIFIC REPORTS, Vol. 7, Article No. 8772, August 2017.M. Naruse, Y. Terashima, A. Uchida, and S. -J. Kim: Ultrafast photonic reinforcement learning based on laser chaos, SCIENTIFIC REPORTS, Vol. 7, Article No. 8772, August 2017.

しかしながら、これまでの開示技術では、仮想的なスロットマシンを対象とした検討に留まっており、特定の事象を対象とすることに限られている。このため、様々な現実的な事象における問題の解決に展開することが、課題として挙げられている。 However, the disclosure techniques so far have been limited to studies targeting virtual slot machines, and are limited to targeting specific events. For this reason, the challenge is to develop the solution of problems in various realistic events.

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、様々な現実的な事象における問題の解決に用いることができるモデル選択装置、及びモデル選択方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is a model selection device and a model selection method that can be used for solving problems in various realistic events. Is to provide.

第1発明に係るモデル選択装置は、少なくとも2種類の特徴的な信号強度が不規則に変化する不規則信号を取得する取得部と、第1タイミングにおける前記不規則信号の第1信号強度に基づき、前記第1タイミングよりも後の第2タイミングにおける前記不規則信号の信号強度を推定した予測系列を生成する複数の推定部と、前記第2タイミングにおける前記不規則信号の第2信号強度を取得し、前記第2信号強度に対する複数の前記予測系列のそれぞれの予測誤差を算出する評価部と、複数の前記予測誤差に基づき、複数の前記推定部のうち前記第2信号強度の推定に適した優位推定部を探索する探索部とを備え、複数の前記推定部のそれぞれは、前記不規則信号のうち1種類の前記特徴的な信号強度を推定するために最適化されたものであることを特徴とする。 The model selection device according to the first invention is based on an acquisition unit that acquires an irregular signal in which at least two types of characteristic signal strengths change irregularly, and a first signal strength of the irregular signal at the first timing. Acquires a plurality of estimation units that generate a prediction series that estimates the signal strength of the irregular signal at the second timing after the first timing, and the second signal strength of the irregular signal at the second timing. Then, based on the evaluation unit that calculates the prediction error of each of the plurality of prediction series with respect to the second signal strength and the plurality of prediction errors, it is suitable for estimating the second signal strength among the plurality of estimation units. It is provided with a search unit for searching for a superior estimation unit, and each of the plurality of estimation units is optimized for estimating the characteristic signal strength of one type of the irregular signal. It is a feature.

第2発明に係るモデル選択装置は、第1発明において、前記探索部は、複数の前記予測誤差に基づき、前記優位推定部を選択するための閾値を調整する閾値調整部と、不規則に信号強度が変化する選択用不規則信号を発信する信号発信部と、前記選択用不規則信号の信号強度と、前記閾値とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づき、前記優位推定部を選択する選択部とを有することを特徴とする。 In the model selection device according to the second invention, in the first invention, the search unit has a threshold value adjusting unit that adjusts a threshold value for selecting the superior estimation unit based on a plurality of prediction errors, and an irregular signal. The superiority estimation is based on a signal transmitting unit that emits a selection irregular signal whose intensity changes, a comparison unit that compares the signal intensity of the selection irregular signal with the threshold value, and a comparison result by the comparison unit. It is characterized by having a selection unit for selecting a unit.

第3発明に係るモデル選択装置は、第1発明又は第2発明において、前記第1信号強度を光信号に変換する変換部をさらに備え、複数の前記推定部は、前記変換部から出力された光信号に基づき、前記予測系列を生成することを特徴とする。 In the first invention or the second invention, the model selection device according to the third invention further includes a conversion unit that converts the first signal intensity into an optical signal, and the plurality of estimation units are output from the conversion unit. It is characterized in that the prediction sequence is generated based on an optical signal.

第4発明に係るモデル選択装置は、第3発明において、複数の前記推定部は、それぞれ異なる重み情報を予め取得し、前記光信号の出力から取得された仮想ノード状態に前記重み情報を演算して前記予測系列を生成し、前記重み情報は、前記不規則信号のうち1種類の前記特徴的な信号強度を推定するために構築されたことを特徴とする。 In the third aspect of the invention, the model selection device according to the fourth aspect of the present invention obtains different weight information in advance from each of the plurality of estimation units, and calculates the weight information in the virtual node state acquired from the output of the optical signal. The prediction series is generated, and the weight information is characterized in that it is constructed to estimate the characteristic signal strength of one of the irregular signals.

第5発明に係るモデル選択装置は、第1発明~第4発明の何れかにおいて、複数の前記推定部の数は、前記特徴的な信号強度の種類の数以上であることを特徴とする。 The model selection device according to the fifth aspect of the invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the number of the plurality of estimation units is equal to or greater than the number of the characteristic signal strength types.

第6発明に係るモデル選択方法は、少なくとも2種類の特徴的な信号強度が不規則に変化する不規則信号を取得する取得ステップと、第1タイミングにおける前記不規則信号の第1信号強度に基づき、前記第1タイミングよりも後の第2タイミングにおける前記不規則信号の信号強度を推定した予測系列を複数生成する推定ステップと、前記第2タイミングにおける前記不規則信号の第2信号強度を取得し、前記第2信号強度に対する複数の前記予測系列のそれぞれの予測誤差を算出する評価ステップと、複数の前記予測誤差に基づき、前記予測系列を生成した複数の推定部のうち前記第2信号強度の推定に適した優位推定部を探索する探索ステップとを備え、複数の前記予測系列のそれぞれは、前記不規則信号のうち1種類の前記特徴的な信号強度の推定に適したものに基づき生成されたものであることを特徴とする。 The model selection method according to the sixth invention is based on an acquisition step of acquiring an irregular signal in which at least two kinds of characteristic signal intensities change irregularly, and a first signal intensity of the irregular signal at the first timing. , The estimation step of generating a plurality of prediction sequences for estimating the signal strength of the irregular signal at the second timing after the first timing, and the second signal strength of the irregular signal at the second timing are acquired. , An evaluation step for calculating the prediction error of each of the plurality of prediction series with respect to the second signal strength, and the second signal strength of the plurality of estimation units that generated the prediction series based on the plurality of prediction errors. Each of the plurality of prediction sequences is generated based on one of the irregular signals suitable for estimating the characteristic signal strength, including a search step for searching for a superior estimation unit suitable for estimation. It is characterized by being a product.

上述した構成からなる本発明によれば、探索部は、複数の予測誤差に基づき、第2信号強度の推定に適した優位推定部を探索する。また、複数の推定部のそれぞれは、不規則信号のうち1種類の特徴的な信号強度を推定するために最適化されたものである。このため、不規則信号の種類やタイミングに関わらず、最も予測性能に適した推定部(優位推定部)を探索することができる。これにより、様々な現実的な事象における問題の解決に用いることが可能となる。 According to the present invention having the above-described configuration, the search unit searches for a superior estimation unit suitable for estimating the second signal strength based on a plurality of prediction errors. Further, each of the plurality of estimation units is optimized for estimating the characteristic signal strength of one type of the irregular signal. Therefore, regardless of the type and timing of the irregular signal, it is possible to search for the estimation unit (dominant estimation unit) most suitable for the prediction performance. This makes it possible to use it to solve problems in various realistic events.

また、上述した構成からなる本発明では、特定の局面に対する性能を最大化するように形成された複数の推定部を用い、現実の局面に最も適した推定部(モデル)を選択するアプローチを実現することができる。これにより、膨大な学習や汎化能力の獲得を必要としないほか、短いレイテンシと高いスループットの両立を実現することが可能となる。 Further, in the present invention having the above-mentioned configuration, an approach of selecting the most suitable estimation unit (model) for the actual situation is realized by using a plurality of estimation units formed so as to maximize the performance for a specific aspect. can do. This does not require enormous learning or acquisition of generalization ability, and it is possible to achieve both short latency and high throughput.

また、上述した構成からなる本発明によれば、探索部は、閾値調整部と、信号発信部と、比較部と、選択部とを有してもよい。このため、優位推定部を探索する際、光カオスを利用した強化学習を用いることができる。これにより、優位推定部の探索時間を短縮させることが可能となる。 Further, according to the present invention having the above-described configuration, the search unit may include a threshold value adjusting unit, a signal transmitting unit, a comparison unit, and a selection unit. Therefore, when searching for the superiority estimation unit, reinforcement learning using optical chaos can be used. This makes it possible to shorten the search time of the superiority estimation unit.

特に、閾値調整部は、複数の予測誤差に基づき、優位推定部を選択するための閾値を調整してもよい。このため、予測誤差のバラつきが多い場合においても、直前までの選択傾向を踏襲した選択を実施することができ、予測誤差のバラつきに伴う選択ミスを減らすことができる。これにより、不規則に変化する不規則信号に対し、優位推定部を選択する精度の低下を抑制することが可能となる。 In particular, the threshold adjustment unit may adjust the threshold value for selecting the superior estimation unit based on a plurality of prediction errors. Therefore, even when there is a large variation in the prediction error, it is possible to carry out the selection following the selection tendency up to the immediately preceding, and it is possible to reduce the selection error due to the variation in the prediction error. This makes it possible to suppress a decrease in the accuracy of selecting the superior estimation unit for an irregular signal that changes irregularly.

また、上述した構成からなる本発明によれば、変換部は、第1信号強度を光信号に変換してもよい。このため、第1信号強度を光信号以外の対象に変換した場合に比べて、予測系列を生成する時間を大幅に短縮することができる。これにより、短時間で最も予測性能に適した優位推定部を探索することが可能となる。 Further, according to the present invention having the above-described configuration, the conversion unit may convert the first signal intensity into an optical signal. Therefore, the time for generating the prediction series can be significantly shortened as compared with the case where the first signal intensity is converted into an object other than the optical signal. This makes it possible to search for the superior estimation unit most suitable for the prediction performance in a short time.

また、上述した構成からなる本発明によれば、複数の推定部は、光信号に基づき予測系列を生成する。このため、短時間で予測系列を生成することができる変換部と、強化学習を用いた探索部との組み合わせを容易に実現することができる。これにより、優位推定部の探索時間を大幅に短縮させることが可能となる。 Further, according to the present invention having the above-described configuration, the plurality of estimation units generate a prediction series based on an optical signal. Therefore, it is possible to easily realize a combination of a conversion unit that can generate a prediction series in a short time and a search unit that uses reinforcement learning. This makes it possible to significantly shorten the search time of the superiority estimation unit.

また、上述した構成からなる本発明によれば、重み情報は、不規則信号のうち1種類の特徴的な信号強度を推定するために構築されてもよい。このため、複数の特徴的な信号強度を推定する1つの重み情報を構築する場合に比べ、容易に構築することができる。これにより、事前準備の簡略化を実現することが可能となる。 Further, according to the present invention having the above-described configuration, the weight information may be constructed to estimate the characteristic signal strength of one of the irregular signals. Therefore, it can be easily constructed as compared with the case of constructing one weight information for estimating a plurality of characteristic signal strengths. This makes it possible to simplify advance preparation.

また、上述した構成からなる本発明によれば、推定部の数は、特徴的な信号強度の種類の数以上でもよい。このため、不規則信号に含まれる全ての特徴的な信号強度に対し、最も予測性能に適した推定部が必ず含まれた条件での探索ができる。これにより、探索精度を向上させることが可能となる。 Further, according to the present invention having the above-described configuration, the number of estimation units may be greater than or equal to the number of characteristic signal strength types. Therefore, it is possible to search for all the characteristic signal intensities included in the irregular signal under the condition that the estimation unit most suitable for the prediction performance is always included. This makes it possible to improve the search accuracy.

上述した構成からなる本発明によれば、探索ステップは、複数の予測誤差に基づき、第2信号強度の推定に適した優位推定部を探索する。また、複数の予測系列のそれぞれは、不規則信号のうち1種類の特徴的な信号強度を推定に適したものに基づき生成されたものである。このため、不規則信号の種類やタイミングに関わらず、最も予測性能に適した推定部(優位推定部)を探索することができる。これにより、様々な現実的な事象における問題の解決に用いることが可能となる。 According to the present invention having the above-described configuration, the search step searches for a superior estimation unit suitable for estimating the second signal strength based on a plurality of prediction errors. Further, each of the plurality of prediction series is generated based on the characteristic signal strength of one type of the irregular signal suitable for estimation. Therefore, regardless of the type and timing of the irregular signal, it is possible to search for the estimation unit (dominant estimation unit) most suitable for the prediction performance. This makes it possible to use it to solve problems in various realistic events.

本発明を適用したモデル選択装置の全体構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the whole structure of the model selection apparatus to which this invention is applied. 探索部の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a search part. 探索部の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of a search part. 戻り半導体レーザ光を生成する場合における信号発信部のブロック構成図である。It is a block block diagram of the signal transmission part in the case of generating a return semiconductor laser light. 意思決定部における信号強度を検知するプロセスを示す図である。It is a figure which shows the process of detecting the signal strength in a decision-making part. 本発明を適用したモデル選択装置の全体構成の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the whole structure of the model selection apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したモデル選択方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the model selection method to which this invention is applied. (a)は、実施例において使用した不規則信号を示すグラフであり、(b)及び(c)は、実施例において生成した予測系列を示すグラフである。(A) is a graph showing the irregular signal used in the example, and (b) and (c) are graphs showing the prediction series generated in the example. (a)及び(b)は、実施例において算出した予測誤差を示すグラフである。(A) and (b) are graphs showing the prediction error calculated in the examples. (a)は、実施例における閾値の推移を示すグラフであり、(b)は、優位推定部として推定に適した選択部を正しく選択した割合を示すグラフである。(A) is a graph showing the transition of the threshold value in the embodiment, and (b) is a graph showing the ratio of correctly selecting the selection unit suitable for estimation as the superior estimation unit.

以下、本発明を適用したモデル選択装置について図面を参照しながら詳細に説明をする。 Hereinafter, the model selection device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

(モデル選択装置1の構成)
図1は、本発明を適用したモデル選択装置1の全体構成の一例を示す模式図である。モデル選択装置1は、不規則信号TSに対して最も予測性能に適した推定部12(優位推定部)を探索することができ、様々な現実的な事象における問題の解決に用いることが可能となる。
(Configuration of model selection device 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of the model selection device 1 to which the present invention is applied. The model selection device 1 can search for the estimation unit 12 (dominant estimation unit) most suitable for the prediction performance for the irregular signal TS, and can be used to solve problems in various realistic events. Become.

モデル選択装置1は、取得部11と、推定部12と、評価部13と、探索部14とを備え、例えば図6に示すように、変換部15を備えてもよい。 The model selection device 1 includes an acquisition unit 11, an estimation unit 12, an evaluation unit 13, and a search unit 14, and may include a conversion unit 15, for example, as shown in FIG.

<取得部11>
取得部11は、不規則信号TSを取得する。取得部11は、例えば不規則信号TSに任意のマスク処理を施してもよい。取得部11は、例えば任意のタイミングにおける不規則信号TSの信号強度を出力する。取得部11は、例えば第1タイミングにおいて第1信号強度TS1を出力し、第1タイミングよりも後の第2タイミングにおいて第2信号強度TS2を出力する。なお、第1タイミングと第2タイミングとの間隔は、任意である。
<Acquisition unit 11>
The acquisition unit 11 acquires the irregular signal TS. The acquisition unit 11 may, for example, apply arbitrary mask processing to the irregular signal TS. The acquisition unit 11 outputs, for example, the signal strength of the irregular signal TS at an arbitrary timing. The acquisition unit 11 outputs, for example, the first signal strength TS1 at the first timing and outputs the second signal strength TS2 at the second timing after the first timing. The interval between the first timing and the second timing is arbitrary.

不規則信号TSは、少なくとも2種類の特徴的な信号強度が不規則に変化するものである。不規則信号TSに含まれる特徴的な信号強度として、例えばローレンツ型の時系列や、レスラー型の時系列等に基づいて形成された信号強度が用いられてもよい。 The irregular signal TS is a signal in which at least two types of characteristic signal intensities change irregularly. As the characteristic signal strength included in the irregular signal TS, for example, a signal strength formed based on a Lorentz type time series, a wrestler type time series, or the like may be used.

<推定部12>
推定部12は、不規則信号TSの信号強度を推定した予測系列PWを生成し、複数設けられる。推定部12は、例えば第1信号強度TS1に基づき、第2タイミングにおける不規則信号TSの信号強度(第2信号強度TS2)を推定した予測系列PWを生成する。複数の推定部12のそれぞれは、不規則信号TSのうち1種類の特徴的な信号強度を推定するために最適化されたものである。このため、各推定部12(例えば第1推定部12a、第2推定部12b)は、同一の第1信号強度TS1に基づき、それぞれ異なる予測系列PW(例えば第1予測系列PW1、第2予測系列PW2)を生成する。なお、推定部12の数は、例えば特徴的な信号強度の種類の数以上である。
<Estimating unit 12>
The estimation unit 12 generates a prediction sequence PW that estimates the signal strength of the irregular signal TS, and a plurality of estimation units 12 are provided. The estimation unit 12 generates a prediction sequence PW that estimates the signal strength of the irregular signal TS (second signal strength TS2) at the second timing based on, for example, the first signal strength TS1. Each of the plurality of estimation units 12 is optimized for estimating the characteristic signal strength of one type of the irregular signal TS. Therefore, each estimation unit 12 (for example, the first estimation unit 12a and the second estimation unit 12b) has different prediction series PWs (for example, the first prediction series PW1 and the second prediction series PW1) based on the same first signal strength TS1. Generate PW2). The number of estimation units 12 is, for example, greater than or equal to the number of characteristic signal strength types.

<評価部13>
評価部13は、第2タイミングにおける不規則信号TSの第2信号強度TS2を取得する。評価部13は、第2信号強度TS2に対する複数の予測系列PWのそれぞれの予測誤差PEを算出する。予測誤差PEは、例えば第2信号強度TS2と予測系列PWとの差分にて算出される。すなわち、予測誤差PEは、各推定部12の予測精度を示す指標として算出される。
<Evaluation unit 13>
The evaluation unit 13 acquires the second signal strength TS2 of the irregular signal TS at the second timing. The evaluation unit 13 calculates each prediction error PE of the plurality of prediction series PW with respect to the second signal strength TS2. The prediction error PE is calculated, for example, by the difference between the second signal strength TS2 and the prediction series PW. That is, the prediction error PE is calculated as an index indicating the prediction accuracy of each estimation unit 12.

<探索部14>
探索部14は、複数の予測誤差PEに基づき、複数の推定部12のうち第2信号強度TS2の推定に適した推定部12(優位推定部)を探索する。探索部14は、例えば予測誤差PEの絶対値が最も小さくなる予測系列PWを生成した推定部12を、優位推定部として探索してもよい。
<Search unit 14>
The search unit 14 searches for an estimation unit 12 (dominant estimation unit) suitable for estimating the second signal strength TS2 among the plurality of estimation units 12 based on the plurality of prediction error PEs. For example, the search unit 14 may search for the estimation unit 12 that generated the prediction series PW having the smallest absolute value of the prediction error PE as the superior estimation unit.

探索部14は、例えば図2に示すように、閾値調整部14aと、信号発信部14bと、比較部14cと、選択部14dとを有する。探索部14は、閾値調整部14a、信号発信部14b、及び比較部14cを介して、推定部12を探索してもよい。 As shown in FIG. 2, for example, the search unit 14 includes a threshold value adjustment unit 14a, a signal transmission unit 14b, a comparison unit 14c, and a selection unit 14d. The search unit 14 may search the estimation unit 12 via the threshold value adjustment unit 14a, the signal transmission unit 14b, and the comparison unit 14c.

<閾値調整部14a>
閾値調整部14aは、複数の予測誤差PEに基づき、推定に適した推定部12(優位推定部)を選択するための閾値THを調整する。閾値調整部14aは、調整前の閾値THに対して調整するため、直前までの選択傾向を踏襲した上で、新たに生成された予測誤差PEの内容を加えた状態の閾値THを形成することができる。閾値調整部14aは、例えば絶対値が最も小さい予測誤差PEを生成した推定部12が、優先して選択されるように閾値THを調整する。
<Threshold adjustment unit 14a>
The threshold value adjusting unit 14a adjusts the threshold value TH for selecting the estimation unit 12 (dominant estimation unit) suitable for estimation based on the plurality of prediction error PEs. In order to adjust the threshold value TH before adjustment, the threshold value adjusting unit 14a forms the threshold value TH in a state where the content of the newly generated prediction error PE is added after following the selection tendency until immediately before. Can be done. The threshold value adjusting unit 14a adjusts the threshold value TH so that, for example, the estimation unit 12 that generated the prediction error PE having the smallest absolute value is preferentially selected.

<信号発信部14b>
信号発信部14bは、不規則に信号強度が変化する選択用不規則信号を発信する。信号発信部14bから発信された選択用不規則信号は、比較部14c及び選択部14dを含む意思決定部4へ供給される。
<Signal transmitter 14b>
The signal transmitting unit 14b transmits an irregular selection signal whose signal strength changes irregularly. The irregular selection signal transmitted from the signal transmission unit 14b is supplied to the decision-making unit 4 including the comparison unit 14c and the selection unit 14d.

この信号発信部14bにより発信される選択用不規則信号は、信号強度が単にランダムに変化する場合に限定されるものではなく、またカオス的に変化する場合に限定されるものではない。つまりこの選択用不規則信号とは、その信号発信時点の直前の信号発信時点における信号強度に対して一切の相関を持たない完全な不規則性をもつ信号で構成されていてもよいし、その信号発信時点の直前の信号発信時点における信号強度に対して若干の相関を持たせた一部の不規則性をもつ信号で構成されていてもよい。 The selection irregular signal transmitted by the signal transmitting unit 14b is not limited to the case where the signal strength simply changes randomly, and is not limited to the case where the signal strength changes chaotically. That is, the irregular signal for selection may be composed of a signal having complete irregularity having no correlation with the signal strength at the signal transmission time immediately before the signal transmission time. It may be composed of a signal having a part of irregularity having a slight correlation with the signal strength at the time of signal transmission immediately before the time of signal transmission.

この信号発信部14bは、電気的、物理的信号を発信することは必須ではなく、以前において取得した選択用不規則信号のデータ列を意思決定部4へ供給するものであってもよい。例えば、この信号発信部14bから発信される選択用不規則信号は、半導体レーザから出射された光を反射部を介してそのレーザ共振器内に戻すことにより発現される戻り半導体レーザ光に基づいて生成されるものであってもよい。 It is not essential for the signal transmitting unit 14b to transmit an electrical or physical signal, and the data string of the previously acquired irregular signal for selection may be supplied to the decision-making unit 4. For example, the selection irregular signal transmitted from the signal transmitting unit 14b is based on the return semiconductor laser light expressed by returning the light emitted from the semiconductor laser into the laser resonator via the reflecting unit. It may be generated.

図4は、この戻り半導体レーザ光を生成する場合における信号発信部14bのブロック構成を示している。この信号発信部14bは、半導体レーザ91と、カプラ92と、減衰器93と、反射部94と、光アイソレータ95と、減衰器96と、受光部97と、オシロスコープ98とを備えている。 FIG. 4 shows a block configuration of the signal transmitting unit 14b in the case of generating the return semiconductor laser light. The signal transmitting unit 14b includes a semiconductor laser 91, a coupler 92, an attenuator 93, a reflecting unit 94, an optical isolator 95, an attenuator 96, a light receiving unit 97, and an oscilloscope 98.

半導体レーザ91は、供給される電気信号に基づいてレーザ光を発振する。カプラ92は、半導体レーザ91からのレーザ光や、減衰器93および反射部94からの戻り光を分岐させる役割を担う。減衰器93は、反射部94からの戻り光を減衰させる。反射部94は、半導体レーザ91からのレーザ光を反射するミラー等で構成される。光アイソレータ95は、カプラ92から出射されるレーザ光につき、順方向に進む光の成分のみを透過し逆方向の光の成分を遮断する役割を担う。減衰器96は、光アイソレータ95からのレーザ光を減衰させる。受光部97は、フォトダイオード等で構成され光アイソレータ95からのレーザ光を光電変換して電気信号化する。オシロスコープ98は、受光部97において光電変換された電気信号を時間軸をベースにし、その信号強度を波形化する。 The semiconductor laser 91 oscillates a laser beam based on a supplied electric signal. The coupler 92 plays a role of branching the laser light from the semiconductor laser 91 and the return light from the attenuator 93 and the reflecting unit 94. The attenuator 93 attenuates the return light from the reflecting unit 94. The reflecting unit 94 is composed of a mirror or the like that reflects the laser beam from the semiconductor laser 91. The optical isolator 95 plays a role of transmitting only the component of light traveling in the forward direction and blocking the component of light in the opposite direction with respect to the laser light emitted from the coupler 92. The attenuator 96 attenuates the laser beam from the optical isolator 95. The light receiving unit 97 is composed of a photodiode or the like, and photoelectrically converts the laser light from the optical isolator 95 into an electric signal. The oscilloscope 98 uses the electrical signal photoelectrically converted by the light receiving unit 97 as a base on the time axis, and waveforms the signal intensity thereof.

このような構成からなる信号発信部14bによれば、先ず半導体レーザ91により発振されたレーザ光は、カプラ92と減衰器93を介して反射部94に到達する。このレーザ光は反射部94を反射した後、減衰器93で戻り光量を調整された後、戻り光として再びカプラ92を介して半導体レーザ91に戻される。この半導体レーザ91における共振器内に戻された戻り光により光の雑音レベルが著しく増加し、不安定化する結果、そこから改めて戻り半導体レーザ光が出射される。この戻り半導体レーザ光は、コヒーレンスが崩壊した、いわばレーザーカオス状態となっているため、上述した不規則信号となっている。このような戻り半導体レーザ光は、カプラ92、光アイソレータ95を介して減衰器96において減衰され、受光部97において光電変換され、更にオシロスコープ98において波形化されることになる。このオシロスコープ98において波形化された信号は不規則信号となっている。信号発信部14bは、このような不規則信号を選択用不規則信号として、意思決定部4へ供給する。 According to the signal transmitting unit 14b having such a configuration, the laser light oscillated by the semiconductor laser 91 first reaches the reflecting unit 94 via the coupler 92 and the attenuator 93. This laser light is reflected by the reflecting unit 94, the amount of return light is adjusted by the attenuator 93, and then the laser light is returned to the semiconductor laser 91 as return light via the coupler 92 again. The return light returned to the resonator of the semiconductor laser 91 significantly increases the noise level of the light and destabilizes it, and as a result, the return semiconductor laser light is emitted again from there. This return semiconductor laser light has the above-mentioned irregular signal because the coherence has collapsed, so to speak, in a laser chaotic state. Such return semiconductor laser light is attenuated in the attenuator 96 via the coupler 92 and the optical isolator 95, photoelectrically converted in the light receiving unit 97, and further waveformized in the oscilloscope 98. The waveformized signal in this oscilloscope 98 is an irregular signal. The signal transmission unit 14b supplies such an irregular signal as a selection irregular signal to the decision-making unit 4.

<意思決定部4、比較部14c、選択部14d>
意思決定部4は、信号発信部14bから発信された選択用不規則信号の信号強度を検知する。意思決定部4には、比較部14c及び選択部14dが含まれる。比較部14cは、選択用不規則信号の信号強度と、閾値THとを比較する。選択部14dは、比較部14cによる比較結果に基づき、推定部12(優位推定部)を選択する。例えば推定部12が2つの場合(図2)、比較部14cの用いる閾値THは1つ(TH1)であり、選択部14dは2つの推定部12a、12bから1つ選択する。例えば推定部12が4つの場合(図3)、比較部14cの用いる閾値THは3つ(TH1、TH2、0、TH2,1)であり、選択部14dは4つの推定部12a、12b、12c、12dから1つ選択する。
<Decision-making unit 4, comparison unit 14c, selection unit 14d>
The decision-making unit 4 detects the signal strength of the irregular selection signal transmitted from the signal transmission unit 14b. The decision-making unit 4 includes a comparison unit 14c and a selection unit 14d. The comparison unit 14c compares the signal strength of the irregular selection signal with the threshold value TH. The selection unit 14d selects the estimation unit 12 (dominant estimation unit) based on the comparison result by the comparison unit 14c. For example, when there are two estimation units 12 (FIG. 2), the threshold value TH used by the comparison unit 14c is one (TH 1 ), and the selection unit 14d selects one from the two estimation units 12a and 12b. For example, when there are four estimation units 12 (FIG. 3), the threshold values TH used by the comparison unit 14c are three (TH 1 , TH 2 , 0, TH 2, 1 ), and the selection unit 14d has four estimation units 12a, Select one from 12b, 12c, and 12d.

図5は、意思決定部4における信号強度を検知するプロセスを示す。なお、図5では、4つの推定部12a、12b、12c、12dから優位推定部を選択する一例を示す。 FIG. 5 shows a process of detecting the signal strength in the decision-making unit 4. Note that FIG. 5 shows an example of selecting the superior estimation unit from the four estimation units 12a, 12b, 12c, and 12d.

図5に示すように、選択用不規則信号を横軸に時間、縦軸を信号強度とした場合、比較部14cは、選択用不規則信号の信号強度を2以上の各観測時点においてそれぞれ検知する。例えば、この観測時点をt1、t2の2つの時点に設定した場合には、この観測時点t1における選択用不規則信号の信号強度P1を検知し、観測時点t2における選択用不規則信号の信号強度P2を検知する。 As shown in FIG. 5, when the selection irregular signal is time on the horizontal axis and the vertical axis is the signal strength, the comparison unit 14c detects the signal strength of the selection irregular signal at each of two or more observation time points. do. For example, when this observation time point is set to two time points, t 1 and t 2 , the signal strength P 1 of the irregular selection signal at the observation time point t 1 is detected, and the selection time point t 2 is not selected. The signal strength P 2 of the regular signal is detected.

次に比較部14cは、各観測時点において検知した信号強度と、観測時点毎に設定された閾値THとを比較する。ここで、観測時点t1には閾値TH1が予め設定されているものと仮定し、観測時点t2には閾値TH2,0、TH2,1が予め設定されているものと仮定する。観測時点t1における選択用不規則信号の信号強度P1と、閾値TH1とを先ず比較する。その結果、信号強度P1が閾値TH1より小さい場合には、閾値TH2,0の矢印方向に進み、信号強度P1が閾値TH1以上の場合には、閾値TH2,1の矢印方向に進む。閾値TH2,0の矢印方向に進んだ場合には、観測時点t2における選択用不規則信号の信号強度P2と閾値TH2,0とを比較する。選択部14dは、信号強度P2と閾値TH2,0の大小関係に応じて推定部12を選択する。同様に閾値TH2,1の矢印方向に進んだ場合には、観測時点t2における選択用不規則信号の信号強度P2と閾値TH2,1とを比較する。選択部14dは、信号強度P2と閾値TH2,1の大小関係に応じて推定部12を選択する。 Next, the comparison unit 14c compares the signal strength detected at each observation time point with the threshold value TH set for each observation time point. Here, it is assumed that the threshold value TH 1 is preset at the observation time point t 1 , and the threshold values TH 2, 0 and TH 2, 1 are preset at the observation time point t 2 . First, the signal strength P 1 of the irregular signal for selection at the observation time t 1 and the threshold value TH 1 are compared. As a result, when the signal strength P 1 is smaller than the threshold value TH 1 , the process proceeds in the arrow direction of the threshold value TH 2, 0 , and when the signal strength P 1 is equal to or higher than the threshold value TH 1 , the arrow direction of the threshold value TH 2 , 1. Proceed to. When the threshold value TH 2,0 is advanced in the direction of the arrow, the signal strength P 2 of the selection irregular signal at the observation time point t 2 is compared with the threshold value TH 2, 0 . The selection unit 14d selects the estimation unit 12 according to the magnitude relationship between the signal strength P 2 and the threshold value TH 2,0 . Similarly, when the threshold value TH 2 , 1 is advanced in the direction of the arrow, the signal strength P 2 of the selection irregular signal at the observation time point t 2 is compared with the threshold value TH 2, 1 . The selection unit 14d selects the estimation unit 12 according to the magnitude relationship between the signal strength P 2 and the threshold values TH 2, 1 .

ここで上述した推定部12a、12b、12c、12dは、それぞれ閾値TH1、TH2,0、TH2,1を隔てて予め割り当てられている。例えば推定部12aは、閾値TH2,0未満において割り当てられ、推定部12bは、閾値TH2,0以上において割り当てられ、推定部12cは、閾値TH2,1未満において割り当てられ、推定部12dは、閾値TH2,0以上において割り当てられているものとする。選択用不規則信号の信号強度P2と閾値THとの比較の結果、選択する推定部12は、各閾値THを隔てて予め割り当てられている推定部12に対応させる。 Here, the estimation units 12a, 12b, 12c, and 12d described above are pre-assigned with threshold values TH 1 , TH 2, 0 , and TH 2, 1, respectively. For example, the estimation unit 12a is assigned below the threshold TH 2,0 , the estimation unit 12b is assigned above the threshold TH 2,0 , the estimation unit 12c is assigned below the threshold TH 2,1 , and the estimation unit 12d is assigned. , It is assumed that they are assigned at the threshold value TH 2,0 or higher. As a result of comparison between the signal strength P 2 of the irregular signal for selection and the threshold value TH, the estimation unit 12 to be selected corresponds to the estimation unit 12 assigned in advance across each threshold value TH.

上述した例の場合、選択部14dは、信号強度P2が閾値TH2,0より小さい場合には、推定部12aを選択する。選択部14dは、信号強度P2が閾値TH2,0以上の場合には、推定部12bを選択する。選択部14dは、信号強度P2が閾値TH2,1より小さい場合には、推定部12cを選択する。選択部14dは、信号強度P2が閾値TH2,1以上の場合には、推定部12dを選択する。 In the case of the above-mentioned example, the selection unit 14d selects the estimation unit 12a when the signal intensity P 2 is smaller than the threshold value TH 2.0 . When the signal intensity P 2 is equal to or higher than the threshold value TH 2 , the selection unit 14d selects the estimation unit 12b. When the signal intensity P 2 is smaller than the threshold value TH 2, 1 , the selection unit 14d selects the estimation unit 12c. When the signal intensity P 2 is the threshold value TH 2, 1 or more, the selection unit 14d selects the estimation unit 12d.

つまり、推定部12aが優位選択部として選択されるケースは、信号強度P1が閾値TH1未満であり、かつ信号強度P2が閾値TH2,0未満である場合である。推定部12bが優位推定部として選択されるケースは、信号強度P1が閾値TH1未満であり、かつ信号強度P2が閾値TH2,0以上である場合である。推定部12cが優位推定部として選択されるケースは、信号強度P1が閾値TH1以上であり、かつ信号強度P2が閾値TH2,1未満である場合である。推定部12dが優位推定部として選択されるケースは、信号強度P1が閾値TH1以上であり、かつ信号強度P2が閾値TH2,1以上である場合である。実際にこの推定部12a、12bが選択される場合に閾値TH1、閾値TH2,0が使用され、閾値TH2,1は特段使用されないこととなる。同じく推定部12c、12dが選択される場合に閾値TH1、閾値TH2,1が使用され、閾値TH2,0は特段使用されないこととなる。 That is, the case where the estimation unit 12a is selected as the dominant selection unit is a case where the signal strength P 1 is less than the threshold value TH 1 and the signal strength P 2 is less than the threshold value TH 2.0 . The case where the estimation unit 12b is selected as the dominant estimation unit is a case where the signal strength P 1 is less than the threshold value TH 1 and the signal strength P 2 is the threshold value TH 2.0 or more. The case where the estimation unit 12c is selected as the dominant estimation unit is a case where the signal strength P 1 is equal to or higher than the threshold value TH 1 and the signal strength P 2 is lower than the threshold value TH 2 1 . The case where the estimation unit 12d is selected as the dominant estimation unit is a case where the signal intensity P 1 is the threshold value TH 1 or more and the signal intensity P 2 is the threshold value TH 2, 1 or more. When the estimation units 12a and 12b are actually selected, the threshold values TH 1 and the threshold values TH 2, 0 are used, and the threshold values TH 2, 1 are not particularly used. Similarly, when the estimation units 12c and 12d are selected, the threshold values TH 1 and the threshold values TH 2, 1 are used, and the threshold values TH 2, 0 are not particularly used.

ちなみに、推定部12a、12b、12c、12dをそれぞれ10進数における数値0~3を割り当てた場合、これを2進数に変換した場合には、推定部12aが(00)、推定部12bが(01)、推定部12cが(10)、推定部12dが(11)となる。 By the way, when the estimation units 12a, 12b, 12c, and 12d are assigned numerical values 0 to 3 in decimal, respectively, and when these are converted into binary numbers, the estimation unit 12a is (00) and the estimation unit 12b is (01). ), The estimation unit 12c is (10), and the estimation unit 12d is (11).

この2進数における桁を上位から第1桁、第2桁と定義する場合、第1桁が0の場合は、閾値TH2,0に進む場合であり、第1桁が1の場合には、閾値TH2,1に進む場合である。即ち、閾値TH2,kにおけるkは、第1桁の数値に対応している。第2桁の数値は、閾値TH2,0、TH2,1を介して隔てられる推定部12a(00)又は推定部12b(01)と、推定部12c(10)又は推定部12d(11)に相当する。 When the digits in this binary number are defined as the first digit and the second digit from the upper order, when the first digit is 0, the threshold value TH 2,0 is advanced, and when the first digit is 1, the digit is advanced to the threshold value TH 2,0. This is the case of advancing to the threshold value TH 2,1 . That is, k at the threshold values TH 2 and k corresponds to the numerical value of the first digit. The numerical values of the second digit are the estimation unit 12a (00) or the estimation unit 12b (01) separated by the threshold values TH 2,0 and TH 2,1 and the estimation unit 12c (10) or the estimation unit 12d (11). Corresponds to.

なお、上述した探索部14は、例えば任意の強化学習技術に基づき実現されてもよい。この場合においても、学習に用いられるパラメータとして予測誤差PEが用いられ、優位推定部が探索される。 The search unit 14 described above may be realized based on, for example, any reinforcement learning technique. Also in this case, the prediction error PE is used as a parameter used for learning, and the superior estimation unit is searched for.

<変換部15>
変換部15は、例えば図6に示すように、第1信号強度TS1を光信号Lに変換する。この場合、複数の推定部12は、変換部15から出力された光信号Lに基づき、予測系列PWを生成する。
<Conversion unit 15>
The conversion unit 15 converts the first signal strength TS1 into an optical signal L, for example, as shown in FIG. In this case, the plurality of estimation units 12 generate the prediction sequence PW based on the optical signal L output from the conversion unit 15.

変換部15は、例えば半導体レーザを用いて、信号強度(例えば第1信号強度TS1)を光信号Lに変換する。変換部15は、半導体レーザから出力された光信号Lのフィードバックループ内における出力を一定間隔で区切り、その応答出力を仮想ノード状態VNとして取得する。この場合、複数の推定部12は、それぞれ異なる重み情報を予め取得し、仮想ノード状態VNに重み情報を演算して予測系列PWを生成する。なお、重み情報は、不規則信号TSのうち1種類の特徴的な信号強度を推定するために構築される。 The conversion unit 15 converts the signal intensity (for example, the first signal intensity TS1) into the optical signal L by using, for example, a semiconductor laser. The conversion unit 15 divides the output of the optical signal L output from the semiconductor laser in the feedback loop at regular intervals, and acquires the response output as a virtual node state VN. In this case, the plurality of estimation units 12 acquire different weight information in advance, calculate the weight information in the virtual node state VN, and generate the prediction series PW. The weight information is constructed to estimate the characteristic signal strength of one type of the irregular signal TS.

なお、変換部15は、例えば任意の光リザーバコンピューティング技術を用いて実現されてもよい。この場合においても、入力パラメータとして信号強度(例えば第1信号強度TS1)が用いられ、各推定部12は、それぞれ異なる予測系列PWを生成する。 The conversion unit 15 may be realized by using, for example, any optical reservoir computing technique. Also in this case, the signal strength (for example, the first signal strength TS1) is used as an input parameter, and each estimation unit 12 generates different prediction series PWs.

(モデル選択方法)
次に、図7を参照して、本発明を適用したモデル選択方法について説明する。図7は、本発明を適用したモデル選択方法の一例を示すフローチャートである。
(Model selection method)
Next, a model selection method to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart showing an example of a model selection method to which the present invention is applied.

<取得ステップS110>
先ず、不規則信号TSを取得する(取得ステップS110)。例えば取得部11は、不規則信号TSを取得する。取得部11は、第1タイミングにおける不規則信号TSの第1信号強度TS1を出力し、第2タイミングにおける不規則信号TSの第2信号強度TS2を出力する。なお、取得部11が不規則信号TSを取得する頻度やタイミング、並びに、第1信号強度TS1及び第2信号強度TS2を出力する頻度やタイミングは、任意である。
<Acquisition step S110>
First, the irregular signal TS is acquired (acquisition step S110). For example, the acquisition unit 11 acquires the irregular signal TS. The acquisition unit 11 outputs the first signal strength TS1 of the irregular signal TS at the first timing, and outputs the second signal strength TS2 of the irregular signal TS at the second timing. The frequency and timing at which the acquisition unit 11 acquires the irregular signal strength TS, and the frequency and timing at which the first signal strength TS1 and the second signal strength TS2 are output are arbitrary.

<変換ステップS150>
次に、例えば第1信号強度TS1を光信号Lに変換してもよい(変換ステップS150)。例えば変換部15は、第1信号強度TS1を取得し、半導体レーザを用いて光信号Lを出力する。変換部15は、光信号Lの出力から仮想ノード状態VNを取得する。
<Conversion step S150>
Next, for example, the first signal strength TS1 may be converted into an optical signal L (conversion step S150). For example, the conversion unit 15 acquires the first signal intensity TS1 and outputs an optical signal L using a semiconductor laser. The conversion unit 15 acquires the virtual node state VN from the output of the optical signal L.

<推定ステップS120>
次に、予測系列PWを複数生成する(推定ステップS120)。例えば複数の推定部12は、第1信号強度TS1に基づき、第2タイミングにおける不規則信号TSの信号強度を推定した予測系列PWを生成する。各推定部12は、取得部11から第1信号強度TS1を取得して予測系列PWを生成するほか、例えば変換部15から仮想ノード状態VNに重み情報を演算して予測系列PWを生成してもよい。何れの場合においても、各予測系列PWのそれぞれは、不規則信号TSのうち1種類の特徴的な信号強度の推定に適したものであり、それぞれ異なる予測系列PWが生成される。
<Estimation step S120>
Next, a plurality of prediction series PWs are generated (estimation step S120). For example, the plurality of estimation units 12 generate a prediction sequence PW that estimates the signal strength of the irregular signal TS at the second timing based on the first signal strength TS1. Each estimation unit 12 acquires the first signal strength TS1 from the acquisition unit 11 to generate the prediction series PW, and for example, the conversion unit 15 calculates weight information in the virtual node state VN to generate the prediction series PW. May be good. In any case, each of the prediction sequence PWs is suitable for estimating the characteristic signal strength of one type of the irregular signal TS, and different prediction sequence PWs are generated.

<評価ステップS130>
次に、予測誤差PEを算出する(評価ステップS130)。例えば評価部13は、第2タイミングにおける不規則信号TSの第2信号強度TS2を、取得部11から取得する。評価部13は、第2信号強度TS2に対する複数の予測系列PWのそれぞれの予測誤差PEを算出する。
<Evaluation step S130>
Next, the prediction error PE is calculated (evaluation step S130). For example, the evaluation unit 13 acquires the second signal strength TS2 of the irregular signal TS at the second timing from the acquisition unit 11. The evaluation unit 13 calculates each prediction error PE of the plurality of prediction series PW with respect to the second signal strength TS2.

<探索ステップS140>
次に、優位推定部を探索する(探索ステップS140)。例えば探索部14は、複数の予測誤差PEを評価部13から取得する。探索部14は、複数の予測誤差PEに基づき、予測系列PWを生成した複数の推定部12のうち、第2信号強度TS2の推定に適した優位推定部を探索する。
<Search step S140>
Next, the superiority estimation unit is searched (search step S140). For example, the search unit 14 acquires a plurality of prediction error PEs from the evaluation unit 13. The search unit 14 searches for a superior estimation unit suitable for estimating the second signal strength TS2 among the plurality of estimation units 12 that have generated the prediction series PW based on the plurality of prediction error PEs.

探索ステップS140において、例えば閾値調整部14a、信号発信部14b、比較部14c、及び選択部14dを用いて優位推定部を探索してもよい。この場合、閾値調整部14aは、複数の予測誤差PEに基づき、優位推定部を選択するための閾値THを調整する。信号発信部14bは、選択用不規則信号を発信する。比較部14cは、選択用不規則信号の信号強度と、閾値THとを比較する。選択部14dは、比較部14cによる比較結果に基づき、優位推定部を選択する。 In the search step S140, for example, the threshold adjustment unit 14a, the signal transmission unit 14b, the comparison unit 14c, and the selection unit 14d may be used to search for the superior estimation unit. In this case, the threshold value adjusting unit 14a adjusts the threshold value TH for selecting the superior estimation unit based on the plurality of prediction error PEs. The signal transmitting unit 14b transmits an irregular selection signal. The comparison unit 14c compares the signal strength of the irregular selection signal with the threshold value TH. The selection unit 14d selects the superiority estimation unit based on the comparison result by the comparison unit 14c.

これにより、本発明を適用したモデル選択方法が終了する。なお、探索ステップS140を実施したあと、状況に応じて取得ステップS110等を再び実施してもよい。 This completes the model selection method to which the present invention is applied. After performing the search step S140, the acquisition step S110 or the like may be performed again depending on the situation.

本発明を適用したモデル選択装置1によれば、探索部14は、複数の予測誤差PEに基づき、第2信号強度TS2の推定に適した推定部12(優位推定部)を探索する。また、複数の推定部12のそれぞれは、不規則信号TSのうち1種類の特徴的な信号強度を推定するために最適化されたものである。このため、不規則信号TSの種類やタイミングに関わらず、最も予測性能に適した推定部12(優位推定部)を探索することができる。これにより、様々な現実的な事象における問題の解決に用いることが可能となる。 According to the model selection device 1 to which the present invention is applied, the search unit 14 searches for an estimation unit 12 (dominant estimation unit) suitable for estimating the second signal strength TS2 based on a plurality of prediction error PEs. Further, each of the plurality of estimation units 12 is optimized for estimating the characteristic signal strength of one type of the irregular signal TS. Therefore, the estimation unit 12 (dominant estimation unit) most suitable for the prediction performance can be searched regardless of the type and timing of the irregular signal TS. This makes it possible to use it to solve problems in various realistic events.

また、本発明を適用したモデル選択装置1によれば、特定の局面に対する性能を最大化するように形成された複数の推定部12を用い、現実の局面に最も適した推定部12(モデル)を選択するアプローチを実現することができる。これにより、膨大な学習や汎化能力の獲得を必要としないほか、短いレイテンシと高いスループットの両立を実現することが可能となる。 Further, according to the model selection device 1 to which the present invention is applied, a plurality of estimation units 12 formed so as to maximize the performance for a specific aspect are used, and the estimation unit 12 (model) most suitable for the actual aspect is used. An approach of choosing can be realized. This does not require enormous learning or acquisition of generalization ability, and it is possible to achieve both short latency and high throughput.

また、本発明を適用したモデル選択装置1によれば、探索部14は、閾値調整部14aと、信号発信部14bと、比較部14cと、選択部14dとを有してもよい。このため、優位推定部を探索する際、光カオスを利用した強化学習を用いることができる。これにより、優位推定部の探索時間を短縮させることが可能となる。 Further, according to the model selection device 1 to which the present invention is applied, the search unit 14 may have a threshold value adjustment unit 14a, a signal transmission unit 14b, a comparison unit 14c, and a selection unit 14d. Therefore, when searching for the superiority estimation unit, reinforcement learning using optical chaos can be used. This makes it possible to shorten the search time of the superiority estimation unit.

特に、閾値調整部14aは、複数の予測誤差PEに基づき、優位推定部を選択するための閾値THを調整してもよい。このため、予測誤差PEのバラつきが多い場合においても、直前までの選択傾向を踏襲した選択を実施することができ、予測誤差PEのバラつきに伴う選択ミスを減らすことができる。これにより、不規則に変化する不規則信号TSに対し、優位推定部を選択する精度の低下を抑制することが可能となる。 In particular, the threshold value adjusting unit 14a may adjust the threshold value TH for selecting the superior estimation unit based on a plurality of prediction error PEs. Therefore, even when there is a large variation in the prediction error PE, it is possible to carry out the selection following the selection tendency up to the immediately preceding, and it is possible to reduce the selection error due to the variation in the prediction error PE. This makes it possible to suppress a decrease in the accuracy of selecting the superiority estimation unit for the irregular signal TS that changes irregularly.

また、本発明を適用したモデル選択装置1によれば、変換部15は、第1信号強度TS1を光信号Lに変換してもよい。このため、第1信号強度TS1を光信号L以外の対象に変換した場合に比べて、予測系列PWを生成する時間を大幅に短縮することができる。これにより、短時間で最も予測性能に適した優位推定部を探索することが可能となる。 Further, according to the model selection device 1 to which the present invention is applied, the conversion unit 15 may convert the first signal intensity TS1 into an optical signal L. Therefore, the time for generating the predicted sequence PW can be significantly shortened as compared with the case where the first signal strength TS1 is converted into an object other than the optical signal L. This makes it possible to search for the superior estimation unit most suitable for the prediction performance in a short time.

また、本発明を適用したモデル選択装置1によれば、複数の推定部12は、光信号Lに基づき予測系列PWを生成する。このため、短時間で予測系列PWを生成することができる変換部15と、強化学習を用いた探索部14との組み合わせを容易に実現することができる。これにより、優位推定部の探索時間を大幅に短縮させることが可能となる。 Further, according to the model selection device 1 to which the present invention is applied, the plurality of estimation units 12 generate a prediction sequence PW based on the optical signal L. Therefore, it is possible to easily realize a combination of the conversion unit 15 that can generate the prediction sequence PW in a short time and the search unit 14 that uses reinforcement learning. This makes it possible to significantly shorten the search time of the superiority estimation unit.

また、本発明を適用したモデル選択装置1によれば、重み情報は、不規則信号TSのうち1種類の特徴的な信号強度を推定するために構築されてもよい。このため、複数の特徴的な信号強度を推定する1つの重み情報を構築する場合に比べ、容易に構築することができる。これにより、事前準備の簡略化を実現することが可能となる。 Further, according to the model selection device 1 to which the present invention is applied, the weight information may be constructed to estimate the characteristic signal strength of one type of the irregular signal TS. Therefore, it can be easily constructed as compared with the case of constructing one weight information for estimating a plurality of characteristic signal strengths. This makes it possible to simplify advance preparation.

また、本発明を適用したモデル選択装置1によれば、推定部12の数は、特徴的な信号強度の種類の数以上でもよい。このため、不規則信号TSに含まれる全ての特徴的な信号強度に対し、最も予測性能に適した推定部12が必ず含まれた条件での探索ができる。これにより、探索精度を向上させることが可能となる。 Further, according to the model selection device 1 to which the present invention is applied, the number of estimation units 12 may be greater than or equal to the number of characteristic signal strength types. Therefore, it is possible to search for all the characteristic signal intensities included in the irregular signal TS under the condition that the estimation unit 12 most suitable for the prediction performance is always included. This makes it possible to improve the search accuracy.

本発明を適用したモデル選択方法によれば、探索ステップS140は、複数の予測誤差PEに基づき、第2信号強度TS2の推定に適した推定部12(優位推定部)を探索する。また、複数の予測系列PWのそれぞれは、不規則信号TSのうち1種類の特徴的な信号強度を推定に適したものに基づき生成されたものである。このため、不規則信号TSの種類やタイミングに関わらず、最も予測性能に適した推定部12(優位推定部)を探索することができる。これにより、様々な現実的な事象における問題の解決に用いることが可能となる。 According to the model selection method to which the present invention is applied, the search step S140 searches for an estimation unit 12 (dominant estimation unit) suitable for estimating the second signal strength TS2 based on a plurality of prediction error PEs. Further, each of the plurality of prediction series PWs is generated based on the characteristic signal strength of one of the irregular signal TSs suitable for estimation. Therefore, the estimation unit 12 (dominant estimation unit) most suitable for the prediction performance can be searched regardless of the type and timing of the irregular signal TS. This makes it possible to use it to solve problems in various realistic events.

次に、本発明の効果を確認する上で行ったシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、各タイミング(以下、ステップとする)における不規則信号TSの信号強度を推定した予測系列PWに基づき、探索部14に設定された閾値THの調整推移、及び優位推定部として推定に適した推定部12を正しく選択した割合を検証した。 Next, the results of the simulation performed to confirm the effect of the present invention will be described. In this simulation, based on the prediction series PW that estimates the signal strength of the irregular signal TS at each timing (hereinafter referred to as step), the adjustment transition of the threshold value TH set in the search unit 14 and the estimation as the superior estimation unit. The ratio of correctly selecting the suitable estimation unit 12 was verified.

本実施例では、図6に示す取得部11と、変換部15と、2つの推定部12a、12bと、評価部13と、探索部14とを用い、探索部14には、図2に示す閾値調整部14aと、信号発信部14bと、比較部14cと、選択部14dとを用いた。 In this embodiment, the acquisition unit 11 shown in FIG. 6, the conversion unit 15, the two estimation units 12a and 12b, the evaluation unit 13, and the search unit 14 are used, and the search unit 14 is shown in FIG. The threshold adjustment unit 14a, the signal transmission unit 14b, the comparison unit 14c, and the selection unit 14d were used.

本実施例では、各推定部12a、12bから生成された予測系列PW1、PW2のそれぞれの予測誤差PEを算出し、予測誤差PEの絶対値が小さいほうを優先して選択されるように、閾値THを調整するように設定した。なお、閾値THは、直前の値に基づき調整するように設定した。これは、予測誤差PEのバラつきに追従して、閾値THの大幅な変化に伴う選択ミスを防ぐために設定した。 In this embodiment, the prediction error PEs of the prediction series PW1 and PW2 generated from the estimation units 12a and 12b are calculated, and the threshold value is selected so that the smaller absolute value of the prediction error PE is preferentially selected. It was set to adjust TH. The threshold value TH was set to be adjusted based on the immediately preceding value. This was set in order to follow the variation in the prediction error PE and prevent a selection error due to a large change in the threshold value TH.

図8(a)は、準備した不規則信号TSを示すグラフである。図の横軸はステップを示し、縦軸は各ステップにおける信号強度を示す。不規則信号TSに含まれる特徴的な信号強度として、ローレンツ型の時系列(図8(a)の範囲L)、及びレスラー型の時系列(図8(a)の範囲R)に基づいて形成された信号強度を用いた。各信号強度は、不規則に変化するものとした。図8(a)では、450ステップ前後において、ローレンツ型の時系列からレスラー型の時系列に変化している。なお、図8(a)には0ステップから1000ステップまでの信号強度が記載されているが、本実施例では、4000ステップまで実施した。 FIG. 8A is a graph showing the prepared irregular signal TS. The horizontal axis of the figure shows the steps, and the vertical axis shows the signal strength at each step. The characteristic signal intensities included in the irregular signal TS are formed based on the Lorentz type time series (range L in FIG. 8A) and the wrestler type time series (range R in FIG. 8A). The signal strength was used. Each signal strength was assumed to change irregularly. In FIG. 8A, the Lorentz type time series changes to the wrestler type time series around 450 steps. Note that FIG. 8A shows the signal strength from 0 step to 1000 step, but in this embodiment, it was carried out up to 4000 step.

本実施例では、予め構築(学習)済みの重み情報を有する2つの推定部12a、12bを用いて、予測系列PW1、PW2を生成した。推定部12aの重み情報として、レスラー型の時系列に基づいて形成された信号強度を推定するために最適化されたものを使用した。推定部12bの重み情報として、ローレンツ型の時系列に基づいて形成された信号強度を推定するために最適化されたものを使用した。 In this embodiment, the prediction series PW1 and PW2 are generated by using two estimation units 12a and 12b having weight information that has been constructed (learned) in advance. As the weight information of the estimation unit 12a, the information optimized for estimating the signal strength formed based on the wrestler type time series was used. As the weight information of the estimation unit 12b, the information optimized for estimating the signal strength formed based on the Lorentz type time series was used.

上記条件に基づき、各推定部12a、12bにより生成された予測系列PW1、PW2を、図8(b)、図8(c)のグラフに示す。図8(b)は、図8(a)に示した不規則信号TSの信号強度に対し、推定部12aを用いて推定した予測系列PW1を示す。図8(c)は、図8(a)に示した不規則信号TSの信号強度に対し、推定部12bを用いて推定した予測系列PW2を示す。 The prediction series PW1 and PW2 generated by the estimation units 12a and 12b based on the above conditions are shown in the graphs of FIGS. 8 (b) and 8 (c). FIG. 8B shows a prediction sequence PW1 estimated by using the estimation unit 12a with respect to the signal strength of the irregular signal TS shown in FIG. 8A. FIG. 8C shows a prediction sequence PW2 estimated by using the estimation unit 12b with respect to the signal strength of the irregular signal TS shown in FIG. 8A.

図9は、各ステップにおける不規則信号TSの信号強度に対する各予測系列PW1、PW2のそれぞれの予測誤差PE1、PE2を示すグラフである。図9の横軸はステップを示し、縦軸は各ステップにおける予測誤差PEの絶対値を示す。予測誤差PEの値が小さい程、推定精度が高い結果を意味する。 FIG. 9 is a graph showing the prediction errors PE1 and PE2 of the prediction series PW1 and PW2 with respect to the signal strength of the irregular signal TS in each step. The horizontal axis of FIG. 9 shows the steps, and the vertical axis shows the absolute value of the prediction error PE in each step. The smaller the value of the prediction error PE, the higher the estimation accuracy.

図9(a)では、450~500ステップ以降の予測誤差PEの値が、それ以前のステップの予測誤差PEの値に比べて小さいことを確認した。これは、推定部12aの重み情報が、レスラー型の時系列に基づいて形成された信号強度を推定するために最適化されたものを使用したことに起因する。また、図9(b)では、450~500ステップ以前の予測誤差PEの値が、それ以降のステップの予測誤差PEの値に比べて小さいことを確認した。これは、推定部12bの重み情報が、ローレンツ型の時系列に基づいて形成された信号強度を推定するために最適化されたものを使用したことに起因する。 In FIG. 9A, it was confirmed that the value of the prediction error PE after the 450 to 500 steps was smaller than the value of the prediction error PE of the steps before that. This is because the weight information of the estimation unit 12a is optimized for estimating the signal strength formed based on the wrestler type time series. Further, in FIG. 9B, it was confirmed that the value of the prediction error PE before 450 to 500 steps was smaller than the value of the prediction error PE of the subsequent steps. This is because the weight information of the estimation unit 12b used is optimized for estimating the signal strength formed based on the Lorentz type time series.

図10(a)は、探索部14に設定された閾値THの推移を示すグラフである。図10(a)の横軸はステップを示し、縦軸は閾値THを示す。図10(a)では、閾値THが0から増加するにつれて、推定部12bを選択する可能性が高くなることを示し、閾値THが0から減少するにつれて、推定部12aを選択する可能性が高くなることを示す。 FIG. 10A is a graph showing the transition of the threshold value TH set in the search unit 14. The horizontal axis of FIG. 10A indicates a step, and the vertical axis indicates a threshold value TH. FIG. 10A shows that the estimation unit 12b is more likely to be selected as the threshold TH increases from 0, and the estimation unit 12a is more likely to be selected as the threshold TH decreases from 0. Show that it will be.

図10(a)では、0ステップから400ステップ程度まで閾値THが増加する傾向を示している。これは、推定部12bに対応する予測誤差PE2の値が、推定部12aに対応する予測誤差PE1の値よりも小さく、推定部12bを優位推定部として優先的に選択するように閾値THが変化したことを示している。 FIG. 10A shows a tendency that the threshold value TH increases from 0 step to about 400 steps. This is because the value of the prediction error PE2 corresponding to the estimation unit 12b is smaller than the value of the prediction error PE1 corresponding to the estimation unit 12a, and the threshold value TH changes so that the estimation unit 12b is preferentially selected as the superior estimation unit. It shows that it was done.

また、400ステップから2000ステップ弱程度まで閾値THが減少する傾向を示している。これは、推定部12aに対応する予測誤差PE1の値が、推定部12bに対応する予測誤差PE2の値よりも小さく、推定部12aを優位推定部として優先的に選択するように閾値THが変化したことを示している。 In addition, the threshold TH tends to decrease from 400 steps to a little less than 2000 steps. This is because the value of the prediction error PE1 corresponding to the estimation unit 12a is smaller than the value of the prediction error PE2 corresponding to the estimation unit 12b, and the threshold value TH changes so that the estimation unit 12a is preferentially selected as the superior estimation unit. It shows that it was done.

また、2000弱ステップから3000ステップ弱程度まで閾値THが増加する傾向を示している。これは、推定部12bに対応する予測誤差PE2の値が、推定部12aに対応する予測誤差PE1の値よりも小さく、推定部12bを優位推定部として優先的に選択するように閾値THが変化したことを示している。 Further, the threshold value TH tends to increase from a little less than 2000 steps to a little less than 3000 steps. This is because the value of the prediction error PE2 corresponding to the estimation unit 12b is smaller than the value of the prediction error PE1 corresponding to the estimation unit 12a, and the threshold value TH changes so that the estimation unit 12b is preferentially selected as the superior estimation unit. It shows that it was done.

また、3000ステップ弱から4000ステップ程度まで閾値THが減少する傾向を示している。これは、推定部12aに対応する予測誤差PE1の値が、推定部12bに対応する予測誤差PE2の値よりも小さく、推定部12aを優位推定部として優先的に選択するように閾値THが変化したことを示している。 Further, the threshold value TH tends to decrease from a little less than 3000 steps to about 4000 steps. This is because the value of the prediction error PE1 corresponding to the estimation unit 12a is smaller than the value of the prediction error PE2 corresponding to the estimation unit 12b, and the threshold value TH changes so that the estimation unit 12a is preferentially selected as the superior estimation unit. It shows that it was done.

図10(b)は、優位推定部として推定に適した推定部12を正しく選択した割合を示すグラフである。図10(b)の横軸はステップを示し、縦軸は正しく選択された割合(最小0.0、最大1.0)を示す。 FIG. 10B is a graph showing the ratio of correctly selecting the estimation unit 12 suitable for estimation as the superior estimation unit. The horizontal axis of FIG. 10B shows the steps, and the vertical axis shows the correctly selected ratios (minimum 0.0, maximum 1.0).

図10(b)では、0ステップから400ステップ程度までにおいて、正しく選択された割合が1.0を維持している。すなわち、推定部12bを優位推定部として選択することが、正しく実行されていたことを確認した。 In FIG. 10B, the correctly selected ratio is maintained at 1.0 from 0 step to about 400 steps. That is, it was confirmed that the selection of the estimation unit 12b as the superior estimation unit was correctly executed.

これに対し、400ステップ以降において、正しく選択された割合が1.0から0.0付近へと急激に変化している。これは、ローレンツ型の時系列からレスラー型の時系列に基づいて形成された信号強度に変化したことに起因する。すなわち、推定部12bを優先するための閾値THが、急激な信号強度の変化に追従していないことを意味する。 On the other hand, after 400 steps, the correctly selected ratio suddenly changes from 1.0 to around 0.0. This is due to the change from the Lorentz type time series to the signal strength formed based on the wrestler type time series. That is, it means that the threshold value TH for giving priority to the estimation unit 12b does not follow a sudden change in signal strength.

しかしながら、正しく選択された割合は、1000ステップ程度において0.9程度まで上昇し、1400ステップ以降では1.0を維持している。すなわち、ステップを重ねる度に閾値THを調整し、推定部12aを優位推定部として選択する方向に実行されていたことを確認した。 However, the percentage selected correctly increased to about 0.9 in about 1000 steps and maintained at 1.0 after 1400 steps. That is, it was confirmed that the threshold value TH was adjusted each time the steps were repeated, and the estimation unit 12a was selected as the superior estimation unit.

また、2000ステップ弱以降において、正しく選択された割合が1.0から0.0付近へと急激に変化している。これは、レスラー型の時系列からローレンツ型の時系列に基づいて形成された信号強度に変化したことに起因する。すなわち、推定部12aを優先するための閾値THが、急激な信号強度の変化に追従していないことを意味する。 Further, after a little less than 2000 steps, the correctly selected ratio suddenly changes from 1.0 to around 0.0. This is due to the change from the wrestler type time series to the signal strength formed based on the Lorentz type time series. That is, it means that the threshold value TH for giving priority to the estimation unit 12a does not follow a sudden change in signal strength.

しかしながら、正しく選択された割合は、2200ステップ程度において1.0程度まで上昇し、2200ステップ以降では1.0を維持している。すなわち、ステップを重ねる度に閾値THを調整し、推定部12bを優位推定部として選択する方向に実行されていたことを確認した。 However, the proportion correctly selected increased to about 1.0 in about 2200 steps and maintained at 1.0 after 2200 steps. That is, it was confirmed that the threshold value TH was adjusted each time the steps were repeated, and the estimation unit 12b was selected as the superior estimation unit.

また、3000ステップ弱以降において、正しく選択された割合が1.0から0.0付近へと急激に変化している。これは、ローレンツ型の時系列からレスラー型の時系列に基づいて形成された信号強度に変化したことに起因する。すなわち、推定部12bを優先するための閾値THが、急激な信号強度の変化に追従していないことを意味する。 Further, after a little less than 3000 steps, the correctly selected ratio suddenly changes from 1.0 to around 0.0. This is due to the change from the Lorentz type time series to the signal strength formed based on the wrestler type time series. That is, it means that the threshold value TH for giving priority to the estimation unit 12b does not follow a sudden change in signal strength.

しかしながら、正しく選択された割合は、3200ステップ程度において1.0程度まで上昇し、3200ステップ以降では1.0を維持している。すなわち、ステップを重ねる度に閾値THを調整し、推定部12aを優位推定部として選択する方向に実行されていたことを確認した。 However, the proportion correctly selected increased to about 1.0 at about 3200 steps and maintained at 1.0 after 3200 steps. That is, it was confirmed that the threshold value TH was adjusted each time the steps were repeated, and the estimation unit 12a was selected as the superior estimation unit.

上記より、特徴的な信号強度が不規則に変化する不規則信号TSに対して、最も予測性能に適した推定部12(優位推定部)を探索することができることを確認した。これにより、様々な現実的な事象における問題の解決に用いることが可能となる。 From the above, it was confirmed that the estimation unit 12 (dominant estimation unit) most suitable for the prediction performance can be searched for the irregular signal TS whose characteristic signal strength changes irregularly. This makes it possible to use it to solve problems in various realistic events.

なお、上述した取得部11、推定部12、評価部13、探索部14、及び変換部15は、例えば半導体集積回路(LSI)を用いて実現できるほか、例えば公知のマイクロプロセッサやメモリを有するコンピュータがプログラムを実行することによって実現してもよい。 The acquisition unit 11, estimation unit 12, evaluation unit 13, search unit 14, and conversion unit 15 described above can be realized by using, for example, a semiconductor integrated circuit (LSI), or, for example, a computer having a known microprocessor or memory. May be realized by executing the program.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1 :モデル選択装置
11 :取得部
12 :推定部
13 :評価部
14 :探索部
14a :閾値調整部
14b :信号発信部
14c :比較部
14d :選択部
15 :変換部
4 :意思決定部
91 :半導体レーザ
92 :カプラ
93 :減衰器
94 :反射部
95 :光アイソレータ
96 :減衰器
97 :受光部
98 :オシロスコープ
L :光信号
PE :予測誤差
PW :予測系列
S110 :取得ステップ
S120 :推定ステップ
S130 :評価ステップ
S140 :探索ステップ
S150 :変換ステップ
TH :閾値
TS :不規則信号
TS1 :第1信号強度
TS2 :第2信号強度
1: Model selection device 11: Acquisition unit 12: Estimating unit 13: Evaluation unit 14: Search unit 14a: Threshold adjustment unit 14b: Signal transmission unit 14c: Comparison unit 14d: Selection unit 15: Conversion unit 4: Decision unit 91: Semiconductor laser 92: Coupler 93: Attenuator 94: Reflector 95: Optical isolator 96: Attenuator 97: Light receiving unit 98: Oscillator L: Optical signal PE: Prediction error PW: Prediction series S110: Acquisition step S120: Estimation step S130: Evaluation step S140: Search step S150: Conversion step TH: Threshold TS: Irregular signal TS1: First signal strength TS2: Second signal strength

Claims (6)

少なくとも2種類の特徴的な信号強度が不規則に変化する不規則信号を取得する取得部と、
第1タイミングにおける前記不規則信号の第1信号強度に基づき、前記第1タイミングよりも後の第2タイミングにおける前記不規則信号の信号強度を推定した予測系列を生成する複数の推定部と、
前記第2タイミングにおける前記不規則信号の第2信号強度を取得し、前記第2信号強度に対する複数の前記予測系列のそれぞれの予測誤差を算出する評価部と、
複数の前記予測誤差に基づき、複数の前記推定部のうち前記第2信号強度の推定に適した優位推定部を探索する探索部と
を備え、
複数の前記推定部のそれぞれは、前記不規則信号のうち1種類の前記特徴的な信号強度を推定するために最適化されたものであること
を特徴とするモデル選択装置。
An acquisition unit that acquires an irregular signal in which at least two types of characteristic signal strengths change irregularly,
A plurality of estimation units that generate a prediction series that estimates the signal strength of the irregular signal at the second timing after the first timing based on the first signal strength of the irregular signal at the first timing.
An evaluation unit that acquires the second signal strength of the irregular signal at the second timing and calculates the prediction error of each of the plurality of prediction series with respect to the second signal strength.
A search unit for searching a superior estimation unit suitable for estimating the second signal strength among the plurality of estimation units based on the plurality of prediction errors is provided.
A model selection device, wherein each of the plurality of estimation units is optimized for estimating the characteristic signal strength of one type of the irregular signal.
前記探索部は、
複数の前記予測誤差に基づき、前記優位推定部を選択するための閾値を調整する閾値調整部と、
不規則に信号強度が変化する選択用不規則信号を発信する信号発信部と、
前記選択用不規則信号の信号強度と、前記閾値とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に基づき、前記優位推定部を選択する選択部と
を有すること
を特徴とする請求項1記載のモデル選択装置。
The search unit
A threshold adjustment unit that adjusts a threshold value for selecting the superior estimation unit based on the plurality of prediction errors, and a threshold adjustment unit.
A signal transmitter that emits a selection irregular signal whose signal strength changes irregularly,
A comparison unit that compares the signal strength of the irregular signal for selection with the threshold value,
The model selection device according to claim 1, further comprising a selection unit for selecting the superiority estimation unit based on the comparison result by the comparison unit.
前記第1信号強度を光信号に変換する変換部をさらに備え、
複数の前記推定部は、前記変換部から出力された光信号に基づき、前記予測系列を生成すること
を特徴とする請求項1又は2記載のモデル選択装置。
Further, a conversion unit for converting the first signal strength into an optical signal is provided.
The model selection device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of estimation units generate the prediction series based on an optical signal output from the conversion unit.
複数の前記推定部は、それぞれ異なる重み情報を予め取得し、前記光信号の出力から取得された仮想ノード状態に前記重み情報を演算して前記予測系列を生成し、
前記重み情報は、前記不規則信号のうち1種類の前記特徴的な信号強度を推定するために構築されたこと
を特徴とする請求項3記載のモデル選択装置。
The plurality of estimation units acquire different weight information in advance, calculate the weight information in the virtual node state acquired from the output of the optical signal, and generate the prediction series.
The model selection device according to claim 3, wherein the weight information is constructed to estimate the characteristic signal strength of one of the irregular signals.
複数の前記推定部の数は、前記特徴的な信号強度の種類の数以上であること
を特徴とする請求項1~4の何れか1項記載のモデル選択装置。
The model selection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the number of the plurality of estimation units is equal to or greater than the number of the characteristic signal strength types.
少なくとも2種類の特徴的な信号強度が不規則に変化する不規則信号を取得する取得ステップと、
第1タイミングにおける前記不規則信号の第1信号強度に基づき、前記第1タイミングよりも後の第2タイミングにおける前記不規則信号の信号強度を推定した予測系列を複数生成する推定ステップと、
前記第2タイミングにおける前記不規則信号の第2信号強度を取得し、前記第2信号強度に対する複数の前記予測系列のそれぞれの予測誤差を算出する評価ステップと、
複数の前記予測誤差に基づき、前記予測系列を生成した複数の推定部のうち前記第2信号強度の推定に適した優位推定部を探索する探索ステップと
を備え、
複数の前記予測系列のそれぞれは、前記不規則信号のうち1種類の前記特徴的な信号強度の推定に適したものに基づき生成されたものであること
を特徴とするモデル選択方法。
The acquisition step of acquiring an irregular signal in which at least two kinds of characteristic signal strengths change irregularly, and
Based on the first signal strength of the irregular signal at the first timing, an estimation step of generating a plurality of prediction sequences for estimating the signal strength of the irregular signal at the second timing after the first timing, and an estimation step.
An evaluation step of acquiring the second signal strength of the irregular signal at the second timing and calculating the prediction error of each of the plurality of prediction series with respect to the second signal strength.
A search step for searching for a superior estimation unit suitable for estimating the second signal strength among a plurality of estimation units that have generated the prediction series based on the plurality of prediction errors is provided.
A model selection method, characterized in that each of the plurality of prediction sequences is generated based on one of the irregular signals suitable for estimating the characteristic signal strength.
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