Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7637378B2 - Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7637378B2 - Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector - Google Patents

Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector Download PDF

Info

Publication number
JP7637378B2
JP7637378B2 JP2020211205A JP2020211205A JP7637378B2 JP 7637378 B2 JP7637378 B2 JP 7637378B2 JP 2020211205 A JP2020211205 A JP 2020211205A JP 2020211205 A JP2020211205 A JP 2020211205A JP 7637378 B2 JP7637378 B2 JP 7637378B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parameter vector
solution
provisional
derivation
solution derivation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020211205A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022097942A (en
Inventor
祐司 小熊
雅也 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Yokohama National University NUC
Original Assignee
IHI Corp
Yokohama National University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp, Yokohama National University NUC filed Critical IHI Corp
Priority to JP2020211205A priority Critical patent/JP7637378B2/en
Publication of JP2022097942A publication Critical patent/JP2022097942A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7637378B2 publication Critical patent/JP7637378B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

本開示は、解導出パラメータベクトルの作成方法、解導出パラメータベクトルの作成システム、解導出パラメータベクトルの作成プログラム、及び、解導出プログラムに関する。 The present disclosure relates to a method for creating a solution derivation parameter vector, a system for creating a solution derivation parameter vector, a program for creating a solution derivation parameter vector, and a solution derivation program.

生産及び物流等において、労働力、時間、及び、費用などのコストを低減する最適な運用又は運転が望まれている。最適な運用又は運転のために考慮すべき指標は、多くの場合において複数存在する。これらの指標の最適な値を明確に定義することは困難であるため、最適な運用又は運転の決定の自動化は困難である。多くの場合において、運用又は運転を行う人の経験及び慣習等に基づいて、最適と思われる運用又は運転が計画されていた。 In production and logistics, etc., optimal operations or driving are desired to reduce costs such as labor, time, and expenses. In many cases, there are multiple indicators that must be considered for optimal operations or driving. Since it is difficult to clearly define the optimal values for these indicators, it is difficult to automate the determination of optimal operations or driving. In many cases, operations or driving that are considered optimal are planned based on the experience and practices of the person performing the operations or driving.

人工知能技術又は数理最適化技術などを用いることによって、最適な運用又は運転の効率化が模索されている。たとえば、特許文献1には、積み荷の積付計画の最適化において、最適な積付計画に関する解を導出する装置が記載されている。特許文献2には、複数の機器を有する発電プラントの運転計画の最適化において、最適な運転計画に関する解をコンピュータが導出するシステムが記載されている。 Optimal operation or operational efficiency is being sought by using artificial intelligence technology or mathematical optimization technology. For example, Patent Document 1 describes a device that derives a solution for an optimal loading plan when optimizing a loading plan for cargo. Patent Document 2 describes a system in which a computer derives a solution for an optimal operation plan when optimizing an operation plan for a power plant having multiple devices.

特開2020-083486号公報JP 2020-083486 A 特開2009-030476号公報JP 2009-030476 A

N.Hansen: “The CMA Evolution Strategy: A Tutorial,”arXiv:1604.00772[cs, LG] (2016)N.Hansen: “The CMA Evolution Strategy: A Tutorial,”arXiv:1604.00772[cs, LG] (2016)

種々の運用又は運転の計画において、各種計画は計画者の好み又は知見が反映されるように立てられる。たとえば、積み荷の積付計画、工場生産のスケジューリング、又は、発電プラントの運転計画等において、計画者の経験若しくは慣習等の知見又は好みが満たされるように各種計画が立てられていた。計画者の好み又は知見を満たす最適な運用又は運転のために考慮すべき指標は、積み荷のサイズ若しくは数、作業人数、労働若しくは稼働時間、又は、設備の稼働効率等の定量的なデータの他に、計画者の経験若しくは感性又は慣習等に関する複数種のパラメータを含む。これら複数種のパラメータを設定することによって、計画者の好み又は知見に合った最適解が導出され得る。以下、計画者の経験若しくは感性又は慣習等に関するパラメータを「選好パラメータ」という。1つの運用又は運転の計画に用いられる複数種の選好パラメータを「選好パラメータベクトル」という。 In various operation or operational plans, the plans are made to reflect the preferences or knowledge of the planner. For example, in cargo loading plans, factory production scheduling, or power plant operation plans, various plans are made to satisfy the planner's knowledge or preferences, such as experience or customs. Indicators to be considered for optimal operation or operation that satisfies the planner's preferences or knowledge include quantitative data such as the size or number of cargo, the number of workers, labor or operating hours, or the operating efficiency of equipment, as well as multiple types of parameters related to the planner's experience, sensibility, or customs. By setting these multiple types of parameters, an optimal solution that matches the planner's preferences or knowledge can be derived. Hereinafter, parameters related to the planner's experience, sensibility, or customs are referred to as "preference parameters." Multiple types of preference parameters used in one operation or operational plan are referred to as a "preference parameter vector."

たとえば、計画者の種々の好み又は知見が反映される積付計画において、上記定量的なデータの他に、解に人の好み又は知見を反映させるための複数種の選好パラメータが要される。複数種の選好パラメータは、たとえば使用するパレット数を決定するパラメータ、各パレットの積載率を決定するパラメータ、同じ種類の積み荷をまとめる度合いを決定するパラメータ、積み荷の安定性を決定するパラメータ等を含んでいる。使用するパレット数を決定するパラメータは、輸送コストの低減のために、使用するパレット数が低減されるように設定され得る。各パレットの積載率を決定するパラメータは、輸送コストの低減のために、各パレットの積載率が増加するように設定され得る。同じ種類の積み荷をまとめる度合いを決定するパラメータは、検品の容易性向上のために、同じ種類の積み荷をまとめる度合いが増加するように設定され得る。積み荷の安定性を決定するパラメータは、荷崩れの抑制のために、積み荷の安定性が増加するように設定され得る。 For example, in a loading plan that reflects the various preferences or knowledge of the planner, in addition to the quantitative data, multiple types of preference parameters are required to reflect the preferences or knowledge of the planner in the solution. The multiple types of preference parameters include, for example, a parameter that determines the number of pallets to be used, a parameter that determines the loading rate of each pallet, a parameter that determines the degree to which the same type of cargo is bundled, a parameter that determines the stability of the cargo, and the like. The parameter that determines the number of pallets to be used can be set so that the number of pallets to be used is reduced in order to reduce transportation costs. The parameter that determines the loading rate of each pallet can be set so that the loading rate of each pallet is increased in order to reduce transportation costs. The parameter that determines the degree to which the same type of cargo is bundled can be set so that the degree to which the same type of cargo is bundled is increased in order to improve the ease of inspection. The parameter that determines the stability of the cargo can be set so that the stability of the cargo is increased in order to prevent cargo from collapsing.

各種計画において、複数種の選好パラメータは、互いにトレードオフの関係にある場合が多い。このような場合、全ての選好パラメータを一律に最大化又は最小化することはできない。また、選好パラメータベクトルは、予測できない様々な状況、及び、計画者ごとの好みなどによっても変化する。このため、計画者が、計画のたびに、経験若しくは慣習等の知見又は好みに基づいて選好パラメータベクトルを設定することが考えられる。選好パラメータベクトルは各種計画の解を求めるアルゴリズムの挙動と直接的に関連しており、アルゴリズムに関する知見をもたない者が選好パラメータベクトルを調整することは困難である。 In various plans, multiple preference parameters are often in a trade-off relationship with each other. In such cases, it is not possible to uniformly maximize or minimize all preference parameters. Furthermore, the preference parameter vector changes depending on various unpredictable situations and the preferences of each planner. For this reason, it is considered that planners set the preference parameter vector based on their knowledge or preferences, such as experience or custom, each time they make a plan. The preference parameter vector is directly related to the behavior of the algorithm that finds the solution to various plans, and it is difficult for those without knowledge of algorithms to adjust the preference parameter vector.

特許文献1に記載されている装置は選好パラメータベクトルに相当するパラメータが既に設定されていることを前提としており、特許文献1は最適な選好パラメータベクトルを決定する処理について記載していない。人の好み及び知見が確実に反映された解が導出されるかも不明である。特許文献2に記載されているシステムは、計画者によって設定されたパラメータの下、最適な運転計画に関する解を提示する。このシステムにおいて、計画者は、提示された解に満足するか否かを判断し、満足しない場合にはパラメータを再設定する。選好パラメータベクトルが人によって直接入力されることが前提とされているため、このシステムが用いられたとしても、計画者等の人の好み及び知見が確実に反映されるように各種計画に関する解を導出することは依然として困難である。 The device described in Patent Document 1 assumes that parameters equivalent to the preference parameter vector have already been set, and Patent Document 1 does not describe the process of determining an optimal preference parameter vector. It is unclear whether a solution that reliably reflects human preferences and knowledge can be derived. The system described in Patent Document 2 presents a solution for an optimal operation plan under parameters set by a planner. In this system, the planner decides whether or not he is satisfied with the presented solution, and if he is not satisfied, he resets the parameters. Because it is assumed that the preference parameter vector is directly input by a person, even if this system is used, it remains difficult to derive solutions for various plans that reliably reflect the preferences and knowledge of the planner, etc.

本開示は、人の好み及び知見を反映させる選好パラメータベクトルが容易且つ確実に決定され得る解導出パラメータベクトルの作成方法、解導出パラメータベクトルの作成システム、及び、解導出パラメータベクトルの作成プログラム、並びに、人の好み及び知見が確実に反映された解が自動的に出力され得る解導出プログラムを説明する。 This disclosure describes a method for creating a solution derivation parameter vector that can easily and reliably determine a preference parameter vector that reflects human tastes and knowledge, a system for creating a solution derivation parameter vector, and a program for creating a solution derivation parameter vector, as well as a solution derivation program that can automatically output a solution that reliably reflects human tastes and knowledge.

本開示の解導出パラメータベクトルの作成方法は、仮入力データを取得することと、基準パラメータベクトルを取得することと、基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことによって、複数の仮パラメータベクトルを作成することと、作成された複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成することと、作成された複数の仮モデルの各々に仮入力データを入力することによって、複数の仮解を導出することと、導出された複数の仮解を表示することと、表示された複数の仮解に対する選択情報を取得することと、取得された選択情報に基づいて、基準パラメータベクトルを更新することと、入力データの入力に応じて解を出力する解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして、更新された基準パラメータベクトルを決定することと、を含んでいる。 The method of creating a solution derivation parameter vector disclosed herein includes acquiring provisional input data, acquiring a reference parameter vector, creating a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined operation on the reference parameter vector, creating a plurality of formal models in which each of the created plurality of formal parameter vectors is set, deriving a plurality of formal solutions by inputting provisional input data to each of the created plurality of formal models, displaying the derived plurality of formal solutions, acquiring selection information for the displayed plurality of formal solutions, updating the reference parameter vector based on the acquired selection information, and determining the updated reference parameter vector as a solution derivation parameter vector to be set in a solution derivation model that outputs a solution in response to input of input data.

この解導出パラメータベクトルの作成方法において、複数の仮パラメータベクトルが作成され、これらの仮パラメータベクトルに基づいて複数の仮解が導出される。導出された複数の仮解は表示され、表示された複数の仮解の選択情報に基づいて基準パラメータベクトルが更新される。更新された基準パラメータは、解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして決定される。この場合、直接的に複数種の選好パラメータを入力することなく、仮解の選択情報に応じて人の好み及び知見が反映された解導出パラメータベクトルが決定される。このため、人の好み及び知見を反映させる解導出パラメータベクトルが容易且つ確実に決定され、人の好み及び知見を確実に反映させた解を導出する解導出モデルが作成され得る。 In this method for creating a solution derivation parameter vector, multiple formal parameter vectors are created, and multiple provisional solutions are derived based on these formal parameter vectors. The derived multiple provisional solutions are displayed, and a reference parameter vector is updated based on selection information of the displayed multiple provisional solutions. The updated reference parameters are determined as the solution derivation parameter vector to be set in the solution derivation model. In this case, a solution derivation parameter vector that reflects human preferences and knowledge is determined according to the selection information of the provisional solutions, without directly inputting multiple types of preference parameters. Therefore, a solution derivation parameter vector that reflects human preferences and knowledge can be easily and reliably determined, and a solution derivation model that derives a solution that reliably reflects human preferences and knowledge can be created.

上記解導出パラメータベクトルの作成方法において、複数の仮パラメータベクトルの作成において、少なくとも一つの数値を基準パラメータベクトルに対して加算又は減算することによって複数の仮パラメータベクトルが導出されてもよい。この場合、基準パラメータベクトルに基づく複数の仮パラメータベクトルが容易に作成され得る。 In the above method for creating a solution-derived parameter vector, the multiple formal parameter vectors may be derived by adding or subtracting at least one numerical value to the reference parameter vector. In this case, multiple formal parameter vectors based on the reference parameter vector can be easily created.

上記解導出パラメータベクトルの作成方法において、少なくとも一つの数値は、互いに異なる数値を含んでいてもよい。この場合、より多くの仮パラメータベクトルが導出されるため、より効率的に解導出パラメータベクトルが決定され得る。 In the above method for creating a solution derivation parameter vector, at least one of the numerical values may include numerical values that are different from each other. In this case, more formal parameter vectors are derived, and therefore the solution derivation parameter vector can be determined more efficiently.

上記解導出パラメータベクトルの作成方法において、少なくとも一つの数値は、乱数を導出する演算処理によって導出された数値であってもよい。この場合、よりバリエーションに富んだ複数の仮解が表示され、より効率的に解導出パラメータベクトルが決定され得る。 In the above method for creating a solution derivation parameter vector, at least one numerical value may be a numerical value derived by a calculation process that derives random numbers. In this case, a greater variety of provisional solutions is displayed, and the solution derivation parameter vector can be determined more efficiently.

上記解導出パラメータベクトルの作成方法において、表示された複数の仮解のうち少なくとも一つが選択された場合に、基準パラメータベクトルの更新において、上記少なくとも一つの仮解の演算に用いられた仮パラメータベクトルに基づいて、基準パラメータベクトルが更新されてもよい。この場合、選択された仮解に応じた仮パラメータベクトルが解導出パラメータベクトルとして決定される。 In the above method for creating a solution derivation parameter vector, when at least one of the displayed multiple tentative solutions is selected, the reference parameter vector may be updated based on the formal parameter vector used in the calculation of the at least one tentative solution in updating the reference parameter vector. In this case, the formal parameter vector corresponding to the selected tentative solution is determined as the solution derivation parameter vector.

上記解導出パラメータベクトルの作成方法において、更新された基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことで、複数の仮パラメータベクトルを作成することをさらに含んでおり、複数の仮パラメータベクトルの作成と、複数の仮解の導出と、複数の仮解の表示と、基準パラメータベクトルの更新とは、複数回行われ、解導出パラメータベクトルの決定において、複数回更新された基準パラメータベクトルが解導出パラメータベクトルとして決定されてもよい。この場合、より確実に人の好み及び知見を反映させる解導出パラメータベクトルが決定される。 The above method for creating a solution derivation parameter vector further includes creating a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined calculation on the updated reference parameter vector, and the creation of the plurality of formal parameter vectors, the derivation of a plurality of tentative solutions, the display of the plurality of tentative solutions, and the update of the reference parameter vector are performed a plurality of times, and in determining the solution derivation parameter vector, the reference parameter vector updated a plurality of times may be determined as the solution derivation parameter vector. In this case, a solution derivation parameter vector that more reliably reflects human preferences and knowledge is determined.

上記解導出パラメータベクトルの作成方法において、仮入力データ及び入力データは、積み荷のサイズ及び数に関する情報を含んでおり、仮解及び解は、複数の積み荷の積み付けのパターンであってもよい。この場合、複数の積み荷の積み付けパターンの選択情報に応じた解導出パラメータベクトルが決定される。この結果、積み付けに関する人の好み及び知見を反映させた解導出パラメータベクトルが容易且つ確実に決定され、人の好み及び知見を確実に反映させた積み付けパターンを出力する解導出モデルが作成され得る。 In the above method for creating a solution derivation parameter vector, the provisional input data and the input data include information regarding the size and number of cargo, and the provisional solution and the solution may be a stowage pattern for multiple cargoes. In this case, a solution derivation parameter vector is determined according to the selection information for the stowage pattern for multiple cargoes. As a result, a solution derivation parameter vector that reflects human preferences and knowledge regarding stowage can be easily and reliably determined, and a solution derivation model that outputs a stowage pattern that reliably reflects human preferences and knowledge can be created.

本開示の解導出モデルの作成システムは、第一取得部と、第二取得部と、仮パラメータベクトル作成部と、仮モデル作成部と、導出部と、表示部と、更新部と、決定部と、を備えている。第一取得部は、仮入力データを取得する。第二取得部は、基準パラメータベクトルを取得する。仮パラメータベクトル作成部は、基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことで、複数の仮パラメータベクトルを作成する。仮モデル作成部は、作成された複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成する。導出部は、作成された複数の仮モデルの各々に仮入力データを入力することによって、複数の仮解を導出する。表示部は、導出された複数の仮解を表示する。更新部は、表示された複数の仮解に基づいて、基準パラメータベクトルを更新する。決定部は、入力データの入力に応じて解を出力する解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして、更新された基準パラメータベクトルを決定する。 The solution derivation model creation system of the present disclosure includes a first acquisition unit, a second acquisition unit, a formal parameter vector creation unit, a formal model creation unit, a derivation unit, a display unit, an update unit, and a determination unit. The first acquisition unit acquires formal input data. The second acquisition unit acquires a reference parameter vector. The formal parameter vector creation unit creates a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined calculation on the reference parameter vector. The formal model creation unit creates a plurality of formal models in which each of the created plurality of formal parameter vectors is set. The derivation unit derives a plurality of provisional solutions by inputting provisional input data to each of the created plurality of provisional models. The display unit displays the derived provisional solutions. The update unit updates the reference parameter vector based on the displayed plurality of provisional solutions. The determination unit determines the updated reference parameter vector as a solution derivation parameter vector to be set in a solution derivation model that outputs a solution in response to input of input data.

本開示の解導出パラメータベクトルの作成プログラムは、仮入力データを取得することと、基準パラメータベクトルを取得することと、基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことによって、複数の仮パラメータベクトルを作成することと、作成された複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成することと、作成された複数の仮モデルの各々に仮入力データを入力することによって、複数の仮解を導出することと、導出された複数の仮解を表示することと、表示された複数の仮解に対する選択情報を取得することと、取得された選択情報に基づいて、基準パラメータベクトルを更新することと、入力データの入力に応じて解を出力する解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして、更新された基準パラメータベクトルを決定することと、をコンピュータに実行させる。 The program for creating a solution derivation parameter vector disclosed herein causes a computer to execute the following operations: acquiring provisional input data; acquiring a reference parameter vector; creating a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined operation on the reference parameter vector; creating a plurality of formal models in which each of the created plurality of formal parameter vectors is set; deriving a plurality of formal solutions by inputting provisional input data into each of the created plurality of formal models; displaying the derived plurality of formal solutions; acquiring selection information for the displayed plurality of formal solutions; updating the reference parameter vector based on the acquired selection information; and determining the updated reference parameter vector as a solution derivation parameter vector to be set in a solution derivation model that outputs a solution in response to input of input data.

本開示の解導出プログラムは、入力データと、上記の解導出パラメータベクトルの作成方法によって作成された解導出パラメータベクトルとを取得することと、解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデルに上記入力データを入力することによって、解を導出することと、をコンピュータに実行させる。この場合、人の好み及び知見が確実に反映された解が自動的に出力され得る。 The solution derivation program disclosed herein causes a computer to acquire input data and a solution derivation parameter vector created by the above-mentioned method for creating a solution derivation parameter vector, and derive a solution by inputting the input data into a solution derivation model in which the solution derivation parameter vector is set. In this case, a solution that reliably reflects human preferences and knowledge can be automatically output.

本開示の解導出パラメータベクトルの作成方法、解導出パラメータベクトルの作成システム、及び、解導出パラメータベクトルの作成プログラムによれば、人の好み及び知見を反映させる選好パラメータベクトルが容易且つ確実に決定され得る。本開示の解導出プログラムによれば、人の好み及び知見が確実に反映された解が自動的に出力され得る。 The solution derivation parameter vector creation method, solution derivation parameter vector creation system, and solution derivation parameter vector creation program disclosed herein can easily and reliably determine a preferred parameter vector that reflects human preferences and knowledge. The solution derivation program disclosed herein can automatically output a solution that reliably reflects human preferences and knowledge.

図1は、本実施形態の解導出システムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a solution deriving system according to the present embodiment. 図2(a)及び図2(b)は、積み荷ブロックの例を示す図である。2(a) and 2(b) are diagrams showing examples of cargo blocks. 図3は、積み付け可能位置を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing possible loading positions. 図4は、積み付けパターンを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a stowage pattern. 図5は、解導出パラメータベクトルの作成システムのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a system for generating a solution-derived parameter vector. 図6は、仮解の表示画面の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a display screen of a provisional solution. 図7は、解導出パラメータベクトルの作成システム及び解導出システムのハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a system for creating a solution derivation parameter vector and a system for derivation of a solution. 図8は、解導出パラメータベクトルの作成方法を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a method for generating a solution derivation parameter vector. 図9は、仮パラメータベクトルの演算処理を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the calculation process of the formal parameter vector. 図10は、仮解の演算処理を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing the calculation process of the tentative solution. 図11は、解導出モデルを用いた解導出方法を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a solution derivation method using the solution derivation model. 図12は、学習前の選好パラメータベクトルを用いて導出された解の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a solution derived using a preference parameter vector before learning. 図13は、学習後の選好パラメータベクトルを用いて導出された解の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a solution derived using the learned preference parameter vector. 図14は、学習過程の各種の選好パラメータの推移を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the transition of various preference parameters during the learning process.

以下、添付図面を参照しながら本開示の解導出システム及び解導出モデルの作成システムを詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 The solution derivation system and solution derivation model creation system of the present disclosure will be described in detail below with reference to the attached drawings. In the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.

まず、図1を参照して、本実施形態における解導出システム1の概略構成について説明する。図1は、解導出システム1のブロック図である。解導出システム1は、後述する解導出モデルの作成システム20において作成された解導出モデルを用いて解を導出する。解導出モデルの作成システム20は、解導出パラメータベクトルの作成システムを兼ねている。解導出モデルは、入力データの入力に応じて解を出力するように学習されたモデルである。解導出モデルには、解導出パラメータベクトルが設定されている。解導出パラメータベクトルは、解の導出に用いられる選好パラメータベクトルであり、複数種の選好パラメータを含んでいる。解導出システム1は、入力データと、解導出モデルとを取得する。解導出システム1は、取得された解導出モデルに、取得された入力データを入力して、解を出力する。 First, referring to FIG. 1, a schematic configuration of the solution derivation system 1 in this embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram of the solution derivation system 1. The solution derivation system 1 derives a solution using a solution derivation model created in a solution derivation model creation system 20 described later. The solution derivation model creation system 20 also serves as a solution derivation parameter vector creation system. The solution derivation model is a model that has been trained to output a solution in response to input of input data. A solution derivation parameter vector is set in the solution derivation model. The solution derivation parameter vector is a preferred parameter vector used to derive a solution, and includes multiple types of preferred parameters. The solution derivation system 1 acquires input data and a solution derivation model. The solution derivation system 1 inputs the acquired input data into the acquired solution derivation model and outputs a solution.

本実施形態では、一例として、積み荷の積付計画に関する解の導出について説明するが、解導出システム1及び作成システム20はこれに限定されない。たとえば、解導出システム1及び作成システム20は、工場生産のスケジューリング、又は、発電プラントの運転計画等に関するものであってもよい。本実施形態において、解は、積み荷の積み付けパターンである。 In this embodiment, as an example, the derivation of a solution for a cargo stowage plan will be described, but the solution derivation system 1 and creation system 20 are not limited to this. For example, the solution derivation system 1 and creation system 20 may relate to factory production scheduling or power plant operation planning, etc. In this embodiment, the solution is a cargo stowage pattern.

解導出システム1は、格納部2と、入力データ取得部3と、解導出モデル取得部4と、解導出部5と、画像作成部6と、出力部7とを備えている。格納部2は、予め記憶されたデータを格納しており、他の機能部から取得され種々のデータを格納する。格納部2は、作成システム20及び解導出システム1以外の外部の機器から入力されたデータを格納していてもよい。格納部2は、作成システム20において作成された解導出パラメータベクトルを格納している。 The solution derivation system 1 includes a storage unit 2, an input data acquisition unit 3, a solution derivation model acquisition unit 4, a solution derivation unit 5, an image creation unit 6, and an output unit 7. The storage unit 2 stores pre-stored data, and stores various data acquired from other functional units. The storage unit 2 may also store data input from an external device other than the creation system 20 and the solution derivation system 1. The storage unit 2 stores the solution derivation parameter vector created in the creation system 20.

入力データ取得部3は、入力データを取得する。入力データは、格納部2に予め記憶されていてもよい。入力データは、解くべき問題に用いられる問題データである。問題データは、定量的なデータである。本実施形態において、問題データは、たとえば、積み付ける積み荷の種類、各種類の積み荷のサイズ、及び、各種類の積み荷の個数に関する情報を含んでいる。各積み荷は、たとえば、内容物が収容された段ボールなどのケースである。以下の表1に、入力データとしての問題データの一例を示す。入力データは、表1に示されているデータの他に、たとえば、各積み荷の重量、及び、各積み荷の置き場所の情報を含んでいてもよい。また、同表では積み荷の種類が4つとなっているが、積み荷の種類数は2つ又は3つであってもよく、5つ以上であってもよい。

Figure 0007637378000001
The input data acquisition unit 3 acquires input data. The input data may be stored in advance in the storage unit 2. The input data is problem data used for the problem to be solved. The problem data is quantitative data. In this embodiment, the problem data includes, for example, information on the type of cargo to be loaded, the size of each type of cargo, and the number of each type of cargo. Each cargo is, for example, a case such as a cardboard box in which contents are stored. Table 1 below shows an example of problem data as input data. In addition to the data shown in Table 1, the input data may include, for example, the weight of each cargo and information on the location where each cargo is placed. In addition, although the table shows four types of cargo, the number of types of cargo may be two or three, or may be five or more.
Figure 0007637378000001

解導出モデル取得部4は、解導出モデルを取得する。本実施形態において、解導出モデル取得部4は、格納部2から解導出パラメータベクトルを取得する。解導出モデル取得部4は、取得された解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデルを作成することによって、解導出モデルを取得する。解導出モデル取得部4は、既に解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデルを格納部2から取得してもよい。本実施形態において、解導出パラメータベクトルに含まれる複数種の選好パラメータの各々は、対応する属性を他の選好パラメータが示す属性に対して優先させる重みを示す。属性は、たとえば、ユーザの好み又は知見に関する。ユーザは、たとえば、計画者である。たとえば、各選好パラメータは、ケースの体積、ケースの種類、及び、ケースの位置などに関する属性の重みを示す。 The solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation model. In this embodiment, the solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation parameter vector from the storage unit 2. The solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation model by creating a solution derivation model in which the acquired solution derivation parameter vector is set. The solution derivation model acquisition unit 4 may acquire a solution derivation model in which a solution derivation parameter vector has already been set from the storage unit 2. In this embodiment, each of the multiple types of preference parameters included in the solution derivation parameter vector indicates a weight that prioritizes the corresponding attribute over attributes indicated by other preference parameters. The attribute relates to, for example, the user's preferences or knowledge. The user is, for example, a planner. For example, each preference parameter indicates a weight of an attribute related to the case volume, the case type, and the case position, etc.

解導出部5は、入力データ取得部3によって取得された入力データと解導出モデル取得部4によって取得された解導出モデルとに基づいて解を導出する。解導出部5は、解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデルに入力データを入力し、解導出モデルから解を出力する。本実施形態において、解は、複数の積み荷の積み付けのパターンである。 The solution derivation unit 5 derives a solution based on the input data acquired by the input data acquisition unit 3 and the solution derivation model acquired by the solution derivation model acquisition unit 4. The solution derivation unit 5 inputs the input data to the solution derivation model in which the solution derivation parameter vector is set, and outputs a solution from the solution derivation model. In this embodiment, the solution is a loading pattern for multiple cargoes.

画像作成部6は、解導出部5において導出された解に基づいて、ユーザに表示する画像を作成する。本実施形態において、画像作成部6は、解導出部5において導出された解に基づいて、積み荷の積み付けパターンを示す画像を作成する。 The image creation unit 6 creates an image to be displayed to the user based on the solution derived by the solution derivation unit 5. In this embodiment, the image creation unit 6 creates an image showing a loading pattern of cargo based on the solution derived by the solution derivation unit 5.

出力部7は、解導出部5において導出された解を出力する。本実施形態において、出力部7は、画像作成部6において作成された画像を出力する。たとえば、出力部7は、画像作成部6において作成された画像を画面に表示させる。 The output unit 7 outputs the solution derived by the solution derivation unit 5. In this embodiment, the output unit 7 outputs the image created by the image creation unit 6. For example, the output unit 7 displays the image created by the image creation unit 6 on a screen.

次に、本実施形態における解導出モデルの一例について説明する。本実施形態において、解導出モデルは、積み荷の積み付け計画に用いられる学習済みモデルである。解導出モデルは、解導出パラメータベクトルに含まれている各選好パラメータを係数とする式を含んでいる。本実施形態における積み付け計画は、同一種のケースを組み合わせたブロックが作成され、これらのブロックがパレットに順番に積み付けられることを前提とする。図2(a)及び図2(b)は、ブロックの一例を示している。本実施形態において、ブロックは、直方体形状である。図2(a)は、奇数段と偶数段とでケースを互い違いにおくピンホール積みを示している。ピンホール積みは、安定性に優れている。図2(b)は、ケースを密集させて配置する棒積みを示している。棒積みは、積載率に優れている。棒積みにおいて、幅方向に並べる数、奥行方向に並べる数、高さ方向に並べる数などは任意である。解導出システム1及び作成システム20は、この他にも多様なブロックの構成を適用可能である。 Next, an example of a solution derivation model in this embodiment will be described. In this embodiment, the solution derivation model is a trained model used for cargo stowage planning. The solution derivation model includes an equation with each preference parameter included in the solution derivation parameter vector as a coefficient. The stowage plan in this embodiment is based on the premise that blocks are created by combining cases of the same type, and these blocks are stacked on a pallet in order. Figures 2(a) and 2(b) show an example of a block. In this embodiment, the block is a rectangular parallelepiped. Figure 2(a) shows pinhole stacking, in which cases are alternately placed in odd and even rows. Pinhole stacking is excellent in stability. Figure 2(b) shows bar stacking, in which cases are densely arranged. Bar stacking is excellent in loading rate. In bar stacking, the number of cases arranged in the width direction, the depth direction, the height direction, etc. are arbitrary. The solution derivation system 1 and the creation system 20 can be applied to various other block configurations.

本実施形態における解導出モデルは、パレットの特定の位置に特定のブロックを積み付け、その後、解導出パラメータベクトルが設定された式を用いてブロックを1つずつ積み付ける。図3及び図4は、積み付け過程の一例を説明するための概念図である。図3において、二点鎖線は、ブロックを積み付け可能な位置を示している。以下、ブロッを積み付け可能な位置を、単に「積み付け可能位置」という。たとえば、図3に示されているように、パレットの左奥に特定のブロックB1が積み付けられ、以降は解導出パラメータベクトルが設定された式に基づいて積み付け可能位置のいずれにブロックを積み付けかが決定される。積み付け可能位置は、たとえば、既に積み付けられたブロックの上側、手前側、及び、右側である。この際、新たなブロックの積み付けは、物理的な制約、すなわち空間に入り切るか否かも考慮される。 In the solution derivation model of this embodiment, a specific block is stacked at a specific position on a pallet, and then the blocks are stacked one by one using an equation in which a solution derivation parameter vector is set. Figures 3 and 4 are conceptual diagrams for explaining an example of the stacking process. In Figure 3, the two-dot chain line indicates the positions where blocks can be stacked. Hereinafter, the positions where blocks can be stacked are simply referred to as "stackable positions". For example, as shown in Figure 3, a specific block B1 is stacked at the left rear of the pallet, and thereafter, a stackable position at which a block is to be stacked is determined based on an equation in which a solution derivation parameter vector is set. The stackable positions are, for example, above, in front, and to the right of blocks already stacked. At this time, the stacking of new blocks also takes into account physical constraints, i.e., whether or not the block will fit into the space.

図4は、積み付け過程を木構造として示している。「T」は、上側を示している。「F」は、手前側を示している。「R」は、右側を示している。パレット底面11の上側にブロックB1を積み付け、積み付け可能な「T」、「F」、及び、「R」のうち、ブロックB1の右側に別のブロックB2が積み付けられた状態を示している。図4に示されている状態からさらにブロックを積みつける際には、ブロックB1の上側及び手前側、並びに、ブロックB2の上側、手前側、及び、右側のいずれかに次のブロックを積み付けることができる。このように、ブロックの積み付けに応じて変わりうる積み付け可能位置をもとに逐次ブロックの積み付けを行う。解導出部5は、解導出パラメータベクトルが設定された式に基づいて、1つずつブロックを積み付け、積み付けるブロックがなくなった時点において、解の生成を終了する。解導出部5は、1つの解として、問題データとして入力されたケースを全て積みつけた積み付けパターンを導出する。 Figure 4 shows the stacking process as a tree structure. "T" indicates the top side. "F" indicates the front side. "R" indicates the right side. This shows a state in which a block B1 is stacked on the top side of the pallet bottom surface 11, and another block B2 is stacked on the right side of block B1 among the stackable positions "T", "F", and "R". When stacking more blocks from the state shown in Figure 4, the next block can be stacked on either the top or front side of block B1, or the top, front, or right side of block B2. In this way, blocks are stacked sequentially based on the stackable positions that can change depending on the stacking of blocks. The solution derivation unit 5 stacks blocks one by one based on the equation in which the solution derivation parameter vector is set, and ends the generation of the solution when there are no more blocks to be stacked. The solution derivation unit 5 derives a stacking pattern in which all the cases input as problem data are stacked as one solution.

積み付け可能位置は、既に積みつけられたブロックの上側、手前側、及び、右側の3箇所に限定されない。これら以外の位置が、積み付け可能位置であってもよい。たとえば、本実施形態の変形例として、既に積み付けられたブロックから離間した位置に、積み付け可能位置が設定されてもよい。 Possible stacking positions are not limited to the three positions above, in front of, and to the right of blocks that have already been stacked. Positions other than these may be possible stacking positions. For example, as a variation of this embodiment, the possible stacking positions may be set at positions separated from blocks that have already been stacked.

本実施形態において、解導出モデルは、上述した積み付け過程を前提として、作成される。解導出モデルは、上述した式として、たとえば、以下に示される式(1)を含んでいる。解導出モデル取得部4は、たとえば、式(1)におけるwtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightの各々に、一つの解導出パラメータベクトルにおける対応する選好パラメータを設定することによって、解導出モデルを作成する。式(1)は、積み荷の積み付け計画における解導出パラメータベクトルが設定された式の一例を示している。積み荷の積み付け計画において解導出モデルに含まれる式は、式(1)に限定されない。

Figure 0007637378000002
In this embodiment, the solution derivation model is created on the premise of the above-mentioned stowage process. The solution derivation model includes, for example, the following formula (1) as the above-mentioned formula. The solution derivation model acquisition unit 4 creates the solution derivation model by setting corresponding preference parameters in one solution derivation parameter vector for each of w total_size , w unity , w proximity , w stability , w area , w zmax , and w height in formula (1). Formula (1) shows an example of a formula in which a solution derivation parameter vector in a cargo stowage plan is set. The formula included in the solution derivation model in a cargo stowage plan is not limited to formula (1).
Figure 0007637378000002

Fは、スコアである。上述した積み付け過程において、解導出部5は、解導出モデルに基づいて、どの種類のケースをどのようなブロックの構成でどの積み付け可能位置に積むべきかを決定する。解導出部5は、積み付け可能位置及び各種条件のすべてに対して、式(1)で計算されるスコアFを演算し、これが最大となるものを選択する。解導出モデルは、多目的最適化問題である。 F is the score. In the above-mentioned stacking process, the solution derivation unit 5 determines which type of case should be stacked in which block configuration and at which possible stacking position based on the solution derivation model. The solution derivation unit 5 calculates the score F calculated by equation (1) for all possible stacking positions and various conditions, and selects the one with the maximum score. The solution derivation model is a multi-objective optimization problem.

total_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightの各々は、選好パラメータであり、解導出モデル取得部4によって格納部2から取得される。式(1)は、これらの選好パラメータを含む解導出パラメータベクトルから、解導出モデル取得部4によって作成される。wtotal_sizeは、体積が大きい種類のケースを積みつける優先度を示す属性の重みに関する選好パラメータである。wunityは、同じ種類のケースを同じパレットに置く優先度を示す属性の重みに関する選好パラメータである。wproximityは、同じ種類のケースを隣同士に置く優先度を示す属性の重みに関する選好パラメータである。wstabilityは、偶数段と奇数段とが互い違いとなる積み方を行う優先度を示す属性の重みに関する選好パラメータである。wareaは、ブロックの上面積を大きくする優先度を示す属性の重みに関する選好パラメータである。wzmaxは、ブロックの積み付け後の頭頂部を小さくする優先度を示す属性の重みに関する選好パラメータである。wheightは、ブロックの高さを低くする優先度を示す属性の重みに関する選好パラメータである。これらの選好パラメータの値は、アルゴリズムの知見をもたない者が直接調整することは至難である。 Each of wtotal_size , wunity , wproximity , wstability , warea , wzmax , and wheight is a preference parameter, and is acquired from the storage unit 2 by the solution derivation model acquisition unit 4. Equation (1) is created by the solution derivation model acquisition unit 4 from a solution derivation parameter vector including these preference parameters. wtotal_size is a preference parameter related to the weight of an attribute indicating the priority of stacking cases of a type having a large volume. wunity is a preference parameter related to the weight of an attribute indicating the priority of placing cases of the same type on the same pallet. wproximity is a preference parameter related to the weight of an attribute indicating the priority of placing cases of the same type next to each other. wstability is a preference parameter related to the weight of an attribute indicating the priority of stacking cases in a staggered manner in which even and odd tiers are stacked. w area is a preference parameter related to the weight of an attribute indicating the priority of increasing the top area of a block. w zmax is a preference parameter related to the weight of an attribute indicating the priority of reducing the top part of a block after stacking. w height is a preference parameter related to the weight of an attribute indicating the priority of reducing the height of a block. It is extremely difficult for someone without knowledge of algorithms to directly adjust the values of these preference parameters.

total_size、funity、fproximity、fstability、farea、vzmaz、及び、vheightの各々は、サブスコアである。各サブスコアは、その値が概ね0~1となるように規格化されている。各サブスコアは、解導出部5によって、問題データと上述した前提の条件とに基づいて決定される。各サブスコアは、積み付けの進捗状況、ケースの種類、ブロックの構成、及び、ブロックの積み付け可能位置などによって決定される。サブスコアは、ブロックの積み付け可能位置などに応じて、複数のパターンを取り得る。ftotal_sizeは、積み付けようとしているブロックを構成するケースの総体積を、残りケースの総体積によって割った値である。funityは、既に積み付けられた同じ種類のケースと同じパレットに置く場合に1の値をとり、それ以外の場合にゼロの値をとる。fproximityは、既に積み付けられた同じ種類のケースと隣接した位置に置く場合に1の値をとり、それ以外の場合にゼロの値をとる。fstabilityは、ピンホール積みのブロックである場合に1の値をとり、それ以外の場合にゼロの値をとる。fareaは、積み付けようとしているブロックの上面積を、パレットの面積によって割った値である。vzmazは、積み付け後の積み荷の最上部の高さを、パレットに積み付け可能な最大の高さによって割った値である。vheightは、積み付けようとしているブロックの高さを、パレットに積み付け可能な最大の高さによって割った値である。 Each of ftotal_size , funity , fproximity , fstability , farea , vzmaz , and vheight is a subscore. Each subscore is normalized so that its value is approximately 0 to 1. Each subscore is determined by the solution derivation unit 5 based on the problem data and the above-mentioned premise conditions. Each subscore is determined by the progress of stacking, the type of case, the configuration of the block, and the possible stacking position of the block. The subscore can take multiple patterns depending on the possible stacking position of the block. ftotal_size is a value obtained by dividing the total volume of the cases constituting the block to be stacked by the total volume of the remaining cases. funity takes a value of 1 when the case is placed on the same pallet as the same type of case already stacked, and takes a value of zero otherwise. f proximity takes a value of 1 when the block is placed adjacent to an already loaded case of the same type, and takes a value of zero otherwise. f stability takes a value of 1 when the block is pinhole loaded, and takes a value of zero otherwise. f area is the top area of the block to be loaded divided by the area of the pallet. v zmaz is the height of the top of the load after loading divided by the maximum height that can be loaded on the pallet. v height is the height of the block to be loaded divided by the maximum height that can be loaded on the pallet.

次に、図5を参照して、本実施形態における解導出パラメータベクトルの作成システム20の概略構成について説明する。図5は、作成システム20のブロック図である。作成システム20は、種々のデータに基づいて学習された選好パラメータを解導出パラメータベクトルとして出力する。 Next, referring to FIG. 5, a schematic configuration of the creation system 20 for creating a solution derivation parameter vector in this embodiment will be described. FIG. 5 is a block diagram of the creation system 20. The creation system 20 outputs preference parameters learned based on various data as a solution derivation parameter vector.

作成システム20は、格納部21と、仮入力データ取得部22と、基準パラメータ取得部23と、仮パラメータベクトル作成部24と、仮モデル作成部25と、仮解導出部26と、画像作成部27と、表示部28と、を備えている。作成システム20は、さらに、選択情報取得部31と、基準パラメータベクトル更新部32と、パラメータベクトル決定部33と、解導出モデル決定部34とを備えている。 The creation system 20 includes a storage unit 21, a provisional input data acquisition unit 22, a reference parameter acquisition unit 23, a provisional parameter vector creation unit 24, a provisional model creation unit 25, a provisional solution derivation unit 26, an image creation unit 27, and a display unit 28. The creation system 20 further includes a selection information acquisition unit 31, a reference parameter vector update unit 32, a parameter vector determination unit 33, and a solution derivation model determination unit 34.

格納部21は、予め記憶されたデータを格納しており、他の機能部から取得され種々のデータを格納する。格納部21は、作成システム20の外部の機器から入力されたデータを格納していてもよい。たとえば、格納部21は、仮入力データ取得部22、基準パラメータ取得部23、仮パラメータベクトル作成部24、及び、選択情報取得部31の少なくとも一つから取得されたデータを格納する。 The storage unit 21 stores pre-stored data and various data acquired from other functional units. The storage unit 21 may also store data input from a device external to the creation system 20. For example, the storage unit 21 stores data acquired from at least one of the provisional input data acquisition unit 22, the reference parameter acquisition unit 23, the provisional parameter vector creation unit 24, and the selection information acquisition unit 31.

仮入力データ取得部22は、仮入力データを取得する。仮入力データは、格納部21に予め記憶されていてもよい。仮入力データは、各種の選好パラメータの学習に用いられる教師データの一部である。仮入力データは、上述した入力データと同一の種別のデータから成る仮の問題データである。本実施形態において、仮入力データは、たとえば、上述した入力データと同様に、積み付ける積み荷の種類、各種類の積み荷のサイズ、及び、各種類の積み荷の個数に関する情報を含んでいる。 The provisional input data acquisition unit 22 acquires provisional input data. The provisional input data may be stored in advance in the storage unit 21. The provisional input data is part of the teacher data used to learn various preference parameters. The provisional input data is provisional problem data consisting of the same type of data as the input data described above. In this embodiment, the provisional input data includes, for example, information on the type of cargo to be loaded, the size of each type of cargo, and the number of each type of cargo, similar to the input data described above.

本実施形態において、仮入力データ取得部22は、仮入力データ作成部41を含んでいる。仮入力データ作成部41は、仮入力データを作成する。たとえば、仮入力データ作成部41は、格納部21に格納されている一部の仮の問題データから、仮想的な仮の問題データを作成する。たとえば、仮入力データ作成部41は、過去のデータに基づいて仮想的な仮の問題データをランダムに生成する。たとえば、仮入力データ作成部41は、積み付けに関する過去の問題データにα,β,γの3種類のケースが含まれている場合に、過去の問題データにおける各ケースα,β,γの最小個数と最大個数との範囲内において個数をランダムに設定した仮の問題データを作成する。たとえば、仮入力データ作成部41は、ケースαの個数が10~100個であり、ケースβの個数が20~100個であり、ケースγの個数が50~400個である場合、ケースαを30個、ケースβを50個、ケースγを200個などとした仮の問題データを作成する。 In this embodiment, the provisional input data acquisition unit 22 includes a provisional input data creation unit 41. The provisional input data creation unit 41 creates provisional input data. For example, the provisional input data creation unit 41 creates virtual provisional problem data from a portion of the provisional problem data stored in the storage unit 21. For example, the provisional input data creation unit 41 randomly generates virtual provisional problem data based on past data. For example, when three types of cases α, β, and γ are included in past problem data related to stowage, the provisional input data creation unit 41 creates provisional problem data in which the number of cases α, β, and γ in the past problem data is randomly set within the range of the minimum number and the maximum number. For example, when the number of cases α is 10 to 100, the number of cases β is 20 to 100, and the number of cases γ is 50 to 400, the provisional input data creation unit 41 creates provisional problem data with 30 cases α, 50 cases β, and 200 cases γ.

基準パラメータ取得部23は、基準パラメータを取得する。基準パラメータは、たとえば、解導出パラメータベクトルに含まれている複数種の選好パラメータのいずれかと同一の属性を有するパラメータである。基準パラメータは、解導出パラメータベクトルに含まれている複数種の選好パラメータのいずれかと同一の構成を有している。たとえば、複数種の基準パラメータの各々は、wtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightのいずれかに対応する。 The reference parameter acquisition unit 23 acquires the reference parameters. The reference parameters are, for example, parameters having the same attributes as any of the multiple types of preference parameters included in the solution derivation parameter vector. The reference parameters have the same configuration as any of the multiple types of preference parameters included in the solution derivation parameter vector. For example, each of the multiple types of reference parameters corresponds to any of wtotal_size , wunity , wproximity , wstability , warea , wzmax , and wheight .

本実施形態において、基準パラメータ取得部23は、解導出パラメータベクトルに含まれている複数種の選好パラメータの各々に対応する基準パラメータを取得する。解導出パラメータベクトルに含まれている複数種の選好パラメータの各々に対応する基準パラメータは、基準パラメータベクトルを構成する。基準パラメータ取得部23は、解導出パラメータベクトルに対応する基準パラメータベクトルを取得する。基準パラメータ取得部23は、たとえば、格納部21から基準パラメータを取得する。基準パラメータは、格納部21にデータベースを構築する際に設定された値であってもよいし、一つ前の学習よって得られた値であってもよい。 In this embodiment, the reference parameter acquisition unit 23 acquires reference parameters corresponding to each of the multiple types of preference parameters included in the solution derivation parameter vector. The reference parameters corresponding to each of the multiple types of preference parameters included in the solution derivation parameter vector constitute a reference parameter vector. The reference parameter acquisition unit 23 acquires a reference parameter vector corresponding to the solution derivation parameter vector. The reference parameter acquisition unit 23 acquires the reference parameters from the storage unit 21, for example. The reference parameters may be values set when constructing a database in the storage unit 21, or may be values obtained by the previous learning.

仮パラメータベクトル作成部24は、基準パラメータ取得部23において取得された基準パラメータに基づいて、仮パラメータベクトルを作成する。仮パラメータベクトル作成部24は、基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことで、複数の仮パラメータベクトルを作成する。各仮パラメータベクトルは、解導出パラメータベクトルと同一の構成を有している。各仮パラメータベクトルは、複数種の仮パラメータを含んでいる。各仮パラメータベクトルに含まれる複数種の仮パラメータの各々は、解導出パラメータベクトルに含まれている複数種の選好パラメータの各々に対応する。たとえば、複数種の仮パラメータベクトルの各々は、wtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightのいずれかに対応する。仮パラメータは、基準パラメータを摂動させた値である。 The formal parameter vector creation unit 24 creates a formal parameter vector based on the reference parameters acquired by the reference parameter acquisition unit 23. The formal parameter vector creation unit 24 creates a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined calculation on the reference parameter vector. Each formal parameter vector has the same configuration as the solution derivation parameter vector. Each formal parameter vector includes a plurality of types of formal parameters. Each of the plurality of types of formal parameters included in each formal parameter vector corresponds to each of the plurality of types of preference parameters included in the solution derivation parameter vector. For example, each of the plurality of types of formal parameter vectors corresponds to any one of wtotal_size , wunity , wproximity , wstability , warea , wzmax , and wheight . The formal parameters are values obtained by perturbing the reference parameters.

仮パラメータベクトル作成部24は、数値導出部42と、仮パラメータベクトル導出部43とを含んでいる。仮パラメータベクトル作成部24は、数値導出部42において導出された数値を基準パラメータベクトルに対して加算又は減算することによって、複数の仮パラメータベクトルを作成する。 The formal parameter vector creation unit 24 includes a numerical value derivation unit 42 and a formal parameter vector derivation unit 43. The formal parameter vector creation unit 24 creates multiple formal parameter vectors by adding or subtracting the numerical values derived in the numerical value derivation unit 42 to the reference parameter vector.

数値導出部42は、たとえば、仮パラメータベクトルの作成に用いられる少なくとも一つの数値を導出する。数値導出部42は、たとえば、乱数を導出する演算処理に基づいて、上記数値を導出する。換言すれば、数値導出部42によって導出される数値は、乱数に関する数値である。「乱数に関する数値」とは、ユーザがいずれの数値に決定されるか予測できない数値である。数値導出部42は、たとえば、複数種の基準パラメータの少なくとも一つに対して、独立かつ適当な大きさの数値を導出する。数値導出部42は、たとえば、各基準パラメータに対して、独立かつ適当な大きさの数値を導出する。すなわち、数値導出部42は、複数の数値を導出する。本実施形態において、複数の数値は、演算処理によって演算された複数の乱数に関する数値である。複数の数値は、同一の値を含んでいてもよい。 The numerical derivation unit 42, for example, derives at least one numerical value used to create a formal parameter vector. The numerical derivation unit 42, for example, derives the numerical value based on an arithmetic process that derives random numbers. In other words, the numerical value derived by the numerical derivation unit 42 is a numerical value related to a random number. A "numerical value related to a random number" is a numerical value that the user cannot predict as to which numerical value will be determined. The numerical derivation unit 42, for example, derives a numerical value that is independent and appropriately large for at least one of a plurality of types of reference parameters. The numerical derivation unit 42, for example, derives a numerical value that is independent and appropriately large for each reference parameter. In other words, the numerical derivation unit 42 derives multiple numerical values. In this embodiment, the multiple numerical values are numerical values related to multiple random numbers calculated by an arithmetic process. The multiple numerical values may include the same value.

仮パラメータベクトル導出部43は、基準パラメータ取得部23において取得された基準パラメータに対して、数値導出部42において導出された少なくとも一つの数値を加算又は減算することによって、複数の仮パラメータベクトルを作成する。たとえば、仮パラメータベクトル導出部43は、基準パラメータベクトルに含まれる全ての基準パラメータの各々に対して、数値導出部42において導出された数値を加算又は減算する。これによって、各仮パラメータベクトルが作成される。この場合、複数の基準パラメータが同時に摂動されるため、多様な仮パラメータが導出される。このため、この手法は、ユーザの好み又は知見をおおまかに反映させる学習初期に適している。 The formal parameter vector derivation unit 43 creates multiple formal parameter vectors by adding or subtracting at least one numerical value derived by the numerical value derivation unit 42 to the reference parameters acquired by the reference parameter acquisition unit 23. For example, the formal parameter vector derivation unit 43 adds or subtracts the numerical value derived by the numerical value derivation unit 42 to each of all reference parameters included in the reference parameter vector. In this way, each formal parameter vector is created. In this case, multiple reference parameters are perturbed simultaneously, so a variety of formal parameters are derived. For this reason, this method is suitable for the initial stage of learning, when the user's preferences or knowledge are roughly reflected.

本実施形態の変形例として、仮パラメータベクトル導出部43は、基準パラメータベクトルに含まれる基準パラメータを選択し、選択された基準パラメータに対して、数値導出部42において導出された数値を加算又は減算してもよい。この手法は、特定の基準パラメータのみを摂動させるため、得られる仮パラメータベクトルの多様性は欠くが、学習末期における細かなチューニングに適している。 As a variation of this embodiment, the formal parameter vector derivation unit 43 may select a reference parameter included in the reference parameter vector, and add or subtract the numerical value derived by the numerical value derivation unit 42 to the selected reference parameter. This method perturbs only a specific reference parameter, so the resulting formal parameter vectors lack diversity, but is suitable for fine tuning in the final stage of learning.

本実施形態の変形例として、数値導出部42は、一つ前の学習によって更新された基準パラメータの共分散行列Cを計算し、多変数正規分布N(0,C)にしたがう乱数に基づく数値を導出する。仮パラメータベクトル導出部43は、数値導出部42によって導出された乱数に基づく数値を基準パラメータに加算又は減算する。たとえば、この乱数に基づく値は、多変数正規分布N(0,C)にしたがう乱数の定数倍である。たとえば、以下の式(2)、式(3)、及び式(4)が成り立つ。

Figure 0007637378000003

Figure 0007637378000004

Figure 0007637378000005
In a modified example of this embodiment, the numerical value derivation unit 42 calculates the covariance matrix C of the reference parameters updated by the previous learning, and derives a numerical value based on a random number according to a multivariate normal distribution N(0,C). The formal parameter vector derivation unit 43 adds or subtracts the numerical value based on the random number derived by the numerical value derivation unit 42 to the reference parameters. For example, this value based on the random number is a constant multiple of the random number according to the multivariate normal distribution N(0,C). For example, the following formulas (2), (3), and (4) hold true.
Figure 0007637378000003

Figure 0007637378000004

Figure 0007637378000005

式(3)は、乱数ベクトルrが多変数正規分布N(0,C)にしたがって作成されることを示している。式(2)の右辺の第一項は、基準パラメータ取得部23によって取得された基準パラメータベクトルである。σは、正の適当な定数である。式(2)の右辺の第二項は、σと乱数ベクトルrとの積である。式(2)の左辺は、iの添字の値に対応する一つの仮パラメータベクトルを示している。L’は、一つ前の学習によって更新された基準パラメータの添字集合である。|L’|は、L’の個数である。 Equation (3) indicates that the random vector r is generated according to a multivariate normal distribution N(0,C). The first term on the right side of equation (2) is the reference parameter vector acquired by the reference parameter acquisition unit 23. σ is an appropriate positive constant. The second term on the right side of equation (2) is the product of σ and the random vector r. The left side of equation (2) indicates one formal parameter vector corresponding to the value of the subscript of i. L' is the subscript set of the reference parameters updated by the previous learning. |L'| is the number of L'.

式(2)から式(4)を用いた手法は、特許文献3に記載の手法に関する。この場合、基準パラメータベクトルに含まれる基準パラメータ間の相関を考慮した摂動が行われる。複数種の基準パラメータが互いに強く関連するような場合に適している。 The method using equations (2) to (4) relates to the method described in Patent Document 3. In this case, perturbation is performed taking into account the correlation between the reference parameters included in the reference parameter vector. This method is suitable for cases where multiple types of reference parameters are strongly correlated with each other.

仮モデル作成部25は、仮パラメータベクトル作成部24において作成された仮パラメータベクトルに基づいて、仮モデルを作成する。仮モデルは、仮入力データの入力に応じて仮解を出力する仮の解導出モデルである。仮モデルは、解導出モデルと同一の構成を有している。たとえば、仮モデルは、式(1)と同様の式を含んでいる。1つの仮モデルには、1つの仮パラメータベクトルが設定される。仮モデル作成部25は、複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成する。仮モデルにおいては、仮パラメータベクトルがwtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightに設定される。仮モデル作成部25は、式(1)におけるwtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightの各々に、一つの仮パラメータベクトルにおける対応する仮パラメータを設定することによって、仮モデルを作成する。本実施形態において、仮モデル作成部25は、仮パラメータベクトル作成部24によって作成された複数の仮パラメータベクトルの各々に対応する仮モデルを作成する。すなわち、仮モデル作成部25は、複数の仮モデルを作成する。 The temporary model creation unit 25 creates a temporary model based on the formal parameter vector created in the formal parameter vector creation unit 24. The temporary model is a temporary solution derivation model that outputs a temporary solution in response to input of temporary input data. The temporary model has the same configuration as the solution derivation model. For example, the temporary model includes an equation similar to equation (1). One formal parameter vector is set in one temporary model. The temporary model creation unit 25 creates multiple temporary models in which each of the multiple formal parameter vectors is set. In the temporary model, the formal parameter vector is set to wtotal_size , wunity , wproximity , wstability , warea , wzmax , and wheight . The temporary model creation unit 25 creates a temporary model by setting corresponding formal parameters in one formal parameter vector for each of wtotal_size , wunity , wproximity , wstability , warea , wzmax , and wheight in formula (1). In this embodiment, the temporary model creation unit 25 creates a temporary model corresponding to each of the multiple formal parameter vectors created by the formal parameter vector creation unit 24. That is, the temporary model creation unit 25 creates multiple temporary models.

仮解導出部26は、仮入力データ取得部22によって取得された仮入力データと、仮モデル作成部25によって作成された仮モデルとに基づいて、仮解を導出する。仮解導出部26は、仮モデル作成部25によって作成された仮モデルに仮入力データを入力し、仮モデルから仮解を出力する。本実施形態において、仮解導出部26は、解導出部5が解を導出する手法と同様の手法によって、仮解を導出する。仮解導出部26は、複数の仮モデルに基づいて、複数の仮解を導出する。仮解導出部26は、複数の仮モデルの各々に仮入力データを入力することによって、各仮モデルに対応する仮解を導出する。本実施形態において、仮解は、解と同様に、複数の積み荷の積み付けのパターンである。 The tentative solution derivation unit 26 derives a tentative solution based on the tentative input data acquired by the tentative input data acquisition unit 22 and the tentative model created by the tentative model creation unit 25. The tentative solution derivation unit 26 inputs the tentative input data to the tentative model created by the tentative model creation unit 25, and outputs a tentative solution from the tentative model. In this embodiment, the tentative solution derivation unit 26 derives a tentative solution by a method similar to the method by which the solution derivation unit 5 derives a solution. The tentative solution derivation unit 26 derives multiple tentative solutions based on multiple tentative models. The tentative solution derivation unit 26 derives a tentative solution corresponding to each tentative model by inputting tentative input data to each of the multiple tentative models. In this embodiment, the tentative solutions are loading patterns for multiple cargoes, similar to the solutions.

画像作成部27は、仮解導出部26において導出された複数の仮解に基づいて、ユーザに表示する画像を作成する。本実施形態において、画像作成部27は、仮解導出部26において導出された仮解に基づいて、積み荷の積み付けパターンを示す複数の画像を作成する。複数の画像は、仮解導出部26において導出された複数の仮解に対応している。複数の画像と複数の仮解とは、一対一の関係で対応している。 The image creation unit 27 creates an image to be displayed to the user based on the multiple tentative solutions derived in the tentative solution derivation unit 26. In this embodiment, the image creation unit 27 creates multiple images showing cargo stowage patterns based on the tentative solutions derived in the tentative solution derivation unit 26. The multiple images correspond to the multiple tentative solutions derived in the tentative solution derivation unit 26. The multiple images and the multiple tentative solutions correspond one-to-one.

表示部28は、画像作成部27において作成された複数の画像を表示する。換言すれば、表示部28は、導出された複数の仮解を表示する。表示部28は、たとえば、図6に示されているように、互いに異なる仮解を示す複数の画像を並べて表示する。たとえば、ユーザは、図6において、「学習」と表示されているボタンをクリックすることによって、ボタンに対応する画像を選択する。 The display unit 28 displays the multiple images created by the image creation unit 27. In other words, the display unit 28 displays the multiple tentative solutions that have been derived. For example, as shown in FIG. 6, the display unit 28 displays multiple images showing different tentative solutions side by side. For example, the user clicks on a button labeled "Learning" in FIG. 6 to select an image that corresponds to the button.

選択情報取得部31は、ユーザによって選択された仮解に対応する選択情報を取得する。選択情報取得部31は、ユーザによって選択された仮解に対応する仮パラメータベクトルを特定する情報を取得する。たとえば、ユーザは、表示部28によって表示された複数の画像から少なくとも一つを選択する。選択情報取得部31は、ユーザによって選択された画像に対応する仮パラメータベクトルを特定する情報を取得する。換言すれば、選択情報取得部31は、ユーザによって選択された仮解に対応する仮パラメータベクトルを特定する情報を取得する。選択情報取得部31は、仮解が選択されなかった場合には、たとえば、仮パラメータベクトル作成部24に再度仮パラメータベクトルを作成させ、仮解導出部26に新たに仮解を導出させる。本実施形態の変形例として、選択情報取得部31は、ユーザの選択によって、複数の仮解に対応する複数の仮パラメータベクトルの優先順位を取得してもよい。選択情報は、仮解が選択されないという情報であってもよい。 The selection information acquisition unit 31 acquires selection information corresponding to a tentative solution selected by the user. The selection information acquisition unit 31 acquires information identifying a formal parameter vector corresponding to the tentative solution selected by the user. For example, the user selects at least one of the multiple images displayed by the display unit 28. The selection information acquisition unit 31 acquires information identifying a formal parameter vector corresponding to the image selected by the user. In other words, the selection information acquisition unit 31 acquires information identifying a formal parameter vector corresponding to the tentative solution selected by the user. If a tentative solution is not selected, the selection information acquisition unit 31, for example, causes the formal parameter vector creation unit 24 to create a formal parameter vector again and causes the tentative solution derivation unit 26 to derive a new tentative solution. As a modified example of this embodiment, the selection information acquisition unit 31 may acquire the priority order of multiple formal parameter vectors corresponding to multiple tentative solutions by the user's selection. The selection information may be information indicating that a tentative solution is not selected.

基準パラメータベクトル更新部32は、表示された複数の仮解に基づいて、基準パラメータベクトルを更新する。基準パラメータベクトル更新部32は、選択情報取得部31によって取得された選択情報に基づいて、基準パラメータベクトルを更新する。換言すれば、基準パラメータベクトル更新部32は、ユーザによって選択された仮解に対応する仮パラメータベクトルに基づいて、基準パラメータベクトルを更新する。本実施形態において、基準パラメータベクトル更新部32は、選択された仮解の一つに対応する仮パラメータベクトルを基準パラメータベクトルとして更新する。 The reference parameter vector update unit 32 updates the reference parameter vector based on the displayed multiple tentative solutions. The reference parameter vector update unit 32 updates the reference parameter vector based on the selection information acquired by the selection information acquisition unit 31. In other words, the reference parameter vector update unit 32 updates the reference parameter vector based on the formal parameter vector corresponding to the tentative solution selected by the user. In this embodiment, the reference parameter vector update unit 32 updates the formal parameter vector corresponding to one of the selected tentative solutions as the reference parameter vector.

本実施形態の変形例において、基準パラメータベクトル更新部32は、選択された複数の仮解に対応する複数の仮パラメータベクトルの平均値を演算し、演算された平均値を基準パラメータベクトルとして更新してもよい。この場合、基準パラメータベクトル更新部32は、算術平均によって平均値を演算してもよいし、重み付き平均によって平均値を演算してもよい。たとえば、選択情報取得部31が、複数の仮パラメータベクトルの優先順位を取得した場合には、取得された優先順位に応じた重み付けが行われてもよい。 In a modified example of this embodiment, the reference parameter vector update unit 32 may calculate the average value of multiple formal parameter vectors corresponding to multiple selected provisional solutions, and update the calculated average value as the reference parameter vector. In this case, the reference parameter vector update unit 32 may calculate the average value by arithmetic averaging, or may calculate the average value by weighted averaging. For example, when the selection information acquisition unit 31 acquires priorities of multiple formal parameter vectors, weighting may be performed according to the acquired priorities.

本実施形態のさらに別の変形例において、基準パラメータベクトル更新部32は、1未満の学習率を設定して、基準パラメータベクトルを更新してもよい。たとえば、基準パラメータベクトル更新部32は、式(5)によって求められた値に、基準パラメータベクトルを更新してもよい。

Figure 0007637378000006
In yet another modification of this embodiment, the reference parameter vector update unit 32 may update the reference parameter vector by setting a learning rate less than 1. For example, the reference parameter vector update unit 32 may update the reference parameter vector to a value calculated by equation (5).
Figure 0007637378000006

ηは、学習率であり、0より大きく1より小さい。式(5)の第一項は、現在の基準パラメータベクトルを示している。式(5)の第二項は、選択された仮解に対応する仮パラメータベクトルから現在の基準パラメータベクトルを減算し、学習率を積算した値である。式(5)の第二項における、選択された仮解に対応する仮パラメータベクトルは、選択された仮解の一つに対応する仮パラメータベクトルであってもよいし、選択された複数の仮解に対応する複数の仮パラメータベクトルの平均値であってもよい。 η is a learning rate, which is greater than 0 and less than 1. The first term of equation (5) represents the current reference parameter vector. The second term of equation (5) is a value obtained by subtracting the current reference parameter vector from the formal parameter vector corresponding to the selected tentative solution and multiplying it by the learning rate. The formal parameter vector corresponding to the selected tentative solution in the second term of equation (5) may be a formal parameter vector corresponding to one of the selected tentative solutions, or may be the average value of multiple formal parameter vectors corresponding to the selected multiple tentative solutions.

パラメータベクトル決定部33は、基準パラメータベクトル更新部32において更新された基準パラメータベクトルを、解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして決定する。パラメータベクトル決定部33は、基準パラメータベクトルの学習を終了する場合に、その時点での基準パラメータベクトルを、解導出パラメータベクトルとして決定する。本実施形態では、パラメータベクトル決定部33が、基準パラメータベクトルの学習を終了するか否かを判断する。 The parameter vector determination unit 33 determines the reference parameter vector updated by the reference parameter vector update unit 32 as the solution derivation parameter vector to be set in the solution derivation model. When terminating the learning of the reference parameter vector, the parameter vector determination unit 33 determines the reference parameter vector at that time as the solution derivation parameter vector. In this embodiment, the parameter vector determination unit 33 judges whether or not to terminate the learning of the reference parameter vector.

解導出モデル決定部34は、パラメータベクトル決定部33において決定された解導出パラメータベクトルに基づいて、解導出モデルに関する情報を決定し、決定された情報を格納部21に格納する。解導出モデル決定部34は、パラメータベクトル決定部33において決定された解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデル自体を格納部21に格納してもよいし、解導出パラメータベクトルを格納部21に格納してもよい。 The solution derivation model determination unit 34 determines information about the solution derivation model based on the solution derivation parameter vector determined by the parameter vector determination unit 33, and stores the determined information in the storage unit 21. The solution derivation model determination unit 34 may store the solution derivation model itself, in which the solution derivation parameter vector determined by the parameter vector determination unit 33 is set, in the storage unit 21, or may store the solution derivation parameter vector in the storage unit 21.

次に、図7を参照して、解導出システム1及び作成システム20のハードウェア構成について説明する。図7は、解導出システム1及び作成システム20のハードウェア構成の一例を示す図である。図7に示されている例において、解導出システム1と作成システム20とは、一体に構成されている。解導出システム1と作成システム20とは、互いに分離して構成されていてもよい。 Next, the hardware configuration of the solution derivation system 1 and the creation system 20 will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the solution derivation system 1 and the creation system 20. In the example shown in FIG. 7, the solution derivation system 1 and the creation system 20 are configured as an integrated unit. The solution derivation system 1 and the creation system 20 may also be configured separately from each other.

解導出システム1と作成システム20とは、システム100を含んでいる。システム100は、プロセッサ101と、主記憶装置102と、補助記憶装置103と、通信装置104と、入力装置105と、出力装置106とを備えている。システム100は、これらのハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとにより構成された1又は複数のコンピュータを含んでいる。解導出システム1と作成システム20とは、ハードウェアと協働して実現されている。 The solution derivation system 1 and the creation system 20 include a system 100. The system 100 includes a processor 101, a main memory device 102, an auxiliary memory device 103, a communication device 104, an input device 105, and an output device 106. The system 100 includes one or more computers configured with these pieces of hardware and software such as programs. The solution derivation system 1 and the creation system 20 are realized in cooperation with the hardware.

システム100が、複数のコンピュータによって構成される場合には、これらのコンピュータはローカルで接続されてもよいし、インターネット又はイントラネットなどの通信ネットワークを介して接続されてもよい。この接続によって、論理的に1つの解導出システム1と作成システム20とが構築される。 When the system 100 is composed of multiple computers, these computers may be connected locally or via a communication network such as the Internet or an intranet. This connection logically constructs a single solution derivation system 1 and creation system 20.

プロセッサ101は、オペレーティングシステム及びアプリケーション・プログラムなどを実行する。主記憶装置102は、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)により構成される。たとえば、解導出システム1及び解導出モデルの作成システム20の各種機能部の少なくとも一部は、プロセッサ101及び主記憶装置102によって実現され得る。 The processor 101 executes an operating system, application programs, etc. The main memory device 102 is composed of a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). For example, at least some of the various functional units of the solution derivation system 1 and the solution derivation model creation system 20 can be realized by the processor 101 and the main memory device 102.

補助記憶装置103は、ハードディスク及びフラッシュメモリなどにより構成される記憶媒体である。補助記憶装置103は、一般的に主記憶装置102よりも大量のデータを記憶する。たとえば、格納部2,21の少なくとも一部は、補助記憶装置103によって実現され得る。 The auxiliary storage device 103 is a storage medium composed of a hard disk, a flash memory, etc. The auxiliary storage device 103 generally stores a larger amount of data than the main storage device 102. For example, at least a portion of the storage units 2 and 21 may be realized by the auxiliary storage device 103.

通信装置104は、ネットワークカード又は無線通信モジュールにより構成される。たとえば、入力データ取得部3、解導出モデル取得部4、出力部7、仮入力データ取得部22、及び、基準パラメータ取得部23の少なくとも一部は、通信装置104によって実現され得る。入力装置105は、キーボード、マウス、及び、タッチパネルなどにより構成される。たとえば、入力データ取得部3、仮入力データ取得部22、及び、選択情報取得部31の少なくとも一部は、入力装置105によって実現され得る。出力装置106は、ディスプレイ及びプリンタなどにより構成される。たとえば、出力部7、及び、表示部28の少なくとも一部は、出力装置106によって実現され得る。たとえば、出力装置106は、画像作成部6及び画像作成部27の少なくとも一つにおいて作成された画像をディスプレイに表示する。 The communication device 104 is configured with a network card or a wireless communication module. For example, at least a part of the input data acquisition unit 3, the solution derivation model acquisition unit 4, the output unit 7, the provisional input data acquisition unit 22, and the reference parameter acquisition unit 23 may be realized by the communication device 104. The input device 105 is configured with a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. For example, at least a part of the input data acquisition unit 3, the provisional input data acquisition unit 22, and the selection information acquisition unit 31 may be realized by the input device 105. The output device 106 is configured with a display, a printer, and the like. For example, at least a part of the output unit 7 and the display unit 28 may be realized by the output device 106. For example, the output device 106 displays an image created in at least one of the image creation unit 6 and the image creation unit 27 on a display.

補助記憶装置103は、予め、プログラム及び処理に必要なデータを格納している。解導出プログラムは、解導出システム1の各機能要素をコンピュータに実行させる。解導出モデル作成プログラムは、解導出モデルの作成システム20の各機能要素をコンピュータに実行させる。解導出モデル作成プログラムは、解導出パラメータベクトル作成プログラムを兼ねている。プログラムによって、たとえば、後述する処理S11から処理S22、処理S31から処理S32、処理S41から処理S45、及び、処理S51から処理S56がコンピュータにおいて実行される。このプログラムは、たとえば、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリなどの有形の記録媒体に記録された上で提供されてもよい。このプログラムは、データ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。 The auxiliary storage device 103 stores in advance the programs and data necessary for processing. The solution derivation program causes the computer to execute each functional element of the solution derivation system 1. The solution derivation model creation program causes the computer to execute each functional element of the solution derivation model creation system 20. The solution derivation model creation program also serves as a solution derivation parameter vector creation program. The program causes, for example, processes S11 to S22, S31 to S32, S41 to S45, and S51 to S56, which will be described later, to be executed in the computer. This program may be provided after being recorded on a tangible recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, or semiconductor memory. This program may be provided as a data signal via a communication network.

次に、図8、図9、及び、図10を参照して、解導出パラメータベクトルの作成方法について説明する。図8は、解導出パラメータベクトルの作成方法を示すフローチャートである。まず、仮入力データ取得部22が仮入力データを取得する(処理S11)。 Next, a method for creating a solution derivation parameter vector will be described with reference to Figures 8, 9, and 10. Figure 8 is a flowchart showing the method for creating a solution derivation parameter vector. First, the provisional input data acquisition unit 22 acquires provisional input data (process S11).

次に、基準パラメータ取得部23が基準パラメータを取得する(処理S12)。本実施形態において、基準パラメータ取得部23は、格納部21から、複数種の基準パラメータを含む基準パラメータベクトルを取得する。 Next, the reference parameter acquisition unit 23 acquires reference parameters (process S12). In this embodiment, the reference parameter acquisition unit 23 acquires a reference parameter vector including multiple types of reference parameters from the storage unit 21.

次に、仮パラメータベクトル作成部24が仮パラメータベクトルの演算処理を実行する(処理S13)。本実施形態において、仮パラメータベクトル作成部24は、この演算処理において、処理S12において取得された基準パラメータベクトルに基づいて、複数の仮パラメータベクトルを作成する。仮パラメータベクトル作成部24は、基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことによって、複数の仮パラメータベクトルを作成する。 Next, the formal parameter vector creation unit 24 executes a calculation process of the formal parameter vector (process S13). In this embodiment, in this calculation process, the formal parameter vector creation unit 24 creates multiple formal parameter vectors based on the reference parameter vector acquired in process S12. The formal parameter vector creation unit 24 creates multiple formal parameter vectors by performing a predetermined calculation on the reference parameter vector.

次に、仮モデル作成部25が仮モデルを作成する(処理S14)。仮モデル作成部25は、処理S13において作成された仮パラメータベクトルに基づいて仮モデルを作成する。仮モデル作成部25は、仮パラメータベクトルを設定した仮モデルを作成する。本実施形態において、仮モデル作成部25は、処理S13において導出された複数の仮パラメータベクトルから一つを選択し、選択された仮パラメータベクトルが設定された仮モデルを作成する。仮モデル作成部25は、たとえば、式(1)のwtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightに、選択された仮パラメータベクトルを設定する。 Next, the temporary model creation unit 25 creates a temporary model (process S14). The temporary model creation unit 25 creates a temporary model based on the formal parameter vector created in process S13. The temporary model creation unit 25 creates a temporary model in which the formal parameter vector is set. In this embodiment, the temporary model creation unit 25 selects one from the multiple formal parameter vectors derived in process S13, and creates a temporary model in which the selected formal parameter vector is set. The temporary model creation unit 25 sets the selected formal parameter vector to, for example, w total_size , w unity , w proximity , w stability , w area , w zmax , and w height in formula (1).

次に、仮解導出部26が仮解の演算処理を実行する(処理S15)。仮解導出部26は、処理S11において取得された仮入力データと、処理S14において作成された仮モデルとに基づいて仮解を導出する。仮解導出部26は、処理S14において作成された仮モデルに仮入力データを入力することによって仮解を導出する。 Next, the tentative solution derivation unit 26 executes a calculation process of the tentative solution (process S15). The tentative solution derivation unit 26 derives a tentative solution based on the tentative input data acquired in process S11 and the tentative model created in process S14. The tentative solution derivation unit 26 derives the tentative solution by inputting the tentative input data into the tentative model created in process S14.

次に、仮解導出部26は、処理S13において作成された全ての仮パラメータベクトルについて、仮解が導出されたか否かを判断する(処理S16)。全ての仮パラメータベクトルについて仮解が導出されていないと判断された場合には、処理は処理S14に戻る。これによって、処理S14及び処理S15が複数回行われることによって、仮モデル作成部25は複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成し、仮解導出部26は複数の仮解を導出する。仮解導出部26は、複数の仮モデルの各々に仮入力データを入力することによって、複数の仮解を導出する。 Next, the provisional solution derivation unit 26 determines whether provisional solutions have been derived for all the formal parameter vectors created in process S13 (process S16). If it is determined that provisional solutions have not been derived for all the formal parameter vectors, the process returns to process S14. As a result, by performing processes S14 and S15 multiple times, the provisional model creation unit 25 creates multiple provisional models in which each of the multiple formal parameter vectors is set, and the provisional solution derivation unit 26 derives multiple provisional solutions. The provisional solution derivation unit 26 derives multiple provisional solutions by inputting provisional input data into each of the multiple provisional models.

全ての仮パラメータベクトルについて仮解が導出されたと判断された場合には、画像作成部27が画像を作成する(処理S17)。画像作成部27は、処理S14から処理S16によって導出された複数の仮解のそれぞれに対応する複数の画像を作成する。本実施形態において、複数の画像の各々は、各仮解に対応する積み荷の積み付けパターンを示している。 When it is determined that tentative solutions have been derived for all tentative parameter vectors, the image creation unit 27 creates an image (process S17). The image creation unit 27 creates a plurality of images corresponding to each of the tentative solutions derived by processes S14 to S16. In this embodiment, each of the plurality of images shows a cargo stowage pattern corresponding to each tentative solution.

処理S17が終了すると、表示部28が画像を表示する(処理S18)。表示部28は、処理S17において作成された複数の画像を表示する。換言すれば、表示部28は、複数の仮解を表示する。 When process S17 is completed, the display unit 28 displays an image (process S18). The display unit 28 displays the multiple images created in process S17. In other words, the display unit 28 displays multiple tentative solutions.

処理S18が終了すると、選択情報取得部31が選択情報が取得されたか否かを判断する(処理S19)。選択情報取得部31は、処理S18において表示された仮解に対する選択情報を取得する。選択情報取得部31は、ユーザによって選択された画像に対応する選択情報を取得する。換言すれば、選択情報取得部31は、ユーザによって選択された仮解に対応する仮パラメータベクトルを特定する情報を取得する。選択情報が取得されていないと判断された場合には、選択情報取得部31は、処理S19を繰り返す。 When process S18 ends, the selection information acquisition unit 31 determines whether or not selection information has been acquired (process S19). The selection information acquisition unit 31 acquires selection information for the tentative solution displayed in process S18. The selection information acquisition unit 31 acquires selection information corresponding to the image selected by the user. In other words, the selection information acquisition unit 31 acquires information that identifies the formal parameter vector corresponding to the tentative solution selected by the user. If it is determined that selection information has not been acquired, the selection information acquisition unit 31 repeats process S19.

選択情報が取得されたと判断された場合には、基準パラメータベクトル更新部32が基準パラメータベクトルを更新する(処理S20)。基準パラメータベクトル更新部32は、処理S19において取得された選択情報に基づいて、基準パラメータベクトルを更新する。換言すれば、基準パラメータベクトル更新部32は、処理S19において選択された仮解に対応する仮パラメータベクトルに基づいて、基準パラメータベクトルを更新する。さらに換言すれば、基準パラメータベクトル更新部32は、表示された複数の仮解のうち少なくとも一つが選択された場合に、選択された少なくとも一つの仮解の演算に用いられた仮パラメータベクトルに基づいて、基準パラメータベクトルを更新する。 When it is determined that the selection information has been acquired, the reference parameter vector update unit 32 updates the reference parameter vector (process S20). The reference parameter vector update unit 32 updates the reference parameter vector based on the selection information acquired in process S19. In other words, the reference parameter vector update unit 32 updates the reference parameter vector based on the formal parameter vector corresponding to the tentative solution selected in process S19. In further other words, when at least one of the displayed multiple tentative solutions is selected, the reference parameter vector update unit 32 updates the reference parameter vector based on the formal parameter vector used in the calculation of the selected at least one tentative solution.

処理S20が終了すると、パラメータベクトル決定部33が基準パラメータベクトルの学習を終了するか否かを判断する(処理S21)。学習を終了しないと判断された場合には、処理は処理S13に戻る。この場合、処理S13から処理S21は、複数回行われる。この場合、処理S13において、更新された基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことで、複数の仮パラメータベクトルを導出する。パラメータベクトル決定部33は、予め決められた回数の学習が行われた場合に学習を終了すると判断する。パラメータベクトル決定部33は、ユーザの操作に応じて学習を終了すると判断してもよい。 When process S20 ends, the parameter vector determination unit 33 determines whether or not to end learning of the reference parameter vector (process S21). If it is determined that learning should not end, the process returns to process S13. In this case, processes S13 to S21 are performed multiple times. In this case, in process S13, a predetermined calculation is performed on the updated reference parameter vector to derive multiple formal parameter vectors. The parameter vector determination unit 33 determines that learning should end when learning has been performed a predetermined number of times. The parameter vector determination unit 33 may determine that learning should end in response to a user operation.

学習を終了すると判断された場合には、パラメータベクトル決定部33が解導出パラメータベクトルを決定する(処理S22)。パラメータベクトル決定部33は、直前の処理S20において更新された基準パラメータベクトルを解導出パラメータベクトルとして決定する。パラメータベクトル決定部33は、処理S13から処理S21が複数回行われることによって、複数回更新された基準パラメータベクトルを解導出パラメータベクトルとして決定する。 When it is determined that learning should be terminated, the parameter vector determination unit 33 determines a solution derivation parameter vector (process S22). The parameter vector determination unit 33 determines the reference parameter vector updated in the immediately preceding process S20 as the solution derivation parameter vector. The parameter vector determination unit 33 determines the reference parameter vector updated multiple times as the solution derivation parameter vector by performing processes S13 to S21 multiple times.

処理S22が終了すると、解導出モデル決定部34が解導出モデルに関する情報を決定する(処理S23)。解導出モデル決定部34は、処理S21において決定された解導出パラメータベクトルに基づいて、解導出モデルに関する情報を決定する。処理S23が終了すると、一連の処理が終了する。 When process S22 is completed, the solution derivation model determination unit 34 determines information about the solution derivation model (process S23). The solution derivation model determination unit 34 determines information about the solution derivation model based on the solution derivation parameter vector determined in process S21. When process S23 is completed, the series of processes ends.

次に、図9を参照して、処理S13における仮パラメータベクトルの演算処理について詳細に説明する。図9は、仮パラメータベクトルの演算処理を示すフローチャートである。 Next, the calculation process of the formal parameter vector in step S13 will be described in detail with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a flowchart showing the calculation process of the formal parameter vector.

まず、数値導出部42が乱数に関する数値を導出する(処理S31)。少なくとも一つの数値は、乱数を導出する演算処理によって導出された数値である。本実施形態において、数値導出部42は、演算処理によって演算された複数の乱数を複数の数値として導出する。複数の数値は、互いに異なる数値を含むように調整されてもよい。 First, the numerical value derivation unit 42 derives a numerical value related to a random number (process S31). At least one numerical value is a numerical value derived by a calculation process for deriving a random number. In this embodiment, the numerical value derivation unit 42 derives multiple random numbers calculated by the calculation process as multiple numerical values. The multiple numerical values may be adjusted to include numerical values different from each other.

次に、仮パラメータベクトル導出部43が、処理S12において取得された基準パラメータベクトルと処理S31において導出された数値とに基づいて、仮パラメータベクトルを導出する(処理S32)。仮パラメータベクトル導出部43は、基準パラメータベクトルに対して、処理S31において導出された少なくとも一つの数値を加算又は減算することによって、複数の仮パラメータベクトルを導出する。各仮パラメータベクトルは、たとえば、式(1)におけるwtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightの仮の選好パラメータを含んでいる。処理S32が終了すると、仮パラメータベクトルの演算処理が終了され、導出された複数の仮パラメータベクトルが返される。 Next, the formal parameter vector derivation unit 43 derives a formal parameter vector based on the reference parameter vector acquired in process S12 and the numerical value derived in process S31 (process S32). The formal parameter vector derivation unit 43 derives a plurality of formal parameter vectors by adding or subtracting at least one numerical value derived in process S31 to the reference parameter vector. Each formal parameter vector includes, for example, the provisional preference parameters w total_size , w unity , w proximity , w stability , w area , w zmax , and w height in formula (1). When process S32 ends, the calculation process of the formal parameter vector ends, and the derived plurality of formal parameter vectors are returned.

次に、図10を参照して、処理S14における仮解の演算処理について詳細に説明する。図10は、仮解の演算処理を示すフローチャートである。 Next, the calculation process of the provisional solution in step S14 will be described in detail with reference to FIG. 10. FIG. 10 is a flowchart showing the calculation process of the provisional solution.

まず、仮解導出部26が、処理S11において取得された仮入力データに基づいて、サブスコアを決定する(処理S41)。サブスコアは、たとえば、式(1)におけるftotal_size、funity、fproximity、fstability、farea、vzmaz、及び、vheightである。仮解導出部26は、設定され得るサブスコアの複数のパターンから1つのパターンを決定する。 First, the tentative solution derivation unit 26 determines sub-scores based on the tentative input data acquired in step S11 (step S41). The sub-scores are, for example, ftotal_size , funity , fproximity , fstability , farea , vzmaz , and vheight in formula (1). The tentative solution derivation unit 26 determines one pattern from a plurality of patterns of sub-scores that can be set.

次に、仮解導出部26が、スコアを演算する(処理S42)。仮解導出部26は、処理S41において決定されたサブスコアと、処理S32において導出された仮パラメータベクトルが設定された式(1)とからスコアを演算する。 Next, the tentative solution derivation unit 26 calculates the score (process S42). The tentative solution derivation unit 26 calculates the score from the sub-score determined in process S41 and equation (1) in which the tentative parameter vector derived in process S32 is set.

次に、仮解導出部26が、サブスコアの全てのパターンについて、スコアを演算したか否かを判断する(処理S43)。全てのパターンについてスコアが演算されていないと判断された場合には、処理は処理S41に戻る。 Next, the tentative solution derivation unit 26 determines whether or not scores have been calculated for all patterns of the subscore (process S43). If it is determined that scores have not been calculated for all patterns, the process returns to process S41.

全てのパターンについてスコアが演算されたと判断された場合には、仮解導出部26は、演算されたスコアに基づいてパターンを決定する(処理S44)。仮解導出部26は、処理S41から処理S43の繰り返しによって演算された複数のスコアのうち最も大きいスコアに対応するパターンを決定する。換言すれば、仮解導出部26は、処理S44において1つのブロックの種類及び配置などを決定する。 When it is determined that scores have been calculated for all patterns, the tentative solution derivation unit 26 determines a pattern based on the calculated scores (process S44). The tentative solution derivation unit 26 determines the pattern corresponding to the largest score among the multiple scores calculated by repeating processes S41 to S43. In other words, the tentative solution derivation unit 26 determines the type and arrangement of one block in process S44.

処理S44が終了すると、仮解導出部26は、仮解が作成されたか否かを判断する(処理S45)。仮解が作成されていないと判断された場合には、処理は処理S41に戻る。仮解導出部26は、処理S41から処理S44を繰り返すことによって、1つずつブロックを積み付ける。仮解導出部26は、たとえば、積み付けるブロックがないと判断した場合に、仮解が作成されたと判断する。仮解が作成されたと判断された場合には、仮解の演算処理が終了され、仮解が返される。 When process S44 ends, the tentative solution derivation unit 26 judges whether or not a tentative solution has been created (process S45). If it is judged that a tentative solution has not been created, the process returns to process S41. The tentative solution derivation unit 26 stacks blocks one by one by repeating processes S41 to S44. For example, if the tentative solution derivation unit 26 judges that a tentative solution has been created when it judges that there are no blocks to stack. If it is judged that a tentative solution has been created, the calculation process of the tentative solution is terminated and the tentative solution is returned.

以上、解導出パラメータベクトルの作成方法の一例について説明したが、各処理の順序はこれに限定されない。たとえば、処理S11は、処理S15の前に実行されればよい。 Although an example of a method for creating a solution derivation parameter vector has been described above, the order of each process is not limited to this. For example, process S11 may be executed before process S15.

次に、図11を参照して、解導出システム1を用いた解導出方法について説明する。図11は、解導出パラメータベクトルの作成方法を示すフローチャートである。この解導出方法の前に、格納部2に解導出パラメータベクトルが格納されている。たとえば、格納部2には、解導出パラメータベクトルの作成方法における処理S22において決定された解導出パラメータベクトルが格納されている。まず、入力データ取得部3が入力データを取得する(処理S51)。 Next, a solution derivation method using the solution derivation system 1 will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a flowchart showing a method for creating a solution derivation parameter vector. Prior to this solution derivation method, the solution derivation parameter vector is stored in the storage unit 2. For example, the storage unit 2 stores the solution derivation parameter vector determined in step S22 in the method for creating a solution derivation parameter vector. First, the input data acquisition unit 3 acquires input data (step S51).

次に、解導出モデル取得部4が解導出パラメータベクトルを取得する(処理S52)。本実施形態において、解導出モデル取得部4は、格納部2から、複数種の選好パラメータを含む解導出パラメータベクトルを取得する。 Next, the solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation parameter vector (process S52). In this embodiment, the solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation parameter vector including multiple types of preference parameters from the storage unit 2.

次に、解導出モデル取得部4が解導出モデルを取得する(処理S53)。解導出モデル取得部4は、処理S52において取得された解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデルを取得する。解導出モデル取得部4は、たとえば、式(1)のwtotal_size、wunity、wproximity、wstability、warea、wzmax、及び、wheightに、解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデルを取得する。 Next, the solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation model (process S53). The solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation model in which the solution derivation parameter vector acquired in process S52 is set. For example, the solution derivation model acquisition unit 4 acquires a solution derivation model in which the solution derivation parameter vector is set to wtotal_size , wunity , wproximity , wstability , warea , wzmax , and wheight in formula (1).

次に、解導出部5が解の演算処理を実行する(処理S54)。解導出部5は、処理S51において取得された入力データと、処理S53において取得された解導出モデルとに基づいて解を導出する。解導出部5は、仮解導出部26と同様に、解導出パラメータベクトルを摂動させたパラメータを作成することによって、複数の解を導出してもよい。 Next, the solution derivation unit 5 executes a solution calculation process (process S54). The solution derivation unit 5 derives a solution based on the input data acquired in process S51 and the solution derivation model acquired in process S53. The solution derivation unit 5 may derive multiple solutions by creating parameters that perturb the solution derivation parameter vector, similar to the tentative solution derivation unit 26.

解導出部5によって実行される解の演算処理は、仮解導出部26によって実行される仮解の演算処理と同様である。解導出部5によって実行される解の演算処理は、処理S41から処理S45を、仮解導出部26を解導出部5に、仮入力データを入力データに、仮パラメータベクトルを解導出パラメータベクトルに、仮解を解に、それぞれ読み替えた処理を実行する。 The solution calculation process executed by the solution derivation unit 5 is similar to the provisional solution calculation process executed by the provisional solution derivation unit 26. The solution calculation process executed by the solution derivation unit 5 executes processes from step S41 to step S45, with the provisional solution derivation unit 26 replaced by the solution derivation unit 5, the provisional input data replaced by the input data, the provisional parameter vector replaced by the solution derivation parameter vector, and the provisional solution replaced by the solution.

次に、画像作成部6が画像を作成する(処理S55)。画像作成部6は、処理S54によって導出された解に対応する画像を作成する。本実施形態において、作成された画像は、解に対応する積み荷の積み付けパターンを示している。処理S54において、複数の解が導出された場合には、画像作成部6は、複数の解のそれぞれに対応する複数の画像を作成する。 Next, the image creation unit 6 creates an image (process S55). The image creation unit 6 creates an image corresponding to the solution derived in process S54. In this embodiment, the created image shows the cargo stowage pattern corresponding to the solution. In the case where multiple solutions are derived in process S54, the image creation unit 6 creates multiple images corresponding to each of the multiple solutions.

次に、出力部7が解を出力する(処理S56)。たとえば、出力部7は、画像作成部6において作成された画像を画面に表示させる。出力部7は、画像作成部6において作成された画像を別の機器に出力してもよい。 Next, the output unit 7 outputs the solution (process S56). For example, the output unit 7 displays the image created by the image creation unit 6 on a screen. The output unit 7 may output the image created by the image creation unit 6 to another device.

以上、解導出方法の一例について説明したが、各処理の順序はこれに限定されない。たとえば、処理S51は、処理S54の前に実行されればよい。 Although an example of a solution deriving method has been described above, the order of each process is not limited to this. For example, process S51 may be executed before process S54.

次に、本開示の解導出パラメータベクトルの作成方法、解導出パラメータベクトルの作成システム、解導出パラメータベクトルの作成プログラム、及び、解導出プログラムの作用効果について説明する。 Next, we will explain the disclosed method for creating a solution derivation parameter vector, the system for creating a solution derivation parameter vector, the program for creating a solution derivation parameter vector, and the effects of the solution derivation program.

本開示の解導出パラメータベクトルの作成方法、作成システム、及び、作成プログラムにおいて、複数の仮パラメータベクトルが作成され、これらの仮パラメータベクトルに基づいて複数の仮解が導出される。導出された複数の仮解は表示され、表示された複数の仮解の選択情報に基づいて基準パラメータベクトルが更新される。更新された基準パラメータは、解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして決定される。この場合、ユーザが直接的に複数種の選好パラメータを入力することなく、仮解の選択情報に応じて人の好み及び知見が反映された解導出パラメータベクトルが決定される。このため、人の好み及び知見を反映させる解導出パラメータベクトルが容易且つ確実に決定され、人の好み及び知見を確実に反映させた解を導出する解導出モデルが作成され得る。たとえば、ユーザが直接選好パラメータを設定しなくとも、熟練の計画者の好み及び知見を反映させる解導出パラメータベクトルが容易且つ確実に決定され得る。 In the method, system, and program for creating a solution derivation parameter vector disclosed herein, a plurality of formal parameter vectors are created, and a plurality of provisional solutions are derived based on these formal parameter vectors. The derived provisional solutions are displayed, and a reference parameter vector is updated based on the selection information of the displayed provisional solutions. The updated reference parameters are determined as the solution derivation parameter vector to be set in the solution derivation model. In this case, the solution derivation parameter vector reflecting human preferences and knowledge is determined according to the selection information of the provisional solutions, without the user directly inputting a plurality of types of preference parameters. For this reason, the solution derivation parameter vector reflecting human preferences and knowledge can be easily and reliably determined, and a solution derivation model that derives a solution that reliably reflects human preferences and knowledge can be created. For example, the solution derivation parameter vector reflecting the preferences and knowledge of an experienced planner can be easily and reliably determined, even if the user does not directly set preference parameters.

図12は、予め格納部21に格納されている基準パラメータベクトルを用いて導出された解としての積み付けパターンを示す画像の一例を示している。換言すれば、図12は、本開示の学習前の選好パラメータベクトルを用いて導出された解の一例を示す図である。図13は、本開示の解導出パラメータベクトルを用いて導出された解としての積み付けパターンを示す画像の一例を示している。換言すれば、図13は、本開示の学習後の選好パラメータベクトルを用いて導出された解の一例を示す図である。解導出パラメータベクトルの作成においては、「同じ種類のケースがまとまって置かれている」仮解の画像を選択した。図14は、解導出パラメータベクトルの作成方法において仮解の選択と基準パラメータベクトルの更新とを繰り返す過程における、各種の基準パラメータの推移を示している。換言すれば、図14は、学習過程の各種の選好パラメータの推移を示している。図14において、データD1はwtotal_sizeを示し、データD2はwunityを示し、データD3はwproximityを示し、データD4はwstabilityを示し、データD5はwareaを示し、データD6はwzmaxを示し、データD7はwheightを示している。 FIG. 12 shows an example of an image showing a stacking pattern as a solution derived using a reference parameter vector stored in advance in the storage unit 21. In other words, FIG. 12 shows an example of a solution derived using a preference parameter vector before learning of the present disclosure. FIG. 13 shows an example of an image showing a stacking pattern as a solution derived using a solution derivation parameter vector of the present disclosure. In other words, FIG. 13 shows an example of a solution derived using a preference parameter vector after learning of the present disclosure. In creating the solution derivation parameter vector, an image of a provisional solution in which "cases of the same type are placed together" was selected. FIG. 14 shows the transition of various reference parameters in the process of repeating the selection of a provisional solution and the update of the reference parameter vector in the method of creating the solution derivation parameter vector. In other words, FIG. 14 shows the transition of various preference parameters in the learning process. In FIG. 14, data D1 indicates w total_size , data D2 indicates w unity , data D3 indicates w proximity , data D4 indicates w stability , data D5 indicates w area , data D6 indicates w zmax , and data D7 indicates w height .

図14に示されているように、当初の基準パラメータベクトルにおいてはwarea及びwunityの値が大きい。このため、図12に示されているように、上面積の大きいブロックが優先的に下方に積み付けられていた。仮解の選択と基準パラメータベクトルの更新とを繰り返すにつれて、wtotal_sizeの値が大きくなっている。そして、図13に示されているように、解導出パラメータベクトルを用いて導出された解では、総体積の大きい種類のケースをまとめたブロックを下方に積み付けられるようになった。解導出パラメータベクトルの作成過程において、ユーザは一切個々の選好パラメータの数値を参照しておらず、ユーザによる選好パラメータの直接的な入力は行われていない。 As shown in FIG. 14, the values of w area and w unity are large in the initial reference parameter vector. Therefore, as shown in FIG. 12, blocks with large upper areas are preferentially stacked downward. As the selection of the provisional solution and the update of the reference parameter vector are repeated, the value of w total_size increases. Then, as shown in FIG. 13, in the solution derived using the solution derivation parameter vector, blocks that combine types of cases with large total volumes can be stacked downward. In the process of creating the solution derivation parameter vector, the user does not refer to the values of the individual preference parameters, and the user does not directly input the preference parameters.

複数の仮パラメータベクトルの作成において、少なくとも一つの数値を基準パラメータベクトルに対して加算又は減算することによって複数の仮パラメータベクトルが導出される。この場合、基準パラメータベクトルに基づく複数の仮パラメータベクトルが容易に作成され得る。 In creating the multiple formal parameter vectors, the multiple formal parameter vectors are derived by adding or subtracting at least one numerical value to the reference parameter vector. In this case, multiple formal parameter vectors based on the reference parameter vector can be easily created.

少なくとも一つの数値は、互いに異なる数値を含んでいてもよい。この場合、より多くの仮パラメータベクトルが導出されるため、より効率的に解導出パラメータベクトルが決定され得る。 At least one of the numerical values may include numerical values that are different from each other. In this case, more formal parameter vectors are derived, and therefore the solution derivation parameter vector can be determined more efficiently.

少なくとも一つの数値は、乱数を導出する演算処理によって導出された数値であってもよい。この場合、よりバリエーションに富んだ複数の仮解が表示され、より効率的に解導出パラメータベクトルが決定され得る。 At least one of the numerical values may be a numerical value derived by a calculation process that derives random numbers. In this case, a greater variety of provisional solutions is displayed, and the solution derivation parameter vector can be determined more efficiently.

表示された複数の仮解のうち少なくとも一つが選択された場合に、基準パラメータベクトルの更新において、上記少なくとも一つの仮解の演算に用いられた仮パラメータベクトルに基づいて、基準パラメータベクトルが更新される。この場合、選択された仮解に応じた仮パラメータベクトルが解導出パラメータベクトルとして決定される。 When at least one of the displayed multiple tentative solutions is selected, the reference parameter vector is updated based on the formal parameter vector used in the calculation of the at least one tentative solution in updating the reference parameter vector. In this case, the formal parameter vector corresponding to the selected tentative solution is determined as the solution derivation parameter vector.

更新された基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことで、複数の仮パラメータベクトルが作成される。複数の仮パラメータベクトルの作成と、複数の仮解の導出と、複数の仮解の表示と、基準パラメータベクトルの更新とは、複数回行われる。解導出パラメータベクトルの決定において、複数回更新された基準パラメータベクトルが解導出パラメータベクトルとして決定される。この場合、より確実に人の好み及び知見を反映させる解導出パラメータベクトルが決定される。 A plurality of formal parameter vectors are created by performing a predetermined calculation on the updated reference parameter vector. The creation of the plurality of formal parameter vectors, the derivation of the plurality of tentative solutions, the display of the plurality of tentative solutions, and the updating of the reference parameter vector are performed a plurality of times. In determining the solution derivation parameter vector, the reference parameter vector that has been updated a plurality of times is determined as the solution derivation parameter vector. In this case, a solution derivation parameter vector that more reliably reflects human preferences and knowledge is determined.

仮入力データ及び入力データは、積み荷のサイズ及び数に関する情報を含んでおり、仮解及び解は、複数の積み荷の積み付けのパターンである。この場合、複数の積み荷の積み付けパターンの選択情報に応じた解導出パラメータベクトルが決定される。この結果、積み付けに関する人の好み及び知見を反映させた解導出パラメータベクトルが容易且つ確実に決定され、人の好み及び知見を確実に反映させた積み付けパターンを出力する解導出モデルが作成され得る。 The provisional input data and the input data include information regarding the size and number of cargo, and the provisional solution and the solution are patterns for loading multiple cargoes. In this case, a solution derivation parameter vector is determined according to the selection information for the loading pattern for multiple cargoes. As a result, a solution derivation parameter vector that reflects human preferences and knowledge regarding loading is easily and reliably determined, and a solution derivation model that outputs a loading pattern that reliably reflects human preferences and knowledge can be created.

本開示の解導出プログラムは、入力データと、上記の解導出パラメータベクトルの作成方法によって作成された解導出パラメータベクトルとを取得し、解導出パラメータベクトルが設定された解導出モデルに上記入力データを入力することによって、解を導出することと、をコンピュータに実行させる。この場合、人の好み及び知見が確実に反映された解が自動的に出力され得る。熟練の計画者の知見を反映した積み付け計画が自動的に得られるため、たとえばロボット等による積み付けにおいても、積付作業全体が適切かつ迅速に行われる。 The solution derivation program disclosed herein causes a computer to acquire input data and a solution derivation parameter vector created by the above-mentioned method for creating a solution derivation parameter vector, and derive a solution by inputting the input data into a solution derivation model in which the solution derivation parameter vector has been set. In this case, a solution that reliably reflects human preferences and knowledge can be automatically output. Since a stowage plan that reflects the knowledge of an experienced planner is automatically obtained, the entire stowage work can be performed appropriately and quickly, even when stowage is performed by a robot or the like.

20 作成システム
22 仮入力データ取得部
23 基準パラメータ取得部
24 仮パラメータベクトル作成部
25 仮モデル作成部
26 仮解導出部
28 表示部
32 基準パラメータベクトル更新部
33 パラメータベクトル決定部
20 Creation system 22 Provisional input data acquisition unit 23 Reference parameter acquisition unit 24 Provisional parameter vector creation unit 25 Provisional model creation unit 26 Provisional solution derivation unit 28 Display unit 32 Reference parameter vector update unit 33 Parameter vector determination unit

Claims (9)

仮入力データを取得することと、
基準パラメータベクトルを取得することと、
前記基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことによって、複数の仮パラメータベクトルを作成することと、
作成された前記複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成することと、
作成された前記複数の仮モデルの各々に前記仮入力データを入力することによって、複数の仮解を導出することと、
導出された前記複数の仮解を表示することと、
表示された前記複数の仮解に対する選択情報を取得することと、
取得された選択情報に基づいて、前記基準パラメータベクトルを更新することと、
入力データの入力に応じて解を出力する解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして、更新された前記基準パラメータベクトルを決定することと、を1又は複数のコンピュータに実行させる、解導出パラメータベクトルの作成方法。
Obtaining provisional input data;
Obtaining a reference parameter vector;
generating a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined operation on the reference parameter vector;
creating a plurality of formal models in which the created plurality of formal parameter vectors are set;
deriving a plurality of provisional solutions by inputting the provisional input data into each of the plurality of provisional models created;
displaying the derived tentative solutions; and
obtaining selection information for the displayed provisional solutions; and
updating the reference parameter vector based on the obtained selection information;
and determining the updated reference parameter vector as a solution derivation parameter vector to be set in a solution derivation model that outputs a solution in response to input of input data.
前記複数の仮パラメータベクトルの作成において、少なくとも一つの数値を前記基準パラメータベクトルに対して加算又は減算することによって前記複数の仮パラメータベクトルが導出される、請求項1に記載の解導出パラメータベクトルの作成方法。 The method for creating a solution derived parameter vector according to claim 1, wherein the plurality of formal parameter vectors are derived by adding or subtracting at least one numerical value to the reference parameter vector in creating the plurality of formal parameter vectors. 前記少なくとも一つの数値は、互いに異なる数値を含んでいる、請求項2に記載の解導出パラメータベクトルの作成方法。 The method for creating a solution derivation parameter vector according to claim 2, wherein the at least one numerical value includes numerical values that are different from each other. 前記少なくとも一つの数値は、乱数を導出する演算処理によって導出された数値である、請求項2又は3に記載の解導出パラメータベクトルの作成方法。 The method for creating a solution derivation parameter vector according to claim 2 or 3, wherein the at least one numerical value is a numerical value derived by a calculation process that derives a random number. 表示された前記複数の仮解のうち少なくとも一つが選択された場合に、前記基準パラメータベクトルの更新において、前記少なくとも一つの仮解の演算に用いられた前記仮パラメータベクトルに基づいて、前記基準パラメータベクトルが更新される、請求項1から4のいずれか一項に記載の解導出パラメータベクトルの作成方法。 The method for creating a solution derivation parameter vector according to any one of claims 1 to 4, wherein, when at least one of the displayed provisional solutions is selected, the reference parameter vector is updated based on the provisional parameter vector used in the calculation of the at least one provisional solution in updating the reference parameter vector. 更新された前記基準パラメータベクトルに対して前記所定の演算を行うことで、前記複数の仮パラメータベクトルを作成することをさらに前記1又は複数のコンピュータに実行させる解導出パラメータベクトルの作成方法であって、
前記複数の仮パラメータベクトルの作成と、前記複数の仮解の導出と、前記複数の仮解の表示と、前記基準パラメータベクトルの更新とは、複数回行われ、
前記解導出パラメータベクトルの決定において、複数回更新された前記基準パラメータベクトルが前記解導出パラメータベクトルとして決定される、請求項1から5のいずれか一項に記載の解導出パラメータベクトルの作成方法。
A method for creating a solution-deriving parameter vector, further comprising causing the one or more computers to perform the predetermined calculation on the updated reference parameter vector to create the plurality of formal parameter vectors,
the generation of the plurality of formal parameter vectors, the derivation of the plurality of tentative solutions, the display of the plurality of tentative solutions, and the updating of the reference parameter vector are performed a plurality of times;
The method for creating a solution derivation parameter vector according to claim 1 , wherein in determining the solution derivation parameter vector, the reference parameter vector that has been updated a plurality of times is determined as the solution derivation parameter vector.
前記仮入力データ及び前記入力データは、積み荷のサイズ及び数に関する情報を含んでおり、
前記仮解及び前記解は、複数の積み荷の積み付けのパターンである、請求項1から6のいずれか一項に記載の解導出パラメータベクトルの作成方法。
the preliminary input data and the input data include information regarding size and number of shipments;
The method for creating a solution deriving parameter vector according to claim 1 , wherein the provisional solution and the solution are loading patterns of a plurality of cargoes.
仮入力データを取得する第一取得部と、
基準パラメータベクトルを取得する第二取得部と、
前記基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことで、複数の仮パラメータベクトルを作成する仮パラメータベクトル作成部と、
作成された前記複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成する仮モデル作成部と、
作成された前記複数の仮モデルの各々に前記仮入力データを入力することによって、複数の仮解を導出する導出部と、
導出された前記複数の仮解を表示する表示部と、
表示された前記複数の仮解に基づいて、前記基準パラメータベクトルを更新する更新部と、
入力データの入力に応じて解を出力する解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして、更新された前記基準パラメータベクトルを決定する決定部と、を備えている、解導出パラメータベクトルの作成システム。
A first acquisition unit that acquires provisional input data;
A second acquisition unit that acquires a reference parameter vector;
a formal parameter vector creation unit that creates a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined calculation on the reference parameter vector;
a temporary model creation unit that creates a plurality of temporary models in which each of the created plurality of formal parameter vectors is set;
a derivation unit that derives a plurality of provisional solutions by inputting the provisional input data into each of the plurality of provisional models that have been created;
a display unit that displays the derived provisional solutions;
an update unit that updates the reference parameter vector based on the displayed provisional solutions;
A system for creating a solution derivation parameter vector comprising: a determination unit that determines the updated reference parameter vector as a solution derivation parameter vector to be set in a solution derivation model that outputs a solution in response to input of input data.
仮入力データ、及び、基準パラメータベクトルを取得することと、
前記基準パラメータベクトルに対して所定の演算を行うことで、複数の仮パラメータベクトルを作成することと、
作成された前記複数の仮パラメータベクトルの各々を設定した複数の仮モデルを作成することと、
作成された前記複数の仮モデルの各々に前記仮入力データを入力することによって、複数の仮解を導出することと、
導出された前記複数の仮解を表示することと、
表示された前記複数の仮解に基づいて、前記基準パラメータベクトルを更新することと、
入力データの入力に応じて解を出力する解導出モデルに設定される解導出パラメータベクトルとして、更新された前記基準パラメータベクトルを決定することと、をコンピュータに実行させる、解導出パラメータベクトルの作成プログラム。
Obtaining provisional input data and a reference parameter vector;
generating a plurality of formal parameter vectors by performing a predetermined operation on the reference parameter vector;
creating a plurality of formal models in which the created plurality of formal parameter vectors are set;
deriving a plurality of provisional solutions by inputting the provisional input data into each of the plurality of provisional models created;
displaying the derived tentative solutions; and
updating the reference parameter vector based on the displayed provisional solutions; and
and determining the updated reference parameter vector as a solution derivation parameter vector to be set in a solution derivation model that outputs a solution in response to input of input data.
JP2020211205A 2020-12-21 2020-12-21 Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector Active JP7637378B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020211205A JP7637378B2 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020211205A JP7637378B2 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022097942A JP2022097942A (en) 2022-07-01
JP7637378B2 true JP7637378B2 (en) 2025-02-28

Family

ID=82165708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020211205A Active JP7637378B2 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7637378B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002288625A (en) 2001-03-28 2002-10-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Multipurpose optimization method, program and planning device
JP2003337934A (en) 2002-05-21 2003-11-28 Gaketsu Den Database creation program, computer-readable recording medium where the program is recorded, device and method for database creation, and database creation system
JP2005339402A (en) 2004-05-28 2005-12-08 Advanced Telecommunication Research Institute International Simulation program, simulation method, and simulation apparatus
JP2006323784A (en) 2005-05-20 2006-11-30 Kyoto Univ Simulation program, simulation method, and simulation apparatus
JP2009030476A (en) 2007-07-25 2009-02-12 Toshiba Corp Power plant operation optimization method and operation optimization system
JP2020083486A (en) 2018-11-15 2020-06-04 株式会社Ihi Stowage planning device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2749757B2 (en) * 1993-04-23 1998-05-13 三菱電機株式会社 Stowage equipment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002288625A (en) 2001-03-28 2002-10-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Multipurpose optimization method, program and planning device
JP2003337934A (en) 2002-05-21 2003-11-28 Gaketsu Den Database creation program, computer-readable recording medium where the program is recorded, device and method for database creation, and database creation system
JP2005339402A (en) 2004-05-28 2005-12-08 Advanced Telecommunication Research Institute International Simulation program, simulation method, and simulation apparatus
JP2006323784A (en) 2005-05-20 2006-11-30 Kyoto Univ Simulation program, simulation method, and simulation apparatus
JP2009030476A (en) 2007-07-25 2009-02-12 Toshiba Corp Power plant operation optimization method and operation optimization system
JP2020083486A (en) 2018-11-15 2020-06-04 株式会社Ihi Stowage planning device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HANSEN, Nikolaus,"The CMA Evolution Strategy: A Tutorial",arXiv.org [online],2016年,pp. 1-39,[retrieved on 2024.06.21], Retrieved from the Internet: <URL: https://arxiv.org/abs/1604.00772v1>,<DOI: 10.48550/arXiv.1604.00772>

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022097942A (en) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fattahi et al. Dynamic scheduling in flexible job shop systems by considering simultaneously efficiency and stability
Dunker et al. Combining evolutionary computation and dynamic programming for solving a dynamic facility layout problem
Kim et al. A utility range-based interactive group support system for multiattribute decision making
US11847389B2 (en) Device and method for optimizing an input parameter in a processing of a semiconductor
JP6514342B2 (en) Online forecasting system and method
US12099934B2 (en) Framework for interactive exploration, evaluation, and improvement of AI-generated solutions
JP7169082B2 (en) Prediction system for predicting construction price of building and prediction system for predicting construction period
JP2019211870A (en) Inventory management device and inventory management method
Prihozhy et al. Genetic algorithm of optimizing the size, staff and number of professional teams of programmers
US20200034859A1 (en) System and method for predicting stock on hand with predefined markdown plans
JP4614341B2 (en) Simulation program, simulation method, and simulation apparatus
Liu et al. Spreadsheet inventory simulation and optimization models and their application in a national pharmacy chain
Chang et al. AGV dispatching algorithm based on deep Q-network in CNC machines environment
JP2003058582A (en) Simulation system of design/combination
Althoff et al. Task-Specific Technical Change and Comparative Advantage
JP7637378B2 (en) Method for creating a solution derivation parameter vector, system for creating a solution derivation parameter vector, program for creating a solution derivation parameter vector, and program for creating a solution derivation parameter vector
KR970004105B1 (en) Econometric model simulation system
CN112465344A (en) Method for initializing simulation system parameters based on workshop automation production line
JP4432042B2 (en) Simulation program, simulation method, and simulation apparatus
JP2003058579A (en) Method for optimizing design/blending
JP7790294B2 (en) Energy operation planning device and energy operation planning method
JP4268408B2 (en) Product shipment amount prediction apparatus, method, and computer-readable storage medium
US20150310353A1 (en) Optimized Peremptory Juror Challenges
JP7489275B2 (en) Information processing device, information processing system, and information processing method
JP2002007671A (en) Demand prediction device, method, computer program, and computer-readable recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7637378

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150