JPWO2021100128A1 - 教師データ生成装置、教師データ生成方法、教師データ生成プログラムおよび記憶媒体 - Google Patents

Abstract

教師データ生成装置である情報処理装置（１）は、機械学習を用いたデータ解析において使用される教師データを生成する。情報処理装置（１）は、時系列のデータを取得し、時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成する区間切り出し部（１８）と、区間ごとのデータの属性を表す情報であってあらかじめ指定された属性についての属性情報を取得し、区間ごとのデータへ属性情報を付与するラベル付けによって教師データを作成する教師データ作成部（１９）と、を備える。

Description

本発明は、機械学習を用いたデータ解析において使用される教師データを生成する教師データ生成装置、教師データ生成方法、教師データ生成プログラムおよび記憶媒体に関する。

教師データは、機械学習の一種である教師あり学習を用いたデータ解析において使用される。教師データは、解析の対象であるデータに、データの属性を表す情報を付与するラベル付けを行うことによって生成される。教師あり学習による高精度なデータ解析を可能とするためには、多くの教師データを生成することが求められる。

特許文献１には、時系列のデータから教師データの元となるデータを抽出し、抽出されたデータへのラベル付けを行う装置が開示されている。特許文献１の装置は、時系列のデータから抽出されたデータをユーザへ提示する。特許文献１の装置において、ラベル付与の対象とするデータは、提示されたデータの中からユーザによって選択される。特許文献１の装置は、ユーザによる入力操作に従ってラベル付けを行う。

特開２０１６−７６０７３号公報

上記特許文献１に記載の従来技術では、提示されるすべてのデータについてデータの属性をユーザが判別する必要があるとともに、ラベル付けは手動によって行われる。このため、従来技術によると、教師データの作成において多くの工数が必要となるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、教師データの生成に要する工数を低減可能とする教師データ生成装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる教師データ生成装置は、機械学習を用いたデータ解析において使用される教師データを生成する。本発明にかかる教師データ生成装置は、時系列のデータを取得し、時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成する区間切り出し部と、区間ごとのデータの属性を表す情報であってあらかじめ指定された属性についての属性情報を取得し、区間ごとのデータへ属性情報を付与するラベル付けによって教師データを作成する教師データ作成部と、を備える。

本発明にかかる教師データ生成装置は、教師データの生成に要する工数を低減できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる教師データ生成装置の構成を示す図 実施の形態１にかかる教師データ生成装置において取得される状態データについて説明するための図 実施の形態１にかかる教師データ生成装置の動作手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態２にかかる教師データ生成装置の動作手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態３にかかる教師データ生成装置の動作手順を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる教師データ生成装置、教師データ生成方法、教師データ生成プログラムおよび記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる教師データ生成装置の構成を示す図である。図１には、教師データ生成装置である情報処理装置１と、情報処理装置１に接続される周辺機器２および制御機器３とを示している。情報処理装置１は、教師データを生成する。教師データは、機械学習を用いたデータ解析において使用される。情報処理装置１は、周辺機器２および制御機器３から入力されるデータを用いて教師データを生成する。

制御機器３は、制御対象を制御する機器である。制御機器３は、生産装置または設備装置といった機器を制御するコントローラであって、例えばプログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller：ＰＬＣ）である。制御機器３は、制御対象である１つあるいは複数の機器を制御する。制御機器３は、ＰＬＣ以外のコントローラであっても良く、数値制御装置であっても良い。制御機器３は、生産装置または設備装置以外の機器を制御するコントローラであっても良い。情報処理装置１によって生成される教師データは、制御対象の状態を表すデータの解析において使用される。

情報処理装置１は、制御対象についてのデータを処理する装置であって、例えば表示器である。表示器は、制御対象の状態についての情報を表示するためのデータ処理と、教師データを生成するためのデータ処理とを行う。情報処理装置１は、表示器以外の装置であっても良い。情報処理装置１は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータであっても良い。情報処理装置１には、教師データを生成するためのプログラムである教師データ生成プログラムがインストールされる。

情報処理装置１には、任意の数の周辺機器２が接続される。周辺機器２は、制御対象の状態を表すデータを情報処理装置１へ送信する。周辺機器２には、例えば、制御対象の動作状態を検出するセンサが含まれる。周辺機器２には、制御対象の外に設けられる機器が含まれても良く、制御対象の内部に設けられる機器が含まれても良い。なお、制御対象の状態を表すデータは、制御機器３によって情報処理装置１へ送信されても良い。

制御機器３は、制御対象の制御についての各種情報である制御情報を保持する。制御機器３は、制御情報のうちあらかじめ指定された制御情報を情報処理装置１へ送信する。情報処理装置１は、制御機器３によって送信される制御情報を、後述する状態データの属性を表す属性情報として活用する。制御機器３は、情報処理装置１による要求に従って、制御情報を情報処理装置１へ送信する。制御機器３は、情報処理装置１による要求によらず、制御機器３による判断に従って、制御情報を情報処理装置１へ送信しても良い。

情報処理装置１は、情報が入力される入力装置１１と、周辺機器２との間の通信および制御機器３との間の通信を行う通信装置１２と、情報を表示する表示装置１３と、各種処理を実行するプロセッサ１４と、情報を記憶するメモリ１５とを有する。

入力装置１１は、キーボード、マウスあるいはタッチパネルといった装置である。通信装置１２は、情報処理装置１の外部の装置との接続インタフェースである。表示装置１３は、画面にて情報を表示する。

プロセッサ１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ１４は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）であっても良い。メモリ１５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）を含む。教師データ生成プログラムは、メモリ１５に格納される。プロセッサ１４は、メモリ１５に格納されているプログラムを実行する。

図１には、プロセッサ１４を使用することによって実現される機能構成を示している。データ処理部１６は、教師データを生成するためのデータ処理を行う。表示処理部１７は、表示装置１３における表示のための処理を行う。データ処理部１６および表示処理部１７の各機能は、プロセッサ１４およびソフトウェアの組み合わせによって実現される。データ処理部１６および表示処理部１７の各機能は、プロセッサ１４およびファームウェアの組み合わせによって実現されても良く、プロセッサ１４、ソフトウェアおよびファームウェアの組み合わせによって実現されても良い。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ１５に格納される。プロセッサ１４は、ソフトウェアまたはファームウェアを読み出す。プロセッサ１４は、ソフトウェアまたはファームウェアを実行する。

教師データ生成プログラムは、コンピュータによる読み取りが可能とされた記憶媒体に記録されたものであっても良い。情報処理装置１は、記憶媒体に記録された教師データ生成プログラムをメモリ１５へ格納しても良い。記憶媒体は、フレキシブルディスクである可搬型記憶媒体、あるいは半導体メモリであるフラッシュメモリであっても良い。教師データ生成プログラムは、他のコンピュータあるいはサーバ装置から通信ネットワークを介して情報処理装置１へインストールされても良い。

入力装置１１には、操作者による操作によって情報が入力される。通信装置１２は、周辺機器２または制御機器３によって送信されるデータと、制御機器３によって送信される制御情報とを受信する。通信装置１２は、受信されたデータを表示処理部１７へ出力する。また、メモリ１５は、通信装置１２によって受信されたデータを保持する。通信装置１２によって受信されるデータをメモリ１５が随時蓄積することによって、メモリ１５には、制御対象の状態を表す時系列のデータである状態データが格納される。

表示処理部１７は、状態データの内容を基に、文字情報または画像情報といった表示情報を生成する。表示処理部１７は、生成された表示情報を表示装置１３へ出力する。表示装置１３は、表示情報に従って表示を行う。

データ処理部１６は、区間切り出し部１８と教師データ作成部１９とを有する。区間切り出し部１８は、状態データをメモリ１５から取得する。区間切り出し部１８は、時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成する。メモリ１５は、区間ごとのデータを保持する。なお、以下の説明にて、区間ごとのデータを、区間データと称することがある。操作者は、入力装置１１を操作することによって、区間を特定するための条件を指定する。

通信装置１２は、受信された制御情報である属性情報を教師データ作成部１９へ出力する。教師データ作成部１９は、通信装置１２から属性情報を取得する。属性情報は、区間データの属性を表す情報であって、あらかじめ指定された属性についての情報である。属性情報は、区間データについてのメタデータに相当する情報である。操作者は、入力装置１１を操作することによって、属性を指定する。

教師データ作成部１９は、メモリ１５に保持されている区間データを取得する。教師データ作成部１９は、区間切り出し部１８から区間データを直接取得しても良い。教師データ作成部１９は、区間データへ属性情報を付与するラベル付けによって教師データを作成する。メモリ１５は、作成された教師データを記憶する。

以下の説明において、制御対象は、ワークを加工する加工機とする。情報処理装置１によって生成される教師データは、加工機の予防保全のためのデータ解析において用いられる。周辺機器２は、加工機の状態を検出して、検出結果であるデータを情報処理装置１へ送信する。周辺機器２には、加工機の状態を観測する各種センサが用いられる。各種センサとしては、電流センサ、電圧センサ、振動センサおよび温度センサなどが挙げられる。周辺機器２には、加工機による加工の状態を撮影するカメラが用いられても良い。制御機器３によって情報処理装置１へ送信される制御情報には、加工条件の情報、加工時間の情報といった加工に関する情報が含まれる。

図２は、実施の形態１にかかる教師データ生成装置において取得される状態データについて説明するための図である。ここでは、状態データは、サーボモータを流れる電流の電流値とする。サーボモータは、加工機の主軸を駆動する。メモリ１５は、周辺機器２である電流センサによって検出された電流値を蓄積することによって、時系列の状態データを生成する。図２には、状態データの一例を表すグラフであって、電流波形を示している。

状態データは、制御対象の状態を表すデータであれば良く、電流値に限られない。状態データは、カメラによって得られた時系列の画像データなどであっても良い。状態データは、制御機器３によって実行される処理の内容が記述されたデータであっても良い。

区間切り出し部１８は、あらかじめ指定された条件に適合する区間における状態データを、時系列の状態データから切り出す。あらかじめ指定された条件に適合する区間は、制御機器３によって制御される制御対象の動作における事象が発生した時点から、制御対象の動作における事象が終了するまでの区間とする。区間切り出し部１８は、加工機の動作における事象が発生した時点から加工機の動作における事象が終了するまでの期間における状態データを、時系列の状態データから切り出す。

ここで、ワークごとの加工開始から加工終了までの区間データを切り出すことが、あらかじめ指定されているとする。区間切り出し部１８は、各ワークについて、ワークの加工が開始されたときから当該ワークの加工が終了するまでの区間における区間データを状態データから切り出す。これにより、区間切り出し部１８は、サイクルタイムごとの区間データを生成する。サイクルタイムは、１つの加工機による単一の工程についてのサイクルタイムと、複数の加工機による複数の工程についてのサイクルタイムとのどちらであっても良い。サイクルタイムは、複数の加工機を有するラインを単位とするサイクルタイムであっても良く、複数のラインを有する工場を単位とするサイクルタイムであっても良い。

区間切り出し部１８は、イベント情報に従って区間データの切り出しを行っても良い。イベント情報は、イベントが発生したことを表す情報である。イベントは、制御対象の動作に関する何らかの事象である。イベント情報の一例は、制御対象の異常を知らせるアラームである。制御機器３は、アラームが発生した際に加工を停止させる。区間切り出し部１８は、アラームをトリガーとして区間データの切り出しを行う。イベント情報であるアラームは、制御機器３から情報処理装置１へ送信される。

イベント情報は、製造された製品についての良品判定の結果であっても良い。この場合、区間切り出し部１８は、良品判定の結果が入力されたときに区間データの切り出しを行う。イベント情報は、製品の品番であっても良い。この場合、区間切り出し部１８は、製品の品番が変更されたときに区間データの切り出しを行う。なお、良品判定の結果は、良品判定を行う機器から情報処理装置１へ送信されても良い。この場合、良品判定を行う機器は、周辺機器２に含まれる。このように、イベント情報は、制御機器３からの送信によって取得される情報に限られず、周辺機器２からの送信によって取得される情報であっても良い。

次に、属性情報について説明する。属性情報は、制御対象による動作についてあらかじめ設定される情報、または制御対象による動作の結果を表す情報である。ここで、属性情報とする属性の１つとして「加工条件」があらかじめ指定されているとする。「加工条件」が指定される場合、「加工条件」についての属性情報には、加工経路あるいは加工速度など、加工に際して設定される各種項目のうち、指定された項目についてのパラメータが含まれる。加工経路は、ワークに対する工具の移動経路である。制御機器３によって送信される制御情報には、「加工条件」についての属性情報であるパラメータが含まれる。属性情報であるパラメータは、加工機による動作についてあらかじめ設定される情報である。教師データ作成部１９は、属性情報であるパラメータを区間データへ付与する。

属性情報とする属性は、「加工条件」のほかに、「加工時間」、「材料ロット番号」、「品番」、「良品判定の結果」、「ＯＥＥ（Overall Equipment Effectiveness：総合設備効率）」、「ピーク周波数」などであっても良い。「加工時間」は、ワークの加工が開始されたときから当該ワークの加工が終了するまでの時間であって、上述するサイクルタイムである。「材料ロット番号」は、加工に使用される材料に付されるロット番号である。「品番」は、製造された製品の品番である。「良品判定の結果」は、製造された製品についての良品判定の結果である。「ＯＥＥ」は、設備の総合的な効率を表す指標であって、稼働率、性能および品質の各指標に基づいて算出される。ＯＥＥは、１つまたは複数の加工機についての評価による指標と、ラインについての評価による指標と、工場についての評価による指標とのいずれであっても良い。「ピーク周波数」は、上述する電流波形に含まれるピークの周波数である。「加工時間」、「材料ロット番号」、「品番」、「良品判定の結果」、「ＯＥＥ」および「ピーク周波数」についての情報である属性情報は、制御対象による動作の結果を表す情報である。

なお、良品判定の結果は、良品判定を行う機器から情報処理装置１へ送信されても良い。ＯＥＥのデータは、ＯＥＥを算出する機器から情報処理装置１へ送信されても良い。このように、属性情報は、制御機器３から送信される情報に限られず、制御機器３以外の機器から送信される情報であっても良い。属性情報の送信元である機器は、情報処理装置１による要求に従って、制御情報を情報処理装置１へ送信する。属性情報の送信元である機器は、情報処理装置１による要求によらず、当該送信元である機器による判断に従って、制御情報を情報処理装置１へ送信しても良い。

区間データへ付与される属性情報は、１つの属性についての情報に限られない。区間データへ付与される属性情報には、複数の属性についての情報が含まれても良い。操作者は、属性情報に含められる属性として、任意の個数の属性を指定することができる。また、操作者は、入力装置１１の操作によって、指定されている属性の入れ替えを情報処理装置１へ指示することができる。教師データ作成部１９は、操作者による操作に従って、属性情報に含められる属性を入れ替える。

図３は、実施の形態１にかかる教師データ生成装置の動作手順を示すフローチャートである。通信装置１２は、周辺機器２または制御機器３から送信されるデータを受信する。メモリ１５は、通信装置１２にて受信されたデータを蓄積することによって、状態データを格納する。ステップＳ１において、区間切り出し部１８は、メモリ１５から状態データを読み出すことによって、状態データを取得する。ステップＳ２において、区間切り出し部１８は、ステップＳ１にて取得された状態データから区間データを切り出す。メモリ１５は、ステップＳ２にて生成された区間データを保持する。

ステップＳ３において、教師データ作成部１９は、属性情報を取得する。また、教師データ作成部１９は、メモリ１５または区間切り出し部１８から区間データを取得する。ステップＳ４において、教師データ作成部１９は、区間データへ属性情報を付与するラベル付けによって教師データを作成する。ステップＳ５において、メモリ１５は、ステップＳ４にて作成された教師データを記憶する。これにより、情報処理装置１は、図３に示す手順による動作を終了する。

区間切り出し部１８は、あらかじめ指定された条件に従って、当該条件に適合する区間における区間データを状態データから切り出す。区間切り出し部１８は、区間を切り出すための条件があらかじめ指定されることによって、教師データの元となる区間データの作成を自動で行うことができる。

教師データ作成部１９は、指定された属性についての属性情報を制御機器３あるいは周辺機器２から取得する。教師データ作成部１９は、取得された属性情報を区間データへ付与する。情報処理装置１は、属性情報の取得とラベル付けとを教師データ作成部１９によって自動で行うことができる。

実施の形態１によると、教師データ生成装置は、区間切り出し部１８と教師データ作成部１９とを有することによって、教師データの元となる区間データの生成と、区間データへのラベル付けとを自動で行うことができる。区間データの生成とラベル付けとを手動によらず自動で行うことが可能であることによって、教師データ生成装置は、教師データの生成に要する工数の低減が可能となる。これにより、教師データ生成装置は、教師データの生成に要する工数を低減できるという効果を奏する。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２にかかる教師データ生成装置の動作手順を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる教師データ生成装置の構成は、実施の形態１にかかる教師データ生成装置の構成と同様である。実施の形態２にかかる教師データ生成装置である情報処理装置１において、教師データ作成部１９は、あらかじめ設定された属性について取得された情報に基づいてラベル付けの要否を判断する。実施の形態２では、実施の形態１とは異なる内容について主に説明する。

ステップＳ１からステップＳ３の手順は、図３に示す場合と同様である。ステップＳ１１において、教師データ作成部１９は、ステップＳ２における切り出しによって生成された区間データが、ラベル付けの対象に該当するか否かを判断する。教師データ作成部１９は、区間データへ付与される属性情報の場合と同様に、ラベル付けの要否を判断するための情報を取得する。教師データ作成部１９には、ラベル付けの要否を判断するための属性と、ラベル付けの要否についての判断基準とがあらかじめ設定されている。ラベル付けの要否を判断するための属性と、ラベル付けの要否を判断するための判断基準とは、操作者による入力装置１１の操作によって設定される。

生成された区間データが、ラベル付けの対象に該当しない場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、情報処理装置１は、図４に示す手順による動作を終了する。生成された区間データが、ラベル付けの対象に該当する場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、情報処理装置１は、ステップＳ４へ手順を進める。ステップＳ４およびステップＳ５の手順は、図３に示す場合と同様である。

ここで、ラベル付けを行う場合とラベル付けを行わない場合との具体例について説明する。区間データへ付与される属性情報は、加工速度のパラメータであるものとする。また、メモリ１５には、品番「Ａ」の製品を製造する際に取得された状態データと、品番「Ｂ」の製品を製造する際に取得された状態データとが保持されているとする。教師データ作成部１９には、ラベル付けの要否を判断するための属性として、「品番」が設定されている。また、ラベル付けの要否を判断するための判断基準として、「品番」について取得された情報が品番「Ａ」を示す情報であった場合にはラベル付けを行うことと、「品番」について取得された情報が品番「Ｂ」を示す情報であった場合にはラベル付けを行わないこととが設定されている。

本具体例の場合において、教師データ作成部１９は、区間データが品番「Ａ」についての区間データである場合には、加工速度のパラメータである属性情報を区間データへ付与する。メモリ１５は、属性情報が付与された区間データである教師データを記憶する。また、教師データ作成部１９は、区間データが品番「Ｂ」についての区間データである場合には、加工速度のパラメータである属性情報を区間データへ付与しない。この場合、教師データ作成部１９では、教師データは作成されない。なお、操作者は、入力装置１１の操作によって、ラベル付けの要否を判断するための属性の変更と判断基準の変更とを情報処理装置１へ指示することができる。

実施の形態２によると、教師データ作成部１９は、あらかじめ設定された属性について取得される情報に基づいて、ラベル付けを行うか否かを動的に変更することができる。教師データ生成装置は、データ解析において不要となるデータを、教師データを生成する時点において除外することができる。これにより、教師データ生成装置は、生成される教師データのデータ量を抑制することができる。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３にかかる教師データ生成装置の動作手順を示すフローチャートである。実施の形態３にかかる教師データ生成装置の構成は、実施の形態１にかかる教師データ生成装置の構成と同様である。実施の形態３にかかる教師データ生成装置である情報処理装置１において、教師データ作成部１９は、属性情報の比較を行い、比較の結果を示す情報を属性情報に追加する。実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２とは異なる内容について主に説明する。

ステップＳ２１において、１つの区間についての区間データである第１の区間データが教師データ作成部１９へ入力されると、教師データ作成部１９は、第１の区間データと共通の条件下において取得された区間データである第２の区間データを含む教師データが、メモリ１５に記憶されている教師データの中にあるか否かを判断する。教師データ作成部１９は、第１の区間データへ付与される属性情報と、第２の区間データに付与される属性情報とに加工条件の情報が含まれており、かつ加工条件の情報として同一の情報が含まれている場合に、第１の区間データと第２の区間データとが共通の条件下において取得された区間データであると判断する。なお、教師データ作成部１９は、加工条件の情報以外の情報に基づいて、第１の区間データと第２の区間データとが共通の条件下において取得された区間データであるか否かを判断しても良い。

メモリ１５に記憶されている教師データの中に、第２の区間データを含む教師データがないと判断された場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、情報処理装置１は、図５に示す手順による動作を終了する。メモリ１５に記憶されている教師データの中に、第２の区間データを含む教師データがあると判断された場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、情報処理装置１は、ステップＳ２２へ手順を進める。

ステップＳ２２において、教師データ作成部１９は、第１の区間データの属性を表す情報と第２の区間データの属性を表す情報とを比較する。このように、教師データ作成部１９は、第１の区間データが生成されるよりも前に第２の区間データを含む教師データが作成されている場合において、第１の区間データの属性を表す情報と第２の区間データの属性を表す情報とを比較する。

ここでは、教師データ作成部１９は、第１の区間データへ付与される属性情報と第２の区間データへ付与される属性情報とに「ピーク周波数」の情報が含まれている場合に、第１の区間データの「ピーク周波数」の値と第２の区間データの「ピーク周波数」の値とを比較する。教師データ作成部１９は、第１の区間データの「ピーク周波数」の値と第２の区間データの「ピーク周波数」の値との差分を算出する。工具が劣化した場合に「ピーク周波数」は変化することから、「ピーク周波数」の差分は、工具の劣化状態を表す指標とすることができる。

ステップＳ２３において、教師データ作成部１９は、第１の区間データへ付与される属性情報に、ステップＳ２２における比較の結果を示す情報を追加する。教師データ作成部１９は、比較の結果を示す情報として、差分の算出結果である値を属性情報に追加する。これにより、情報処理装置１は、図５に示す手順による動作を終了する。

教師データ作成部１９には、情報の比較が行われる属性があらかじめ設定されている。なお、教師データ作成部１９は、「ピーク周波数」以外の属性についての情報を比較しても良い。情報の比較が行われる属性は、操作者による入力装置１１の操作によって設定される。操作者は、入力装置１１の操作によって、情報の比較が行われる属性の変更を情報処理装置１へ指示することができる。

教師データを使用するデータ解析において、比較の結果を示す情報である属性情報は、教師データに付加されている属性情報の信用度を表す指標として利用することができる。実施の形態３によると、教師データ生成装置は、生成される教師データに、属性情報の信用度を表す情報を含めることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 情報処理装置、２ 周辺機器、３ 制御機器、１１ 入力装置、１２ 通信装置、１３ 表示装置、１４ プロセッサ、１５ メモリ、１６ データ処理部、１７ 表示処理部、１８ 区間切り出し部、１９ 教師データ作成部。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる教師データ生成装置は、機械学習を用いたデータ解析において使用される教師データを生成する。本発明にかかる教師データ生成装置は、時系列のデータを取得し、時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成する区間切り出し部と、区間ごとのデータの属性を表す情報であってあらかじめ指定された属性についての属性情報を取得し、区間ごとのデータへ属性情報を付与するラベル付けによって教師データを作成する教師データ作成部と、を備える。区間切り出し部は、制御機器によって制御される制御対象の状態を表す時系列のデータである状態データから、区間ごとの状態データを切り出す。教師データ作成部は、区間ごとの状態データへ属性情報を付与するラベル付けによって教師データを作成する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる教師データ生成装置は、機械学習を用いたデータ解析において使用される教師データを生成する。本発明にかかる教師データ生成装置は、時系列のデータを取得し、時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成する区間切り出し部と、区間ごとのデータの属性を表す情報であってあらかじめ指定された属性についての属性情報を取得し、区間ごとのデータへ属性情報を付与するラベル付けによって教師データを作成する教師データ作成部と、を備える。教師データ作成部は、あらかじめ設定された属性についての情報に基づいてラベル付けの要否を判断する。

Claims (9)

1. 機械学習を用いたデータ解析において使用される教師データを生成する教師データ生成装置であって、
   時系列のデータを取得し、前記時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを前記時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成する区間切り出し部と、
   前記区間ごとのデータの属性を表す情報であってあらかじめ指定された属性についての属性情報を取得し、前記区間ごとのデータへ前記属性情報を付与するラベル付けによって前記教師データを作成する教師データ作成部と、
   を備えることを特徴とする教師データ生成装置。
2. 前記教師データ作成部は、あらかじめ設定された属性についての情報に基づいて前記ラベル付けの要否を判断することを特徴とする請求項１に記載の教師データ生成装置。
3. １つの区間におけるデータである第１の区間データが生成されるよりも前に、前記第１の区間データと共通の条件下において取得された前記区間ごとのデータである第２の区間データを含む前記教師データが作成されている場合において、前記教師データ作成部は、前記第１の区間データの属性を表す情報と前記第２の区間データの属性を表す情報とを比較し、前記第１の区間データへ付与される前記属性情報に、比較の結果を示す情報を追加することを特徴とする請求項１に記載の教師データ生成装置。
4. 前記区間切り出し部は、制御機器によって制御される制御対象の状態を表す前記時系列のデータである状態データから、前記区間ごとの状態データを切り出し、
   前記教師データ作成部は、前記区間ごとの状態データへ前記属性情報を付与するラベル付けによって前記教師データを作成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の教師データ生成装置。
5. 前記あらかじめ指定された条件に適合する区間は、前記制御対象の動作における事象が発生した時点から前記制御対象の動作における事象が終了するまでの区間であることを特徴とする請求項４に記載の教師データ生成装置。
6. 前記属性情報は、前記制御対象による動作についてあらかじめ設定される情報、または前記制御対象による動作の結果を表す情報であることを特徴とする請求項４または５に記載の教師データ生成装置。
7. 機械学習において使用される教師データを教師データ生成装置によって生成する教師データ生成方法であって、
   時系列のデータを取得する工程と、
   前記時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを前記時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成する工程と、
   前記区間ごとのデータの属性を表す情報であってあらかじめ指定された属性についての属性情報を取得する工程と、
   前記区間ごとのデータへ前記属性情報を付与するラベル付けによって前記教師データを作成する工程と、
   を含むことを特徴とする教師データ生成方法。
8. 機械学習において使用される教師データを生成する教師データ生成装置としてコンピュータを機能させる教師データ生成プログラムであって、
   時系列のデータを取得するステップと、
   前記時系列のデータの時間軸に含まれる区間であってあらかじめ指定された条件に適合する区間におけるデータを前記時系列のデータから切り出すことによって、区間ごとのデータを生成するステップと、
   前記区間ごとのデータの属性を表す情報であってあらかじめ指定された属性についての属性情報を取得するステップと、
   前記区間ごとのデータへ前記属性情報を付与するラベル付けによって前記教師データを作成するステップと、
   を前記コンピュータに実行させることを特徴とする教師データ生成プログラム。
9. 請求項８に記載の教師データ生成プログラムが記憶され、コンピュータによる読み取りが可能とされたことを特徴とする記憶媒体。

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