JP7164060B1 - 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
<<情報処理装置>>
情報処理装置1は、複数の時系列データを、データ間の類似度に基づいてクラスタに分割するための装置である。以下、情報処理装置1のハードウェア構成、情報処理装置1が扱う時系列データ及び情報処理装置1の機能ブロックの順に説明する。
図1は、本発明の一実施形態である情報処理装置1のハードウェア構成を説明する図である。
CPU100は、メモリ101や記憶装置103に記憶された情報処理プログラムを実行することにより、情報処理装置1が有する様々な機能を実現する。
メモリ101は、例えばRAM(Random-Access Memory)等であり、様々なプログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。
記憶装置103は、CPU100によって、実行または処理される各種データを格納する非一時的な(例えば不揮発性の)記憶装置103である。
入力装置104は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける装置であり、キーボード、タッチパネルディスプレイ上でのタッチ位置を検出するタッチセンサなどの入力インタフェースを含む。
出力装置105は、例えばディスプレイやプリンタなどの装置である。
通信装置102は、ネットワークNWを介して、他のコンピュータと各種プログラムやデータの受け渡しを行ったり、各種装置と出力データの受け渡しを行ったりする。
記録媒体読取装置106は、SDカードやDVD、CDROM等の記録媒体3に記録された情報処理プログラム等の様々なデータを読み取り、記憶装置103に格納する。
時系列データは、所定の期間における対象装置2の状態の時間的な変化を示すデータである。
図4は、情報処理装置1の機能ブロックを説明する図である。取得部110と、第1計算部111と、第2計算部112と、分割部113と、第3計算部114と、第1表示部115と、第2表示部116と、データ作成部117と、第3表示部118とを含む。これらの各機能は、情報処理装置1のハードウェアによって本実施形態に係る情報処理プログラムが実行されることにより実現される。
取得部110は、所定のセンサ20から出力される複数個の時系列データを取得する。以下、取得部110が取得する時系列データの数をn個(nは2以上の自然数)として説明する。
第1計算部111は、取得部110が取得したn個の時系列データの間の距離に基づく行列を計算する。なお、以下の説明では、時系列データ間の距離に基づく行列を「距離行列」と称することがある。
第2計算部112は、上述の距離行列に対して固有値分解を行った結果に基づいて、特徴量データを計算する。具体的には、第2計算部112は、多次元尺度構成法を用いて特徴量データを計算する。
分割部113は、n個の時系列データの夫々に対応する特徴量データをクラスタに分割する。
第3計算部114は、分割された一のクラスタに属する特徴量データのm個の特徴のうち、少なくとも1個の特徴に対する所定の統計量を計算する。
データ作成部117は、n個の時系列データの夫々に対し、n個の時系列データの夫々に対応するクラスタを示すラベルが紐づけられたデータを作成する。
第1表示部115は、少なくとも1個の特徴と、所定の統計量との関係を示すグラフ(第1グラフに相当)を表示する。ここでの所定の統計量とは、第3計算部114によって計算された統計量である。
第2表示部116は、m個の特徴を示す特徴量データの散布図と、分割部113が分割したクラスタの重心の散布図とのうち少なくとも一を示すグラフ(第2グラフに相当)を表示する。
第3表示部118は、一のクラスタを示すラベルが紐づけられたデータに基づく時系列データの波形を示すグラフ(第3グラフに相当)を表示する。
情報処理装置1の処理の流れについて、具体例を示しながら詳細に説明する。図5は、情報処理装置1がグラフを表示するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。グラフを表示するまでの処理は、ステップS101~ステップS109を含んでいる。図6は、情報処理装置1による計算の過程を説明する図である。
以上、実施形態の情報処理装置1は、所定のセンサ20から出力されるn個(nは2以上の自然数)の時系列データDtを取得する取得部110と、n個の時系列データDtのうちの2個の時系列データDtの間の類似度を示す指標を成分とし、n個と同じ数の行及び列を有する行列を計算する第1計算部111と、行列に対して固有値分解を行った結果に基づいて、n個の時系列データDtの夫々に対応し、m個(mは自然数)の特徴を示す特徴量データDfを計算する第2計算部112と、n個の時系列データDtの夫々に対応する前記特徴量データDfをクラスタに分割する分割部113と、を備える。
100:CPU
101:メモリ
102:通信装置
103:記憶装置
104:入力装置
105:出力装置
106:記録媒体読取装置
110:取得部
111:第1計算部
112:第2計算部
113:分割部
114:第3計算部
115:第1表示部
116:第2表示部
117:データ作成部
118:第3表示部
2:対象装置
20:センサ
Claims (10)
- 所定のセンサから出力されるn個(nは2以上の自然数)の時系列データを取得する取得部と、
前記n個の時系列データのうちの2個の時系列データの間の類似度を示す指標を成分とし、前記n個と同じ数の行及び列を有する行列を計算する第1計算部と、
前記行列に対して固有値分解を行った結果に基づいて、前記n個の時系列データの夫々に対応し、m個(mは自然数)の特徴を示す特徴量データを計算する第2計算部と、
前記n個の時系列データの夫々に対応する前記特徴量データをクラスタに分割する分割部と、
を備える情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
分割された一のクラスタに属する前記特徴量データの前記m個の特徴のうち、少なくとも1個の特徴に対する所定の統計量を計算する第3計算部と、
前記少なくとも1個の特徴と、前記所定の統計量との関係を示す第1グラフを表示する第1表示部と、を更に備える、
情報処理装置。 - 請求項2に記載の情報処理装置であって、
前記第1表示部は、前記第1グラフとして、ヒストグラムと、カーネル密度推定による確率密度を示すグラフとのうち少なくとも一を表示する、
情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記m個の特徴を示す前記特徴量データの散布図と、前記分割部が分割したクラスタの重心の散布図とのうち少なくとも一を第2グラフとして表示する第2表示部を更に備える、
情報処理装置。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の情報処理装置であって、
前記m個は、2個又は3個である、
情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記n個の時系列データの夫々に対し、前記n個の時系列データの夫々に対応するクラスタを示すラベルが紐づけられたデータを作成するデータ作成部を更に備える、
情報処理装置。 - 請求項6に記載の情報処理装置であって、
一のクラスタを示すラベルが紐づけられたデータに基づく時系列波形を示す第3グラフを表示する第3表示部を更に備える、
情報処理装置。 - 請求項1~7の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記第1計算部は、前記類似度を示す指標として、動的時間伸縮法で定義される距離を計算する、
情報処理装置。 - 情報処理装置が、
所定のセンサから出力されるn個の時系列データを取得するステップと、
前記n個の時系列データのうちの2個の時系列データの間の類似度を示す指標を成分とし、前記n個と同じ数の行及び列を有する行列を計算するステップと、
前記行列に対して固有値分解を行った結果に基づいて、前記n個の時系列データの夫々に対応し、m個の特徴を示す特徴量データを計算するステップと、
前記n個の時系列データの夫々に対応する前記特徴量データをクラスタに分割するステップと、
を実行する情報処理方法。 - コンピュータに、
所定のセンサから出力されるn個の時系列データを取得する取得部と、
前記n個の時系列データのうちの2個の時系列データの間の類似度を示す指標を成分とし、前記n個と同じ数の行及び列を有する行列を計算する第1計算部と、
前記行列に対して固有値分解を行った結果に基づいて、前記n個の時系列データの夫々に対応し、m個の特徴を示す特徴量データを計算する第2計算部と、
前記n個の時系列データの夫々に対応する前記特徴量データをクラスタに分割する分割部と、
を実現させる情報処理プログラム。
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US20150370814A1 (en) | 2011-11-15 | 2015-12-24 | Tapad, Inc. | System and method for analyzing user device information |
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