JP7572170B2 - Data compression system and data compression method - Google Patents
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Description
本発明は、状況解析手法に適したデータ圧縮方法を評価するデータ圧縮評価システムに関する。 The present invention relates to a data compression evaluation system that evaluates data compression methods suitable for situation analysis techniques.
高精度カメラやLiDAR等のセンサ類を安価に使用できるようになり、多様なシーンで質の高いデータを取得が可能になっている。一方、解析技術に関しても、GPUの数値計算能力の向上によって、非常に多くの行列演算が実行できるようになっている。このようなデータの取得技術と解析技術の進歩によって、解析精度は大幅に向上している。しかし、記録装置や通信端末の容量制限により、センサ記録端末から得られるデータは圧縮されて記録及び伝送されることから、その後の解析精度が低下することがある。解析精度の低下原因の一つとして、解析手法によってデータにおける重要な特徴量は異なるが、重要性を考慮せずに均一的にデータを圧縮していることがある。そこで、圧縮の際に解析推定精度の低下を抑制できるデータを多く残すように圧縮することが求められる。 High-precision cameras, LiDAR, and other sensors have become available at low cost, making it possible to obtain high-quality data in a variety of situations. Meanwhile, in terms of analysis technology, the improvement in the numerical calculation capabilities of GPUs has made it possible to perform a large number of matrix operations. These advances in data acquisition and analysis technology have significantly improved analysis accuracy. However, due to capacity limitations of recording devices and communication terminals, data obtained from the sensor recording terminal is compressed before being recorded and transmitted, which can lead to a decrease in the accuracy of subsequent analysis. One of the causes of the decrease in analysis accuracy is that, although important features in the data differ depending on the analysis method, data is compressed uniformly without considering importance. Therefore, it is necessary to compress data in a way that leaves as much data as possible that can suppress a decrease in analysis estimation accuracy.
特許文献1(特開2017-91234号)には、車両に搭載され車両の制御を行う車両制御装置であって、車両制御装置に設けられたプログラムの処理結果を診断する診断部と、前記診断部による診断結果からデータ容量を低減するように情報の抽出を行う情報抽出部と、前記情報抽出部から抽出された情報を、前記車両の外部に設けたセンタに対して送信する送信部と、を備えることを特徴とする車両制御装置が記載されている(請求項1参照)。 Patent document 1 (JP 2017-91234 A) describes a vehicle control device that is mounted on a vehicle and controls the vehicle, and is characterized in that it includes a diagnosis unit that diagnoses the processing results of a program provided in the vehicle control device, an information extraction unit that extracts information from the diagnosis results by the diagnosis unit so as to reduce data volume, and a transmission unit that transmits the information extracted by the information extraction unit to a center provided outside the vehicle (see claim 1).
また、特許文献2(特開2018-186391号)には、センサデバイスからデータを受信する受信部と、サーバ装置へ転送されるデータ量を削減するための複数の変換方法の中から、受信されたデータに適用する変換方法を選択する選択部と、前記受信されたデータに対して、前記選択部によって選択された変換方法を適用する変換部と、変換後のデータを前記サーバ装置へ送信する送信部と、過去に選択された変換方法が適用された際のデータの転送に利用されるネットワークの負荷状況、又は当該変換方法が適用された際の前記サーバ装置による前記データの分析精度の履歴に基づいて、前記変換方法と前記負荷状況又は前記分析精度との関係を推定する第1の推定部とを有し、前記選択部は、前記関係に基づいて、前記受信されたデータに適用する変換方法を選択する、ことを特徴とする転送装置が記載されている(請求項1参照)。 In addition, Patent Document 2 (JP 2018-186391 A) describes a transfer device having a receiving unit that receives data from a sensor device, a selecting unit that selects a conversion method to be applied to the received data from among a plurality of conversion methods for reducing the amount of data transferred to a server device, a converting unit that applies the conversion method selected by the selecting unit to the received data, a transmitting unit that transmits the converted data to the server device, and a first estimating unit that estimates a relationship between the conversion method and the load condition or the analysis accuracy based on the load condition of a network used to transfer data when a previously selected conversion method was applied, or a history of the analysis accuracy of the data by the server device when the conversion method was applied, and the selecting unit selects the conversion method to be applied to the received data based on the relationship (see claim 1).
特許文献1に記載された車両制御装置では、車両制御装置に設けられたプログラムの処理結果を診断する診断部と、前記診断部による診断結果からデータ容量を低減するように情報の抽出を行う情報抽出部を有するものの、車両制御装置に設けられたプログラムの処理結果を診断し、異常である場合のみデータ抽出することに限定されており、正常、異常では抽出すべきか判定できない画像等のセンサデータへの対処方法については考慮されていない。さらに、解析精度を向上するために必要な高精度な画像や点群データはサイズが大きくなる傾向があり、一定期間のデータを保存するためには、圧縮は不可欠であるが、そのような想定はされていない。
The vehicle control device described in
特許文献2に記載された転送装置では、モデル推定部は、情報記憶部に記憶された過去の負荷状況、分析精度、及びデータ変換ポリシーの組み合わせを用いて、データ変換ポリシーと負荷状況の関係、及びデータ変換ポリシーと分析精度の関係モデルを推定し、データ変換部は、センサデータのデータ量を削減するための変換処理を実行するものであり、状況解析手法ごとに精度向上に有効なデータは異なるが、それを考慮せずに圧縮するため、均一的に情報が失われて解析精度が低下する。
In the transfer device described in
例えば、非特許文献1には、状況解析手法ごとに推定精度向上に有効なデータが異なることが記載されている。非特許文献1においは、単眼画像を入力として距離を推定するDeep Learningを用いた状況解析手法において、対象物の縦方向の移動が推定精度に最も影響を与えることが示されている。つまり、Deep Learningを用いて距離を推定する場合、縦方向の情報をできるだけ残した縦長の画像を作成し、圧縮した方が復元後の画像で精度の高い推定が可能になる。
For example, Non-Patent
そこで、本発明は、状況解析手法に適したデータ変換モデルやその変換モデルに適した圧縮モデル及び復元モデルを学習し、データを変換をしないで圧縮及び復元を行う場合より解析精度の向上を可能にするデータ圧縮システムを提供し、状況解析手法に適したデータ圧縮方法を評価するデータ圧縮評価システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a data compression system that learns a data conversion model suitable for a situation analysis method and a compression model and restoration model suitable for that conversion model, enabling improved analysis accuracy compared to compression and restoration without data conversion, and to provide a data compression evaluation system that evaluates data compression methods suitable for situation analysis methods.
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、演算処理を実行する演算装置と、前記演算装置がアクセス可能な記憶装置と、を有する計算機によって構成されるデータ圧縮システムであって、データ圧縮評価システムと、解析すべきデータが入力される解析データ入力部と、前記解析データ入力部に入力されたデータを変換するデータ変換部と、前記データ変換部で変換されたデータを圧縮するデータ圧縮部と、前記データ圧縮部で圧縮されたデータを復元するデータ復元部とを備え、前記データ圧縮評価システムは、変換モデル、圧縮モデル、及び復元モデルの学習に用いられる学習データ、前記学習データが示す対象物までの距離を解析するための解析方法、及び前記学習データに対応する真値が入力されるデータ入力部と、前記学習データを変換する変換モデルと、前記変換モデルにより変換されたデータを圧縮する圧縮モデルと、前記圧縮モデルにより圧縮されたデータを復元する復元モデルとを生成し、前記変換モデルを用いて、前記データ入力部に入力されたデータを、解析精度が低下しないように有効なデータを残すように変換し、前記圧縮モデルを用いて前記変換されたデータを圧縮し、前記復元モデルを用いて前記圧縮されたデータを復元し、前記復元されたデータを用いて対象物までの距離を推定して第1の解析値を算出するモデル生成部と、前記モデル生成部により解析された対象物までの距離を示す第1の解析値と前記入力された真値とを比較して、前記第1の解析値と前記真値との差が最小になる変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルの各々を選定する評価部と、前記データ復元部で復元されたデータを用いて、対象物までの距離を推定する状況解析部とを有し、前記データ変換部は、前記解析データ入力部に入力されたデータを、前記評価部で選定された変換モデルを用いて変換し、前記データ圧縮部は、前記データ変換部で変換されたデータを、前記評価部で選定された圧縮モデルを用いて圧縮し、前記データ復元部は、前記データ圧縮部で圧縮されたデータを、前記評価部で選定された復元モデルを用いて復元することを特徴とする。 A representative example of the invention disclosed in the present application is as follows: That is, a data compression system constituted by a computer having a calculation device that executes calculation processing and a storage device accessible by the calculation device, comprising a data compression evaluation system, an analysis data input unit to which data to be analyzed is input, a data conversion unit that converts the data input to the analysis data input unit, a data compression unit that compresses the data converted by the data conversion unit, and a data restoration unit that restores the data compressed by the data compression unit, the data compression evaluation system generating learning data used for training a transformation model, a compression model, and a restoration model , an analysis method for analyzing a distance to an object indicated by the learning data, and a true value corresponding to the learning data , a transformation model that transforms the learning data , a compression model that compresses the data transformed by the transformation model, and a restoration model that restores the data compressed by the compression model, and converting the data input to the data input unit using the transformation model without decreasing analysis accuracy. the data conversion unit converts data input to the analysis data input unit using the conversion model selected by the evaluation unit, the data compression unit compresses the data converted using the compression model, restores the compressed data using the restoration model, and uses the restored data to estimate a distance to an object and calculate a first analytical value; an evaluation unit compares a first analytical value indicating the distance to the object analyzed by the model generation unit with the input true value, and selects each of a conversion model, a compression model, and a restoration model that minimizes a difference between the first analytical value and the true value; and a situation analysis unit estimates a distance to an object using data restored by the data restoration unit, wherein the data conversion unit converts data input to the analysis data input unit using the conversion model selected by the evaluation unit, the data compression unit compresses the data converted by the data conversion unit using the compression model selected by the evaluation unit, and the data restoration unit restores the data compressed by the data compression unit using the restoration model selected by the evaluation unit .
本発明の一態様によれば、解析精度を向上できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to improve the accuracy of analysis. Problems, configurations, and effects other than those described above will become clear from the explanation of the following examples.
以下、実施例について図面を参照して説明する。 The following describes the examples with reference to the drawings.
<実施例1>
本実施例では、状況解析方法が与えられ、その解析精度を向上させるために有効なデータの変換、圧縮、復元モデルの学習、及び、当該学習モデルを用いた状況解析方法を行い、車両への適用が好適なデータ圧縮システムについて説明する。
Example 1
In this embodiment, a situation analysis method is given, and a data compression system that is suitable for application to vehicles is described, which performs data conversion, compression, and restoration model learning that are effective for improving the accuracy of the analysis, and performs a situation analysis method using the learned model.
図1は、本発明を適用した車両の記録装置用のデータ圧縮システムの例を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing an example of a data compression system for a vehicle recording device to which the present invention is applied.
図1に示すデータ圧縮システムは、学習データ及びテストデータが入力される学習・テストデータ入力部10と、状況解析方法に合わせた変換、圧縮、復元モデルを学習する変換・圧縮・復元モデル生成部20と、そのモデルを評価する状況解析値評価部30と、解析すべきデータが入力される解析データ入力部40と、状況解析値評価部30で最も評価された変換モデルにより解析データを変換するデータ変換部50と、前記データ変換部の出力を変換・圧縮・復元モデル生成部20で生成された圧縮モデルで圧縮するデータ圧縮部60と、前記圧縮データの出力を保存するメモリ70と、前記メモリの出力を変換・圧縮・復元モデル生成部20で生成された復元モデルで復元するデータ復元部80と、データ復元部80の出力から状況解析を行う状況解析部90と、を有する。変換・圧縮・復元モデル生成部20と、状況解析値評価部30とで学習部分を構成する。この学習部分と、学習・テストデータ入力部10と、状況解析部90とでデータ圧縮評価システムを構成する。また、データ変換部50と、データ圧縮部60と、メモリ70とで記録端末装置を構成する。なお、前述した記録端末装置の構成は、オフラインで事後的にデータを解析するためのものであるが、オンラインでリアルタイムにデータを解析する場合、データ変換部50と、データ圧縮部60と、メモリ70と、データ復元部80と、状況解析部90とが、記録端末装置を構成する。
The data compression system shown in FIG. 1 includes a learning/test
学習・テストデータ入力部10は、学習部分で利用されるデータの入力を受ける。具体的には、学習・テストデータ入力部10には、学習に使用されるデータと、学習したモデルを評価するためのテストデータと、状況解析方法と、当該状況解析方法で使用される値に対応する真値が入力される。学習データやテストデータは、単眼カメラやステレオカメラ等が撮影した画像や、LiDARが取得した点群データや、制御データや、慣性データ等である。状況解析方法は、物体までの距離を算出する距離推定や、夜間など悪環境下での周囲の対象物把握である。例えば、衝突事故を調査するために衝突物と自車の間の距離を知りたい場合は、状況解析方法は距離推定である。真値とは、距離推定の場合、自車から対象物までの距離である。
The learning/test
変換・圧縮・復元モデル生成部20は、学習・テストデータ入力部10に入力された状況解析方法に合わせて解析精度が低下しないように有効なデータを残す変換モデルと、当該変換に対応する圧縮モデル及び復元モデルを学習する。変換・圧縮・復元モデル生成部20の詳細な構成は図2を参照して説明する。
The conversion/compression/restoration
状況解析値評価部30は、変換・圧縮・復元モデル生成部20からの出力と、学習・テストデータ入力部10に入力された真値データとの比較によって最適な変換モデル、圧縮モデル、及び復元モデルを決定する。
The situation analysis
解析データ入力部40は、学習・テストデータ入力部10と同様に、画像等の車両で収集されたセンサデータ(解析データ)や状況解析方法の入力を受ける。入力された状況解析方法に適するように、データ変換部50、データ圧縮部60、データ復元部80で使用されるモデルが選択される。
The analysis
データ変換部50は、変換・圧縮・復元モデル生成部20が生成し、状況解析値評価部30で高い評価となった変換モデルを用いて、解析データ入力部40に入力された解析データを変換する。変換モデルの選択方法の詳細は図8を参照して後述する。また、データ変換部50が使用する変換モデルは、状況解析方法によって動的に変更できる。例えば、技術の進歩によって、より高精度の解析が可能になった場合、当該状況解析方法に適する変換モデルを変換・圧縮・復元モデル生成部20及び状況解析値評価部30で学習し、データ変換部50は、従来のモデルを学習によって新たに生成されたモデルに置換できる。
The
データ圧縮部60は、変換・圧縮・復元モデル生成部20で学習し、状況解析値評価部30で選定された圧縮モデルでデータ変換部12の出力を変換する。ただし、データ圧縮部60から出力されるデータのサイズは、メモリ70の記録容量より小さくなるように選択された圧縮モデルを用いる。また、データ圧縮部60で使用される圧縮モデルは状況解析方法によって動的に変更できる。例えば、技術の進歩によって、より高精度の解析が可能になった場合、当該状況解析方法に適する圧縮モデルを変換・圧縮・復元モデル生成部20及び状況解析値評価部30で学習し、データ圧縮部60は、従来のモデルを学習によって新たに生成されたモデルに置換できる。
The
メモリ70は、データ圧縮部60から出力されたデータを保存する記憶領域である。
The
データ復元部80は、変換・圧縮・復元モデル生成部20が生成し、状況解析値評価部30で高い評価となった復元モデルを用いて、メモリ70に保存された圧縮データから圧縮前の画像を復元する。また、データ復元部80が使用する復元モデルは、状況解析方法によって動的に変更できる。例えば、技術の進歩によって、より高精度の解析が可能になった場合、当該状況解析方法に適する復元モデルを変換・圧縮・復元モデル生成部20及び状況解析値評価部30で学習し、データ復元部80は、従来のモデルを学習によって新たに生成されたモデルに置換できる。
The
状況解析部90は、学習・テストデータ入力部10に入力された状況解析方法を実行する。例えば距離推定であれば、対象物までの距離を算出する。また、状況解析部90で算出された状況解析値の中で真値との差が大きいものを学習データに加え、新たな学習データを用いて、変換・圧縮・復元モデル生成部20及び状況解析値評価部30で再学習し、新たに生成したモデルをデータ変換部50、データ圧縮部60及びデータ復元部80で使用することによって、モデルを補強でき、解析精度を改善できる。
The
データ圧縮システムは、図示を省略するプロセッサ(CPU)、メモリ、補助記憶装置及び通信インターフェースを有する計算機によって構成される。データ圧縮システムは、オペレータの操作によってデータを入出力するための入出力インターフェースを有してもよい。 The data compression system is configured with a computer having a processor (CPU), memory, auxiliary storage device, and a communication interface (not shown). The data compression system may also have an input/output interface for inputting and outputting data through the operation of an operator.
プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行する演算装置である。プロセッサが、各種プログラムを実行することによって、データ圧縮システムの各部(例えば、学習・テストデータ入力部10、変換・圧縮・復元モデル生成部20、状況解析値評価部30、解析データ入力部40、データ変換部50、データ圧縮部60、データ復元部80、状況解析部90など)による機能が実現される。なお、プロセッサがプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置(例えば、ASIC、FPGA等のハードウェア)で実行してもよい。
The processor is a computing device that executes programs stored in memory. The processor executes various programs to realize the functions of each section of the data compression system (e.g., the learning/test
メモリは、不揮発性の記憶素子であるROM及び揮発性の記憶素子であるRAMを含む。ROMは、不変のプログラム(例えば、BIOS)などを格納する。RAMは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサが実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。 Memory includes ROM, which is a non-volatile storage element, and RAM, which is a volatile storage element. ROM stores unchanging programs (e.g., BIOS), etc. RAM is a high-speed, volatile storage element such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), and temporarily stores programs executed by the processor and data used when executing the programs.
補助記憶装置は、例えば、磁気記憶装置(HDD)、フラッシュメモリ(SSD)等の大容量かつ不揮発性の記憶装置である。また、補助記憶装置は、プロセッサがプログラムの実行時に使用するデータ、及びプロセッサが実行するプログラムを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置から読み出されて、メモリにロードされて、プロセッサによって実行されることによって、データ圧縮システムの各機能を実現する。 The auxiliary storage device is, for example, a large-capacity, non-volatile storage device such as a magnetic storage device (HDD) or a flash memory (SSD). The auxiliary storage device also stores data used by the processor when it executes a program, and the program executed by the processor. In other words, the program is read from the auxiliary storage device, loaded into memory, and executed by the processor to realize each function of the data compression system.
通信インターフェースは、所定のプロトコルに従って、他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。 A communication interface is a network interface device that controls communications with other devices according to a specific protocol.
入出力インターフェースは、キーボードやマウスなどの入力装置が接続され、オペレータからの入力を受けるインターフェースであるが、音声入力などに対応するものでもよい。出力インターフェースは、ディスプレイ装置やプリンタなどの出力装置が接続され、プログラムの実行結果をオペレータが視認可能な形式で出力するインターフェースである。なお、データ圧縮システムにネットワークを介して接続された端末が入力装置及び出力装置を提供してもよい。 The input/output interface is an interface to which input devices such as a keyboard and mouse are connected and which receives input from an operator, but it may also be an interface that supports voice input, etc. The output interface is an interface to which output devices such as a display device and printer are connected and which outputs the results of program execution in a format that can be viewed by the operator. Note that a terminal connected to the data compression system via a network may provide the input device and output device.
データ圧縮システムのプロセッサが実行するプログラムは、リムーバブルメディア(CD-ROM、フラッシュメモリなど)又はネットワークを介してデータ圧縮システムに提供され、非一時的記憶媒体である不揮発性の補助記憶装置に格納される。このため、データ圧縮システムは、リムーバブルメディアからデータを読み込むインターフェースを有するとよい。 The programs executed by the processor of the data compression system are provided to the data compression system from removable media (CD-ROM, flash memory, etc.) or via a network, and are stored in a non-volatile auxiliary storage device, which is a non-transitory storage medium. For this reason, the data compression system should have an interface for reading data from removable media.
データ圧縮システムは、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に構成された複数の計算機上で構成される計算機システムであり、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。 The data compression system is a computer system that is configured on one physical computer, or on multiple computers that are configured logically or physically, and may operate on a virtual computer built on multiple physical computer resources.
図2は、変換・圧縮・復元モデル生成部20の詳細な構成を示すブロック図である。
Figure 2 is a block diagram showing the detailed configuration of the conversion/compression/restoration
変換・圧縮・復元モデル生成部20は、収集された学習データ及びテストデータから状況解析方法の精度向上に寄与するデータを抽出する学習・テストデータ変換部21と、学習・テストデータ変換部21から出力されたデータから状況解析方法を用いて状況解析値を算出する変換データ状況解析部22と、学習・テストデータ変換部21から出力されたデータを圧縮するための圧縮モデルを生成する圧縮モデル生成部23と、圧縮モデル生成部23から出力されたデータを復元するための復元モデルを生成する復元モデル生成部24と、復元モデル生成部24から出力された復元データから状況解析方法を用いて状況解析値を算出する復元データ状況解析部25とを有する。
The conversion/compression/restoration
学習・テストデータ変換部21は、学習・テストデータ入力部10に入力された学習データ及びテストデータを、状況解析方法の精度向上に寄与する部分が最大限残るように変換する。
The learning/test
変換データ状況解析部22は、学習・テストデータ変換部21で変換された学習データから、状況解析方法を用いて状況解析値を算出する。算出された状況解析値は、状況解析値評価部30において、真値と比較され、最も真値に近い値を算出可能な変換モデルがデータ変換モデルとして選択される。
The converted data
圧縮モデル生成部23は、生成学習・テストデータ変換部21で変換されたデータをメモリ70の記録容量より小さくなるように圧縮するための圧縮モデルを生成する。
The compression
復元モデル生成部24は、圧縮モデル生成部23で圧縮されたデータを学習・テストデータ変換部21から出力されたデータに近くなるように復元するための復元モデルを生成する。
The restoration
復元データ状況解析部25では、学習・テストデータ変換部21で変換された学習データを、圧縮モデル生成部23が生成した圧縮モデル及び復元モデル生成部24が生成した復元モデルを用いて圧縮及び復元した後に状況解析方法によって解析値を算出する。圧縮及び復元された学習データは、変換データ状況解析部22と同様の状況解析方法を用いて、復元データから状況解析値を算出する。算出された状況解析値は、状況解析値評価部30において、真値と比較され、最も真値に近い値が算出された変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルを、それぞれデータ変換部50、データ圧縮部60及びデータ復元部80に提供する。
The restored data
図3は、変換・圧縮・復元モデル生成部20が実行する処理のフローチャートである。
Figure 3 is a flowchart of the process executed by the conversion/compression/restoration
まず、ステップ100で、変換・圧縮・復元モデル生成部20は、初期値として、例えばS=50、N=1、T=0を設定して、ステップ110に進む。Sはステップ120でデータ変換モデルについて探索する試行回数であり、Nはステップ120で固定するデータ変換モデルを決める評価順位であり、Tはステップ190においてテストデータを入力し、変換、圧縮、復元した後に状況解析値を算出し、再学習するか判断する許容時間である。但し、S、Nの値は自然数、Tは正の値である。
First, in
ステップ110では、変換モデル、圧縮モデル、及び復元モデルを学習するための学習データ、状況解析方法、真値、及び状況解析方法が入力され、ステップ120に進む。複数の状況解析方法が入力される場合は、優先順位が付される。例えば、二つの状況解析方法のうち、状況解析方法1の算出精度を状況解析方法2の算出精度よりも優先する場合は、状況解析方法1の優先順位が1、状況解析方法2の優先順位が2となる。また、優先順位を考慮しない場合は、状況解析方法1と状況解析方法2どちらも優先順位が1となる。
In
ステップ120では、S個の変換モデルを実行し、各変換モデルで状況解析値を算出して真値と比較し、評価順位N位のモデルに固定し、ステップ130へ進む。ステップ120の処理の詳細は、図8を参照して説明する。
In
ステップ130では、ステップ110と同じ学習データが再度入力され、ステップ140へ進む。
In
ステップ140では、ステップ120で固定したデータ変換モデルを用いて、ステップ130で入力された学習データを変換し、ステップ150に進む。
In
ステップ150では、ステップ140で変換されたデータを、圧縮及び復元して、復元結果がステップ140で変換されたデータ(すなわち、圧縮前のデータ)に近くなるように、圧縮モデル及び復元モデルを学習する。ステップ140の処理の詳細は、図11を参照して説明する。
In
ステップ160では、学習した変換モデル、圧縮モデル、及び復元モデルを評価するためのテストデータ、状況解析方法、及び真値が入力され、ステップ170に進む。
In
ステップ170では、ステップ120で固定した変換モデル、及びステップ150で学習した圧縮モデル及び復元モデルを用いてテストデータを変換、圧縮及び復元して、状況解析値を算出し、算出された状況解析値を真値とを比較して、比較結果を復元評価テーブルに保存して、ステップ180に進む。
In
ステップ180では、復元評価テーブルに保存された比較結果を参照し、状況解析値と真値の差が最も小さくなる変換モデル、圧縮モデル、及び復元モデルを選定し、ステップ190に進む。
In
ステップ190では、ステップ120~180の処理の実行時間が許容時間Tより小さければ、圧縮モデル及び復元モデルの再学習を実行するためのステップ200に進む。一方、ステップ120~180の処理の実行時間が許容時間Tより大きければ、圧縮モデル及び復元モデルの学習を終了し、ステップ180で選定した変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルを、データ変換部50、データ圧縮部60及びデータ復元部80で使用する用に、各モデルを提供する。
In
ステップ200では、変換モデルの評価順位Nに1を加算してNの値を更新し、ステップ120に進む。例えば、ステップ190においてN=1である場合、ステップ200にてN=2となり、ステップ120~180では真値との差が2番目に小さい変換モデルによって変換された学習データを用いて、圧縮モデル及び復元モデルを学習する。
In
図4、図5、図6、図7は、学習の結果を保存する復元評価テーブルの例を示す図である。図4は状況解析方法により算出した値が間隔尺度(例えば距離推定)である場合を示し、図5は状況解析方法により算出した値が名義尺度(例えば緊急ブレーキが作動した対象物が車両、人、オートバイクのいずれであるか推定し、不正解の場合は0とし、正解の場合は1とする)である場合を示し、図6は複数の状況解析方法があり、状況解析値は間隔尺度と名義尺度の両方であり、それら両方を考慮した全体評価では同値の値がない場合を示し、図7は状況解析方法等が図6と同じであるが、全体評価では同値の値がある場合を示す。 Figures 4, 5, 6, and 7 are diagrams showing examples of restored evaluation tables that store the results of learning. Figure 4 shows a case where the value calculated by the situation analysis method is an interval scale (e.g., distance estimation), Figure 5 shows a case where the value calculated by the situation analysis method is a nominal scale (e.g., estimating whether the object for which the emergency brake has been applied is a vehicle, a person, or a motorcycle, and setting 0 if incorrect and 1 if correct), Figure 6 shows a case where there are multiple situation analysis methods, the situation analysis values are both interval and nominal scales, and there are no values that are the same in the overall evaluation that takes both into consideration, and Figure 7 shows a case where the situation analysis method etc. are the same as in Figure 6, but the values are the same in the overall evaluation.
図4は、状況解析方法(間隔尺度等)で真値との差210を表した復元評価テーブルを示す図である。図4に示す復元評価テーブルは、3種類の変換モデル1~3のそれぞれを用いてテストデータを変換したデータを圧縮及び復元した状況解析値と真値の差を表している(220~240)。図4に示す場合、状況解析値と真値との差が最も小さい変換モデル1(220)がステップ180で選定される。
Figure 4 shows a restoration evaluation table that indicates the
図5は、状況解析方法(名義尺度等)で真値と比較した正解数250を表した復元評価テーブルを示す図である。図5に示す復元評価テーブルは、2種類の変換モデル1~2のそれぞれを用いてテストデータを変換したデータを圧縮及び復元した状況解析値と真値と比較した正解数を表している(260、270)。図5に示す場合、正解数が最も多い反感も出る2(270)がステップ180で選定される。
Figure 5 shows a restoration evaluation table showing the number of
図6は、複数の状況解析方法(間隔尺度、名義尺度)の両方を考慮した全体評価を表した復元評価テーブルを示す図である。図6に示す復元評価テーブルは、状況解析方法1(間隔尺度等)での状況解析値と真値の差280と、状況解析方法2(名義尺度等)での真値と比較した状況解析値の正解数290と、状況解析方法1(間隔尺度等)で状況解析値と真値との差280が小さい順に1から順位をつけた状況解析方法1(間隔尺度等)で評価順位300と、状況解析方法2(名義尺度等)での真値と比較した状況解析値の正解数290が多い順に1から順位をつけた状況解析方法2(名義尺度等)での評価順位310と、二つの評価順位300、310から算出された全体評価320を含む。
Figure 6 is a diagram showing a restored evaluation table showing an overall evaluation taking into account both of a plurality of situation analysis methods (interval scale, nominal scale). The restored evaluation table shown in Figure 6 includes a
図6では、3種類の変換モデル1~3のそれぞれを用いてテストデータを変換したデータを圧縮及び復元した状況解析値の評価を表している(330~350)。全体評価320は、図3のステップ110での状況解析方法の優先順位に基づいて、数(1)を用いて計算する。なお、数(1)のαkは、数(2)のように全て足すと1になるように設定する。例えば、状況解析方法が二つで、状況解析方法1の優先順位が1、状況解析方法2の優先順位が2である場合、数(1)においてk=2となり、状況解析方法1の解析精度が高いモデルが選択されるように、α1=0.7、α2=0.3と設定し、数(1)を用いて計算した全体評価320を計算した。この場合、全体評価320が最も小さい変換モデル1(330)がステップ180で選定される。
Figure 6 shows the evaluation of the situation analysis values obtained by compressing and restoring the data obtained by converting the test data using each of the three types of
図7は、図6と同じ状況解析方法や評価結果の値が記録されており、は復元評価テーブルを示す図である。状況解析方法1と状況解析方法2のどちらも優先順位が1である、つまり、α1=0.5、α2=0.5での復元評価テーブルの例を表す。数1を用いて、状況解析方法1(間隔尺度等)での評価順位380と状況解析方法(名義尺度等)での評価順位390から全体評価400を計算する。その結果、変換モデル1(410)と変換モデル2(420)が1.5で同値になっている。この場合、状況解析方法の入力順に状況解析値と真値が最も近い変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルを選定する。例えば、図7に示す場合、状況解析方法1(間隔尺度等)での真値との誤差360を、変換モデル1(410)と変換モデル2(420)で比較すると、変換モデル1(410)の方が真値に近い値になっているため、変換モデル1(410)が図3のステップ180で選定される。
Figure 7 shows a restoration evaluation table in which the same situation analysis methods and evaluation result values as in Figure 6 are recorded. This shows an example of a restoration evaluation table in which both
図8は、図3のステップ120の詳細を示すフローチャートである。
Figure 8 is a flowchart showing the details of
まず、変換・圧縮・復元モデル生成部20は、ステップ110で入力された学習データをステップ121で変換し、ステップ122に進む。例えば、画像データが入力された場合、サイズや色情報等がデータ変換の対象である。画像サイズを変換する変換モデルは、アスペクト比を維持した縮小や、アスペクト比を変更して縦長画像を作成する等がある。色情報を変換する変換モデルは、白黒画像への変換や、緑情報のみを削除した赤と青の2色画像への変換がある。例えば、夜間での緊急ブレーキ作動対象物を把握したい場合には、画像全体が暗く、車のライト等の情報が重要になるため、白黒画像ではなく、サイズを小さくしても色情報を残した画像変換モデルを選定するとよい。このようなデータ変換を行う理由としては、状況解析方法に必要なデータは全体の一部であり、状況解析に有用なデータを多く残し、その情報を圧縮により失わないようにするためである。例えば、非特許文献1には、単眼画像を入力として距離を推定するDeep Learningにおいて、対象物の縦方向の移動が推定精度に最も影響を与えることが示されている。つまり、Deep Learningを用いて距離を推定する場合、縦方向の情報をできるだけ残した縦長の画像に圧縮すると、復元後の画像で高精度に距離を推定できる。
First, the conversion/compression/restoration
ステップ122では、ステップ121で変換したデータから状況解析値を算出し、ステップ123に進む。状況解析値を算出する方法は、例えば、Deep Learningを使用して画像から距離を直接推定するモデルや、カメラパラメータを使用して画像と空間の幾何学的関係から距離を推定するモデル等がある。
In
ステップ123では、ステップ122で算出した状況解析値と真値を比較し、比較結果をデータ変換評価テーブルに記録し、ステップ124に進む。データ変換評価テーブルについては図9、図10で説明する。
In
ステップ124では、試行回数Sが0以外の場合は125に進み、試行回数Sが0の場合は126に進む。
In
ステップ125では、試行回数Sを1減じて更新し、試行回数Sが0に到達するまで、すなわち、試行回数S回だけステップ121~123を繰り返す。つまり、試行回数S回のデータ変換が実行され、データ変換評価テーブルの行数がSになる。
In
ステップ126では、データ変換評価テーブルの全体評価でN位のモデルをデータ変換モデルとして固定する。つまり、Nが初期値1である場合、真値に一番近い状況解析値の算出を可能にした変換モデルに固定され、ステップ130に進む。
In
図9、図10は、図8のステップ123で作成又は更新されるデータ変換評価テーブルの例を示す図である。図9は一つの状況解析方法に合わせて算出した値が間隔尺度の場合であり、図10は二つの状況解析方法のそれぞれに合わせて算出した値が間隔尺度と名義尺度の場合である。状況解析方法の構成は、図4~図8の復元評価テーブルと同じである。
Figures 9 and 10 are diagrams showing examples of data conversion evaluation tables created or updated in
図9は、状況解析方法(間隔尺度等)での真値との誤差430が記録されたデータ変換評価テーブルの例を示す図である。図9に示すデータ変換評価テーブルは、変換モデル1(440)、…、変換モデル49(450)、変換モデル50(460)の各々を用いた場合の状況解析値と真値との差が記録されている。図9に示す場合、状況解析値と真値との差が最も小さい変換モデル50(460)が、図8のステップ126で固定される変換モデルとなる。
Figure 9 is a diagram showing an example of a data conversion evaluation table in which an
図10は、複数の状況解析方法(間隔尺度、名義尺度)の両方を考慮した全体評価を表したデータ変換評価テーブルを示す図である。図10に示すデータ変換評価テーブルは、状況解析方法1(間隔尺度等)での状況解析値と真値の差500と、状況解析方法2(名義尺度等)での真値と比較した状況解析値の正解数510と、状況解析方法1(間隔尺度等)で状況解析値と真値との差500が小さい順に1から順位をつけた状況解析方法1(間隔尺度等)での評価順位520と、状況解析方法(名義尺度等)での真値と比較した状況解析値の正解数510が多い順に1から順位をつけた状況解析方法2(名義尺度等)での評価順位530と、二つの評価順位520、530から算出された全体評価540を含む。状況解析方法1の優先順位が1であり、状況解析方法2の優先順位が2である場合、数(1)においてk=2となり、状況解析方法1の解析精度が高いモデルが選択されるように、α1=0.7,α2=0.3と設定し、数(1)で計算した結果が全体評価540に記録される。変換モデル(470)、…、変換モデル49(480)、変換モデル50(490)の中で、全体評価540が最も小さい変換モデル49(480)がステップ126で固定される変換モデルとなる。
Figure 10 is a diagram showing a data conversion evaluation table showing an overall evaluation taking into account both of a plurality of situation analysis methods (interval scale, nominal scale). The data conversion evaluation table shown in Figure 10 includes a
図11は、図3のステップ150の詳細を示すフローチャートである。
Figure 11 is a flowchart showing the details of
まず、ステップ151では、変換・圧縮・復元モデル生成部20は、ステップ140で変換されたデータを圧縮し、ステップ152に進む。例えば、圧縮モデルは、畳み込み層等を連続して利用して画像サイズを小さくするものがある。
First, in
ステップ152では、ステップ151で圧縮されたデータがメモリ容量や通信容量の制限を満たしているか判定し、容量制限を満たしている場合はステップ153に進み、容量制限を満たしていない場合はステップ151に戻り、異なる圧縮方法で容量制限を満たすように変換されたデータを圧縮する。
In
ステップ153では、ステップ151で圧縮されたデータを復元し、ステップ154に進む。復元は、例えば、ステップ151で畳み込み層を利用して画像サイズを小さくした場合は、逆畳み込みを使用して画像サイズを大きくする復元モデルを用いる。
In
ステップ154では、ステップ153で復元されたデータがステップ151で圧縮する前のデータを再現できるように学習する。データが画像データである場合、学習モデルは、復元された画像が圧縮前の画像の間で各画素の値を比較し、差が小さくなるように圧縮モデル及び復元モデルのパラメータを調整するモデルがある。
In
以上に説明したように、本実施例のデータ圧縮評価システムは、学習データ及びテストデータが入力される学習・テストデータ入力部10と、学習データ及びテストデータを含むデータを変換する変換モデルと、前記変換モデルにより変換されたデータを圧縮する圧縮モデルと、前記圧縮モデルにより圧縮されたデータを復元する復元モデルとを生成し、前記変換モデル、前記圧縮モデル及び前記復元モデルを用いて、学習・テストデータ入力部10に入力されたデータを、状況解析方法に合わせて変換し、圧縮し、復元することで状況解析値を算出する変換・圧縮・復元モデル生成部20と、前記変換・圧縮・復元モデル生成部20により算出された状況解析値と前記学習・テストデータ入力部10に入力された学習データ及びテストデータとを比較して、状況解析方法に最適な変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルを選定又は修正する状況解析値評価部30と、状況解析値評価部30で選定又は修正された復元モデルを用いて圧縮されたデータを復元するデータ復元部80と、データ復元部80から出力されたデータを用いて状況を解析する状況解析部90とを備えるので、状況解析の精度を向上可能なデータの変換、圧縮、復元を事前に学習でき、解析に有効なデータを限られた容量のメモリへの保存を可能にし、通信容量の制約があってもデータを送信できる。このため、解析精度を向上できる。例えば、車両事故の検証、老朽化が進んだ建造物における保守時期の見極めや点検の効率化、乳幼児や高齢者の危険行動の事前警告、工場内での製造ロボットの動作確認、一次産業での植物や養殖魚の生育状況の把握などに適用すると好適である。
As described above, the data compression evaluation system of this embodiment includes a learning/test
また、状況解析値評価部30は、学習・テストデータ変換部21によって生成された変換モデルを状況解析方法毎に評価し、圧縮モデル及び復元モデルを学習する際に、学習・テストデータ変換部21で評価が高い順に変換モデルを使用するので、好適な変換モデルを先に圧縮モデル及び復元モデルの学習に用いることができ、適切なモデルが早くかつ確実に選択できる。
In addition, the situation analysis
また、学習・テストデータ変換部21は、学習・テストデータ入力部10に入力されたデータから、状況解析方法における精度向上に寄与するデータを多く残すように学習して、変換モデルを生成するので、状況解析方法毎に異なる重要なデータを多く含む変換モデルを選定できる。
In addition, the learning/test
また、学習・テストデータ入力部10には、車両等の移動体から取得されたデータが入力されるので、車両が取得したセンサデータの解析によって事故を検証できる。
In addition, data acquired from a moving object such as a vehicle is input to the learning/test
また、状況解析部90は、状況解析方法によって算出した値で真値との差が大きいデータを学習・テストデータ入力部10に入力するので、真値との差が大きい学習データによって再学習して、モデルを補強でき、解析精度を改善できる。
The
また、本実施例のデータ圧縮システムは、前述したいずれかのデータ圧縮評価システムと、解析すべきデータが入力される解析データ入力部40と、解析データ入力部40に入力されたデータを、状況解析値評価部30で選定又は修正された変換モデルを用いて変換するデータ変換部50と、データ変換部50で変換されたデータを、状況解析値評価部30で選定又は修正された圧縮モデルを用いて圧縮するデータ圧縮部60と、圧縮されたデータを保存するメモリ70とを備え、データ変換部50、データ圧縮部60及びデータ復元部80が使用するモデルは、動的に変更可能としたので、モデルの置換によって、モデルの改善や解析手法の変更に対応できる。例えば、より精度が高い解析手法が提案された場合には、その解析手法に適する変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルを再学習することによって技術の進歩に合わせてモデルを更新できる。
The data compression system of this embodiment includes any one of the data compression evaluation systems described above, an analysis
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modified examples and equivalent configurations within the spirit of the appended claims. For example, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and the present invention is not necessarily limited to having all of the configurations described. Furthermore, part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Furthermore, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. Furthermore, part of the configuration of each embodiment may be added, deleted, or replaced with other configurations.
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 Furthermore, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described above may be realized in part or in whole in hardware, for example by designing them as integrated circuits, or may be realized in software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function.
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a storage device such as a memory, hard disk, or SSD (Solid State Drive), or in a recording medium such as an IC card, SD card, or DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines shown are those considered necessary for explanation, and do not necessarily represent all control lines and information lines necessary for implementation. In reality, it is safe to assume that almost all components are interconnected.
10…学習・テストデータ入力部、20…変換・圧縮・復元モデル生成部、30…状況解析値評価部、40…解析データ入力部、50…データ変換部、60…データ圧縮部、70…メモリ、80…データ復元部、90…状況解析部 10...Learning/test data input section, 20...Conversion/compression/restoration model generation section, 30...Situation analysis value evaluation section, 40...Analysis data input section, 50...Data conversion section, 60...Data compression section, 70...Memory, 80...Data restoration section, 90...Situation analysis section
Claims (6)
データ圧縮評価システムと、
解析すべきデータが入力される解析データ入力部と、
前記解析データ入力部に入力されたデータを変換するデータ変換部と、
前記データ変換部で変換されたデータを圧縮するデータ圧縮部と、
前記データ圧縮部で圧縮されたデータを復元するデータ復元部とを備え、
前記データ圧縮評価システムは、
変換モデル、圧縮モデル、及び復元モデルの学習に用いられる学習データ、前記学習データが示す対象物までの距離を解析するための解析方法、及び前記学習データに対応する真値が入力されるデータ入力部と、
前記学習データを変換する変換モデルと、前記変換モデルにより変換されたデータを圧縮する圧縮モデルと、前記圧縮モデルにより圧縮されたデータを復元する復元モデルとを生成し、前記変換モデルを用いて、前記データ入力部に入力されたデータを、解析精度が低下しないように有効なデータを残すように変換し、前記圧縮モデルを用いて前記変換されたデータを圧縮し、前記復元モデルを用いて前記圧縮されたデータを復元し、前記復元されたデータを用いて対象物までの距離を推定して第1の解析値を算出するモデル生成部と、
前記モデル生成部により解析された対象物までの距離を示す第1の解析値と前記入力された真値とを比較して、前記第1の解析値と前記真値との差が最小になる変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルの各々を選定する評価部と、
前記データ復元部で復元されたデータを用いて、対象物までの距離を推定する状況解析部とを有し、
前記データ変換部は、前記解析データ入力部に入力されたデータを、前記評価部で選定された変換モデルを用いて変換し、
前記データ圧縮部は、前記データ変換部で変換されたデータを、前記評価部で選定された圧縮モデルを用いて圧縮し、
前記データ復元部は、前記データ圧縮部で圧縮されたデータを、前記評価部で選定された復元モデルを用いて復元することを特徴とするデータ圧縮システム。 A data compression system including a computer having an arithmetic unit that executes arithmetic processing and a storage device that is accessible by the arithmetic unit,
A data compression evaluation system;
an analysis data input section to which data to be analyzed is input;
a data conversion unit that converts data input to the analysis data input unit;
a data compression unit that compresses the data converted by the data conversion unit;
a data recovery unit that recovers the data compressed by the data compression unit,
The data compression evaluation system includes:
a data input unit for inputting learning data used for learning a transformation model, a compression model, and a restoration model, an analysis method for analyzing a distance to an object indicated by the learning data, and a true value corresponding to the learning data;
a model generation unit that generates a conversion model for converting the learning data, a compression model for compressing data converted by the conversion model, and a restoration model for restoring data compressed by the compression model, converts data input to the data input unit using the conversion model so as to leave valid data so as not to reduce analysis accuracy, compresses the converted data using the compression model, restores the compressed data using the restoration model, and estimates a distance to an object using the restored data to calculate a first analytical value;
an evaluation unit that compares a first analytical value indicating a distance to an object analyzed by the model generation unit with the input true value, and selects each of a conversion model, a compression model, and a restoration model that minimizes a difference between the first analytical value and the true value;
a situation analysis unit that estimates a distance to an object by using the data restored by the data restoration unit,
the data conversion unit converts the data input to the analysis data input unit using the conversion model selected by the evaluation unit;
the data compression unit compresses the data converted by the data conversion unit using the compression model selected by the evaluation unit;
A data compression system, wherein the data restoration unit restores the data compressed by the data compression unit using a restoration model selected by the evaluation unit.
前記モデル生成部は、
前記変換モデルを生成し、前記生成された変換モデルを用いてデータを変換する学習データ変換部と、
前記学習データ変換部で変換されたデータを圧縮する圧縮モデルを生成し、前記生成された圧縮モデルを用いて前記変換されたデータを圧縮する圧縮モデル生成部と、
前記圧縮モデル生成部で圧縮されたデータを復元する復元モデルを生成し、前記生成された復元モデルを用いて前記圧縮されたデータを復元する復元モデル生成部と、
前記復元モデル生成部で復元されたデータを用いて対象物までの距離を推定して第1の状況解析値を算出する復元データ解析部と、
前記データ変換部で変換されたデータを用いて対象物までの距離を推定して第2の解析値を算出する変換データ解析部とを有することを特徴とするデータ圧縮システム。 2. The data compression system of claim 1,
The model generation unit
a training data conversion unit that generates the conversion model and converts data using the generated conversion model;
a compression model generation unit that generates a compression model for compressing the data converted by the learning data conversion unit, and compresses the converted data using the generated compression model;
a restoration model generation unit that generates a restoration model for restoring data compressed by the compression model generation unit and restores the compressed data using the generated restoration model;
a restored data analysis unit that estimates a distance to an object using the data restored by the restored model generation unit to calculate a first situation analysis value;
a converted data analysis unit that uses the data converted by the data conversion unit to estimate a distance to an object and calculates a second analytical value.
前記データ変換部は、前記データ入力部に入力されたデータから、前記解析方法における精度向上に寄与するデータを多く残すように学習して、前記変換モデルを生成することを特徴とするデータ圧縮システム。A data compression system characterized in that the data conversion unit generates the conversion model by learning from the data input to the data input unit in a manner that retains as much data as possible that contributes to improving accuracy in the analysis method.
前記データ入力部には、車両から取得されたデータが入力されることを特徴とするデータ圧縮システム。A data compression system, wherein data acquired from a vehicle is input to the data input unit.
前記状況解析部は、前記第1の解析値と前記真値との差が大きい学習データを前記データ入力部に入力することを特徴とするデータ圧縮システム。A data compression system, wherein the situation analysis unit inputs learning data having a large difference between the first analytical value and the true value to the data input unit.
データ圧縮評価手順と、a data compression evaluation procedure;
解析すべきデータが入力される解析データ入力手順と、an analysis data input step in which data to be analyzed is input;
前記演算装置が、前記解析データ入力手順で入力されたデータを変換するデータ変換手順と、a data conversion step in which the arithmetic device converts the data input in the analysis data input step;
前記演算装置が、前記データ変換手順で変換されたデータを圧縮するデータ圧縮手順と、a data compression step in which the arithmetic device compresses the data converted in the data conversion step;
前記演算装置が、前記データ圧縮手順で圧縮されたデータを復元するデータ復元手順とを備え、a data restoration step for restoring data compressed by the data compression step,
前記データ圧縮評価手順では、In the data compression evaluation step,
変換モデル、圧縮モデル、及び復元モデルの学習に用いられる学習データ、前記学習データが示す対象物までの距離を解析するための解析方法、及び前記学習データに対応する真値が入力されるデータ入力手順と、learning data used for learning a transformation model, a compression model, and a restoration model, an analysis method for analyzing a distance to an object indicated by the learning data, and a data input procedure for inputting a true value corresponding to the learning data;
前記演算装置が、前記学習データを変換する変換モデルと、前記変換モデルにより変換されたデータを圧縮する圧縮モデルと、前記圧縮モデルにより圧縮されたデータを復元する復元モデルとを生成し、前記変換モデルを用いて、前記データ入力手順で入力されたデータを、解析精度が低下しないように有効なデータを残すように変換し、前記圧縮モデルを用いて前記変換されたデータを圧縮し、前記復元モデルを用いて前記圧縮されたデータを復元し、前記復元されたデータを用いて対象物までの距離を推定して第1の解析値を算出するモデル生成手順と、a model generation step in which the arithmetic device generates a conversion model for converting the learning data, a compression model for compressing data converted by the conversion model, and a restoration model for restoring data compressed by the compression model, converts data input in the data input step using the conversion model so as to leave valid data so as not to reduce analysis accuracy, compresses the converted data using the compression model, restores the compressed data using the restoration model, and estimates a distance to an object using the restored data to calculate a first analytical value;
前記演算装置が、前記モデル生成手順にて解析された対象物までの距離を示す第1の解析値と前記入力された真値とを比較して、前記第1の解析値と前記真値との差が最小になる変換モデル、圧縮モデル及び復元モデルの各々を選定する評価手順と、an evaluation step in which the arithmetic device compares a first analytical value indicating a distance to an object analyzed in the model generation step with the input true value, and selects each of a conversion model, a compression model, and a restoration model that minimizes a difference between the first analytical value and the true value;
前記演算装置が、前記データ復元手順で復元されたデータを用いて、対象物までの距離を推定する状況解析手順とを有し、a situation analysis step in which the arithmetic device estimates a distance to an object by using the data restored in the data restoration step;
前記データ変換手順では、前記演算装置が、前記解析データ入力手順で入力されたデータを、前記評価手順で選定された変換モデルを用いて変換し、In the data conversion step, the arithmetic device converts the data input in the analysis data input step using the conversion model selected in the evaluation step;
前記データ圧縮手順では、前記演算装置が、前記データ変換手順で変換されたデータを、前記評価手順で選定された圧縮モデルを用いて圧縮し、In the data compression step, the arithmetic device compresses the data converted in the data conversion step using the compression model selected in the evaluation step;
前記データ復元手順では、前記演算装置が、前記データ圧縮手順で圧縮されたデータを、前記評価手順で選定された復元モデルを用いて復元することを特徴とするデータ圧縮方法。A data compression method, characterized in that in the data restoration step, the arithmetic device restores the data compressed in the data compression step using the restoration model selected in the evaluation step.
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