JP7576483B2 - Machine learning device, setting device, inference device, machine learning method, setting method, inference method, machine learning program, setting program, and inference program - Google Patents
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Description
本発明は、機械学習装置、設定装置、推論装置、機械学習方法、設定方法、推論方法、
機械学習プログラム、設定プログラム、及び、推論プログラムに関する。
The present invention relates to a machine learning device, a setting device, an inference device, a machine learning method, a setting method, an inference method,
This relates to machine learning programs, configuration programs, and inference programs.
流体供給装置の一例である給水装置は、例えば、マンションやオフィスビル等にて水(
流体)を供給するための装置として広く使用されている。給水装置は、一般に、水を移送
するポンプと、ポンプの運転を制御する制御部と、ポンプの吐出側の給水配管に設けられ
た圧力タンクとを備える。
A water supply device, which is an example of a fluid supply device, is used to supply water (
Water supply devices are widely used as devices for supplying water (fluids). A water supply device generally includes a pump for transporting water, a control unit for controlling the operation of the pump, and a pressure tank provided in the water supply pipe on the discharge side of the pump.
最近では、高層建築物への給水に直結式の給水装置が使用されつつある。このような給
水装置においては、低層階用の第1の給水ユニットと、高層階用の第2の給水ユニットと
を備えており、これらは直列に連結されている。第1の給水ユニットの吸込口は水道本管
に直結されており、建物の低層階には、この第1の給水ユニットによって水が供給される
。一方、第2の給水ユニットは建物の中間層階に配置され、第1の給水装置から供給され
た水を増圧して高層階に供給する。
Recently, direct-connected water supply systems have been used to supply water to high-rise buildings. Such water supply systems include a first water supply unit for the lower floors and a second water supply unit for the higher floors, which are connected in series. The suction port of the first water supply unit is directly connected to the water main, and water is supplied to the lower floors of the building by this first water supply unit. Meanwhile, the second water supply unit is located on the middle floors of the building, and boosts the water supplied from the first water supply system and supplies it to the higher floors.
なお、給水ユニットの内部基本構成は、連結されず単独で用いられる給水装置と同様の
ものであるが、本明細書では、給水装置は直結された複数の給水ユニットによって構成さ
れているものと定義する。また、給水ユニットが直結される段数は、上記のように2段に
限らず、3段以上であってもよい。また、給水ユニットは、本明細書では流体供給ユニッ
トの一例として定義される。
Although the basic internal configuration of the water supply unit is the same as that of a water supply device that is used alone and not connected, in this specification, the water supply device is defined as being composed of multiple water supply units that are directly connected. Also, the number of stages to which the water supply units are directly connected is not limited to two as described above, and may be three or more. Also, in this specification, the water supply unit is defined as an example of a fluid supply unit.
例えば、特許文献1(特開2020-45747号公報)には、複数の給水装置によっ
て建物内の給水対象に給水する給水システムにおいて、複数の給水装置は、建物の電力線
を通信回線として利用する電力線通信により互いに通信可能である給水システムが記載さ
れている。
For example, Patent Document 1 (JP 2020-45747 A) describes a water supply system in which multiple water supply devices supply water to water supply targets within a building, in which the multiple water supply devices are capable of communicating with each other via power line communication that uses the building's power lines as a communication line.
複数の給水ユニットによって建物内に給水する給水装置においては、第1の給水ユニッ
トと第2の給水ユニットとが通信によって互いの運転状態をやりとりするように構成され
ている。これにより、それぞれの給水ユニットは互いの給水ユニットの運転状態に応じて
自己の運転制御を行うことが可能となる。特許文献1記載の発明では、通信の異常が検出
されると、第2の給水ユニットにおけるポンプが、通常の始動速度より緩やかな始動速度
で始動するように構成されている。
In a water supply device that supplies water to a building using multiple water supply units, a first water supply unit and a second water supply unit are configured to communicate with each other to exchange their operating status. This allows each water supply unit to control its own operation according to the operating status of the other water supply unit. In the invention described in
しかしながら、特許文献1記載の従来技術においては、各給水ユニットは、通信回線を
介して互いのポンプの吐出側の圧力に係るデータや、ポンプを駆動するモータの回転数に
係るデータなどを交換して、自らの給水ユニット内の制御を行うようにしているが、基本
的にはそれぞれの給水ユニットは独立的に運転されているため、給水装置として全体を俯
瞰的にみた効率的な運用を可能とするものではなかった。
However, in the conventional technology described in
本発明は、上述した課題に鑑み、互いの給水ユニットの運転状況に係るデータを参照す
るだけではなく、より広汎なデータを参照し、各給水ユニットを運用する流体供給装置に
好適な機械学習装置、推論装置、機械学習方法、推論方法、機械学習プログラム、及び、
推論プログラムを提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a machine learning device, an inference device, a machine learning method, an inference method, a machine learning program, and the like that are suitable for a fluid supply device that operates each water supply unit by referring to more extensive data rather than just referring to data related to the operating status of each water supply unit.
The present invention aims to provide an inference program.
上記目的を達成するために、本発明の態様に係る機械学習装置は、
インバータによって回転が制御されるモータと、前記モータを駆動源とし流体を移送す
るポンプと、を有し、建物内に設置される流体供給ユニットと、
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、を含む流
体供給装置を制御する際の設定の学習モデルを生成する機械学習装置であって、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に係るデータを入力データとして少な
くとも含む学習用データを複数組記憶する学習用データ記憶部と、
前記学習モデルに前記学習用データを複数組入力することで、前記入力データと、前記
インバータが前記モータを制御する際のパラメーターと、の相関関係を前記学習モデルに
学習させる機械学習部と、
前記機械学習部により学習させた前記学習モデルを記憶する学習済みモデル記憶部と、
を備える。
In order to achieve the above object, a machine learning device according to an aspect of the present invention comprises:
A fluid supply unit that is installed in a building and includes a motor whose rotation is controlled by an inverter and a pump that uses the motor as a drive source to transport a fluid;
A machine learning device that generates a learning model of settings for controlling a fluid supply device including a usage trend acquisition unit that acquires usage trends of a fluid in a consumer in the building,
a learning data storage unit configured to store a plurality of sets of learning data including at least data related to the fluid usage trend acquired by the usage trend acquisition unit as input data;
a machine learning unit that inputs a plurality of sets of the learning data to the learning model, thereby causing the learning model to learn a correlation between the input data and a parameter when the inverter controls the motor;
A trained model storage unit that stores the learning model trained by the machine learning unit;
Equipped with.
本発明の機械学習装置によれば、建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利
用動向取得部(センサ群45)で取得される流体の利用動向に基づいた、給水ユニットの
運転のための制御の設定が機械学習されるので、給水装置全体を俯瞰的にみた効率的な運
用が可能となる。
According to the machine learning device of the present invention, control settings for operating the water supply unit are machine-learned based on fluid usage trends acquired by a usage trend acquisition unit (sensor group 45) that acquires fluid usage trends among consumers within the building, thereby enabling efficient operation from a bird's-eye view of the entire water supply system.
上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにさ
れる。
Other objects, configurations and effects will become apparent from the detailed description of the invention described below.
以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、
本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説
明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術による
ものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The scope necessary for the explanation to achieve the objective of the present invention is shown diagrammatically, and the scope necessary for the explanation of the relevant parts of the present invention will be mainly explained, and the parts where explanation is omitted will be based on publicly known technology.
本発明に係る給水装置10は、例えば、マンション、オフィスビル、公共施設、商業施
設、工場等の建物や施設に設置され利用され得る。図1は本発明に係る給水装置10が適
用された建物1の一例を示す模式図である。 本発明に係る給水装置10においては、直
結式の増圧給水システムが採用されている。このような直結式の増圧給水システムは、高
層建築物(例えば、16階以上の建物)に使用されるものである。
The water supply device 10 according to the present invention can be installed and used in buildings and facilities such as apartment buildings, office buildings, public facilities, commercial facilities, factories, etc. Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of a
なお、以下の実施形態では、1棟の建物1に対して本発明に係る給水装置10を適用し
た例に基づいて説明を行うが、本発明の考え方を複数棟の建物に対して鳥瞰的に適用する
ことも可能である。また、本発明に係る概念は、給水ユニット単体における制御等にも適
用し得るものである。
In the following embodiment, the water supply device 10 according to the present invention is applied to one
図1に示すように、この給水装置10は、水道本管2に連結された第1の給水ユニット
WSU1と、第1の給水ユニットWSU1に直列に連結された第2の給水ユニットWSU
2と、第2の給水ユニットWSU2に直列に連結された第3の給水ユニットWSU3とを
有している。第1の給水ユニットWSU1は、グランドレベルまたは地下に設置されてお
り、第2の給水ユニットWSU2は、例えば、建物1の16階に設置されており、第3の
給水ユニットWSU3は、例えば、建物1の30階に設置されている。
As shown in FIG. 1, the water supply device 10 includes a first water supply unit WSU 1 connected to a water main 2 and a second water supply unit WSU 2 connected in series to the first water supply unit WSU 1 .
The building 1 has a first water supply unit WSU 2 and a third water supply unit WSU 3 connected in series to the second water supply unit WSU 2. The first water supply unit WSU 1 is installed at ground level or underground, the second water supply unit WSU 2 is installed, for example, on the 16th floor of the
本実施形態では、給水装置10が図1に示すように3段の給水ユニットWSUが連結さ
れた例にて説明するが、給水ユニットWSUの段数は2段でもよいし、4段以上であって
もよい。また、本実施形態では、給水ユニットを一般化してWSUnとして説明すること
がある。この場合、建物1のより下層側に設置される給水ユニットWSUnのnの数字が
小さいものとする。また、給水ユニットWSUnの吐出側に連結される配水管には7nの
参照符号をふり、配水管7nから分岐し水を建物1内の各需要家へ導く管を分岐枝管9n
と称する。
In this embodiment, the water supply device 10 will be described as an example in which three stages of water supply units WSU are connected as shown in Figure 1, but the number of stages of water supply units WSU may be two stages or four stages or more. Also, in this embodiment, the water supply units may be generalized and described as WSU n . In this case, the water supply units WSU n installed on the lower floors of the
It is called.
また、本実施形態では、給水ユニットWSUnは、流体として水を供給する場合を例に
して説明するが、給水ユニットWSUnは、燃料及び薬品等の水以外の液体、並びに、ガ
ス、水素及び酸素等の気体を含む流体を供給するものでもよい。
In addition, in this embodiment, the water supply unit WSU n is described as supplying water as a fluid, but the water supply unit WSU n may also supply liquids other than water, such as fuel and chemicals, as well as fluids including gases such as gas, hydrogen, and oxygen.
第1の給水ユニットWSU1の吸込口は、配水管70を介して水道本管2に接続されて
いる。この配水管70中で、 給水ユニットWSU1の吸込口の前段には減圧式逆流防止
器8が接続されている。この減圧式逆流防止器8は、水道本管2への水の逆流を確実に防
止するために設置することが義務付けられているものである。なお、減圧式逆流防止器と
は、逃し弁が配置された中間室を2つの逆止弁が挟むように配置された構成を有する逆流
防止器である。
The suction port of the first water supply unit WSU 1 is connected to the water main 2 via a water distribution pipe 7 0. In this water distribution pipe 7 0 , a pressure reducing
第1の給水ユニットWSU1の吐出口と第2の給水ユニットWSU2の吸込口とは配水
管71によって連結されており、この配水管71は、建物1の15階まで(低層階)の各
需要家に分岐枝管91を介して連通している。
The discharge outlet of the first water supply unit WSU1 and the suction port of the second water supply unit WSU2 are connected by a water distribution pipe 71 , and this water distribution pipe 71 is connected via branch pipes 91 to each customer on the 15th floor (lower floors) of
第2の給水ユニットWSU2の吐出口と第3の給水ユニットWSU3の吸込口とは配水
管72によって連結されており、この配水管72は、建物1の16階から29階まで(中
層階)の各需要家に分岐枝管92を介して連通している。
The discharge outlet of the second water supply unit WSU2 and the suction port of the third water supply unit WSU3 are connected by a water distribution pipe 72 , and this water distribution pipe 72 is connected via branch pipes 92 to each of the customers on the 16th to 29th floors (middle floors) of
第3の給水ユニットWSU3の吐出口には、配水管73が接続されており、この配水管
73は、建物1の30階を含め、これより高い階(高層階)の各需要家に分岐枝管93を
介して連通している。
A water distribution pipe 73 is connected to the discharge outlet of the third water supply unit WSU3 , and this water distribution pipe 73 is connected via a branch pipe 93 to each customer on floors higher than the 30th floor of building 1, including the 30th floor.
第1の給水ユニットWSU1は、水道本管2からの水を増圧して建物1の低層階の各需
要家に水を供給すると共に給水ユニットWSU2に水を供給し、第2の給水ユニットWS
U2は、第1の給水ユニットWSU1から移送された水を増圧して建物1の中層階の各需
要家に水を供給すると共に第3の給水ユニットWSU3に水を供給し、第3の給水ユニッ
トWSU3は、第2の給水ユニットWSU2から移送された水を増圧して建物1の高層階
の各需要家に水を供給するようになっている。
The first water supply unit WSU 1 boosts the pressure of water from the water main 2 to supply water to the consumers on the lower floors of the
The first water supply unit WSU 2 pressurizes the water transferred from the first water supply unit WSU 1 to supply water to each consumer on the middle floors of the
図2は給水装置10における給水ユニットWSUnの構造を説明する模式図である。
図2(A)は学習フェーズに用いられる給水ユニットWSUnの構造を示しており、図2
(B)は推論フェーズに用いられる給水ユニットWSUnに好適な構造を示している。な
お、図2(A)で説明した構造の給水ユニットWSUnは本発明に用いることができ、必
ずしも図2(B)に示す構造の給水ユニットWSUnを本発明に用いる必要はない。配管
系統に関しては、図2(B)の構造は、図2(A)の構造から一部を省いたものとなって
いる。以下、配管系統に関しては、特に図2(A)の構造を基本として説明する。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the structure of the water supply unit WSU n in the water supply apparatus 10. As shown in FIG.
FIG. 2A shows the structure of the water supply unit WSU n used in the learning phase.
FIG. 2B shows a structure suitable for the water supply unit WSU n used in the inference phase. Note that the water supply unit WSU n having the structure described in FIG. 2A can be used in the present invention, and it is not necessary to use the water supply unit WSU n having the structure shown in FIG. 2B in the present invention. With regard to the piping system, the structure in FIG. 2B is a structure in which some parts have been omitted from the structure in FIG. 2A. In the following, the piping system will be described based on the structure in FIG. 2A.
図2(A)に示すように、給水ユニットWSUnは、配水管7n-1はを介して水道本管
2や、給水ユニットWSUn-1と連結されるポンプPnと、このポンプPnを駆動する駆
動源としてのモータMnと、モータMnの回転速度を増減するインバータINVnと、ポ
ンプPnの吸込側に配置された吸込側圧力センサPSn1と、ポンプPnの吐出側に配置
された逆止弁CVnと、逆止弁CVnの吐出側に配置されたフロースイッチSWn、吐出
側圧力センサPSn2、および圧力タンクPTnとを備えている。これら構成要素は、例
えば、キャビネット内に収容されている。本実施形態では、1組のポンプPn、モータM
n、インバータINVn、逆止弁CVn、およびフロースイッチSWnが配置されている
が、2組以上のポンプ、モータ、インバータ、逆止弁、およびフロースイッチを並列的に
設けてもよい。
As shown in Fig. 2(A), the water supply unit WSUn includes a pump Pn connected to the water main 2 and the water supply unit WSUn -1 via a water distribution pipe 7n-1 , a motor Mn as a drive source for driving the pump Pn , an inverter INVn for increasing or decreasing the rotation speed of the motor Mn , a suction side pressure sensor PSn1 disposed on the suction side of the pump Pn , a check valve CVn disposed on the discharge side of the pump Pn , a flow switch SWn disposed on the discharge side of the check valve CVn , a discharge side pressure sensor PSn2 , and a pressure tank PTn . These components are housed, for example, in a cabinet. In this embodiment, a set of the pump Pn , the motor M
n , inverter INV n , check valve CV n , and flow switch SW n are arranged in parallel, but two or more sets of pumps, motors, inverters, check valves, and flow switches may be provided in parallel.
逆止弁CVnは、ポンプPnの吐出口に接続された吐出管に設けられており、ポンプP
nが停止したときの水の逆流を防止するための弁である。フロースイッチSWnは吐出管
を流れる水の流量が所定の値にまで低下したことを検知する流量検知器である。吸込側圧
力センサPSn1は、給水ユニットWSUnの吸込側圧力を測定するための水圧測定器で
ある。吐出側圧力センサPSn2は、給水ユニットWSUnの吐出側圧力を測定するため
の水圧測定器である。圧力タンクPTnは、ポンプPnが停止している間の吐出側圧力を
保持するための圧力保持器である。圧力タンクPTnは、容器内部を空気室と水室とに分
ける隔膜(不図示)を有している。空気室は、その内部に空気が予め封入されており、水
室は、前記吐出管に連通される。
The check valve CV n is provided in a discharge pipe connected to the discharge port of the pump P n .
n is a valve for preventing backflow of water when the pump P n stops. The flow switch SW n is a flow detector that detects when the flow rate of water flowing through the discharge pipe drops to a predetermined value. The suction side pressure sensor PS n1 is a water pressure gauge for measuring the suction side pressure of the water supply unit WSU n . The discharge side pressure sensor PS n2 is a water pressure gauge for measuring the discharge side pressure of the water supply unit WSU n . The pressure tank PT n is a pressure retainer for retaining the discharge side pressure while the pump P n is stopped. The pressure tank PT n has a diaphragm (not shown) that divides the inside of the container into an air chamber and a water chamber. The air chamber has air sealed therein beforehand, and the water chamber is connected to the discharge pipe.
給水ユニットWSUnは、給水動作を制御する制御部CUnをさらに備えており、イン
バータINVn、フロースイッチSWn、吸込側圧力センサPSn1、吐出側圧力センサ
PSn2は、制御部CUnに信号線を介して接続されている。図面において一点鎖線はデ
ータ通信線を示している。図2(A)の構造の下では、フロースイッチSWnにより水の
流量が所定の値にまで低下したことが検知されると、制御部CUnはポンプPnの運転速
度を一時的に上げるようインバータINVnに指令を出し、吐出側圧力を所定の停止圧力
にまで昇圧してからポンプPnの運転を停止させるようになっている。一方、吐出側圧力
が所定の始動圧力にまで低下すると、制御部CUnはポンプPnの運転を開始するようイ
ンバータINVnに指令を出す。この始動圧力は、ポンプPnを始動させるトリガーとな
るしきい値である。
The water supply unit WSU n further includes a control unit CU n for controlling the water supply operation, and the inverter INV n , flow switch SW n , suction side pressure sensor PS n1 , and discharge side pressure sensor PS n2 are connected to the control unit CU n via signal lines. In the drawing, the dashed line indicates a data communication line. In the structure of FIG. 2(A), when the flow switch SW n detects that the water flow rate has dropped to a predetermined value, the control unit CU n issues a command to the inverter INV n to temporarily increase the operating speed of the pump P n , and stops the operation of the pump P n after increasing the discharge side pressure to a predetermined stop pressure. On the other hand, when the discharge side pressure drops to a predetermined start pressure, the control unit CU n issues a command to the inverter INV n to start the operation of the pump P n . This start pressure is a threshold value that serves as a trigger to start the pump P n .
図2(A)の給水ユニットWSUnにおいては、フロースイッチSWnや吐出側圧力
センサPSn2の出力信号に基づいて、ポンプPnがインバータINVnによって可変速
駆動される。ポンプPnの運転状況は、制御部CUnからインバータINVnへ送信され
る制御信号(ポンプPnのON又はOFFの制御指令値、モータMnの回転数の制御指令
値等、モータMnに印加する電圧とその周波数等)に基づいて取得することができる。ま
た、インバータINVnの出力周波数からポンプPnの運転状況を取得してもよい。
In the water supply unit WSUn in Fig. 2(A), the pump Pn is driven at a variable speed by the inverter INVn based on the output signals of the flow switch SWn and the discharge pressure sensor PSn2 . The operating status of the pump Pn can be acquired based on control signals (control command value for turning the pump Pn ON or OFF, control command value for the rotation speed of the motor Mn , etc., voltage applied to the motor Mn and its frequency, etc.) sent from the control unit CUn to the inverter INVn. The operating status of the pump Pn may also be acquired from the output frequency of the inverter INVn .
一般的には、吐出側圧力センサPSn2により測定された圧力信号が設定された目標圧
力と一致するようにポンプPnの運転速度を制御してポンプPnの吐出側圧力が一定にな
るように制御する吐出圧力一定制御や、ポンプPnの吐出側圧力の目標値を適切に変化さ
せることにより末端の給水栓における供給水圧を一定に制御する推定末端圧力一定制御な
どが行われる。これらの制御によれば、その時々の需要水量に見合った回転速度でポンプ
Pnが駆動されるので、省エネルギーを達成することができる。上記の吐出圧力一定制御
や推定末端圧力一定制御は、機械学習による学習モデル16を構築する際に適宜実行され
る。
In general, constant discharge pressure control is performed to control the operating speed of the pump Pn so that the pressure signal measured by the discharge pressure sensor PSn2 coincides with a set target pressure, thereby controlling the discharge side pressure of the pump Pn to be constant, and constant estimated terminal pressure control is performed to control the supply water pressure at the terminal water faucet to be constant by appropriately changing the target value of the discharge side pressure of the pump Pn . According to these controls, the pump Pn is driven at a rotation speed appropriate to the water demand at each time, thereby achieving energy saving. The above constant discharge pressure control and constant estimated terminal pressure control are appropriately performed when constructing the
制御部CUnは、ネットワークモジュールNWMnとデータ通信可能に接続されており
、さらにネットワークモジュールNWMnはネットワーク240とデータ通信可能とされ
ている。これにより、例えば、制御部CUnからコンピュータ200に対しては、フロー
スイッチSWn、吸込側圧力センサPSn1、吐出側圧力センサPSn2による検知結果
に係るデータを送信することが可能となり、また、コンピュータ200から制御部CUn
に対しては、インバータINVnがモータMnを制御する際のパラメーター(インバータ
のON/OFF、回転数指令値、周波数、電圧等)を送信することが可能となる。なお、
コンピュータ200は、汎用のものであってもよいし、本発明に係る給水装置10に特化
した専用のものであってもよい。
The control unit CU n is connected to the network module NWM n so as to be able to perform data communication, and the network module NWM n is further able to perform data communication with the
It is possible to transmit parameters (inverter ON/OFF, rotation speed command value, frequency, voltage, etc.) when the inverter INV n controls the motor M n to the inverter INV n.
The
図1に示されているように、本発明に係る給水装置10を構成する給水ユニットWSU
1、給水ユニットWSU2、給水ユニットWSU3は全て、ネットワーク240を介して
コンピュータ200とデータ通信可能に接続されており、給水装置10はコンピュータ2
00によって制御可能とされている。なお、本実施形態では、各給水ユニットWSUnが
ネットワーク240を介してコンピュータ200と接続する例を示しているが、各給水ユ
ニットWSUnをネットワーク240を介することなくコンピュータ200と接続するよ
うにしてもよい。
As shown in FIG. 1, a water supply unit WSU constituting a water supply device 10 according to the present invention
The water supply unit WSU 1 , the water supply unit WSU 2 , and the water supply unit WSU 3 are all connected to a
00. In this embodiment, an example is shown in which each water supply unit WSU n is connected to the
各需要家においては、水を含めた流体に係るデータの検出や、その他需要家における動
向などを検知することができるセンサ群45が設けられており、コンピュータ200には
これらセンサ群45で収集されたデータが、ネットワーク240を介して送信されるよう
になっている。コンピュータ200では、センサ群45で収集されたデータを受信して、
これらに基づいて、給水装置10における各給水ユニットWSUnを制御する際の設定を
演算する。
Each consumer facility is provided with a
Based on this, settings for controlling each water supply unit WSU n in the water supply apparatus 10 are calculated.
上記のようなセンサ群45に含まれるセンサの一例を説明する。各需要家に水を供給す
る分岐枝管9nには、それぞれの供給先にて使用された水の使用量を計測する流量計47
が設けられる。複数の供給先が存在する場合、流量計47は、複数の供給先の流量を合計
した合計使用流量を測定することもできる。また、流量計47としては、例えば、水道メ
ータを使用することもできる。流量計47で計測されたデータは、ネットワーク240を
介してコンピュータ200に送信される。なお、センサ群45はこのような流量計47に
限らず、より広汎な需要家に係るデータを取得することを意図したものであり、センサ群
45の他の例については後述する。
An example of a sensor included in the
is provided. When there are multiple supply destinations, the
図3は、コンピュータ200の一例を示すハードウエア構成図である。コンピュータ2
00としては、汎用のもの、専用のものいずれも利用することができる。給水ユニットW
SUnにおける制御部CUnもコンピュータ200を利用することができる。
FIG. 3 is a hardware configuration diagram showing an example of the
Either a general-purpose or dedicated water supply unit can be used.
The control unit CU n in the SU n can also use the
コンピュータ200は、図2に示すように、その主要な構成要素として、バス210、
プロセッサ212、メモリ214、入力デバイス216、表示デバイス218、ストレー
ジ装置220、通信I/F(インターフェース)部222、外部機器I/F部224、I
/O(入出力)デバイスI/F部226、及び、メディア入出力部228を備える。なお
、上記の構成要素は、コンピュータ200が使用される用途に応じて適宜省略されてもよ
い。
As shown in FIG. 2, the
A
The
プロセッサ212は、1つ又は複数の演算処理装置(CPU、MPU、GPU、DSP
等)で構成され、コンピュータ200全体を統括する制御部として動作する。メモリ21
4は、各種のデータ及びプログラム230を記憶し、例えば、メインメモリとして機能す
る揮発性メモリ(DRAM、SRAM等)と、不揮発性メモリ(ROM、フラッシュメモ
リ等)とで構成される。
The
The
The internal memory 4 stores various data and
入力デバイス216は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、電子ペン等で構成さ
れる。表示デバイス218は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子
ペーパー、プロジェクタ等で構成される。入力デバイス216及び表示デバイス218は
、タッチパネルディスプレイのように、一体的に構成されていてもよい。ストレージ装置
220は、例えば、HDD、SSD等で構成され、オペレーティングシステムやプログラ
ム230の実行に必要な各種のデータを記憶する。
The
通信I/F部222は、インターネットやイントラネット等のネットワーク240に有
線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って他のコンピュータとの間でデータの
送受信を行う。外部機器I/F部224は、プリンタ、スキャナ等の外部機器250に有
線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って外部機器250との間でデータの送
受信を行う。なお、外部機器I/F部224の無線通信の手段としては、典型的には国際
規格の通信手段が用いることができる。国際規格の通信手段としては、IEEE802.
15.4、IEEE802.15.1、IEEE802.15.11a、11b、11g
、11n、11ac、11ad、ISO/IEC14513-3-10、IEEE802
.15.4gなどの方式がある。また、外部機器I/F部224の無線通信の手段として
、Bluetooth(登録商標)、BluetoothLowEnergy、Wi-F
i、ZigBee(登録商標)、Sub-GHz、EnOcean(登録商標)等を用い
ることもできる。II/OデバイスI/F部226は、各種のセンサ、アクチュエータ等
のI/Oデバイス260に接続され、I/Oデバイス260との間で、例えば、センサに
よる検出信号やアクチュエータへの制御信号等の各種の信号やデータの送受信を行う。メ
ディア入出力部228は、例えば、DVDドライブ、CDドライブ等のドライブ装置で構
成され、DVD、CD等のメディア270に対してデータの読み書きを行う。
The communication I/
15.4, IEEE802.15.1, IEEE802.15.11a, 11b, 11g
, 11n, 11ac, 11ad, ISO/IEC14513-3-10, IEEE802
15.4g and the like. In addition, the external device I/
i, ZigBee (registered trademark), Sub-GHz, EnOcean (registered trademark), etc. can also be used. The II/O device I/
上記構成を有するコンピュータ200において、プロセッサ212は、プログラム23
0をメモリ214のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス210を介してコンピュ
ータ200の各部を制御する。なお、プログラム230は、メモリ214の代わりに、ス
トレージ装置220に記憶されていてもよい。プログラム230は、インストール可能な
ファイル形式又は実行可能なファイル形式でCD、DVD等の非一時的な記録媒体に記録
され、メディア入出力部228を介してコンピュータ200に提供されてもよい。プログ
ラム230は、通信I/F部222を介してネットワーク240経由でダウンロードする
ことによりコンピュータ200に提供されてもよい。また、コンピュータ200は、プロ
セッサ212がプログラム230を実行することで実現する各種の機能を、例えば、FP
GA、ASIC等のハードウエアで実現するものでもよい。
In the
2, the
It may be realized by hardware such as GA or ASIC.
コンピュータ200は、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成され
、任意の形態の電子機器である。コンピュータ200は、クライアント型コンピュータで
もよいし、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータでもよい。
The
次に、需要家において各種データを取得するセンサ群45について説明する。図4は需
要家に設けられる計測器・センサ等を例示するイメージ図であり、需要家であるマンショ
ン等の一室内を斜視的に表している。また、図5は需要家に設けられる計測器・センサ等
で取得されるデータの一例を示すテーブルである。センサ群45において主となるものは
、流体(本実施形態では水)の流量を直接的に計測するものとなるが、これに限らず、本
発明では、各需要家における流体の利用動向を間接的にでも把握可能な計測器・センサ等
も含まれる。これらのセンサ群45を、流体の利用動向取得部とも称する。
Next, the
センサ群45として、主となるものは、各需要家の分岐枝管9nに接続されている流量
計47及び圧力計49であり、これらによって計測された計測データはコンピュータ20
0に送信される。分岐枝管9nの末端に設けられている各需要家における圧力計49で取
得される流体(水)の圧力データは、各需要家における流体(水)の出具合などの流体(
水)の使用感に直結するデータであり、センサ群45で取得され得るデータのうちでも最
も重要なもの一つである。
The main components of the
The pressure data of the fluid (water) acquired by the
This data is directly related to the feel of the liquid (water) when in use, and is one of the most important pieces of data that can be obtained by the
また、センサ群45には、水道以外のライフラインに係るデータを取得するものを含め
ることができる。図に示す需要家には、電力供給線50、ガス配管52が通じているが、
それぞれに電力計54、ガス流量計56が取り付けられており、それぞれで取得される電
力データ、ガス流量データもコンピュータ200に送信される。着目する流体(水)以外
の使用量に関するデータ、すなわち、電力計54や、ガス流量計56で取得される電気の
使用量に関するデータや、ガスの使用量に関するデータは、需要家の流体(水)の使用量
との相関関係が大きいことという知見を得ており、本発明においては、各需要家における
流体の利用動向を把握する上でのデータとして利用している。
The
A
さらに、センサ群45には需要内の各所における水の使用動向を検出する計測器を含め
ることができる。具体的には、センサ群45には、洗面台における水道の使用量を計測す
る洗面台水道流量計61、洗濯機における水道の使用量を計測する洗濯機水道流量計62
、浴室における水道の使用量を計測する浴室水道流量計63、台所における水道の使用量
を計測する台所水道流量計64、トイレにおける水道の使用量を計測するトイレ水道流量
計65などの計測器を含めることができる。これらで計測される流量データについても、
コンピュータ200に送信される。
Furthermore, the
The flow rate data measured by these devices can include a
It is transmitted to the
さらに、センサ群45には需要内の各所におけるドア等の開閉を検知するセンサを含め
ることができる。具体的には、センサ群45には、玄関のドアの開閉を検知する玄関ドア
開閉センサ67、浴室のドアの開閉を検知する浴室ドア開閉センサ(不図示)、シャワー
カーテンの開閉を検知するシャワーカーテンセンサ(不図示)、トイレのドアの開閉を検
知するトイレドア開閉センサ(不図示)を含めることができる。これらで取得される検知
データについても、コンピュータ200に送信される。例えば、浴室のドアの開閉に基づ
いて、人の入退室記録が把握できれば、その入退室記録から流体の使用流量を推測するこ
とが可能となる。本発明においては、玄関ドア開閉センサ67などの上記各センサで取得
され得る管理情報を、需要家空間に対する人の入退に関するデータと称する。
Furthermore, the
さらに、センサ群45には需要内の各所における照明の点灯状況を検知するセンサを含
めることができる。具体的には、センサ群45には、浴室照明の点灯状態を検出する浴室
照明スイッチ状態検出センサ(不図示)、トイレの照明の点灯状態を検出するトイレ照明
スイッチ状態検出センサ(不図示)を含めることができる。これらで取得される検出デー
タについても、コンピュータ200に送信される。例えば、トイレの照明が点灯したこと
を把握できれば、それによりトイレにおける使用流量を推測することが可能となる。上記
のような照明の点灯状況を検出するセンサで取得されるデータは、需要家における人の活
動に関するデータとして、把握することができる。
Furthermore, the
さらに、センサ群45には、需要家における流体の利用動向を間接的に推測可能な、図
4及び図5に示されないものを含めることができる。例えば、流体の利用可能性がある各
室、すなわち、トイレ、浴室、台所等に人感センサを取り付け、その人感センサの検出結
果から使用流量を推測することができる。さらに、各室に設けられた電気メータによる電
気使用量又はガスメータによるガス使用量から使用流量を推測することも可能である。
Furthermore, the
本実施形態では、機械学習による学習モデル16を用いて、給水装置10を構成する各
給水ユニットWSUnの制御の設定を導出するように構成する。学習モデル16を用いて
先の制御の設定を求めるフェーズを推論フェーズと称することができる。学習モデル16
を構築する学習フェーズにおける機械学習の手法としては「教師あり学習」を採用するこ
とができる。また、教師あり学習の具体的な手法として、ニューラルネットワークを採用
することができる。
In this embodiment, a
As a machine learning method in the learning phase of constructing the model, "supervised learning" can be adopted. As a specific method of supervised learning, a neural network can be adopted.
機械学習でニューラルネットワークを採用する場合、ニューラルネットワークの入力層
のノード(ニューロン)には、建物1内の需要家のセンサ群45で収集される各データを
入力することができる。一方、出力層のノード(ニューロン)には、給水ユニットWSU
nの状態データに関連する値が出力されるように構成することができる。ここで、給水ユ
ニットWSUnの状態データには、INVnのON/OFFデータ、回転数指令値、周波
数、電圧等のデータ、ポンプPnの吐出側圧力センサPSn2での検出データが含まれ得
る。(ポンプPnの吸込側圧力センサPSn1での検出データについては、給水ユニット
WSUnの運用上、吐出側圧力センサPSn2での検出データに比して重要度が低いので
割愛される。)
When a neural network is used for machine learning, each piece of data collected by the
The output can be configured to output values related to the status data of the water supply unit WSU n . Here, the status data of the water supply unit WSU n can include ON/OFF data of the INV n , data such as the rotation speed command value, frequency, and voltage, and detection data of the discharge side pressure sensor PS n2 of the pump P n . (The detection data of the suction side pressure sensor PS n1 of the pump P n is omitted because it is less important in terms of the operation of the water supply unit WSU n than the detection data of the discharge side pressure sensor PS n2 .)
機械学習による学習済みの学習モデル16がコンピュータ200に格納され、コンピュ
ータ200により推論フェーズが実行される場合、コンピュータ200が機械学習の推論
フェーズの主体として動作する。また、コンピュータ200を機械学習装置14として用
いる場合、コンピュータ200が機械学習の学習フェーズの主体として動作し、給水ユニ
ットWSUnの制御設定に用いられる学習モデル16を機械学習により生成することとな
る。
When the
(機械学習装置14)
図6は、本発明に係る機械学習装置14の一例を示すブロック図である。
(Machine learning device 14)
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a
機械学習装置14は、学習用データ取得部40と、学習用データ記憶部41と、機械学
習部42と、学習済みモデル記憶部43とを備える。機械学習装置14は、例えば、図3
に示すコンピュータ200で構成される。その場合、学習用データ取得部40は、通信I
/F部222又はI/OデバイスI/F部226で構成され、機械学習部42は、プロセ
ッサ212で構成され、学習用データ記憶部41及び学習済みモデル記憶部43は、スト
レージ装置220で構成される。
The
In this case, the learning
The
学習用データ取得部40は、各種の外部装置と通信網を介して接続され、入力データを
少なくとも含む学習用データを取得するインタフェースユニットである。当該外部装置と
しては、本実施形態では給水ユニットWSUnや、建物1内の需要家におけるセンサ群4
5等である。また、当該入力データとしては建物内の需要家のセンサ群45で収集される
データである。
The learning
5, etc. The input data is data collected by a
学習用データ記憶部41は、学習用データ取得部40で取得した学習用データを複数組
記憶するデータベースである。なお、学習用データ記憶部41を構成するデータベースの
具体的な構成は適宜設計すればよい。
The learning
機械学習部42は、学習用データ記憶部41に記憶された学習用データを用いて機械学
習を実施する。すなわち、機械学習部42は、学習モデル16に学習用データを複数組入
力することで、学習用データに含まれる入力データと、給水ユニットWSUnの状態デー
タ(教師データ)との相関関係を学習モデル16に学習させることで、学習済みの学習モ
デル16を生成する。ここで、給水ユニットWSUnの状態データには、INVnのON
/OFFデータ、回転数指令値、周波数、電圧等のデータ、ポンプPnの吐出側圧力セン
サPSn2での検出データが含まれ得る。本実施形態では、機械学習部42による教師あ
り学習の具体的な手法として、ニューラルネットワークを採用する場合について説明する
。
The
The data may include ON/OFF data, a rotation speed command value, frequency, voltage data, and detection data of the discharge side pressure sensor PS n2 of the pump P n . In this embodiment, a case where a neural network is adopted as a specific method of supervised learning by the
学習済みモデル記憶部43は、機械学習部42により生成された学習済みの学習モデル
16を記憶するデータベースである。学習済みモデル記憶部43に記憶された学習済みの
学習モデル16は、任意の通信網や記録媒体等を介して実システム(例えば、給水装置1
0の各給水ユニットWSUnを制御するコンピュータ200。図2参照)に提供される。
なお、図6では、学習用データ記憶部41と、学習済みモデル記憶部43とが別々の記憶
部として示されているが、これらは単一の記憶部で構成されてもよい。
The trained
2. The water supply units WSU n of the system 10 are provided with a computer 200 (see FIG. 2) for controlling the water supply units WSU n of the system 10.
In addition, in FIG. 6, the learning
図7は、本発明に係る機械学習装置14で使用されるデータ(教師あり学習)の一例を
示すデータ構成図である。
FIG. 7 is a data configuration diagram showing an example of data (supervised learning) used by the
学習用データは、入力データとして、需要家における流体(水)の利用動向を取得する
センサ群45に基づくデータセットを含めることができる。本発明に係る機械学習装置1
4においては、需要家において取得される流体の圧力に関するデータと出力データとの相
関関係、需要家空間に対する人の入退に関するデータと出力データとの相関関係、需要家
における電気の使用量に関するデータと出力データとの相関関係、需要家におけるガスの
使用量に関するデータと出力データとの相関関係、需要家における人の活動に関するデー
タと出力データとの相関関係等を学習するために、機械学習を行っている。本発明に係る
機械学習装置14では、これらの相関関係のうち、少なくとも1つが用いられていればよ
い。入力データには、これまでに説明したのものに加え、他のデータをさらに含むもので
もよい。例えば、需要家の室内の温度データや湿度データ、建物1が存在する場所の天候
データなども入力データに含めることができる。
The learning data may include, as input data, a data set based on a
In the
入力データとするセンサ群45で取得されるデータセットは、現時点でのデータセット
とすることもできるし、所定の過去(例えば、10分前)に遡って現在までの時系列(例
えば、1秒ごと)のデータセットとすることもできる。また、入力データとするデータセ
ットは、所定の過去に遡って現在までの時系列のデータセットの平均を取るなどの加工を
行ったデータセットとすることもできる。
The data set acquired by the
機械学習として「教師あり学習」を採用する場合、学習用データは、入力データに対応
付けられた出力データとして、給水ユニットWSUnの状態データが含まれる。ここで、
給水ユニットWSUnの状態データには、INVnのON/OFFデータ、回転数指令値
、周波数、電圧等のデータ、ポンプPnの吐出側圧力センサPSn2での検出データから
なるデータセットが想定される。出力データは、教師あり学習において、例えば、教師デ
ータや正解ラベルと称される。
When "supervised learning" is adopted as the machine learning, the learning data includes the status data of the water supply unit WSU n as output data associated with the input data. Here,
The status data of the water supply unit WSU n is assumed to be a data set including ON/OFF data of the INV n , data such as a rotation speed command value, frequency, and voltage, and detection data of the discharge side pressure sensor PS n2 of the pump P n . In supervised learning, the output data is called, for example, teacher data or correct answer label.
学習用データにおいて、入力データされるデータセットの取得タイミングと、出力デー
タとなるデータセットが想定するタイミングについては一対一とする必要はなく、ある程
度の時間幅を持たせることができる。例えば、時刻Tにおける入力データと時刻Tにおけ
る出力データとに基づく学習用データ、時刻Tにおける入力データと時刻T+Δtにおけ
る出力データとに基づく学習用データ、時刻Tにおける入力データと時刻T+2Δtにお
ける出力データとに基づく学習用データ、・・・・というような学習データを用いること
で、現時点と近い将来(例えば、10分程度)とにわたる相関関係を機械学習装置14が
学習することができるようになる。
In the learning data, the acquisition timing of the data set that is input data and the timing that the data set that is output data are not required to be one-to-one, and a certain time span can be provided. For example, by using learning data such as learning data based on input data at time T and output data at time T, learning data based on input data at time T and output data at time T+Δt, learning data based on input data at time T and output data at time T+2Δt, etc., the
上記のように、入力データされるデータセットの取得タイミングと、出力データとなる
データセットが想定するタイミングとの間に、ある程度の時間幅を持たせた学習を行うこ
とで、例えば、図7の推論フェーズにおける推論結果Raで、現在から近い将来における
インバータの起動/停止(ON/OFF)タイミングについての推論を行うことが可能と
なる。
As described above, by performing learning with a certain time gap between the timing of acquiring the data set that will be input data and the timing expected for the data set that will be output data, it is possible to infer, for example, the start/stop (ON/OFF) timing of the inverter from the present to the near future using the inference result Ra in the inference phase of Figure 7.
ここで、本発明において機械学習装置14される時系列データの一例について説明する
。図8は給水ユニットWSU1の状態データの一例を示す図である。一例として、第1の
給水ユニットWSU1の状態データを示している。図8において横軸は時間軸を示してい
る。また、図8(A)はインバータINV1の制御設定用パラメータの一例としてパーセ
ントによる回転数指令値が示されている。(なお、インバータの制御設定用パラメータと
しては、他に周波数や電圧等を適宜用い得る。)また、図8(B)は、インバータINV
1のON/OFFのタイミング、すなわち起動と停止のタイミングを示している。図8(
C)は、ポンプP1の吐出側圧力センサPS12での検出データを示している。機械学習
装置14では、これらのデータを出力データとして学習することで、学習モデル16を生
成する。1点鎖線で囲まれたデータは、一例として、時刻T+2Δtにおける出力データ
のデータセットを示すものである。出力データのデータセットは、時刻T+2Δtの一時
点のものに限らず、例えば、2点鎖線で囲まれた時刻T+4Δt~時刻T+7Δtの一連の
時系列のデータセットも一つの学習用の出力データとして扱うことができる。
Here, an example of time series data that is machine-learned by the
FIG. 8 shows the ON/OFF timing of the power supply 1 , i.e., the start and stop timing.
1C) shows detection data from the discharge side pressure sensor PS12 of the pump P1 . The
図9は各給水ユニットWSUnの起動/停止タイミング(各INVnの動作順序)の一
例を示す図である。図9において横軸は時間軸を示している。また、図9(A)乃至(C
)は、インバータINV1乃至インバータINV3のON/OFFのタイミングである。
図9全体として、それぞれのインバータの動作順序が示されている。このような出力デー
タに基づいて、学習モデル16が生成される。1点鎖線で囲まれたデータは、一例として
、時刻T+2Δtにおける出力データのデータセットを示すものである。出力データのデ
ータセットは、時刻T+2Δtの一時点のものに限らず、例えば、2点鎖線で囲まれた時
刻T+4Δt~時刻T+7Δtの一連の時系列のデータセットも一つの学習用の出力データ
として扱うことができる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of the start/stop timing of each water supply unit WSU n (the operation sequence of each INV n ). In FIG. 9, the horizontal axis indicates the time axis.
) indicates the ON/OFF timing of the inverters INV1 to INV3 .
9 as a whole shows the operation sequence of each inverter. A
図10は、本発明に係る機械学習装置14で使用されるニューラルネットワークモデル
の一例を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a neural network model used in the
学習モデル16は、図10に示すニューラルネットワークモデルとして構成される。ニ
ューラルネットワークモデルは、入力層にあるl個のニューロン(x1~xl)、第1中
間層にあるm個のニューロン(y11~y1m)、第2中間層にあるn個のニューロン(
y21~y2n)、及び、出力層にあるo個のニューロン(z1~zo)から構成される
。
The
y21 to y2n) and o neurons (z1 to zo) in the output layer.
入力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる入力データのそれぞれが対応付け
られる。出力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる出力データのそれぞれが対
応付けられる。なお、入力層に入力する前の入力データに対して所定の前処理を施しもよ
いし、出力層から出力された後の出力データに対して所定の後処理を施しもてもよい。
Each neuron in the input layer is associated with a respective input data included in the learning data. Each neuron in the output layer is associated with a respective output data included in the learning data. Note that a predetermined pre-processing may be performed on the input data before it is input to the input layer, and a predetermined post-processing may be performed on the output data after it is output from the output layer.
第1中間層及び第2中間層は、隠れ層とも呼ばれており、ニューラルネットワークとし
ては、第1中間層及び第2中間層の他に、さらに複数の隠れ層を有するものでもよいし、
第1中間層のみを隠れ層とするものでもよい。また、入力層と第1中間層との間、第1中
間層と第2中間層との間、第2中間層と出力層との間には、各層のニューロンの間を接続
するシナプスが張られており、それぞれのシナプスには、重みwi(iは自然数)が対応
付けられる。
The first and second hidden layers are also called hidden layers. In addition to the first and second hidden layers, the neural network may further include a plurality of hidden layers.
Only the first hidden layer may be a hidden layer. Synapses that connect neurons in each layer are laid between the input layer and the first hidden layer, between the first hidden layer and the second hidden layer, and between the second hidden layer and the output layer, and a weight wi (i is a natural number) is assigned to each synapse.
ニューラルネットワークモデルは、学習用データを用いて、当該学習用データに含まれ
る入力データを入力層に入力し、その推論結果として出力層から出力された出力データと
、当該学習用データに含まれる出力データ(教師データ)とを比較することで、入力デー
タと出力データとの相関関係を学習する。
A neural network model uses training data to learn the correlation between the input data and output data by inputting input data contained in the training data into an input layer, and comparing the output data output from the output layer as the inference result with the output data (teacher data) contained in the training data.
具体的には、入力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる入力データのそれぞ
れが入力される。そして、出力層の各ニューロンの値は、当該ニューロンに接続される入
力側のニューロンの値と、出力側のニューロンと入力側のニューロンとを接続するシナプ
スに対応付けられた重みwiとの乗算値の数列の和として算出する処理を、入力層以外の
全てのニューロンに対して行うことで算出される。
Specifically, input data included in the learning data is input to each neuron in the input layer, and the value of each neuron in the output layer is calculated by performing a process for all neurons other than the input layer, in which the value of the neuron on the input side connected to the neuron in question is calculated as the sum of a sequence of multiplication values of the value of the neuron on the input side connected to the neuron in question and the weight wi associated with the synapse connecting the neuron on the output side and the neuron on the input side.
そして、推論結果として出力層の各ニューロンに出力された値(z1~zo)と、学習
用データに含まれる出力データのそれぞれに対応する教師データの値(t1~to)とを
それぞれ比較して誤差を求め、その誤差が小さくなるように、各シナプスに対応付けられ
た重みwiを調整する処理(バックプロバケーション)が実施される。
Then, the values (z1 to zo) output to each neuron in the output layer as the inference results are compared with the values (t1 to to) of the teacher data corresponding to each of the output data included in the learning data to determine the error, and a process (backpropagation) is performed to adjust the weights wi associated with each synapse so that the error is reduced.
上記の一連の工程を所定回数反復実施すること、又は、上記の誤差が許容値より小さく
なること等の所定の学習終了条件が満たされた場合には、機械学習を終了し、学習済みの
ニューラルネットワークモデル(シナプスのそれぞれに対応付けられた全ての重みwi)
として生成される。
When a predetermined learning end condition is met, such as the above series of steps being repeated a predetermined number of times or the above error being smaller than a tolerance, the machine learning is terminated and the trained neural network model (all weights w i associated with each synapse)
is generated as:
(機械学習方法)
図11は、本発明に係る機械学習装置14による機械学習方法の一例を示すフローチャ
ートである。なお、機械学習方法は、図11の学習フェーズに該当する。
(Machine learning methods)
11 is a flowchart showing an example of a machine learning method according to the present invention, which is performed by the
まず、ステップS100において、学習用データ取得部40は、機械学習を開始するため
の事前準備として、所望の数の学習用データを準備し、その準備した学習用データを学習
用データ記憶部41に記憶する。ここで準備する学習用データの数については、最終的に
得られる学習モデル16に求められる推論精度を考慮して設定すればよい。
First, in step S100, the learning
学習用データを準備する方法としては、センサ群45でデータを取得しつつ、各給水ユ
ニットWSUnにおいては、前記した吐出圧力一定制御や推定末端圧力一定制御を実行し
、各給水ユニットWSUnでの状態データ(INVnのON/OFFデータ、回転数指令
値、周波数、電圧等のデータ、ポンプPnの吐出側圧力センサPSn2での検出データ)
を取得するようにする。
As a method of preparing learning data, while acquiring data from the
Make sure to obtain the following.
次に、ステップS110において、機械学習部42は、機械学習を開始すべく、学習前
の学習モデル16を準備する。ここで準備する学習前の学習モデル16は、図10に例示
したニューラルネットワークモデルで構成されており、各シナプスの重みが初期値に設定
されている。入力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる入力データとしての逆
流時発電量のデータのそれぞれが対応付けられる。出力層の各ニューロンには、学習用デ
ータに含まれる出力データとしての診断情報のそれぞれが対応付けられる。
Next, in step S110, the
次に、ステップS120において、機械学習部42は、学習用データ記憶部41に記憶
された複数組の学習用データから、例えば、ランダムに一の学習用データを取得する。
Next, in step S<b>120 , the
次に、ステップS130において、機械学習部42は、一の学習用データに含まれる入
力データを、準備された学習前(又は学習中)の学習モデル16の入力層に入力する。そ
の結果、学習モデル16の出力層から推論結果として出力データが出力されるが、当該出
力データは、学習前(又は学習中)の学習モデル16によって生成されたものである。そ
のため、学習前(又は学習中)の状態では、推論結果として出力された出力データは、学
習用データに含まれる出力データ(教師データ)とは異なる情報を示す。
Next, in step S130, the
次に、ステップS140において、機械学習部42は、ステップS120において取得
された一の学習用データに含まれる出力データ(教師データ)と、ステップS130にお
いて出力層から推論結果として出力された出力データとを比較し、各シナプスの重みを調
整することで、機械学習を実施する。これにより、機械学習部42は、入力データ(セン
サ群45収集データ)と出力データ(給水ユニットWSUnでの状態データ)との相関関
係を学習モデル16に学習させる。
Next, in step S140, the
次に、ステップS150において、機械学習部42は、機械学習を継続する必要がある
か否かを、例えば、出力データと教師データとの誤差や、学習用データ記憶部41内に記
憶された未学習の学習用データの残数に基づいて判定する。
Next, in step S150, the
ステップS150において、機械学習部42が機械学習を継続すると判定した場合(ス
テップS150でNo)、ステップS120に戻り、学習中の学習モデル16に対してス
テップS120~S140の工程を未学習の学習用データを用いて複数回実施する。一方
、ステップS150において、機械学習部42が機械学習を終了すると判定した場合(ス
テップS150でYes)、ステップS160に進む。
In step S150, if the
そして、ステップS160において、機械学習部42は、各シナプスに対応付けられた
重みが調整されることで生成された学習済みの学習モデル16を学習済みモデル記憶部4
3に記憶し、図7に示す一連の機械学習方法を終了する。機械学習方法において、ステッ
プS100が学習用データ記憶工程、ステップS110~S150が機械学習工程、ステ
ップS160が学習済みモデル記憶工程に相当する。
Then, in step S160, the
7. In the machine learning method, step S100 corresponds to a learning data storage step, steps S110 to S150 correspond to a machine learning step, and step S160 corresponds to a trained model storage step.
以上のように、本実施形態に係る機械学習装置14及び機械学習方法によれば、建物1
内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部(センサ群45)で取得さ
れる流体の利用動向に基づいた、給水ユニットの運転のための制御の設定が機械学習され
るので、給水装置10全体を俯瞰的にみた効率的な運用が可能となる。
As described above, according to the
The control settings for operating the water supply unit are machine-learned based on the fluid usage trends acquired by the usage trend acquisition unit (sensor group 45), which acquires the fluid usage trends of consumers within the facility, thereby enabling efficient operation from a bird's-eye view of the entire water supply device 10.
(機械学習プログラム)
本発明は、図3に示すコンピュータ200に、上記実施形態に係る機械学習方法が備え
る各工程を実行させるためのプログラム(機械学習プログラム)230の態様で提供する
こともできる。
(Machine Learning Program)
The present invention can also be provided in the form of a program (machine learning program) 230 for causing a
(推論装置19)
図12は、本発明に係る推論装置19の一例を示すブロック図である。
(Inference device 19)
FIG. 12 is a block diagram showing an example of an
推論装置19は、入力データ取得部20と、推論部21と、学習済みモデル記憶部22
と、出力処理部23とを備える。推論装置19は、例えば、図3に示すコンピュータ20
0で構成される。その場合、入力データ取得部20は、通信I/F部222又はI/Oデ
バイスI/F部226で構成され、推論部21及び出力処理部23は、プロセッサ212
で構成され、学習済みモデル記憶部22は、ストレージ装置220で構成される。本実施
形態では、推論装置19は、汎用、専用のいずれのコンピュータ(図3参照)で構成され
てもよい。
The
and an
In this case, the input
and the trained
入力データ取得部20は、センサ群45に通信可能に接続され、センサ群45により取
得された流体(水)の利用動向を取得するインタフェースユニットである。
The input
推論部21は、入力データ取得部20により取得された入力データを学習モデル16に
入力し、給水ユニットWSUnの状態データを推論する推論処理を行う。推論処理には、
機械学習装置14及び機械学習方法にて教師あり学習が実施された学習済みの学習モデル
16が用いられる。
The
A
推論部21は、学習モデル16を用いた推論処理を行う機能のみならず、推論処理の前
処理として、入力データ取得部20により取得された入力データを所望の形式等に調整し
て学習モデル16に入力する前処理機能や、推論処理の後処理として、学習モデル16か
ら出力された出力データの値に所定の論理式や計算式を適用する後処理機能をも含んでい
る。なお、推論部21の推論結果は、学習済みモデル記憶部22や他の記憶装置(不図示
)に記憶することが好ましく、過去の推論結果は、例えば、学習モデル16の推論精度の
更なる向上のため、オンライン学習や再学習に用いられる学習用データとして利用するこ
とが可能である。
The
学習済みモデル記憶部22は、推論部21の推論処理にて用いられる学習済みの学習モ
デル16を記憶するデータベースである。なお、学習済みモデル記憶部22に記憶される
学習モデル16の数は1つに限定されない。例えば、入力データの数が異なる、又は、機
械学習の手法が異なる複数の学習モデル16が記憶され、選択的に利用可能としてもよい
。
The trained
出力処理部23は、推論部21の推論結果、すなわち、給水ユニットWSUnの状態デ
ータを出力する出力処理を行う。出力処理部23で出力された給水ユニットWSUnの状
態データは、各給水ユニットWSUnに送信されて、各給水ユニットWSUnにおけるI
NVnのON/OFFの設定、INVnによるモータMnに対する指令値(回転数指令値
、周波数、電圧等)の設定、ポンプPnの吐出側圧力センサPSn2の目標値の設定に供
される。
The
It is used to set ON/OFF of NVn , to set command values (rotation speed command value, frequency, voltage, etc.) for motor Mn by INVn , and to set a target value for discharge side pressure sensor PSn2 of pump Pn .
上記のように構成される推論装置19の利用態様を説明する。図13は本発明に係る推
論装置19による推論に基づく給水ユニットWSU1の制御例を示すフローチャートであ
る。
A description will now be given of a mode of use of the
センサ群45においては、ステップS210で、建物1内のセンサ群45から計測デー
タや、ドア開閉等の検知結果を取得すると、続いて、ステップS220で、取得した計測
データや検知結果を推論装置19に対して送信する。
In step S210, the
推論装置19では、ステップS310において、センサ群45から受信した計測データ
や検知結果を入力データ取得部20で取得すると、推論部21が学習モデル16を用いた
推論処理を実行する。続く、ステップS320では、得られた推論結果を得られた推論結
果(状態データ)を出力処理部23から、給水ユニットWSU1、WSU2、WSU3に
対して送信する。
In the
給水ユニットWSU1、WSU2、WSU3においては、ステップS410で、推論装
置19から受信した推論結果に基づいて、給水ユニットWSU1、WSU2、WSU3の
制御を実行する。
In the water supply units WSU 1 , WSU 2 , and WSU 3 , control of the water supply units WSU 1 , WSU 2 , and WSU 3 is carried out based on the inference result received from the
次に、推論装置19による給水装置10の制御例について説明する。図14は本発明に
係る推論装置19に基づく制御を説明する図である。図14は給水装置10の主要構成を
抜き出して示したものである。
Next, an example of control of the water supply apparatus 10 by the
これまで説明したようなセンサ群45によって収集された需要家における流体(本実施
形態では水)の利用動向は推論装置19に送信される。これに基づいて推論装置19では
、それぞれの給水ユニットWSUnにおけるインバータINVnがモータMnを制御する
際のパラメーターを推論する。ここで、当該パラメーターとは、モータMnに対する回転
数指令値、周波数、電圧等を挙げることができる。先の推論結果は各給水ユニットWSU
nに送信される。
The trends in the use of fluid (water in this embodiment) at the consumer facility collected by the
n .
図14の本実施形態の例では、インバータINV1がモータM1を制御する際のパラメ
ーター、インバータINV2がモータM2を制御する際のパラメーター、インバータIN
V3がモータM3を制御する際のパラメーターが、推論装置19によって推論され、推論
された各パラメーターが、給水ユニットWSU1、WSU2、WSU3に送信され、各給
水ユニットWSUにおけるインバータINVの制御に供される。
In the example of this embodiment shown in FIG. 14, the parameters when the inverter INV1 controls the motor M1 , the parameters when the inverter INV2 controls the motor M2, and the parameters when the inverter INV3 controls the motor M3 are set as parameters.
The parameters when V3 controls the motor M3 are inferred by the
また、推論装置19は、受信したセンサ群45による計測データや検出結果に基づいて
、それぞれの給水ユニットWSUnにおけるインバータINVnの起動/停止のタイミン
グを推論して、推論の結果を各給水ユニットWSUnに送信する。
In addition, the
図14の本実施形態の例では、インバータINV1、インバータINV2、インバータ
INV3それぞれが起動するタイミング、及び、停止するタイミングを推論し、それぞれ
を給水ユニットWSU1、WSU2、WSU3に送信する。給水ユニットWSU1、WS
U2、WSU3は、受信した起動/停止のタイミングに基づいて、インバータINV1、
インバータINV2、インバータINV3の起動/停止を行う。
In the example of this embodiment shown in FIG. 14, the start timing and stop timing of each of the inverters INV 1 , INV 2 , and INV 3 are inferred and transmitted to the water supply units WSU 1 , WSU 2 , and WSU 3 , respectively .
Based on the received start/stop timing, the WSU 3 controls the inverters INV 1 ,
It starts/stops the inverters INV2 and INV3 .
また、推論装置19は、受信したセンサ群45による計測データや検出結果に基づいて
、それぞれのポンプPnの吐出側圧力センサPSn2の目標値を推論して、推論の結果を
各給水ユニットWSUnに送信する。
In addition, the
図14の本実施形態の例では、吐出側圧力センサPS12、吐出側圧力センサPS22
、吐出側圧力センサPS32の目標値が推論装置19で推論され、それぞれを給水ユニッ
トWSU1、WSU2、WSU3に送信する。。給水ユニットWSU1、WSU2、WS
U3は、吐出側圧力センサPS12、吐出側圧力センサPS22、吐出側圧力センサPS
32の目標値に基づいて、インバータINV1、インバータINV2、インバータINV
3の制御パラメーターを補正することなどができる。
In the example of this embodiment shown in FIG. 14, the discharge side pressure sensor PS 12 and the discharge side pressure sensor PS 22
The target values of the discharge side pressure sensor PS32 and the discharge side pressure sensor PS32 are inferred by the
U3 is a discharge side pressure sensor PS12 , a discharge side pressure sensor PS22 , a discharge side pressure sensor PS
Based on the target value of inverter INV 1 , inverter INV 2 , inverter INV
In this case, the control parameters of the three parameters can be corrected.
以上、本実施形態に係る推論装置19及び推論方法によれば、建物1内の需要家におけ
る流体の利用動向を取得する利用動向取得部(センサ群45)で取得される流体の利用動
向に基づいて機械学習されたモデルで推論処理が実行されるので、給水装置10全体を俯
瞰的にみた効率的な運用が可能となる。
As described above, according to the
(推論方法及び推論プログラム)
本発明は、上記実施形態に係る推論装置19の態様によるもののみならず、推論方法又
は推論プログラムの態様で提供することもできる。その場合、推論装置(推論方法又は推
論プログラム)としては、メモリと、プロセッサとを含み、このうちのプロセッサが、一
連の処理を実行するものとすることができる。当該一連の処理とは、センサ群45で取得
されるデータを入力データとして取得する入力データ取得処理(入力データ取得工程)と
、入力データ取得処理にて入力データを取得すると、給水ユニットWSUnの状態データ
を推論する推論処理(推論工程)とを含む。
(Inference method and inference program)
The present invention can be provided not only in the form of the
推論装置(推論方法又は推論プログラム)の態様で提供することで、推論装置19を実
装する場合に比して簡単に種々の装置への適用が可能となる。推論装置(推論方法又は推
論プログラム)が給水ユニットWSUnの状態データを推論する際、上記実施形態に係る
機械学習装置14及び機械学習方法により生成された学習済みの学習モデル16を用いて
、推論装置19の推論部21が実行する推論手法を適用してもよいことは、当業者にとっ
て当然に理解され得るものである。
By providing it in the form of an inference device (inference method or inference program), it can be easily applied to various devices compared to the case of implementing the
(他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に制約されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本発明の技術思
想に含まれるものである。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, all of which are included in the technical concept of the present invention.
上記実施形態では、機械学習部42による機械学習の具体的な手法として、ニューラル
ネットワークを採用した場合について説明したが、機械学習部42は、任意の他の機械学
習の手法を採用してもよい。他の機械学習の手法としては、例えば、決定木、回帰木等の
ツリー型、バギング、ブースティング等のアンサンブル学習、再帰型ニューラルネットワ
ーク、畳み込みニューラルネットワーク等のニューラルネット型(ディープラーニングを
含む)、階層型クラスタリング、非階層型クラスタリング、k近傍法、k平均法等のクラ
スタリング型、主成分分析、因子分析、ロジスティク回帰等の多変量解析、サポートベク
ターマシン等が挙げられる。
In the above embodiment, a case has been described in which a neural network is adopted as a specific method of machine learning by the
1・・・建物
2・・・水道本管
7n・・・配水管
8・・・減圧式逆流防止器
9n・・・分岐枝管
10・・・給水装置(流体供給装置の一例)
14・・・機械学習装置
16・・・学習モデル
19・・・推論装置
20・・・入力データ取得部
21・・・推論部
22・・・学習済みモデル記憶部
23・・・出力処理部
40・・・学習用データ取得部
41・・・学習用データ記憶部
42・・・機械学習部
43・・・モデル記憶部
45・・・センサ群
47・・・流量計
49・・・圧力計
50・・・電力供給線
52・・・ガス配管
54・・・電力計
56・・・ガス流量計
61・・・洗面台水道流量計
62・・・洗濯機水道流量計
63・・・浴室水道流量計
64・・・台所水道流量計
65・・・トイレ水道流量計
67・・・玄関ドア開閉センサ
200・・・コンピュータ
210・・・バス
212・・・プロセッサ
214・・・メモリ
216・・・入力デバイス
218・・・表示デバイス
220・・・ストレージ装置
222・・・通信I/F(インターフェース)部
224・・・外部機器I/F部
226・・・I/O(入出力)デバイスI/F部
228・・・メディア入出力部
230・・・プログラム
240・・・ネットワーク
250・・・外部機器
260・・・I/Oデバイス
270・・・メディア
WSUn(例:n=1,2,3)・・・給水ユニット(流体供給ユニットの一例)
NWMn(例:n=1,2,3)・・・ネットワークモジュール
CUn(例:n=1,2,3)・・・制御部
INVn(例:n=1,2,3)・・・インバータ
Mn(例:n=1,2,3)・・・モータ
Pn(例:n=1,2,3)・・・ポンプ
PSn1(例:n=1,2,3)・・・ポンプPnの吸込側圧力センサ
PSn2(例:n=1,2,3)・・・ポンプPnの吐出側圧力センサ
CVn(例:n=1,2,3)・・・逆止弁
SWn(例:n=1,2,3)・・・フロースイッチ
PTn(例:n=1,2,3)・・・圧力タンク
1: Building 2: Water main 7 n : Water distribution pipe 8: Pressure reducing backflow preventer 9 n : Branch pipe 10: Water supply device (an example of a fluid supply device)
14...
NWM n (e.g., n=1, 2, 3) - network module CU n (e.g., n=1, 2, 3) - control unit INV n (e.g., n=1, 2, 3) - inverter M n (e.g., n=1, 2, 3) - motor P n (e.g., n=1, 2, 3) - pump PS n1 (e.g., n=1, 2, 3) - suction side pressure sensor PS n2 (e.g., n =1, 2, 3) - discharge side pressure sensor CV n ( e.g., n=1, 2, 3) - check valve SW n (e.g., n=1, 2, 3) - flow switch PT n (e.g., n=1, 2, 3) - pressure tank
Claims (14)
るポンプと、を有し、建物内に設置される流体供給ユニットと、
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、を含む流
体供給装置を制御する際の設定の学習モデルを生成する機械学習装置であって、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に係るデータを入力データとして少な
くとも含む学習用データを複数組記憶する学習用データ記憶部と、
前記学習モデルに前記学習用データを複数組入力することで、前記入力データと、前記
インバータが前記モータを制御する際のパラメーターと、の相関関係を前記学習モデルに
学習させる機械学習部と、
前記機械学習部により学習させた前記学習モデルを記憶する学習済みモデル記憶部と、
を備える機械学習装置。 A fluid supply unit that is installed in a building and includes a motor whose rotation is controlled by an inverter and a pump that uses the motor as a drive source to transport a fluid;
A machine learning device that generates a learning model of settings for controlling a fluid supply device including a usage trend acquisition unit that acquires usage trends of a fluid in a consumer in the building,
a learning data storage unit configured to store a plurality of sets of learning data including at least data related to the fluid usage trend acquired by the usage trend acquisition unit as input data;
a machine learning unit that inputs a plurality of sets of the learning data to the learning model, thereby causing the learning model to learn a correlation between the input data and a parameter when the inverter controls the motor;
A trained model storage unit that stores the learning model trained by the machine learning unit;
A machine learning device comprising:
需要家において取得される流体の圧力に関するデータ、
需要家空間に対する人の入退に関するデータ、
需要家における電気の使用量に関するデータ、
需要家におけるガスの使用量に関するデータ、又は
需要家における人の活動に関するデータ、
のうち、少なくとも1つである請求項1に記載の機械学習装置。 The input data is
Data on fluid pressure obtained at the consumer's facility;
Data on people entering and leaving customer spaces;
Data on electricity usage by consumers,
Data on gas consumption at the consumer's premises or data on human activity at the consumer's premises;
The machine learning device according to claim 1 , wherein the machine learning device is at least one of the following:
前記入力データに対応付けられて、前記ポンプの吐出側の流体の圧力を出力データとし
て含み、
前記機械学習部は、
前記入力データと前記出力データとの相関関係を前記学習モデルに学習させる請求項1
又は請求項2に記載の機械学習装置。 The learning data is
The output data corresponds to the input data and includes a pressure of a fluid on a discharge side of the pump;
The machine learning unit is
2. The method according to claim 1, wherein the correlation between the input data and the output data is learned by the learning model.
Or the machine learning device according to claim 2.
前記入力データに対応付けられて、前記インバータの起動と停止のタイミングを出力デ
ータとして含み、
前記機械学習部は、
前記入力データと前記出力データとの相関関係を前記学習モデルに学習させる請求項1
乃至請求項3のいずれか1項に記載の機械学習装置。 The learning data is
The output data includes timings for starting and stopping the inverter, the timings being associated with the input data;
The machine learning unit is
2. The method according to claim 1, wherein the correlation between the input data and the output data is learned by the learning model.
The machine learning device according to claim 3 .
前記入力データに対応付けられて、前記インバータが前記モータを制御する際の回転数
を出力データとして含み、
前記機械学習部は、
前記入力データと前記出力データとの相関関係を前記学習モデルに学習させる請求項1
乃至請求項4のいずれか1項に記載の機械学習装置。 The learning data is
The output data includes a rotation speed when the inverter controls the motor, the rotation speed being associated with the input data,
The machine learning unit is
2. The method according to claim 1, wherein the correlation between the input data and the output data is learned by the learning model.
The machine learning device according to claim 4 .
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、を含む流体供給装置を制御する際の設定の学習モデルを生成する機械学習装置であって、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に係るデータを入力データとして少なくとも含む学習用データを複数組記憶する学習用データ記憶部と、
前記学習モデルに前記学習用データを複数組入力することで、前記入力データと、複数の流体供給ユニットの前記インバータが前記モータを制御する際のパラメーターと、の相関関係を前記学習モデルに学習させる機械学習部と、
前記機械学習部により学習させた前記学習モデルを記憶する学習済みモデル記憶部と、を備える機械学習装置。 A plurality of fluid supply units each having a motor whose rotation is controlled by an inverter and a pump that uses the motor as a drive source to transport a fluid, the fluid supply units being installed in a building ;
A machine learning device that generates a learning model of settings for controlling a fluid supply device including a usage trend acquisition unit that acquires usage trends of a fluid in a consumer in the building ,
a learning data storage unit configured to store a plurality of sets of learning data including at least data related to the fluid usage trend acquired by the usage trend acquisition unit as input data;
a machine learning unit that inputs a plurality of sets of the learning data into the learning model, thereby causing the learning model to learn a correlation between the input data and parameters when the inverters of the plurality of fluid supply units control the motors;
A machine learning device comprising: a trained model memory unit that stores the learning model trained by the machine learning unit.
ルを用いて、前記インバータが前記モータを制御する際のパラメーターを設定する設定装
置であって、
前記建物内の需要家における流体の利用動向に係るデータを含む入力データを取得する
入力データ取得部と、
前記入力データ取得部により取得された前記入力データを前記学習モデルに入力し、前
記インバータが前記モータを制御する際の設定値を推論する推論部と、を備える設定装置
。 A setting device that sets parameters when the inverter controls the motor by using a learning model generated by the machine learning device according to any one of claims 1 to 6,
An input data acquisition unit that acquires input data including data related to fluid usage trends in consumers in the building;
and an inference unit that inputs the input data acquired by the input data acquisition unit into the learning model and infers a setting value when the inverter controls the motor.
るポンプと、を有し、建物内に設置される流体供給ユニットと、
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、を含む流体
供給装置を制御する際の設定を推論処理する推論装置であって、
前記推論装置は推論部を備え、
前記推論部は、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に係るデータを入力データとして取得
する入力データ取得処理と、
前記入力データ取得処理にて前記入力データを取得すると、前記インバータが前記モー
タを制御する際のパラメーターを推論する推論処理と、を実行する推論装置。 A fluid supply unit that is installed in a building and includes a motor whose rotation is controlled by an inverter and a pump that uses the motor as a drive source to transport a fluid;
An inference device that performs inference processing for settings when controlling a fluid supply device including a usage trend acquisition unit that acquires usage trends of a fluid in a consumer in the building,
The inference device includes an inference unit,
The inference unit is
an input data acquisition process for acquiring data relating to the fluid usage trend acquired by the usage trend acquisition unit as input data;
When the input data is acquired in the input data acquisition process, an inference process is performed to infer parameters when the inverter controls the motor.
るポンプと、を有し、建物内に設置される流体供給ユニットと、
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、を含む流体
供給装置を制御する際の設定の学習モデルを生成する機械学習方法であって、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に係るデータを入力データとして少な
くとも含む学習用データを複数組記憶する学習用データ記憶工程と、
前記学習モデルに前記学習用データを複数組入力することで、前記入力データと、前記
インバータが前記モータを制御する際のパラメーターと、の相関関係を前記学習モデルに
学習させる機械学習工程と、
前記機械学習工程により学習させた前記学習モデルを学習済みモデル記憶部に記憶する
学習済みモデル記憶工程と、を備える機械学習方法。 A fluid supply unit that is installed in a building and includes a motor whose rotation is controlled by an inverter and a pump that uses the motor as a drive source to transport a fluid;
A machine learning method for generating a learning model of settings for controlling a fluid supply device including a usage trend acquisition unit that acquires usage trends of a fluid in a consumer in the building,
a learning data storage step of storing a plurality of sets of learning data including at least data relating to the fluid usage trend acquired by the usage trend acquisition unit as input data;
a machine learning process of inputting a plurality of sets of the learning data into the learning model, thereby making the learning model learn a correlation between the input data and a parameter when the inverter controls the motor;
A machine learning method comprising: a trained model storage process for storing the learning model trained by the machine learning process in a trained model storage unit.
ルを用いて、前記インバータが前記モータを制御する際のパラメーターを設定する設定方
法であって、
前記建物内の需要家における流体の利用動向に係るデータを含む入力データを取得する
入力データ取得工程と、
前記入力データ取得工程により取得された前記入力データを前記学習モデルに入力し、
前記インバータが前記モータを制御する際の設定値を推論する推論工程と、を備える設定
方法。 A setting method for setting parameters when the inverter controls the motor, using a learning model generated by the machine learning device according to any one of claims 1 to 6, comprising:
An input data acquisition step of acquiring input data including data related to fluid usage trends of consumers in the building;
The input data acquired in the input data acquisition step is input into the learning model;
and an inference step of inferring a setting value when the inverter controls the motor.
るポンプと、を有し、建物内に設置される流体供給ユニットと、
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、を含む流体
供給装置を制御する際の設定を推論処理する推論装置であって、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に係るデータを入力データとして取得
する入力データ取得工程と、
前記入力データ取得工程にて前記入力データを取得すると、前記インバータが前記モー
タを制御する際のパラメーターを推論する推論工程と、を実行する推論方法。 A fluid supply unit that is installed in a building and includes a motor whose rotation is controlled by an inverter and a pump that uses the motor as a drive source to transport a fluid;
An inference device that performs inference processing for settings when controlling a fluid supply device including a usage trend acquisition unit that acquires usage trends of a fluid in a consumer in the building,
an input data acquisition step of acquiring data relating to the fluid usage trend acquired by the usage trend acquisition unit as input data;
an inference step of inferring parameters when the inverter controls the motor when the input data is acquired in the input data acquisition step.
機械学習プログラム。 A method for causing a computer to execute each step of the machine learning method according to claim 9.
Machine learning programs.
械学習プログラム。 A machine learning program for causing a computer to execute each step of the setting method according to claim 10.
ログラム。 An inference program for causing a computer to execute each step of the inference method according to claim 11.
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