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JP7595885B2 - NETWORK ANALYSIS METHOD, NETWORK ANALYSIS SYSTEM AND SERVER - Google Patents
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Description

本発明は、集団のネットワークを分析する技術に関する。 The present invention relates to a technique for analyzing population networks.

センシングデバイスや通信技術の進歩に伴い、スポーツ分野やビジネス分野あるいは教育分野において、集団の行動を分析する技術が注目されている。集団の分析結果を用いて集団を活性化する事例が多く知られている。 With advances in sensing devices and communication technology, technology that analyzes group behavior has been attracting attention in the fields of sports, business, and education. There are many known cases in which the results of group analysis have been used to activate groups.

集団の分析は、個体間の対面や会話などの意識的なコミュニケーションのみならず、個体間の体動の同期性などを無意識的なコミュニケーションと見なすことで、コミュニケーションを有する集団を広く定義することも行われている。また、集団内のコミュニケーションの状況はネットワーク図で表現されることが知られている。 In group analysis, groups that communicate are broadly defined by considering not only conscious communication between individuals, such as face-to-face meetings and conversations, but also unconscious communication, such as the synchronization of body movements between individuals. It is also known that the state of communication within a group can be expressed using a network diagram.

集団内のネットワークを分析する技術としてスポーツ分野では、競技中の個体同士の関連性を分析する技術が特許文献1として知られている。また、ビジネス分野では、組織内のコミュニティを抽出する技術が特許文献2として知られている。 In the field of sports, a technology for analyzing networks within a group is known as Patent Document 1, which analyzes the relationships between individuals during a competition. In the field of business, a technology for extracting communities within an organization is known as Patent Document 2.

特許文献1には、集団と同期して活動する個体を抽出して集団のネットワークを可視化する技術が開示されている。特許文献2には、組織内のコミュニティを抽出し、抽出したコミュニティの質を計測して可視化する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for extracting individuals that act in sync with a group and visualizing the group network. Patent Document 2 discloses a technique for extracting communities within an organization and measuring and visualizing the quality of the extracted communities.

特開2018-81406号公報JP 2018-81406 A 特開2012-27589号公報JP 2012-27589 A

集団のネットワークの時系列変化は非常に複雑であり、個体間のネットワークの構造変化を容易に把握することが難しいという問題があった。すなわち、上記従来の技術では、ある時刻における個体間の関係性や活性度を算出したり、個体間の関係の多寡など把握することはできる。しかしながら、上記従来技術では、集団のコミュニケーションの活性度や多様性の変化については容易に表すことができない、という問題があった。 The time series changes in a group network are extremely complex, making it difficult to easily grasp structural changes in the network between individuals. In other words, the above conventional technology can calculate the relationships and activity levels between individuals at a certain time, and can grasp the extent of the relationships between individuals. However, the above conventional technology has the problem that it cannot easily represent changes in the activity levels and diversity of communication within a group.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、目的を持って活動している集団の活性度とネットワーク構造の変化を可視化することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to visualize the activity level and changes in network structure of groups that are engaged in purposeful activities.

本発明は、プロセッサとメモリを含む計算機が集団における個体間のネットワークを分析するネットワーク分析方法であって、前記計算機が、集団を構成する個体の活動に関する時系列の情報を収集してセンサデータに格納するセンシングデータ収集ステップと、前記計算機が、前記センサデータから活性化された前記個体をクリークとして抽出し、前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成するネットワーク分析ステップと、前記計算機が、前記クリークの出現確率と前記クリークの情報エントロピーを算出して、前記集団の活性度と前記集団の多様性を示す指標を集団意識指標として算出する集団意識分析ステップと、を含む。 The present invention is a network analysis method in which a computer including a processor and a memory analyzes a network between individuals in a population, and includes a sensing data collection step in which the computer collects time-series information on the activities of individuals constituting the population and stores the collected information in sensor data, a network analysis step in which the computer extracts activated individuals from the sensor data as cliques and generates a network composed of the cliques in time series, and a group consciousness analysis step in which the computer calculates the occurrence probability of the cliques and the information entropy of the cliques to calculate an index indicating the activity level of the population and the diversity of the population as a group consciousness index.

したがって、本発明は、集団の活性度と集団の多様性を示す指標を定量化することにより、目的を持って活動している集団のネットワーク構造の時系列的な変化を可視化することが可能となって、集団の意識を容易に把握することが可能となる。 Therefore, by quantifying indicators that indicate the activity level and diversity of a group, the present invention makes it possible to visualize the changes over time in the network structure of a group that is acting with a purpose, and makes it easy to understand the consciousness of the group.

本明細書において開示される主題の、少なくとも一つの実施の詳細は、添付されている図面と以下の記述の中で述べられる。開示される主題のその他の特徴、態様、効果は、以下の開示、図面、請求項により明らかにされる。 Details of at least one implementation of the subject matter disclosed herein are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, aspects, and advantages of the disclosed subject matter will become apparent from the following disclosure, drawings, and claims.

本発明の実施例1を示し、運動分野に適用したネットワーク分析システムの一例を示す図である。FIG. 1 illustrates a first embodiment of the present invention, showing an example of a network analysis system applied to the field of sports. 本発明の実施例1を示し、サーバが行う処理の概要を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an outline of a process performed by the server according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、センサデータの一例を示す図である。FIG. 4 illustrates an example of sensor data according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、特徴量情報の一例を示す図である。FIG. 10 illustrates an example of feature amount information according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、ネットワーク分析部で行われる処理の一例を示すフローチャートである。11 is a flowchart illustrating an example of processing performed by the network analysis unit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、同期ネットワーク時系列データの一例を示す図である。FIG. 2 illustrates an example of synchronous network time series data according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、センサデータと同期ネットワーク時系列データの関係の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates a first embodiment of the present invention and is a diagram illustrating an example of a relationship between sensor data and synchronous network time-series data. 本発明の実施例1を示し、同期ネットワーク時系列データからクリークを抽出する一例を示す図である。FIG. 1 illustrates a first embodiment of the present invention and shows an example of extracting a clique from synchronous network time series data. 本発明の実施例1を示し、クリークの種別に応じた出現確率データの一例を示す図である。FIG. 13 illustrates an example of occurrence probability data according to the type of clique according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、集団意識分析部で行われる処理の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of processing performed by the collective consciousness analysis unit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、集団の意識の領域を示すプロット図である。FIG. 1 shows a plot diagram illustrating the area of collective consciousness according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1を示し、集団の意識の傾向を示すプロット図である。FIG. 1 shows Example 1 of the present invention and is a plot diagram showing trends in the consciousness of a group. 本発明の実施例1を示し、運動分野の集団を分析した3クリークのプロット図である。FIG. 1 shows Example 1 of the present invention and is a plot diagram of three cliques analyzed in a population of athletic fields. 本発明の実施例2を示し、教育分野に適用したネットワーク分析システムの一例を示す図である。FIG. 11 illustrates a second embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating an example of a network analysis system applied to the field of education. 本発明の実施例2を示し、時刻T1の対面マトリクスとコミュニケーションネットワーク時系列データの関係の一例を示す図である。FIG. 11 illustrates a second embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating an example of the relationship between the meeting matrix at time T1 and the communication network time series data. 本発明の実施例2を示し、時刻T2の対面マトリクスとコミュニケーションネットワーク時系列データの関係の一例を示す図である。FIG. 11 illustrates a second embodiment of the present invention, and is a diagram showing an example of the relationship between the meeting matrix at time T2 and the communication network time series data. 本発明の実施例2を示し、教育分野の集団を分析した1クリークのプロット図である。FIG. 13 is a plot diagram of one clique analyzed using a population in the education field, illustrating Example 2 of the present invention.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.

図1は、ネットワーク分析システムを集団で行うスポーツに適用した例を示す図である。実施例1のネットワーク分析システムは、集団を構成する個体(プレイヤー)60の動きから関係性を分析し、ネットワーク(個人間の連携)を抽出して時系列データを生成し、集団の活性度と多様性(構造)の変化を可視化する計算機システムである。 Figure 1 shows an example of a network analysis system applied to group sports. The network analysis system of Example 1 is a computer system that analyzes relationships based on the movements of individuals (players) 60 that make up a group, extracts networks (connections between individuals), generates time-series data, and visualizes changes in the activity and diversity (structure) of the group.

なお、以下においては、人のネットワークを可視化する計算機システムについて説明するが、動物等、動きのある個体間のネットワークを分析、可視化するシステムであれば、いかなるシステムに適用してもよい。 Note that, although the following describes a computer system that visualizes human networks, the system can be applied to any system that analyzes and visualizes networks between moving individuals, such as animals.

ネットワーク可視化システムは、センシング装置1と、ネットワーク4及びサーバ5を含む。 The network visualization system includes a sensing device 1, a network 4, and a server 5.

実施例1でネットワーク分析システムが分析対象とする集団の一例は、サッカーを行う集団である。なお、運動の種類は、2つ以上の個体が参加する競技であればいずれの競技であってもよく、実施例1のネットワーク分析システムは、ラグビー、バスケットボール、バレーボール、ゴールボール、野球、テニス、ハンドボール、ラクロス、陸上競技、スピードスケート等の集団競技に適用されてもよい。 An example of a group that is the subject of analysis by the network analysis system in Example 1 is a group that plays soccer. The type of exercise may be any sport in which two or more individuals participate, and the network analysis system in Example 1 may be applied to group sports such as rugby, basketball, volleyball, goalball, baseball, tennis, handball, lacrosse, track and field, and speed skating.

また、実施例1のネットワーク分析システムは、個体間のネットワークに限らず、センシング装置1でボールやバット、ラケット等の器具や道具等の物体の動きを測定することで、人体と物体間や、物体間のネットワークの表示に使用されてもよい。 The network analysis system of Example 1 is not limited to networks between individuals, and may be used to display networks between human bodies and objects, or between objects, by measuring the movements of objects such as balls, bats, rackets, and other tools and implements with the sensing device 1.

実施例1において、センシング装置1は、運動を行う個体60の体に一つ以上装着される。実施例1における個体60は、3軸加速度センサを搭載した腕時計型ウェアラブルデバイスをセンシング装置1として、直接人体に装着する例を示す。個体60は、フィールド上で運動を行う個体であるが、運動を行う場所はフィールドに限らず、いかなる場所であってよい。 In Example 1, one or more sensing devices 1 are attached to the body of an individual 60 performing exercise. The individual 60 in Example 1 shows an example in which a wristwatch-type wearable device equipped with a three-axis acceleration sensor is attached directly to the human body as the sensing device 1. The individual 60 performs exercise on a field, but the location where the exercise is performed is not limited to a field and may be any location.

また、運動を行う場所を指定することによって、センシング装置1を装着した個体が複数の場所にいる場合においても、指定した場所にいる個体のみのネットワークを表示することができる。本実施例において、個体60はネットワークに表示される個体であり、かつ、センシング装置1によって測定される個体である。 In addition, by specifying the location where the exercise will be performed, even if an individual wearing sensing device 1 is in multiple locations, it is possible to display a network of only individuals in the specified location. In this embodiment, individual 60 is an individual that is displayed in the network and is also an individual that is measured by sensing device 1.

本実施例におけるセンシング装置1は、個体の活動を測定する様々なセンサのうち少なくとも一つ以上のセンサを搭載する。様々なセンサとは、加速度センサ、ジャイロセンサ、歩数計、心拍数モニター、位置センサ、衝撃センサ、磁力計、温度センサ、湿度センサ、風センサ、音センサ、気圧センサ、測位センサ及び、赤外線センサ、位置情報センサを含むが、これらに限定されない。そして、これらの様々なセンサによって測定された結果を、センシングデータとしてサーバ5に送信してもよい。 The sensing device 1 in this embodiment is equipped with at least one of various sensors that measure the activity of an individual. The various sensors include, but are not limited to, an acceleration sensor, a gyro sensor, a pedometer, a heart rate monitor, a position sensor, an impact sensor, a magnetometer, a temperature sensor, a humidity sensor, a wind sensor, a sound sensor, a barometric pressure sensor, a positioning sensor, an infrared sensor, and a position information sensor. The results of measurements by these various sensors may be transmitted to the server 5 as sensing data.

また、個体60は、例えば、頭、首、肩、背中、腕、手首、手、指、ウエスト、ヒップ、脚、足首、足、かかと、及び、つま先などの個体60の体の部分に物理的に連結するように、センシング装置1を装着してもよい。また、センシング装置1と個体60の体との間に、1枚以上の衣類、履物、又は、運動保護具が存在する場合、個体60は、センシング装置1と衣類、履物、運動活動に使用する運動保護具と一体化する状態で、ストラップ、接着剤、ポケット、及び、クリップなどの様々な取り外し可能又は不可能な連結手段によって、センシング装置1を装着してもよい。また、センシング装置1はボールやバット、ラケット等の器具や道具等の物体に装着もしくは埋め込まれてもよい。 The individual 60 may also wear the sensing device 1 so that it is physically connected to a body part of the individual 60, such as the head, neck, shoulders, back, arms, wrists, hands, fingers, waist, hips, legs, ankles, feet, heels, and toes. If there is one or more pieces of clothing, footwear, or athletic protective gear between the sensing device 1 and the body of the individual 60, the individual 60 may wear the sensing device 1 by various removable or non-removable connecting means such as straps, adhesives, pockets, and clips, in a state where the sensing device 1 is integrated with the clothing, footwear, or athletic protective gear used for the athletic activity. The sensing device 1 may also be attached to or embedded in an object such as an implement or tool, such as a ball, bat, or racket.

また、センシング装置1は、装着型のウェアラブルセンサに限らず、映像解析により個体や物体の動きを測定する機器や、レーザ光の反射にて物体の位置を検出することのできるレーザレーダや、圧力や衝撃を測定可能なフォースプレートや、他にも音波センサや磁気センサ、RGBカメラ、深度センサ、マルチアレイマイクロフォン等の設置型のセンサであってもよく、個体や物体の動きを測定できるものであればいかなる装置であってもよい。 In addition, the sensing device 1 is not limited to a wearable sensor, but may be any device capable of measuring the movement of an individual or object, such as a device that measures the movement of an individual or object through image analysis, a laser radar that can detect the position of an object by reflecting laser light, a force plate that can measure pressure or impact, or other stationary sensors such as a sonic sensor, a magnetic sensor, an RGB camera, a depth sensor, or a multi-array microphone.

センシング装置1によって測定された動きに関するセンシングデータは、ネットワーク4を介してサーバ5に送信され、サーバ5で分析処理などが行われ、分析結果は入出力装置56のディスプレイ等に表示される。 The sensing data regarding the movements measured by the sensing device 1 is transmitted to the server 5 via the network 4, where analysis processing etc. is carried out, and the analysis results are displayed on the display etc. of the input/output device 56.

本実施例のサーバ5は、センシング装置1から受信したセンシングデータを分析して個体60間の連携又は関係を示す同期ネットワーク時系列データ(後述)を生成し、同期ネットワーク時系列データから集団の活性度と多様性(構造)の時系列上の変化を集団意識指標として算出する。サーバ5は、集団意識指標をプロット図としてディスプレイ等に出力することで集団の活性度と構造の変化を時系列で可視化する。 The server 5 in this embodiment analyzes the sensing data received from the sensing device 1 to generate synchronized network time series data (described below) that indicates the cooperation or relationships between the individuals 60, and calculates the time series changes in the activity and diversity (structure) of the group as a group consciousness index from the synchronized network time series data. The server 5 visualizes the changes in the activity and structure of the group over time by outputting the group consciousness index as a plot diagram on a display or the like.

サーバ5は、CPU51と、メモリ54と、補助記憶装置(ストレージ装置)55と、通信部52と、入出力装置56を有する計算機である。なお、以下の説明では、個人間の連携を示す場合に符号の無いネットワークを使用し、計算機を接続するネットワーク4と区別する。 The server 5 is a computer having a CPU 51, a memory 54, an auxiliary memory device (storage device) 55, a communication unit 52, and an input/output device 56. In the following description, a network without a symbol is used to indicate collaboration between individuals, and is distinguished from the network 4 that connects computers.

サーバ5は、補助記憶装置55からメモリ54にロードされたプログラムをCPU51で実行することによって、解析部10、情報入力部53の機能を実現する。サーバ5のメモリ54は、不揮発性の記憶素子であるROM又は揮発性の記憶素子であるRAMで構成することができる。 The server 5 realizes the functions of the analysis unit 10 and the information input unit 53 by executing a program loaded from the auxiliary storage device 55 to the memory 54 with the CPU 51. The memory 54 of the server 5 can be configured with a ROM, which is a non-volatile storage element, or a RAM, which is a volatile storage element.

ROMはプログラム(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、補助記憶装置55に格納された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。 The ROM stores programs (e.g., BIOS) and the like. The RAM is a high-speed, volatile storage element such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), and temporarily stores the programs stored in the auxiliary storage device 55 and data used when the programs are executed.

データベース20は、補助記憶装置55に格納される。補助記憶装置55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55は、CPU51が実行するプログラム及びプログラムが利用するデータを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置55から読み出されて、メモリ54にロードされて、CPU51によって実行される。 The database 20 is stored in the auxiliary storage device 55. The auxiliary storage device 55 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 55 also stores the programs executed by the CPU 51 and data used by the programs. That is, the programs are read from the auxiliary storage device 55, loaded into the memory 54, and executed by the CPU 51.

サーバ5は、センシング装置1から受信したセンシングデータをデータベース20のセンサデータ22に格納する情報入力部53を有し、所定の周期で送信されるセンシングデータを収集する。 The server 5 has an information input unit 53 that stores the sensing data received from the sensing device 1 in the sensor data 22 of the database 20, and collects the sensing data transmitted at a predetermined interval.

解析部10は、センサデータ22に基づいて各個体60の加速度センサや位置情報を時系列で算出し、加速度センサ情報や位置情報から検出した個体の動態や軌跡に基づいて個体間のネットワークを算出し、ネットワークから集団意識指標Wを算出する機能部である。なお、競技等における個体間の連携又は関係をエッジ(辺)で表現したとき、1以上のエッジを含むノードをクリークとする。なお、1つのノードが活性化している場合も、クリークとして扱うことができる。なお、クリークは完全部分結合ネットワークとして扱うことができる。 The analysis unit 10 is a functional unit that calculates acceleration sensor and position information of each individual 60 in a time series based on the sensor data 22, calculates a network between individuals based on the movements and trajectories of the individuals detected from the acceleration sensor information and position information, and calculates a collective consciousness index W from the network. When cooperation or relationships between individuals in a competition or the like are represented by edges, a node that includes one or more edges is considered a clique. When one node is activated, it can also be treated as a clique. A clique can be treated as a complete partially connected network.

解析部10は、特徴量算出部11と、ネットワーク分析部12と、集団意識分析部13と、表示部14の機能部を主に有する。なお、個体の位置の測定は、個体に装着したセンシング装置1の加速度の他にGNSS35等で検出した位置情報を用いるようにしてもよい。 The analysis unit 10 mainly has the functional units of a feature calculation unit 11, a network analysis unit 12, a group consciousness analysis unit 13, and a display unit 14. Note that the location of an individual may be measured using location information detected by GNSS 35 or the like in addition to the acceleration of the sensing device 1 attached to the individual.

表示部14は、データベース20に記録されたデータを、ネットワーク4を介して接続された計算機又はデバイスあるいは入出力装置56へ出力することにより、集団を評価するユーザ(分析システムの利用者)に提供する。入出力装置56は、キーボードやマウス及びディスプレイなどから構成される。 The display unit 14 provides the data recorded in the database 20 to a user (a user of the analysis system) who evaluates the group by outputting the data to a computer or device connected via the network 4 or to an input/output device 56. The input/output device 56 is composed of a keyboard, a mouse, a display, etc.

CPU51は、各機能部のプログラムに従って処理することによって、所定の機能を提供する機能部として稼働する。例えば、CPU51は、解析プログラムに従って処理することで解析部10として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、CPU51は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。 The CPU 51 operates as a functional unit that provides a specific function by processing according to the program of each functional unit. For example, the CPU 51 functions as the analysis unit 10 by processing according to an analysis program. The same applies to other programs. Furthermore, the CPU 51 also operates as a functional unit that provides each function of the multiple processes executed by each program. A computer and a computer system are devices and systems that include these functional units.

通信部52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である。通信部52は、ネットワーク4を介して他の装置と通信し、データを送受信することができる。 The communication unit 52 is a network interface that controls communication with other devices according to a specific protocol. The communication unit 52 can communicate with other devices via the network 4 and send and receive data.

情報入力部53は、センシング装置1から送信されたセンシングデータを受け付けて、データベース20のセンサデータ22へ格納するセンシングデータ収集部として機能する。なお、情報入力部53は、入出力装置56からの入力を受け付けてデータベース20へ反映させることができる。 The information input unit 53 functions as a sensing data collection unit that receives sensing data transmitted from the sensing device 1 and stores it in the sensor data 22 of the database 20. The information input unit 53 can also receive input from the input/output device 56 and reflect it in the database 20.

解析部10及び情報入力部53は、プログラムによって実装されてもよく、また、物理的な集積回路によって実装されてもよい。特に解析部10は、解析部10に含まれる機能部を実行するための複数のプログラム又は複数の集積回路によって実装されてもよい。また、特徴量算出部11と、ネットワーク分析部12と、集団意識分析部13、表示部14は、各々が実行する処理毎に複数のプログラム又は複数の集積回路によって実装されてもよい。 The analysis unit 10 and the information input unit 53 may be implemented by a program, or may be implemented by a physical integrated circuit. In particular, the analysis unit 10 may be implemented by multiple programs or multiple integrated circuits for executing the functional units included in the analysis unit 10. Furthermore, the feature calculation unit 11, the network analysis unit 12, the collective consciousness analysis unit 13, and the display unit 14 may each be implemented by multiple programs or multiple integrated circuits for each process that they execute.

CPU51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サーバ5に提供され、非一時的記憶媒体である補助記憶装置55に格納される。このため、サーバ5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 CPU 51 are provided to the server 5 via removable media (CD-ROM, flash memory, etc.) or a network, and are stored in the auxiliary storage device 55, which is a non-transitory storage medium. For this reason, the server 5 should have an interface for reading data from removable media.

サーバ5は、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に複数の計算機上で構成される計算機システムであり、前述したプログラムが、同一の計算機上で別のスレッドで実行されてもよく、複数の物理的計算機上に構築された仮想計算機上で実行されてもよい。 The server 5 is a computer system that is physically configured on one computer, or logically or physically configured on multiple computers, and the above-mentioned programs may be executed in different threads on the same computer, or may be executed on virtual computers constructed on multiple physical computers.

データベース20は、センサデータ22と、特徴量情報21と、同期ネットワーク時系列データ24と、出現確率データ25と、エントロピーデータ30と、集団意識グラフ40を格納する。 The database 20 stores sensor data 22, feature information 21, synchronous network time series data 24, occurrence probability data 25, entropy data 30, and a collective consciousness graph 40.

各個体60のセンシング装置1で測定されたセンシングデータは、情報入力部53によって収集されてセンサデータ22として格納される。本実施例におけるセンサデータ22は、各個体60に関する運動の測定結果を示す。 The sensing data measured by the sensing device 1 of each individual 60 is collected by the information input unit 53 and stored as sensor data 22. In this embodiment, the sensor data 22 indicates the measurement results of the movement of each individual 60.

特徴量情報21は、センサデータ22について特徴量算出部11を実行することにより算出された、各個体60の運動に関する特徴量を示す。詳細は後述する。 The feature information 21 indicates features related to the movement of each individual 60 calculated by executing the feature calculation unit 11 on the sensor data 22. Details will be described later.

同期ネットワーク時系列データ24は、ネットワーク分析部12で算出された個体60間のネットワークに関する情報を示す。詳細は後述する。 The synchronous network time series data 24 indicates information about the network between individuals 60 calculated by the network analysis unit 12. Details will be described later.

出現確率データ25は、ネットワークを構成するクリークが出現する確率を時系列で算出したデータである。エントロピーデータ30は、出現確率データ25を用いて集団の情報エントロピーを算出した時系列のデータであり、詳細については後述する。 The occurrence probability data 25 is data calculated in a time series of the probability that a clique that constitutes a network will appear. The entropy data 30 is time series data calculated using the occurrence probability data 25 to calculate the information entropy of a population, and will be described in detail later.

集団意識グラフ40は、情報エントロピーに基づいて算出した集団の活性度と構造を時系列でプロットしたプロット図で構成される。集団意識グラフ40には、クリーク数毎のプロット図を格納することができる。サーバ5の表示部14は集団意識グラフ40から読み込んだプロット図を入出力装置56のディスプレイ等に表示することで、集団の活性度とネットワーク構造の変化からなる集団の意識を時系列で可視化する可視化部として機能する。 The collective consciousness graph 40 is composed of plot diagrams that plot the activity and structure of a group calculated based on information entropy in a time series. Plot diagrams for each number of cliques can be stored in the collective consciousness graph 40. The display unit 14 of the server 5 displays the plot diagrams read from the collective consciousness graph 40 on the display of the input/output device 56, etc., thereby functioning as a visualization unit that visualizes the consciousness of the group, consisting of changes in the activity and network structure of the group, in a time series.

センシング装置1は、ネットワークを分析する対象の個体の運動を測定する装置である。本実施例では、対象の個体が装着するウェアラブルデバイスを例に挙げる。なお、センシング装置1は、ユーザによる動きの結果、値が変化する内容であれば、いかなる内容をセンシングデータとして測定してもよい。 The sensing device 1 is a device that measures the movement of a target individual for which a network is to be analyzed. In this embodiment, a wearable device worn by the target individual is used as an example. Note that the sensing device 1 may measure any content as sensing data, as long as the value changes as a result of the user's movement.

センシング装置1は、加速度センサ31と、GNSS(Global Navigation Satellite System)35と、メモリ32と、マイコン(図中MCU)33、及び、通信部34を含む。 The sensing device 1 includes an acceleration sensor 31, a Global Navigation Satellite System (GNSS) 35, a memory 32, a microcomputer (MCU in the figure) 33, and a communication unit 34.

加速度センサ31は、例えば、1秒間に20~1000回程度の回数でユーザの加速度を測定する。GNSS35は、例えば、GPS(Global Positioning System)やQZSS(Quasi-Zenith Satellite System)等の位置情報システムで構成することができ、個体の位置情報を測定する。本実施例では、競技の開始時の個体60の位置情報としてGNSS35からの位置情報を用い、競技中の個体60の動きは加速度センサ31のセンシングデータを用いる例を示す。 The acceleration sensor 31 measures the user's acceleration, for example, at a rate of about 20 to 1000 times per second. The GNSS 35 can be configured with a location information system such as the Global Positioning System (GPS) or the Quasi-Zenith Satellite System (QZSS), and measures the location information of the individual. In this embodiment, the location information from the GNSS 35 is used as the location information of the individual 60 at the start of the competition, and the sensing data of the acceleration sensor 31 is used to measure the movement of the individual 60 during the competition.

マイコン33は、加速度センサ31とGNSS35によって測定された測定結果を、センシングデータとしてメモリ32に記録する。ここで、マイコン33は、ユーザ毎に一意な識別子(ユーザID)と測定結果とを、センシングデータとして記録する。 The microcomputer 33 records the measurement results obtained by the acceleration sensor 31 and the GNSS 35 as sensing data in the memory 32. Here, the microcomputer 33 records a unique identifier (user ID) for each user and the measurement results as sensing data.

マイコン33は、メモリ32に記録したセンシングデータや位置情報を、通信部34を介してサーバ5に送信する。通信部34は、無線又は有線を用いて、通信可能なタイミングで、又は、利用者や管理者が設定した所定のタイミングで、センシングデータをサーバ5に送信する。 The microcomputer 33 transmits the sensing data and location information recorded in the memory 32 to the server 5 via the communication unit 34. The communication unit 34 transmits the sensing data to the server 5, using a wireless or wired connection, at a timing when communication is possible or at a predetermined timing set by the user or administrator.

<処理の概要>
図2は、サーバ5の解析部10で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
<Processing Overview>
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a process performed by the analysis unit 10 of the server 5.

まず、特徴量算出部11は、処理対象のセンシングデータをセンサデータ22から取得し、対象のセンサデータ22から個体60毎に運動に関する特徴量情報21を算出する(S101)。 First, the feature calculation unit 11 acquires sensing data to be processed from the sensor data 22, and calculates feature information 21 related to movement for each individual 60 from the target sensor data 22 (S101).

特徴量情報21は、例えば、又は体動量等の個体60の動きの強さ(又は、動きのエネルギーの大きさ)に従って値が変化する特徴量を示し、さらに、特徴量の変化を時系列で示す。 The feature information 21 indicates a feature whose value changes according to the strength of the movement of the individual 60 (or the magnitude of the energy of the movement), such as the amount of body movement, and further indicates the change in the feature in a time series.

本実施例においては、特徴量として身体活動強度を算出するが、運動量や体動量、移動速度、活動頻度、ピッチ、歩数等の運動に関する特徴量であれば、いかなるものでもよい。また、特徴量として運動に伴って変化する消費カロリや心拍数、脈拍数、発汗量等の特徴量を算出してもよい。 In this embodiment, the physical activity intensity is calculated as the characteristic amount, but any characteristic amount related to exercise, such as the amount of exercise, the amount of body movement, the moving speed, the frequency of activity, the pitch, the number of steps, etc., may be calculated as the characteristic amount. In addition, characteristic amounts that change with exercise, such as calorie consumption, heart rate, pulse rate, and amount of sweating, may also be calculated as the characteristic amount.

次に、ネットワーク分析部12は、算出した特徴量情報21を用いて、個体60間のネットワーク分析を実施して同期ネットワーク時系列データ24を生成する(S102)。そして、集団意識分析部13は、ステップS21~S23の処理を実行して生成された個体60間のネットワークからクリークを抽出して、後述するようにクリークの種類毎に情報エントロピーを算出して集団意識指標W(Index of group consciousness)を算出してプロット図を生成する(S103)。 Next, the network analysis unit 12 uses the calculated feature information 21 to perform network analysis between the individuals 60 to generate synchronized network time series data 24 (S102). The group consciousness analysis unit 13 then executes steps S21 to S23 to extract cliques from the network between the individuals 60 generated, calculates the information entropy for each type of clique as described below, calculates the group consciousness index W (Index of group consciousness), and generates a plot diagram (S103).

集団意識分析部13は、まず、ステップS102で生成された同期ネットワーク時系列データ24から活性化したノードであるクリークを抽出し、クリークの種類毎に出現確率を算出して、各時刻の出現確率総和kを出現確率データ25として生成する(S21)。後述するように、出現確率総和kは、集団の活性度を示す指標である。なお、出現確率総和kの添え字iはクリークの数を示す。 The group consciousness analysis unit 13 first extracts cliques, which are activated nodes, from the synchronous network time series data 24 generated in step S102, calculates the occurrence probability for each type of clique, and generates the occurrence probability sum k i for each time as occurrence probability data 25 (S21). As will be described later, the occurrence probability sum k i is an index showing the activity level of the group. The subscript i of the occurrence probability sum k indicates the number of cliques.

次に、集団意識分析部13は、出現確率データ25から各時刻の情報エントロピーHiをクリークの種別毎に算出する。集団意識分析部13は、クリークの種類毎に算出しておいたランダムな状態のネットワークの情報エントロピーHi(max)と各時刻の情報エントロピーHiの比率を集団の多様性(構成)を示す指標として算出する(S22)。 Next, the group consciousness analysis unit 13 calculates the information entropy Hi at each time for each type of clique from the occurrence probability data 25. The group consciousness analysis unit 13 calculates the ratio of the information entropy Hi at each time to the information entropy Hi (max) of the network in a random state calculated for each type of clique, as an index showing the diversity (composition) of the group (S22).

集団意識分析部13は、ステップS21で算出した各時刻の出現確率総和kと、ステップS22で算出した情報エントロピーHiの比率の組を集団意識指標Wとし、図11、図13で示すプロット図400をクリーク数毎に生成して集団意識グラフ40に格納する(S23)。 The collective consciousness analysis unit 13 determines the set of the ratio of the total occurrence probability k i for each time point calculated in step S21 and the information entropy Hi calculated in step S22 as a collective consciousness index W, and generates plot diagrams 400 shown in Figures 11 and 13 for each number of cliques and stores them in the collective consciousness graph 40 (S23).

表示部14は、集団意識グラフ40に格納されたプロット図を入出力装置56のディスプレイへ出力し、ネットワーク分析システムの利用者に目的を持って活動している集団の活性度とネットワーク構造の変化を時系列で提供する。 The display unit 14 outputs the plot diagram stored in the group consciousness graph 40 to the display of the input/output device 56, providing the user of the network analysis system with a time series of the activity level of groups engaged in purposeful activities and changes in the network structure.

図2に示す処理を実行することによって、解析部10は、センサデータ22を用いて、分析対象の個体60間におけるネットワークを分析し、同期ネットワーク時系列データ24を生成してクリークを抽出する。 By executing the process shown in FIG. 2, the analysis unit 10 uses the sensor data 22 to analyze the network between the individuals 60 being analyzed, generates synchronous network time series data 24, and extracts cliques.

集団意識分析部13は、クリークの種別毎に算出した出現確率総和kと、各時刻の情報エントロピーHiとランダムな状態のネットワークの状態の情報エントロピーHi(max)の比率(又は差分)のペアを集団意識指標Wとして算出し、集団意識指標Wを空間にプロットしてプロット図を生成する。プロット図により、目的を持って活動している集団の活性度とネットワーク構造の変化を時系列で可視化することができる。 The group consciousness analysis unit 13 calculates a pair of the total occurrence probability k i calculated for each type of clique and the ratio (or difference) between the information entropy Hi at each time and the information entropy Hi(max) of the network state in a random state as a group consciousness index W, and plots the group consciousness index W in space to generate a plot diagram. The plot diagram makes it possible to visualize the activity level of groups that are acting with a purpose and changes in the network structure in time series.

<ネットワーク分析の詳細>
図3~図6は、特徴量算出部11とネットワーク分析部12で行う処理に用いるデータと処理の内容を示す。図3は、実施例1のセンサデータ22を示す図である。
<Network analysis details>
3 to 6 show data used in the processes performed by the feature amount calculation unit 11 and the network analysis unit 12 and the contents of the processes. Fig. 3 is a diagram showing the sensor data 22 in the first embodiment.

センサデータ22は、センシング装置1を装着した個体60の情報を格納するユーザ情報テーブル201と、各個体60の活動量情報を記録する動き情報テーブル202とを含む。 The sensor data 22 includes a user information table 201 that stores information about the individual 60 wearing the sensing device 1, and a movement information table 202 that records activity level information for each individual 60.

ユーザ情報テーブル201は、予め設定された情報であり、ユーザID2011と、ユーザ名2012及びユーザ種別2013をひとつのエントリに含む。ユーザID2011は、センシング装置1を装着した個体60を認識するユニークな識別子を格納する。 The user information table 201 is pre-configured information, and includes a user ID 2011, a user name 2012, and a user type 2013 in one entry. The user ID 2011 stores a unique identifier that recognizes the individual 60 wearing the sensing device 1.

ユーザ名2012は、センシング装置1を装着した個体60の名前又はニックネームを格納する。ユーザ種別2013は、ユーザ情報として、年齢及び性別等を記録してもよく、また、これらに限らない個体60の様々な情報を記録する。 User name 2012 stores the name or nickname of the individual 60 wearing the sensing device 1. User type 2013 may record age, gender, etc. as user information, and also records various information of the individual 60 that is not limited to these.

動き情報テーブル202は、センシング装置1から受信した時刻毎のセンシングデータを格納する。動き情報テーブル202は、ユーザID2021と、測定日時2022と、加速度X軸2023と、加速度Y軸2024、加速度Z軸2025と、緯度2026と、経度2027をひとつのエントリに含む。 The movement information table 202 stores the sensing data for each time received from the sensing device 1. The movement information table 202 includes a user ID 2021, a measurement date and time 2022, an acceleration X-axis 2023, an acceleration Y-axis 2024, an acceleration Z-axis 2025, a latitude 2026, and a longitude 2027 in one entry.

ユーザID2021は、個体60を認識するためのユーザIDを格納し、ユーザID2011に対応する。測定日時2022は、センシングデータが測定された日時を格納する。加速度X軸2023、加速度Y軸2024、及び、加速度Z軸2025は、3軸加速度センサの各軸の測定結果を格納する。緯度2026と経度2027は、GNSS35の測定値を格納する。なお、動き情報テーブル202には、加速度データから算出した体動周波数(図示省略)を格納しておくことができる。体動周波数は、サーバ5で算出することができるが、センシング装置1で算出してもよい。 User ID 2021 stores a user ID for identifying individual 60, and corresponds to user ID 2011. Measurement date and time 2022 stores the date and time when sensing data was measured. Acceleration X-axis 2023, acceleration Y-axis 2024, and acceleration Z-axis 2025 store the measurement results of each axis of the three-axis acceleration sensor. Latitude 2026 and longitude 2027 store the measurement values of GNSS 35. Note that the movement information table 202 can store a body movement frequency (not shown) calculated from the acceleration data. The body movement frequency can be calculated by server 5, but may also be calculated by sensing device 1.

図4は、特徴量情報21に格納されるデータの一例を示す図である。特徴量算出部11は、集団を構成する全ての個体60のセンサデータ22について運動強度を示すMETs(Metabolic Equivalents)を特徴量として算出する。特徴量の算出については、前記特許文献1と同様である。 Figure 4 is a diagram showing an example of data stored in the feature information 21. The feature calculation unit 11 calculates METs (Metabolic Equivalents) indicating exercise intensity as feature amounts for the sensor data 22 of all individuals 60 constituting the group. The calculation of feature amounts is similar to that of Patent Document 1.

特徴量情報21には、ネットワーク分析を行った全個体223の各日時222における特徴量が格納される。本実施例では、所定のサンプリング周波数20Hzで測定されたセンサデータ22から特徴量としてMETsを算出し、1秒毎に集計した値を記憶している。 The feature information 21 stores the features at each date and time 222 of all individuals 223 for which network analysis was performed. In this embodiment, METs are calculated as features from sensor data 22 measured at a predetermined sampling frequency of 20 Hz, and the values tallied every second are stored.

図5は、実施例1のネットワーク分析部12による図2のステップS102の詳細を示すフローチャートである。ネットワーク分析部12は、ステップS101で算出した特徴量から集団を構成する個体間の関係性を分析する。 Figure 5 is a flowchart showing the details of step S102 in Figure 2 performed by the network analysis unit 12 in Example 1. The network analysis unit 12 analyzes the relationships between individuals that make up the population from the features calculated in step S101.

まずステップS1021では、ネットワーク分析部12が個体60間のネットワークを分析するために使用するデータの時間間隔を取得する。データの時間間隔は、センシング装置1の測定間隔(サンプリング周期又は所定の時間間隔)以上であれば、予め設定された値を使用してよい。 First, in step S1021, the network analysis unit 12 acquires the time interval of the data used to analyze the network between the individuals 60. The time interval of the data may be a preset value as long as it is equal to or greater than the measurement interval (sampling period or a predetermined time interval) of the sensing device 1.

ステップS1022では、ネットワーク分析部12がネットワークの分析を行う2個体を選択する。本実施例では、2個体間の相関性の有無を、集団を構成する個体の全ての組み合わせで分析するため、順次2つの個体を選択していく。 In step S1022, the network analysis unit 12 selects two individuals for network analysis. In this embodiment, two individuals are selected in sequence to analyze the presence or absence of correlation between the two individuals for all combinations of individuals that make up the population.

ステップS1023では、上記ステップS1022で選択した個体60について、図2のステップS101で算出した特徴量を特徴量情報21から取得する。 In step S1023, for the individual 60 selected in step S1022 above, the features calculated in step S101 of FIG. 2 are obtained from the feature information 21.

ステップS1024、S1025、S1026では、2個体間の関係性を分析し、ネットワークの有無を判定する。本実施例では、移動エントロピーを用いることで、個体60間で伝達された情報量を算出し、ネットワークの有無を判定する。 In steps S1024, S1025, and S1026, the relationship between the two individuals is analyzed to determine whether or not a network exists. In this embodiment, the amount of information transmitted between the individuals 60 is calculated using transfer entropy to determine whether or not a network exists.

移動エントロピーは情報量の一種であり、確率変数間の情報の流れを平均情報量として数値化したものである。変数間の相関のみを示して情報の流れを含まない相互情報量とは異なり、移動エントロピーは情報の流れを特定することができ、変数間の関係性を測る指標である。本実施例では、移動エントロピーを用いるが、相互情報量、相関分析、回帰分析、多変量解析等の複数変数間の関係性を測る指標及び当該指標を算出する手法であれば、いかなるものでもよい。 Transfer entropy is a type of information amount, and is a numerical representation of the flow of information between random variables as the average amount of information. Unlike mutual information, which indicates only the correlation between variables and does not include the flow of information, transfer entropy can identify the flow of information and is an index that measures the relationship between variables. In this embodiment, transfer entropy is used, but any index that measures the relationship between multiple variables, such as mutual information, correlation analysis, regression analysis, multivariate analysis, etc., and any method for calculating said index may be used.

ステップS1024では、ネットワーク分析部12が各個体60の特徴量の時系列データから、確率分布を算出する。確率分布はヒストグラムで近似するという手法を採用するが、ガウス分布や混合ガウス分布を仮定して推定する手法等を採用してもよく、またこれらに制限されない。ヒストグラムで近似する場合、ヒストグラムの分割数は、赤池情報量基準やスタージェスの公式を用いるが、これらに制限されない。 In step S1024, the network analysis unit 12 calculates a probability distribution from the time series data of the features of each individual 60. A method of approximating the probability distribution using a histogram is used, but a method of estimating by assuming a Gaussian distribution or a mixed Gaussian distribution may also be used, and the method is not limited to these. When approximating using a histogram, the number of divisions into the histogram is determined using the Akaike Information Criterion or Sturges's formula, but is not limited to these.

ステップS1025では、ネットワーク分析部12が2つの個体60の変数間の情報伝達量を移動エントロピーから算出する。移動エントロピーの算出については前記特許文献1と同様である。 In step S1025, the network analysis unit 12 calculates the amount of information transmission between the variables of the two individuals 60 from the transfer entropy. The transfer entropy is calculated in the same manner as in Patent Document 1.

ステップS1026では、ネットワーク分析部12が、上記ステップS1025で算出した移動エントロピーの値を用いて、2個体間でのネットワークの有無を判定する。ネットワーク分析部12は、移動エントロピーが所定の閾値以上の個体60間において、情報の伝達があり、ネットワークがあったと判定する。本実施例1において、上記閾値は所定の定数である。閾値は、x2分布やガンマ分布等を用いた閾値判定法を用いてもよく、使用するセンシング装置1や測定した環境等によって予め設定された値である。 In step S1026, the network analysis unit 12 uses the value of transfer entropy calculated in step S1025 to determine whether or not a network exists between two individuals. The network analysis unit 12 determines that information is transmitted between individuals 60 whose transfer entropy is equal to or greater than a predetermined threshold, and that a network exists. In this embodiment 1, the threshold is a predetermined constant. The threshold may be a threshold determination method using a x2 distribution, a gamma distribution, or the like, and is a value that is preset depending on the sensing device 1 used, the environment in which the measurement is performed, and the like.

ステップS1027では、ネットワーク分析部12が、上記ステップS1026で判定したネットワークの有無を同期ネットワーク時系列データ24に格納する。 In step S1027, the network analysis unit 12 stores the presence or absence of the network determined in step S1026 above in the synchronous network time series data 24.

本実施例において、2個体間でネットワークが存在した場合には同期ネットワーク時系列データ24に移動エントロピーに応じた値を設定し、存在しなかった場合は同期ネットワーク時系列データ24に1を設定する。移動エントロピーに応じた値は、閾値を複数個設定し、数段階でネットワークの強度を判定した値とする。 In this embodiment, if a network exists between two individuals, a value corresponding to the transfer entropy is set in the synchronization network time series data 24, and if no network exists, the synchronization network time series data 24 is set to 1. The value corresponding to the transfer entropy is determined by setting multiple thresholds and judging the network strength in several stages.

ステップS1028では、集団を構成する個体の全組み合わせでの分析が終了するまで、上記ステップS1022~S1027を繰り返して実行する。 In step S1028, steps S1022 to S1027 are repeated until analysis of all combinations of individuals that make up the population is completed.

上記処理により、個体60間の関係性の大きさが、移動エントロピーの大きさに基づいて算出され、ネットワークを構成する個体が特定されて、集団内のネットワークが生成される。 By the above process, the magnitude of the relationship between the individuals 60 is calculated based on the magnitude of the transfer entropy, the individuals that make up the network are identified, and a network within the population is generated.

図6は、実施例1の同期ネットワーク時系列データ24に格納されるデータを示す図である。同期ネットワーク時系列データ24は、ある時刻におけるネットワークの総当たり図であり、ネットワーク分析を行った全個体における、ある時刻tでのネットワークの有無(強弱)が記載されている。 Figure 6 is a diagram showing data stored in the synchronous network time series data 24 of Example 1. The synchronous network time series data 24 is a brute force diagram of the network at a certain time, and describes the presence or absence (strength or weakness) of the network at a certain time t for all individuals for which network analysis was performed.

同期ネットワーク時系列データ24は、所定の時間間隔で生成された時系列のデータであり、図示の例では、時刻T1から所定の時間間隔ΔT毎に同期ネットワーク時系列データ24が生成される。 The synchronous network time series data 24 is time series data generated at a predetermined time interval. In the illustrated example, the synchronous network time series data 24 is generated at a predetermined time interval ΔT from time T1.

同期ネットワーク時系列データ24の1列目は情報及び影響を与える個体のユーザID242であり、1行目は情報及び影響を受ける個体のユーザID243である。行と列で示される2個体間の値はネットワークの強弱を5段階で示す。 The first column of the synchronous network time series data 24 is the information and the user ID 242 of the influencing individual, and the first row is the information and the user ID 243 of the affected individual. The value between two individuals shown by the row and column indicates the strength of the network on a five-point scale.

個体60間での関係性が強い場合は「5」が設定され、個体60間での関係性が弱い場合は「1」が設定される。なお、本実施例では、5段階にて関係性の強弱を記載したが、任意の何段階数で表現してもよい。なお、個体60間の関係性の強弱については、前記特許文献1で開示されるように、次数中心性や近接中心性で表すことができる。 When the relationship between the individuals 60 is strong, "5" is set, and when the relationship between the individuals 60 is weak, "1" is set. Note that in this embodiment, the strength of the relationship is described in five stages, but it may be expressed in any number of stages. Note that the strength of the relationship between the individuals 60 can be expressed by degree centrality or closeness centrality, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1.

また、同期ネットワーク時系列データ24は、個体60間の関係性の強弱に限定されるものではなく関係性の有無で表現することができる。例えば、個体60間での関係性がある場合は「1」を設定し、個体60の関係性が無い場合は「0」を設定するようにしてもよい。 Furthermore, the synchronous network time series data 24 is not limited to the strength of the relationship between the individuals 60, but can be expressed by the presence or absence of the relationship. For example, if there is a relationship between the individuals 60, a "1" may be set, and if there is no relationship between the individuals 60, a "0" may be set.

図7は、センサデータ22の動き情報テーブル202と同期ネットワーク時系列データ24の関係を示す図である。図示の例は、動き情報テーブル202から取得した加速度データから生成した同期ネットワーク時系列データ24の一部をグラフとして表示し、複数の個体60間の関係の時系列的変化を示す。 Figure 7 is a diagram showing the relationship between the movement information table 202 of the sensor data 22 and the synchronous network time series data 24. The illustrated example shows a portion of the synchronous network time series data 24 generated from the acceleration data obtained from the movement information table 202 as a graph, and shows the time-series changes in the relationships between multiple individuals 60.

時刻t1では、ID=「1」の個体60は、ID=「2」及び「4」の2つの個体60と関係を有し、ID=「3」の個体60は、ID=「6」の個体60と関係を有する。所定の時間間隔Δt(例えば、1分)が経過した時刻t2ではID=「1」は、関係先の個体60をID=「4」からID=「5」に変化させ、ID=「2」及び「5」の2つの個体60と関係を有する。時刻t3ではID=「1」が、関係先の個体60をID=「5」のみとする。 At time t1, the individual 60 with ID="1" has relationships with two individuals 60 with ID="2" and "4", and the individual 60 with ID="3" has a relationship with an individual 60 with ID="6". At time t2, when a predetermined time interval Δt (for example, one minute) has elapsed, ID="1" changes the individual 60 with which it is related from ID="4" to ID="5", and has relationships with two individuals 60 with ID="2" and "5". At time t3, ID="1" has only one individual 60 with ID="5".

同期ネットワーク時系列データ24は個体60間の同期によるネットワークであり、個体60間の同期ネットワークを時系列で比較することにより、サッカーやラグビーあるいはバスケットなどの集団による動きの激しい競技の分析を行うことができる。 The synchronous network time series data 24 is a network of synchronization between individuals 60, and by comparing the synchronous networks between individuals 60 over time, it is possible to analyze sports involving intense group movements, such as soccer, rugby, or basketball.

図8は、同期ネットワーク時系列データ24からクリークを抽出する例を示す。ネットワーク分析部12は、図7で示したように、同期ネットワーク時系列データ24からグラフを生成して個体60の関係先の変化を時系列で抽出することができる。 Figure 8 shows an example of extracting a clique from the synchronous network time series data 24. As shown in Figure 7, the network analysis unit 12 can generate a graph from the synchronous network time series data 24 and extract changes in the related destinations of an individual 60 in time series.

ネットワーク分析部12は、同期ネットワーク時系列データ24から所定の数のクリークを抽出して、各時刻のクリークを時系列で集計して出力する。本実施例では、図示のように、1つの個体60で構成される1クリークと、で2つの個体60で構成される2クリークと、3つの個体60で構成される3クリークを評価対象として抽出する。 The network analysis unit 12 extracts a predetermined number of cliques from the synchronous network time series data 24, and aggregates and outputs the cliques at each time in time series. In this embodiment, as shown in the figure, 1 clique consisting of one individual 60, 2 cliques consisting of two individuals 60, and 3 cliques consisting of three individuals 60 are extracted as evaluation targets.

図7の時刻t1のグラフは、図8に示す1クリークと2クリークと3クリークの関係に分解することができる。図8において、ネットワーク分析部12は、グラフを構成するノードのうち活性化しているノードを1クリークとして抽出する。活性化しているノードとは、例えば、動き情報テーブル202から得られる体動周波数が所定の閾値(例えば、2Hz)以上のノードを1クリークとしてネットワーク分析部12で抽出することができる。 The graph at time t1 in FIG. 7 can be decomposed into the relationships of 1 clique, 2 cliques, and 3 cliques shown in FIG. 8. In FIG. 8, the network analysis unit 12 extracts activated nodes from among the nodes constituting the graph as 1 clique. Activated nodes can be, for example, nodes whose body movement frequency obtained from the movement information table 202 is equal to or greater than a predetermined threshold (e.g., 2 Hz) that can be extracted by the network analysis unit 12 as 1 clique.

次に、ネットワーク分析部12は、関係を有する個体60間を1つのエッジで接続し、エッジの両端のノードを頂点とするグラフを2クリークとして抽出する。すなわち、次数が1のノードの組み合わせが2クリークとなる。例えば、時刻t1のグラフでは、ID=「1」と「2」が2クリークであり、さらに、ID=「1」と「4」、ID=「2」と「4」、ID=「3」と「6」が2クリークとして抽出される。なお、本実施例ではエッジの向きは評価せず無向グラフとして扱う。 Next, the network analysis unit 12 connects related individuals 60 with one edge, and extracts a graph with the nodes at both ends of the edge as 2 cliques. In other words, a combination of nodes with degree 1 forms a 2 clique. For example, in the graph at time t1, IDs "1" and "2" form 2 cliques, and furthermore, IDs "1" and "4", IDs "2" and "4", and IDs "3" and "6" are extracted as 2 cliques. Note that in this embodiment, the direction of the edges is not evaluated, and the graph is treated as an undirected graph.

ネットワーク分析部12は、2クリークの関係先のノードが第3のノードと関係し、関係元のノードも同じ第3のノードと関係を有する場合、これらの3つのノードを3クリークとして抽出する。 When the destination node of a two-clique relationship is related to a third node, and the source node of the relationship is also related to the same third node, the network analysis unit 12 extracts these three nodes as a three-clique.

3クリークの各ノードは次数が2で、3つのノードはそれぞれ相互に関係を有する。時刻t1のグラフでは、ID=「1」と「2」ノードの2クリークで「1」のノードを関係元とし、「2」ノードを「1」の関係先とすると、関係先のノード「2」は他の(第3の)ノード「4」と関係を有し、関係元のノード「1」は、同じ他のノード「4」と関係を有する。このように、3つのノードを接続するエッジが閉じた構成を3クリークとする。 Each node in the 3-clique has degree 2, and the three nodes are related to each other. In the graph at time t1, in the 2-clique with IDs "1" and "2", node "1" is the source of the relationship, and node "2" is the destination of the relationship of "1". The destination node "2" has a relationship with another (third) node "4", and node "1" of the source of the relationship has a relationship with the same other node "4". In this way, a configuration in which the edges connecting the three nodes are closed is called a 3-clique.

<集団の意識の定義>
「何の関係も持たない赤の他人がたまたま同じ場所に居合わせた集団」において、体動の同調性などによりネットワーク(同期ネットワーク又はコミュニケーションネットワーク)を生成すると、均一にランダムに結合するネットワークになると考えられる。何故なら、同調したように見えても、それは偶然だからと推察される。
<Definition of collective consciousness>
In a group of unrelated strangers who happen to be in the same place, if a network (synchronous network or communication network) is generated by the synchronization of body movements, it will be a network with uniform random connections. This is because even if it appears synchronized, it is presumed to be by chance.

一方、集団が何らかの目的を持って行動していれば、「何の関係も持たない赤の他人がたまたま同じ場所に居合わせた集団」とはネットワークの構造が異なると考えられる。そこで、本実施例では「目的を持って行動している集団」のネットワーク構造が、均一にランダムに結合するネットワークとどの程度異なるかを数値化したものを“集団の意識”を表す指標とする。 On the other hand, if a group is acting with some kind of purpose, it is believed that the network structure will be different from that of "a group of unrelated strangers who happen to be in the same place." Therefore, in this embodiment, the extent to which the network structure of a "group acting with a purpose" differs from a network with uniform random connections is quantified and used as an index representing "group consciousness."

本実施例では、同期ネットワークに生じるクリーク(=属性)を用いて、“集団の意識”を表す集団意識指標Wを定義して、均一にランダムな集団との違いを可視化することで判別可能にする。 In this embodiment, a collective consciousness index W that represents the "consciousness of a group" is defined using cliques (= attributes) that arise in a synchronous network, and the difference from a uniformly random group is visualized, making it possible to distinguish between the two.

1つの個体60を1ノードとして、集団内のノードがランダム、かつ等確率で活性化する場合、ノード数をnとし、ノードの識別子をjとした場合、1つのノードが活性化する確率pの総和kは、 When one individual 60 is one node and the nodes in the population are activated randomly and with equal probability, the sum k1 of the probabilities pj that one node is activated is given by:

Figure 0007595885000001
Figure 0007595885000001

であり、0≦k≦nとする。ランダムな状態のネットワークで1つのノードが等確率で活性化する状態の情報エントロピーをH(max)とすると、次の(2)式で表すことができる。 where 0≦k 1 ≦n. If the information entropy of a state in which one node is activated with equal probability in a random network is H 1 (max), then this can be expressed by the following equation (2).

Figure 0007595885000002
Figure 0007595885000002

n個のノードで構成されるネットワーク構造がある場合、1つのノードが活性化する状態の情報エントロピーをHとすると次の(3)式で表すことができる。 In the case of a network structure consisting of n nodes, the information entropy in the state in which one node is activated can be expressed by the following equation (3), where H1 is the information entropy of the state in which one node is activated.

Figure 0007595885000003
Figure 0007595885000003

ランダムな状態のネットワークと、n個のノードが活性化する情報エントロピーの差Iは、 The difference I1 in information entropy between a random network and the activation of n nodes is given by

=H(max)-H I 1 = H 1 (max) - H 1

で表される。情報エントロピーの差Iは、各ノードがランダムに等確率で活性化する場合とどれだけ離れているかを示し、換言すれば情報エントロピーHの集団がどれだけネットワーク化されているかを表している。 The difference in information entropy I1 indicates how far away each node is from the case where each node is randomly activated with equal probability, in other words, it indicates how well the group of information entropy H1 is networked.

差Iがゼロなるのは、「確率1で全てのノードが活性化する場合」と「確率1でノードが全く活性化しない場合」と「全てのノードの活性化確率が等しい場合」である。また、差Iが、最大になるのは活性化されるノードが固定された場合である。ノードが固定された場合とは、例えば、ノード間の関係が変化しない状態であり、多様性が低い状態を示す。以上が1つのノード活性化して1クリークが出現するネットワーク構造の例である。 The difference I1 is zero when "all nodes are activated with probability 1", "no nodes are activated with probability 1", and "all nodes have equal activation probability". The difference I1 is maximum when the activated node is fixed. When the node is fixed, for example, it is a state in which the relationship between nodes does not change, indicating a state of low diversity. The above is an example of a network structure in which one clique appears when one node is activated.

次に、2つのノードが活性化して関係性を有する2クリークのネットワーク構造について検討する。2つのノードが活性化して接続される確率pjqの総和kは、以下の(4)式で表される。 Next, consider a two-clique network structure in which two nodes are activated and have a relationship. The sum k2 of the probability pjq that two nodes are activated and connected is expressed by the following equation (4).

Figure 0007595885000004
Figure 0007595885000004

ただし、j、qは接続されるノードの識別子を示す。ノードが活性化する確率を算出した結果は、図9に示す出現確率データ25に格納される。 where j and q indicate the identifiers of the connected nodes. The result of calculating the probability that a node will be activated is stored in the occurrence probability data 25 shown in FIG. 9.

出現確率データ25は、複数の時系列ネットワークを用いて算出される。出現確率データ25を算出する時系列ネットワークの個数は、計測対象に応じてパラメータとして調整される。また、出現確率データ25を更新する時間間隔も、計測対象に応じてパラメータとして調整される。そのため、出現確率データ25は、計測対象に応じて最適と判断された一定の時間間隔毎に生成されて、1クリーク、2クリーク、3クリークのそれぞれについて、構成要素251と、確率252が設定される。例えば、図示のように6個のノードで集団が構成される場合には、1クリークの出現確率pは、pからpの6とおりである。また、2クリークの出現確率pjqは、p12からp56の15とおりである。また、3クリークの出現確率pjqrは、p123からp456の20とおりである。なお、j、q、rは接続されるノードの識別子を示す。 The occurrence probability data 25 is calculated using a plurality of time series networks. The number of time series networks that calculate the occurrence probability data 25 is adjusted as a parameter according to the measurement target. In addition, the time interval for updating the occurrence probability data 25 is also adjusted as a parameter according to the measurement target. Therefore, the occurrence probability data 25 is generated at a certain time interval determined to be optimal according to the measurement target, and components 251 and probabilities 252 are set for each of 1 clique, 2 cliques, and 3 cliques. For example, when a group is composed of 6 nodes as shown in the figure, the occurrence probability p j of 1 clique is 6, from p 1 to p 6. In addition, the occurrence probability p jq of 2 cliques is 15, from p 12 to p 56. In addition, the occurrence probability p jqr of 3 cliques is 20, from p 123 to p 456. In addition, j, q, and r indicate the identifiers of the connected nodes.

活性化した2つのノードj、qがランダムに等確率で接続される状態(2クリーク)の情報エントロピーをH(max)は最大値となり以下の(5)式で表される。 The information entropy of a state (2-clique) in which two activated nodes j and q are randomly connected with equal probability is maximum value H 2 (max) and is expressed by the following formula (5).

Figure 0007595885000005
Figure 0007595885000005

ただし、Nは接続されるノードの組み合わせの数を示す。n個のノードで構成されるネットワーク構造がある場合、2つのノードが接続される状態の情報エントロピーをHとすると次の(6)式で表すことができる。 Here, N indicates the number of combinations of connected nodes. When there is a network structure consisting of n nodes, the information entropy of the state in which two nodes are connected can be expressed by the following formula (6), where H2 is the information entropy of the state in which two nodes are connected.

Figure 0007595885000006
Figure 0007595885000006

2つのノードj、qがランダムに等確率で接続される状態のネットワークの情報エントロピーH2(max)と、2つのノードが接続される情報エントロピーの差Iは、 The difference I2 between the information entropy H2(max) of a network in which two nodes j and q are randomly connected with equal probability and the information entropy I2 when the two nodes are connected is given by

=H(max)-H I 2 = H 2 (max) - H 2

で表される。情報エントロピーの差Iは、集団内の2クリークがランダムに等確率で接続される状態とどれだけ離れているか、すなわちどれだけ組織化されているかを表す。 The difference in information entropy I2 indicates how far the two cliques in a population are from a state where they are randomly connected with equal probability, that is, how organized they are.

情報エントロピーの差Iがゼロになるのは、「確率1で全てのノードが接続される場合」と「確率1でノードが全くつながらない場合」と「全てのパスの出現確率が等しい場合」である。また、差Iが最大になるのは、ネットワーク構造が固定された場合である。 The difference I2 in information entropy becomes zero when "all nodes are connected with probability 1", "no nodes are connected with probability 1", and "all paths have the same probability of appearing". The difference I2 becomes maximum when the network structure is fixed.

次に、3つのノードが活性化して関係性を有する3クリークのネットワーク構造について検討する。3つのノードが活性化して接続される確率pjqrの総和kは、以下の(7)式で表される。 Next, consider a 3-clique network structure in which three nodes are activated and have a relationship. The sum k3 of the probabilities pjqr that three nodes are activated and connected is expressed by the following equation (7).

Figure 0007595885000007
Figure 0007595885000007

ただし、j、q、rは接続されるノードの識別子を示す。 活性化した3つのノードj、q、rがランダムに等確率で接続される状態(3クリーク)の情報エントロピーをH(max)は以下の(8)式で表される。 Here, j, q, and r indicate the identifiers of the connected nodes. The information entropy H 3 (max) of a state in which three activated nodes j, q, and r are randomly connected with equal probability (3-clique) is expressed by the following equation (8).

Figure 0007595885000008
Figure 0007595885000008

n個のノードで構成されるネットワーク構造がある場合、3つのノードj、q、rが接続される状態の情報エントロピーをHとすると次の(9)式で表すことができる。 In the case of a network structure consisting of n nodes, the information entropy in the state in which three nodes j, q, and r are connected can be expressed by the following equation (9), where H3 is the information entropy.

Figure 0007595885000009
Figure 0007595885000009

3つのノードj、q、rがランダムに等確率で接続される状態のネットワークの情報エントロピーH(max)と、2つのノードが接続される情報エントロピーHの差Iは、 The difference I3 between the information entropy H3 (max) of a network in which three nodes j, q, and r are randomly connected with equal probability and the information entropy H3 when two nodes are connected is given by

=H(max)-H I 3 = H 3 (max) - H 3

で表される。情報エントロピーの差Iは、集団内の3クリークがランダムに等確率で接続される状態とどれだけ離れているか、すなわちどれだけ組織化されているかを表す。 The difference in information entropy I3 represents how far the 3 cliques in the population are from a state where they are randomly connected with equal probability, that is, how organized they are.

上記2クリークと同様に、差Iがゼロなるのは、「確率1で全ての3クリークが出現する場合」と「確率1で3クリークが全く出現しない場合」と「全ての3クリークの出現確率が等しい場合」である。また、差Iが最大になるのは、ネットワーク構造が固定された場合である。 As with the above 2-clique case, the difference I3 is zero when "all 3-cliques appear with probability 1", "no 3-cliques appear with probability 1", and "all 3-cliques have equal appearance probability". Also, the difference I3 is maximum when the network structure is fixed.

以上のように、ランダムな状態のネットワークを基準にしたエントロピーの差を集団の意識を示す指標として用いることができる。本実施例では、クリークの数をiとして、ランダムな状態の情報エントロピーH(max)と情報エントロピーHの比率を用いて、集団意識指標Wを以下の(10)式で定義する。 As described above, the difference in entropy based on the network in a random state can be used as an index of collective consciousness. In this embodiment, the collective consciousness index W is defined by the following formula (10) using the ratio of the information entropy H i (max) in the random state to the information entropy H i , where i is the number of cliques.

Figure 0007595885000010
Figure 0007595885000010

例えば、スポーツにおいて、チーム内のネットワークは完全結合に近づこうとするが、対戦チームがいるために実現できない。対戦相手も同様であり、完全結合に近づこうとするため、全くつながらない状態へのプレッシャーが常にある。ネットワーク構造を固定せず変化させて対応するため、集団意識指標Wのエントロピーの比率の要素は0にも1にもならない状態を遷移する。このような状態を集団に意識があると定義する。また、集団意識指標Wの出現確率総和kの値は大きい方が集団の活性度は高くなる。 For example, in sports, the network within a team tries to approach perfect connection, but cannot be realized because of the presence of an opposing team. The opponent also tries to approach perfect connection, so there is always pressure to be completely unconnected. Since the network structure is not fixed but changed to respond, the element of the entropy ratio of the group consciousness index W transitions between states that are neither 0 nor 1. Such a state is defined as the group being conscious. In addition, the larger the value of the total probability of occurrence k i of the group consciousness index W, the higher the activity of the group.

なお、上記ではクリークの数を示すi=1~3の例を示したが、クリークの数iは4以上であってもよい。 Note that in the above example, i = 1 to 3 indicates the number of cliques, but the number of cliques i may be 4 or more.

<集団意識分析処理>
図10は、集団意識分析部13で行われる処理の一例を示すフローチャートである。集団意識分析部13は、ネットワーク分析部12が生成した同期ネットワーク時系列データ24を取得する(S211)。
<Collective Consciousness Analysis Processing>
10 is a flow chart showing an example of processing carried out by the collective consciousness analysis unit 13. The collective consciousness analysis unit 13 acquires the synchronous network time series data 24 generated by the network analysis unit 12 (S211).

集団意識分析部13は、同期ネットワーク時系列データ24から所定数(i)のクリークを抽出して各クリークの出現確率pを算出し、出現確率データ25を指定された時間間隔毎に生成する(S212)。 The collective consciousness analyzer 13 extracts a prescribed number (i) of cliques from the synchronous network time series data 24, calculates the occurrence probability pj of each clique, and generates occurrence probability data 25 for each specified time interval (S212).

集団意識分析部13は、出現確率データ25から所定のクリーク数毎に出現確率pの総和を算出して、出現確率総和kを指定された時間間隔毎に算出する(S213)。クリーク数が1であれば上記(1)式で出現確率総和kを算出し、クリーク数が2であれば上記(4)式で出現確率総和kを算出し、クリーク数が3であれば上記(7)式で出現確率総和kを算出する。 The collective consciousness analyzer 13 calculates the sum of occurrence probabilities pj for each predetermined number of cliques from the occurrence probability data 25, and calculates the occurrence probability sum ki for each specified time interval (S213). If the number of cliques is 1, the occurrence probability sum k1 is calculated using the above formula (1), if the number of cliques is 2, the occurrence probability sum k2 is calculated using the above formula (4), and if the number of cliques is 3, the occurrence probability sum k3 is calculated using the above formula (7).

次に、集団意識分析部13は、各クリーク数i毎の出現確率総和kから指定された時間間隔毎の情報エントロピーHを算出してエントロピーデータ30に格納する(S221)。エントロピーデータ30には、クリークの種別(数)i毎に指定された時間間隔毎の状態の情報エントロピーHが格納される。 Next, the collective consciousness analyzer 13 calculates the information entropy H i for each specified time interval from the total occurrence probability k i for each number of cliques i, and stores this in the entropy data 30 (S221). The entropy data 30 stores the information entropy H i of the state for each time interval specified for each type (number) of cliques i.

クリークの数が1の場合には、上記(3)式で情報エントロピーHを算出し、クリークの数が2の場合には、上記(6)式で情報エントロピーHを算出し、クリークの数が3の場合には、上記(9)式で情報エントロピーHを算出する。 When the number of cliques is 1, the information entropy H1 is calculated using the above formula (3). When the number of cliques is 2, the information entropy H2 is calculated using the above formula (6). When the number of cliques is 3, the information entropy H3 is calculated using the above formula (9).

また、集団意識分析部13は、各クリーク数(i)毎にランダムな状態のネットワークの情報エントロピーH(max)を算出しておく。クリークの数が1の場合には、上記(2)式でランダムな状態の情報エントロピーH(max)を算出し、クリークの数が2の場合には、上記(5)式でランダムな状態の情報エントロピーH(max)を算出し、クリークの数が3の場合には、上記(8)式でランダムな状態の情報エントロピーH(max)を算出しておく。 Furthermore, the collective consciousness analysis unit 13 calculates the information entropy H i (max) of the network in a random state for each number of cliques (i). When the number of cliques is 1, the information entropy H 1 (max) of the random state is calculated using the above formula (2), when the number of cliques is 2, the information entropy H 2 (max) of the random state is calculated using the above formula (5), and when the number of cliques is 3, the information entropy H 3 (max) of the random state is calculated using the above formula (8).

集団意識分析部13は、ランダムな状態のネットワークの情報エントロピーH(max)と、指定された時間間隔毎の状態の情報エントロピーHの比率H/H(max)の比率を1から差し引いた値(1-H/H(max))を多様性を表す指標(以下、多様性指標)として指定された時間間隔毎に算出する(S222)。 The collective consciousness analysis unit 13 calculates an index of diversity (hereinafter, diversity index) for each specified time interval by subtracting from 1 the ratio H i /H i (max) of the information entropy H i (max) of the network in a random state and the information entropy H i for each specified time interval (1-H i /H i (max)) (S222).

集団意識分析部13は、クリークの種別i毎に、指定された時間間隔毎の出現確率総和kと多様性指標のペアを集団意識指標Wとして、2次元空間にプロットしてプロット図を生成して集団意識グラフ40に格納する(S23)。生成されたプロット図は表示部14によって、入出力装置56のディスプレイに表示される。なお、サーバ5はネットワーク4を介して接続された他の計算機にプロット図を送信して表示させるようにしてもよい。 The collective consciousness analysis unit 13 plots a pair of the total occurrence probability k i for each specified time interval and the diversity index for each clique type i as a collective consciousness index W in a two-dimensional space to generate a plot diagram and stores it in the collective consciousness graph 40 (S23). The generated plot diagram is displayed on the display of the input/output device 56 by the display unit 14. The server 5 may transmit the plot diagram to another computer connected via the network 4 to display it.

上記処理によって、同期ネットワーク時系列データ24から算出されたクリークの種別i毎の状態の情報エントロピーHとランダムな状態のネットワークの情報エントロピーH(max)の比率に基づいて指定された時間間隔毎に多様性指標(index of diversity)として算出され、また、指定された時間間隔毎のクリークの出現確率総和kが活性度(activity)として算出され、指定された時間間隔毎の多様性指標と活性度のペアが集団意識指標Wとして生成される。 Through the above processing, an index of diversity is calculated for each specified time interval based on the ratio of the information entropy H i of the state of each type i of clique calculated from the synchronous network time series data 24 to the information entropy H i (max) of the network in a random state, and the sum k i of the occurrence probability of cliques for each specified time interval is calculated as activity, and a pair of the diversity index and activity for each specified time interval is generated as a collective consciousness index W.

そして、集団意識分析部13が、指定された時間間隔毎の活性度と多様性指標のペアを2次元空間にプロットすることで、集団の意識を示すプロット図が生成される。 Then, the group consciousness analysis unit 13 plots pairs of activity and diversity index for each specified time interval in two-dimensional space to generate a plot diagram showing the consciousness of the group.

なお、複数のクリーク数についてプロット図を生成する場合、上記ステップS211~S23の処理を並列的に実行してもよいし、あるいは、クリーク数毎に順次実行してもよい。 When generating plot diagrams for multiple clique numbers, the processes in steps S211 to S23 above may be performed in parallel, or may be performed sequentially for each clique number.

<プロット図>
図11は、集団の意識を示すプロット図400である。プロット図400は、縦軸に多様性指標(1-H/H(max))、横軸に活性度(出現確率総和k)を同期ネットワーク時系列データ24の時系列でプロットしたグラフとなる。
<Plot diagram>
11 is a plot diagram 400 showing the consciousness of a group. The plot diagram 400 is a graph in which the diversity index (1-H i /H i (max)) is plotted on the vertical axis and the activity level (sum of occurrence probability k i ) is plotted on the horizontal axis in the time series of the synchronous network time series data 24.

縦軸方向の特性は、多様性指標が1に近付くほど出現するクリークが固定される。一方、多様性指標が0に近付くほどクリークの出現確率が等しくなる。横軸方向の特性は、活性度(出現確率総和k)が0に近付くほど集団の活動(コミュニケーション)は低調となり、活性度が増大するにつれて集団の活動は活発となる。なお、本実施例では、体動の同調を無意識のコミュニケーションとして扱う。 As for the characteristics along the vertical axis, the closer the diversity index is to 1, the more fixed the cliques that appear. On the other hand, as the diversity index is closer to 0, the probability of cliques appearing becomes equal. As for the characteristics along the horizontal axis, the closer the activity level (total occurrence probability k i ) is to 0, the lower the group activity (communication), and as the activity level increases, the group activity becomes more active. In this embodiment, synchronization of body movements is treated as unconscious communication.

プロット図400の領域毎の特性は次のようになる。多様性指標が1に近く、活性度が0に近い領域401は、特定の個体60が活発か、全ての個体60が不活発な状態であり、集団内の活動(コミュニケーション)は低調で、個体60間の関係の多様性は低い。 The characteristics of each region of the plot 400 are as follows. In the region 401 where the diversity index is close to 1 and the activity level is close to 0, certain individuals 60 are active or all of the individuals 60 are inactive, activity (communication) within the group is low, and the diversity of relationships between the individuals 60 is low.

多様性指標が1に近く、活性度が大きい領域402は、全ての個体60が活発であり、集団内の活動(コミュニケーション)は活発であるが、個体60間の関係の多様性は低い。 In the region 402 where the diversity index is close to 1 and the activity level is high, all the individuals 60 are active and activity (communication) within the group is vigorous, but the diversity of the relationships between the individuals 60 is low.

多様性指標が0に近く、活性度も0に近い領域403は、特定の個体60が活発か、全ての個体60が不活発な状態であり、集団内の活動(コミュニケーション)は低調であるが、個体60間の関係の多様性は高い。 In the region 403 where the diversity index is close to 0 and the activity level is also close to 0, certain individuals 60 are active or all individuals 60 are inactive, and activity (communication) within the group is low, but the diversity of relationships between the individuals 60 is high.

多様性指標が0に近く、活性度が大きい領域404は、全ての個体60が活発であり、集団内の活動(コミュニケーション)は活発であり、個体60間の関係の多様性も高い。 In the region 404 where the diversity index is close to 0 and the activity level is high, all the individuals 60 are active, activity (communication) within the group is vigorous, and the relationships between the individuals 60 are highly diverse.

図12は、集団の意識を示すプロット図400である。図11に示した領域401~404の特性から、意識を持つ集団についてプロット図400を作成すると、図示の領域410に値がプロットされることが多い。 Figure 12 is a plot diagram 400 showing the consciousness of a group. Based on the characteristics of areas 401-404 shown in Figure 11, when plot diagram 400 is created for a conscious group, values are often plotted in area 410 shown.

これは、図12において、領域401と領域404に跨がる領域であり、全体の個体60が不活発かつ多様性が低い状態(領域401)と、全体の個体60が活発かつ多様性が高い状態(領域404)の間でプロットされる位置が時系列で変化する。 In Figure 12, this is an area that spans areas 401 and 404, and the plotted position changes over time between a state in which all individuals 60 are inactive and have low diversity (area 401) and a state in which all individuals 60 are active and have high diversity (area 404).

図13は、運動分野の集団を分析したプロット図400である。図示の例は、運動を行う2つのチームの個体60の集団の意識を時系列で示す3クリークのプロット図400である。 Figure 13 is a plot 400 of a population analysis of an athletic field. The example shown is a three-clique plot 400 showing the population consciousness of two athletic teams of individuals 60 over time.

チームで活動するスポーツにおいては、「対戦チームに押されると、組織的な動きが単調になる」と言われるが、図示の例においても劣勢のBチームが図中左上方の領域 、すなわち図11の領域401に値が集まってしまい、全員が不活発でチーム内のコミュニケーション(多様性)は低調であることが可視化されている。対戦チームに押されている状況では、チーム内の情報伝達を維持するために、ネットワーク構造を単調にせざるを得ないと考えられる。 In team sports, it is said that "when one team is pushed back by the opposing team, organizational movements become monotonous." In the example shown, the values of the underdog team B are concentrated in the upper left area of the figure, i.e., area 401 in Figure 11, visualizing that all members are inactive and communication (diversity) within the team is low. When a team is being pushed back by the opposing team, it is thought that the network structure has no choice but to become monotonous in order to maintain information transmission within the team.

なお、上記では、3クリークのプロット図400の一例を示したが、2クリークのプロット図についても同様の傾向が見られ、集団の意識を時系列で可視化することが可能となる。 Note that, while an example of a plot diagram 400 with three cliques was shown above, a similar trend can be seen in a plot diagram with two cliques, making it possible to visualize the consciousness of a group over time.

以上のように、本実施例では完全結合部分ネットワーク(=クリーク)毎に出現確率総和kと、情報エントロピーHを指定された時間間隔毎に算出して集団意識指標Wのペアとすることで、分析対象の集団がランダムなネットワークからどの程度離れているかを定量化することが可能となる。 As described above, in this embodiment, by calculating the total occurrence probability k i and the information entropy H i for each completely connected partial network (=clique) at specified time intervals and pairing them with the collective consciousness index W, it becomes possible to quantify how far the group being analyzed is from a random network.

そして、集団意識分析部13が、クリークの種別i毎に2次元平面に集団意識指標Wをプロットすることで、グラフの横軸に活性度(=集団の温度)と縦軸にネットワーク構造の複雑さ(=多様性)を表すことが可能となる。 Then, the group consciousness analysis unit 13 plots the group consciousness index W for each clique type i on a two-dimensional plane, making it possible to represent the activity level (= group temperature) on the horizontal axis of the graph and the complexity of the network structure (= diversity) on the vertical axis.

図14は、実施例2を示し、教育分野に適用したネットワーク分析システムの一例を示す図である。前記実施例1では、体動の同期性などの無意識的なコミュニケーションに集団意識指標Wを適用した例を示した。実施例2では、対面や会話などの意識的なコミュニケーションに集団意識指標Wを適用した例を示す。 Figure 14 shows Example 2, which is a diagram showing an example of a network analysis system applied to the field of education. Example 1 shows an example in which the group consciousness index W is applied to unconscious communication such as synchrony of body movements. Example 2 shows an example in which the group consciousness index W is applied to conscious communication such as face-to-face communication and conversation.

実施例2では、前記実施例1のセンシング装置1に赤外線通信部36を加えたセンシング装置1Aを個体60に装着させて、個体60間の対面(面会)を検出してサーバ5へ送信してセンサデータ22に格納する。 In Example 2, a sensing device 1A, which is the sensing device 1 of Example 1 with an infrared communication unit 36 added thereto, is attached to an individual 60, and face-to-face meetings (meetings) between individuals 60 are detected and transmitted to the server 5 for storage in the sensor data 22.

サーバ5では、ネットワーク分析部12がセンサデータ22から対面した個体60の対面マトリクス23を指定された時間間隔毎に生成し、対面マトリクス23からコミュニケーションネットワーク時系列データ24Aを生成する。 In the server 5, the network analysis unit 12 generates a meeting matrix 23 of the individuals 60 who have met from the sensor data 22 for each specified time interval, and generates communication network time series data 24A from the meeting matrix 23.

サーバ5の集団意識指標Wは、前記実施例1と同様にして、コミュニケーションネットワーク時系列データ24Aからクリーク数毎に多様性指標と活性度のペアからなる集団意識指標Wを算出して、プロット図を生成する。 The server 5 calculates the group consciousness index W consisting of a pair of a diversity index and activity level for each number of cliques from the communication network time series data 24A in the same manner as in Example 1, and generates a plot diagram.

本実施例では、ネットワーク分析部12が前記実施例1の同期ネットワーク時系列データ24に代わって対面マトリクス23からコミュニケーションネットワーク時系列データ24Aを生成する点が相違し、その他の構成は前記実施例1と同様である。 In this embodiment, the network analysis unit 12 generates communication network time series data 24A from a meeting matrix 23 instead of the synchronization network time series data 24 of the first embodiment, but the other configurations are the same as those of the first embodiment.

センサデータ22には、前記実施例1の内容に加えて赤外線通信部36が検出した対面者(個体60)のIDが加えられる。体動周波数の算出などは前記実施例1と同様である。 In addition to the contents of Example 1, the sensor data 22 includes the ID of the person (individual 60) detected by the infrared communication unit 36. Calculation of the body movement frequency is the same as in Example 1.

図15、図16は、時刻T1、T2の対面マトリクス23とコミュニケーションネットワーク時系列データ24Aの関係の一例を示す図である。 Figures 15 and 16 show an example of the relationship between the meeting matrix 23 and the communication network time series data 24A at times T1 and T2.

図15、図16の対面マトリクス23は、ID231とID232が集団を構成する個体60の識別子(ユーザID)を示し、各個体60の体動周波数が格納される。ネットワーク分析部12は、体動周波数が所定の閾値(例えば、2Hz)以上の個体60は発話状態(活性化)であると判定することができる。 In the meeting matrix 23 in Figures 15 and 16, ID231 and ID232 indicate the identifiers (user IDs) of the individuals 60 that make up the group, and the body movement frequency of each individual 60 is stored. The network analysis unit 12 can determine that an individual 60 whose body movement frequency is equal to or greater than a predetermined threshold value (e.g., 2 Hz) is in a speaking state (activated).

図15の時刻T1では、ユーザID=1の個体60が発話状態であり、対面状態のユーザID=2、4と会話しており、ユーザID=4はユーザID=2へ発話している状態を示している。 At time T1 in FIG. 15, individual 60 with user ID=1 is in a speaking state, conversing with users ID=2 and 4 in a face-to-face state, and user ID=4 is speaking to user ID=2.

図16の時刻T2では、ユーザID=1の個体60が発話状態であり、対面状態のユーザID=2、5と会話しており、ユーザID=5はユーザID=4へ発話している状態を示している。 At time T2 in FIG. 16, individual 60 with user ID=1 is in a speaking state, conversing with users ID=2 and 5 in a face-to-face state, and user ID=5 is speaking to user ID=4.

ネットワーク分析部12は、上記のような対面マトリクス23からコミュニケーションネットワーク時系列データ24Aを指定された時間間隔毎に生成する。なお、コミュニケーションネットワーク時系列データ24Aの生成については上記に限定されるものではなく、公知又は周知の技術を適用すればよい。例えば、前記特許文献2に開示されるように、ばねモデルによって、各個体60をノードとして対面時間をノード間の引力としてコミュニケーションネットワーク時系列データ24Aを作成することができる。 The network analysis unit 12 generates communication network time series data 24A for each specified time interval from the above-mentioned meeting matrix 23. Note that the generation of the communication network time series data 24A is not limited to the above, and any publicly known or well-known technology may be applied. For example, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, the communication network time series data 24A can be created using a spring model, with each individual 60 as a node and the meeting time as the attractive force between the nodes.

図17は、教育運動分野の集団を分析したプロット図400である。図示の例は、グループ学習を行う2つのグループの個体60の集団の意識を時系列で示す1クリークのプロット図400である。 Figure 17 is a plot 400 of a group analysis in the field of educational activities. The example shown is a plot 400 of one clique that shows the collective consciousness of two groups of individuals 60 engaged in group learning over time.

図示の例は、AグループとBグループの2つがグループ学習を行った結果を示すプロット図である。Aグループはプロット図400の中央から右側に分布しており、常に意識的なグループ活動ができている。 The illustrated example is a plot diagram showing the results of group learning by two groups, Group A and Group B. Group A is distributed from the center to the right side of the plot diagram 400, and is always able to engage in conscious group activities.

これに対して、Bグループでは一時的にプロット図400の右側に分布するが、大半がプロット図400の左側の下部に分布するため、意識的なグループ活動が一時的であることが可視化される。 In contrast, Group B is distributed temporarily to the right side of plot 400, but the majority of the group is distributed in the lower left part of plot 400, making it visible that the conscious group activity is temporary.

以上のように、実施例2によれば、対面や会話などの意識的なコミュニケーションに集団意識指標Wを適用することで、集団の意識を定量化して可視化することが可能となり、集団のマネージメントなどに反映することができる。 As described above, according to Example 2, by applying the group consciousness index W to conscious communication such as face-to-face meetings and conversations, it becomes possible to quantify and visualize the consciousness of a group, which can be reflected in group management, etc.

<結び>
以上のように、上記実施例1、2のネットワーク分析システムは以下のような構成とすることができる。
<Conclusion>
As described above, the network analysis systems of the first and second embodiments can be configured as follows.

(1)プロセッサ(CPU51)とメモリ(54)を含む計算機(サーバ5)が集団における個体(60)間のネットワークを分析するネットワーク分析方法であって、前記計算機(5)が、集団を構成する個体(60)の活動に関する時系列の情報を収集してセンサデータ(22)に格納するセンシングデータ収集ステップ(情報入力部53)と、前記計算機(5)が、前記センサデータ(22)から活性化された前記個体(60)をクリークとして抽出し、前記クリークで構成されるネットワーク(同期ネットワーク時系列データ24)を時系列で生成するネットワーク分析ステップ(ネットワーク分析部12)と、前記計算機(5)が、前記クリークの出現確率の総和kと前記クリークの情報エントロピーHを算出して、前記集団の活性度と前記集団の多様性を示す指標を集団意識指標(W)として算出する集団意識分析ステップ(集団意識分析部13)と、を含むことを特徴とするネットワーク分析方法。 (1) A network analysis method in which a computer (server 5) including a processor (CPU 51) and a memory (54) analyzes a network between individuals (60) in a population, the network analysis method comprising the steps of: a sensing data collection step (information input unit 53) in which the computer (5) collects time-series information on the activities of the individuals (60) constituting the population and stores the information in sensor data (22); a network analysis step (network analysis unit 12) in which the computer (5) extracts activated individuals (60) from the sensor data (22) as cliques and generates a network (synchronous network time-series data 24) composed of the cliques in time series; and a group consciousness analysis step (group consciousness analysis unit 13) in which the computer (5) calculates a sum k i of the occurrence probability of the cliques and an information entropy H i of the cliques, and calculates an index indicating the activity level of the population and the diversity of the population as a group consciousness index (W).

上記構成により、集団の活性度と集団の多様性を示す指標を集団意識指標Wとして定量化することにより、目的を持って活動している集団のネットワーク構造の時系列的な変化を可視化することが可能となって、集団の意識を容易に把握することが可能となる。 With the above configuration, by quantifying the index showing the activity level and diversity of a group as the group consciousness index W, it becomes possible to visualize the time-series changes in the network structure of a group that is active with a purpose, and it becomes possible to easily grasp the consciousness of the group.

(2)上記(1)に記載のネットワーク分析方法であって、前記集団意識分析ステップ(13)は、指定された時間間隔毎に前記クリークの出現確率(pj)の総和(k)を個体の活性度として算出するステップと、前記個体(60)がランダムな状態のネットワークの情報エントロピーを第1の情報エントロピー(H(max))として算出するステップと、前記所定の時刻毎に前記個体(60)のネットワークの情報エントロピーを第2の情報エントロピー(H)として算出するステップと、前記第1の情報エントロピー(H(max))と前記第2の情報エントロピー(H)の比率に基づく値を多様性指標として各時刻毎に算出するステップと、前記活性度と前記多様性指標のペアを指定された時間間隔毎の集団意識指標(W)として算出するステップと、を含むことを特徴とするネットワーク分析方法。 (2) The network analysis method according to (1) above, wherein the group consciousness analysis step (13) includes the steps of: calculating a sum (k i ) of the occurrence probabilities (pj) of the cliques for each specified time interval as an activity level of the individual; calculating an information entropy of the network in which the individual (60) is in a random state as a first information entropy (H i (max)); calculating an information entropy of the network of the individual (60) for each specified time as a second information entropy (H i ); calculating a value based on a ratio between the first information entropy (H i (max)) and the second information entropy (H i ) as a diversity index for each time; and calculating a pair of the activity level and the diversity index as a group consciousness index (W) for each specified time interval.

上記構成により、目的を持って行動している集団のネットワーク構造が、均一にランダムに結合するネットワークとどの程度異なるかを定量化した値を集団意識指標Wとして算出することができる。 The above configuration makes it possible to calculate the collective consciousness index W, which is a value that quantifies the extent to which the network structure of a group acting with a purpose differs from a network with uniform random connections.

(3)上記(2)に記載のネットワーク分析方法であって、前記計算機(5)が、前記集団意識指標(W)を可視化する可視化ステップ(表示部14)をさらに含み、前記集団意識分析ステップ(13)は、前記指定された時間間隔毎の集団意識指標(W)を所定の空間にプロットしたプロット図(400)を生成するステップをさらに含み、前記可視化ステップ(14)は、前記プロット図(400)を出力することを特徴とするネットワーク分析方法。 (3) The network analysis method described in (2) above, wherein the computer (5) further includes a visualization step (display unit 14) for visualizing the collective consciousness index (W), the collective consciousness analysis step (13) further includes a step of generating a plot diagram (400) in which the collective consciousness index (W) for each specified time interval is plotted in a predetermined space, and the visualization step (14) outputs the plot diagram (400).

上記構成により、活性度と多様性指標のペアがプロットされたプロット図によって、集団の活性度と多様性からなる意識がどのように変化したのかを容易に把握することが可能となる。 The above configuration makes it possible to easily grasp how consciousness, which is made up of the activity level and diversity of a group, has changed by plotting pairs of activity level and diversity index.

(4)上記(1)に記載のネットワーク分析方法であって、前記集団意識分析ステップ(13)は、前記クリークの数(i)毎に前記集団意識指標(W)を算出することを特徴とするネットワーク分析方法。 (4) The network analysis method according to (1) above, wherein the group consciousness analysis step (13) calculates the group consciousness index (W) for each number (i) of cliques.

上記構成により、分析対象の集団の特性に応じてプロット図400のクリーク数(i)を選択することで、集団意識指標Wを容易に把握することができる。例えば、サッカーやラグビー等の集団で行うスポーツでは、2クリークや3クリークのプロット図400によって集団意識指標Wを容易に把握することができる。また、教育分野やビジネス分野では、1クリークや2クリークのプロット図400によって集団意識指標Wを容易に把握することができる。 With the above configuration, the group consciousness index W can be easily understood by selecting the number of cliques (i) in the plot diagram 400 according to the characteristics of the group being analyzed. For example, in group sports such as soccer or rugby, the group consciousness index W can be easily understood by a plot diagram 400 with two or three cliques. Also, in the fields of education and business, the group consciousness index W can be easily understood by a plot diagram 400 with one or two cliques.

(5)上記(2)に記載のネットワーク分析方法であって、前記集団意識分析ステップ(13)は、1-第2の情報エントロピー(H)/第1の情報エントロピー(H(max))、を前記多様性指標として指定された時間間隔毎に算出することを特徴とするネットワーク分析方法。 (5) The network analysis method according to (2) above, wherein the group consciousness analysis step (13) calculates 1-second information entropy (H i )/first information entropy (H i (max)) for each time interval designated as the diversity index.

上記構成により、均一にランダムに結合するネットワークの情報エントロピー(H/H(max))と、所定の目的を持って行動している集団のネットワーク分の情報エントロピーHから集団の多様性(構造)を示す指標を算出することが可能となる。 With the above configuration, it is possible to calculate an index showing the diversity (structure) of a group from the information entropy (H i /H i (max)) of a network with uniform random connections and the information entropy H i of the network portion of a group acting with a specific purpose.

(6)上記(1)に記載のネットワーク分析方法であって、前記センシングデータ収集ステップ(53)は、前記個体(60)の活動に関する時系列の情報として前記個体(60)の加速度データを含むセンサデータ(22)を収集し、前記ネットワーク分析ステップ(12)は、前記加速度データから個体(60)間の関係性を算出して前記クリークで構成されるネットワーク(24)を時系列で生成することを特徴とするネットワーク分析方法。 (6) The network analysis method described in (1) above, wherein the sensing data collection step (53) collects sensor data (22) including acceleration data of the individuals (60) as time-series information on the activity of the individuals (60), and the network analysis step (12) calculates the relationships between the individuals (60) from the acceleration data to generate a network (24) composed of the cliques in time series.

上記構成により、スポーツ分野等の集団を分析する際には加速度データに基づいて同期ネットワーク時系列データ24を生成することで、集団の活動内容に応じた集団意識指標Wを算出することができる。 With the above configuration, when analyzing a group in a sports field or the like, it is possible to generate synchronous network time series data 24 based on acceleration data, and calculate a group consciousness index W according to the group's activities.

(7)上記(1)に記載のネットワーク分析方法であって、前記センシングデータ収集ステップ(53)は、前記個体(60)の活動に関する時系列の情報として前記個体(60)間の対面情報を含むセンサデータ(22)を収集し、前記ネットワーク分析ステップ(12)は、前記対面情報から個体間の関係性(対面マトリクス23)を算出して前記クリークで構成されるネットワーク(コミュニケーションネットワーク時系列データ24A)を時系列で生成することを特徴とするネットワーク分析方法。 (7) The network analysis method described in (1) above, wherein the sensing data collection step (53) collects sensor data (22) including face-to-face information between the individuals (60) as time-series information on the activities of the individuals (60), and the network analysis step (12) calculates the relationships between the individuals (face-to-face matrix 23) from the face-to-face information to generate a network (communication network time-series data 24A) composed of the cliques in time series.

上記構成により、教育やビジネス分野等の集団を分析する際には対面情報に基づいてコミュニケーションネットワーク時系列データ24Aを生成することで、集団の活動内容に応じた集団意識指標Wを算出することができる。 With the above configuration, when analyzing groups in fields such as education and business, communication network time series data 24A can be generated based on face-to-face information, making it possible to calculate a group consciousness index W according to the group's activities.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記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記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を含むものに限定されるものではない。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ることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。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、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modified examples. For example, the above-described embodiments are described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to including all of the configurations described. It is also possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, the addition, deletion, or replacement of part of the configuration of each embodiment with other configurations can be applied alone or in combination.

また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、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い。また、上記の各構成、及び機能等は、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。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、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 The above configurations, functions, processing units, and processing means may be realized in part or in whole in hardware, for example by designing them as integrated circuits. The above configurations and functions may be realized in software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information on the programs, tables, files, etc. that realize each function may be stored in a memory, a recording device such as a hard disk or SSD (Solid State Drive), or 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、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In addition, the control lines and information lines shown are those considered necessary for the explanation, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In reality, it can be assumed that almost all components are interconnected.

1 センシング装置
5 サーバ
10 解析部
11 特徴量算出部
12 ネットワーク分析部
13 集団意識分析部
14 表示部
21 特徴量情報
22 センサデータ
24 同期ネットワーク時系列データ
25 出現確率データ
30 エントロピーデータ
40 集団意識グラフ
51 CPU
52 メモリ
55 補助記憶装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 Sensing device 5 Server 10 Analysis unit 11 Feature amount calculation unit 12 Network analysis unit 13 Collective consciousness analysis unit 14 Display unit 21 Feature amount information 22 Sensor data 24 Synchronous network time series data 25 Occurrence probability data 30 Entropy data 40 Collective consciousness graph 51 CPU
52 Memory 55 Auxiliary storage device

Claims (15)

プロセッサとメモリを含む計算機が集団における個体間のネットワークを分析するネットワーク分析方法であって、
前記計算機が、集団を構成する個体の活動に関する時系列の情報を収集してセンサデータに格納するセンシングデータ収集ステップと、
前記計算機が、前記センサデータから活性化された前記個体をクリークとして抽出し、前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成するネットワーク分析ステップと、
前記計算機が、前記クリークの出現確率と前記クリークの情報エントロピーを算出して、前記集団の活性度と前記集団の多様性を示す指標を集団意識指標として算出する集団意識分析ステップと、を含むことを特徴とするネットワーク分析方法。
A network analysis method in which a computer including a processor and a memory analyzes a network between individuals in a population, comprising:
a sensing data collection step in which the computer collects time-series information on the activities of individuals constituting the population and stores the information in sensor data;
a network analysis step in which the computer extracts the individuals activated from the sensor data as cliques and generates a network composed of the cliques in a time series;
and a group consciousness analysis step in which the computer calculates the occurrence probability of the clique and the information entropy of the clique, and calculates an index indicating the activity of the group and the diversity of the group as a group consciousness index.
請求項1に記載のネットワーク分析方法であって、
前記集団意識分析ステップは、
指定された時間間隔毎に前記クリークの出現確率の総和を個体の活性度として算出するステップと、
前記個体がランダムな状態のネットワークの情報エントロピーを第1の情報エントロピーとして算出するステップと、
前記指定された時間間隔毎に前記個体のネットワークの情報エントロピーを第2の情報エントロピーとして算出するステップと、
前記第1の情報エントロピーと前記第2の情報エントロピーの比率に基づく値を多様性指標として指定された時間間隔毎に算出するステップと、
前記活性度と前記多様性指標のペアを指定された時間間隔毎の集団意識指標として算出するステップと、
を含むことを特徴とするネットワーク分析方法。
2. The network analysis method of claim 1, comprising:
The collective consciousness analysis step includes:
calculating the sum of the occurrence probabilities of the cliques for each specified time interval as the activity of the individual;
Calculating an information entropy of a network in a random state of the individuals as a first information entropy;
calculating an information entropy of the network of individuals for each of the specified time intervals as a second information entropy;
calculating a value based on a ratio between the first information entropy and the second information entropy as a diversity index for each designated time interval;
calculating a pair of the activity level and the diversity index as a group consciousness index for each specified time interval;
A network analysis method comprising:
請求項2に記載のネットワーク分析方法であって、
前記計算機が、前記集団意識指標を可視化する可視化ステップをさらに含み、
前記集団意識分析ステップは、
前記指定された時間間隔毎の集団意識指標を所定の空間にプロットしたプロット図を生成するステップをさらに含み、
前記可視化ステップは、
前記プロット図を出力することを特徴とするネットワーク分析方法。
3. A network analysis method according to claim 2, comprising:
The method further includes a visualization step of the computer visualizing the collective consciousness index,
The collective consciousness analysis step includes:
generating a plot of the collective consciousness index for each of the specified time intervals in a predetermined space;
The visualization step includes:
A network analysis method comprising the steps of: outputting the plot diagram.
請求項1に記載のネットワーク分析方法であって、
前記集団意識分析ステップは、
前記クリークの数毎に前記集団意識指標を算出することを特徴とするネットワーク分析方法。
2. The network analysis method of claim 1, comprising:
The collective consciousness analysis step includes:
A network analysis method, comprising: calculating the collective consciousness index for each number of cliques.
請求項2に記載のネットワーク分析方法であって、
前記集団意識分析ステップは、
1-第2の情報エントロピー/第1の情報エントロピー
を前記多様性指標として指定された時間間隔毎に算出することを特徴とするネットワーク分析方法。
3. A network analysis method according to claim 2, comprising:
The collective consciousness analysis step includes:
A network analysis method comprising the steps of: calculating 1-second information entropy/first information entropy as the diversity index for each time interval designated.
請求項1に記載のネットワーク分析方法であって、
前記センシングデータ収集ステップは、
前記個体の活動に関する時系列の情報として前記個体の加速度データを含むセンサデータを収集し、
前記ネットワーク分析ステップは、
前記加速度データから個体間の関係性を算出して前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成することを特徴とするネットワーク分析方法。
2. The network analysis method of claim 1, comprising:
The sensing data collection step includes:
collecting sensor data including acceleration data of the individual as time-series information regarding the activity of the individual;
The network analysis step includes:
A network analysis method comprising the steps of: calculating relationships between individuals from the acceleration data; and generating a network composed of the cliques in time series.
請求項1に記載のネットワーク分析方法であって、
前記センシングデータ収集ステップは、
前記個体の活動に関する時系列の情報として前記個体間の対面情報を含むセンサデータを収集し、
前記ネットワーク分析ステップは、
前記対面情報から個体間の関係性を算出して前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成することを特徴とするネットワーク分析方法。
2. The network analysis method of claim 1, comprising:
The sensing data collection step includes:
Collecting sensor data including face-to-face information between the individuals as time-series information regarding the activities of the individuals;
The network analysis step includes:
A network analysis method comprising the steps of: calculating relationships between individuals from the face-to-face information; and generating a network composed of the cliques in time series.
プロセッサとメモリを含むサーバと、
個体の活動に関する時系列の情報を取得するセンシング装置と、を含むネットワーク分析システムであって、
前記センシング装置は、集団で活動を行う個体に関する時系列の情報を前記サーバに送信し、
前記サーバは、
前記センシング装置から受信した前記個体に関する時系列の情報を収集してセンサデータに格納するセンシングデータ収集部と、
前記センサデータから活性化された前記個体をクリークとして抽出し、前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成するネットワーク分析部と、
前記クリークの出現確率と前記クリークの情報エントロピーを算出して、前記集団の活性度と前記集団の多様性を示す指標を集団意識指標として算出する集団意識分析部と、
を有することを特徴とするネットワーク分析システム。
a server including a processor and a memory;
A network analysis system including:
The sensing device transmits time-series information regarding individuals performing activities in a group to the server;
The server,
a sensing data collection unit that collects time-series information on the individual received from the sensing device and stores the information in sensor data;
a network analysis unit that extracts the activated individuals from the sensor data as cliques and generates a network composed of the cliques in a time series;
a group consciousness analysis unit that calculates the occurrence probability of the clique and the information entropy of the clique, and calculates an index indicating the activity level of the group and the diversity of the group as a group consciousness index;
A network analysis system comprising:
請求項8に記載のネットワーク分析システムであって、
前記集団意識分析部は、
指定された時間間隔毎に前記クリークの出現確率の総和を個体の活性度として算出し、
前記個体がランダムな状態のネットワークの情報エントロピーを第1の情報エントロピーとして算出し、
前記指定された時間間隔毎に前記個体のネットワークの情報エントロピーを第2の情報エントロピーとして算出し、
前記第1の情報エントロピーと前記第2の情報エントロピーの比率に基づく値を多様性指標として指定された時間間隔毎に算出し、
前記活性度と前記多様性指標のペアを指定された時間間隔毎の集団意識指標として算出することを特徴とするネットワーク分析システム。
9. The network analysis system of claim 8,
The collective consciousness analysis unit:
Calculating the sum of the occurrence probabilities of the cliques for each specified time interval as the activity of the individual;
Calculating an information entropy of a network in a state in which the individuals are in a random state as a first information entropy;
Calculating an information entropy of the network of the individuals for each of the specified time intervals as a second information entropy;
calculating a value based on a ratio between the first information entropy and the second information entropy as a diversity index for each designated time interval;
A network analysis system characterized in that a pair of the activity level and the diversity index is calculated as a group consciousness index for each specified time interval.
請求項9に記載のネットワーク分析システムであって、
前記集団意識指標を可視化する可視化部をさらに含み、
前記集団意識分析部は、
前記指定された時間間隔毎の集団意識指標を所定の空間にプロットしたプロット図を生成し、
前記可視化部は、
前記プロット図を出力することを特徴とするネットワーク分析システム。
10. The network analysis system of claim 9,
A visualization unit that visualizes the collective consciousness index,
The collective consciousness analysis unit:
generating a plot of the collective consciousness index for each of the specified time intervals in a predetermined space;
The visualization unit is
A network analysis system that outputs the plot diagram.
請求項8に記載のネットワーク分析システムであって、
前記集団意識分析部は、
前記クリークの数毎に前記集団意識指標を算出することを特徴とするネットワーク分析システム。
9. The network analysis system of claim 8,
The collective consciousness analysis unit:
A network analysis system, comprising: a network analysis unit that calculates the collective consciousness index for each number of cliques;
請求項9に記載のネットワーク分析システムであって、
前記集団意識分析部は、
1-第2の情報エントロピー/第1の情報エントロピー
を前記多様性指標として指定された時間間隔毎に算出することを特徴とするネットワーク分析システム。
10. The network analysis system of claim 9,
The collective consciousness analysis unit:
A network analysis system comprising: a network analysis unit that calculates 1-second information entropy/first information entropy as the diversity index for each time interval designated.
請求項8に記載のネットワーク分析システムであって、
前記センシングデータ収集部は、
前記個体の活動に関する時系列の情報として前記個体の加速度データを含むセンサデータを収集し、
前記ネットワーク分析部は、
前記加速度データから個体間の関係性を算出して前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成することを特徴とするネットワーク分析システム。
9. The network analysis system of claim 8,
The sensing data collection unit includes:
collecting sensor data including acceleration data of the individual as time-series information regarding the activity of the individual;
The network analysis unit is
A network analysis system characterized by calculating relationships between individuals from the acceleration data and generating a network composed of the cliques in time series.
請求項8に記載のネットワーク分析システムであって、
前記センシングデータ収集部は、
前記個体の活動に関する時系列の情報として前記個体間の対面情報を含むセンサデータを収集し、
前記ネットワーク分析部は、
前記対面情報から個体間の関係性を算出して前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成することを特徴とするネットワーク分析システム。
9. The network analysis system of claim 8,
The sensing data collection unit includes:
Collecting sensor data including face-to-face information between the individuals as time-series information regarding the activities of the individuals;
The network analysis unit is
A network analysis system characterized by calculating relationships between individuals from the face-to-face information and generating a network composed of the cliques in time series.
プロセッサとメモリを含むサーバであって、
集団で活動を行う個体に関する時系列の情報を収集してセンサデータに格納するセンシングデータ収集部と、
前記センサデータから活性化された前記個体をクリークとして抽出し、前記クリークで構成されるネットワークを時系列で生成するネットワーク分析部と、
前記クリークの出現確率と前記クリークの情報エントロピーを算出して、前記集団の活性度と前記集団の多様性を示す指標を集団意識指標として算出する集団意識分析部と、
を有することを特徴とするサーバ。
A server including a processor and a memory,
a sensing data collection unit that collects time-series information on individuals performing activities in a group and stores the information in sensor data;
a network analysis unit that extracts the activated individuals from the sensor data as cliques and generates a network composed of the cliques in a time series;
a group consciousness analysis unit that calculates the occurrence probability of the clique and the information entropy of the clique, and calculates an index indicating the activity level of the group and the diversity of the group as a group consciousness index;
A server comprising:
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