JPH03218558A - ニューロコンピュータへの時系列データ入力方式 - Google Patents

ニューロコンピュータへの時系列データ入力方式

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JPH03218558A
JPH03218558A JP1459190A JP1459190A JPH03218558A JP H03218558 A JPH03218558 A JP H03218558A JP 1459190 A JP1459190 A JP 1459190A JP 1459190 A JP1459190 A JP 1459190A JP H03218558 A JPH03218558 A JP H03218558A
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JP
Japan
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series data
time series
time
recognition
window function
Prior art date
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Pending
Application number
JP1459190A
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English (en)
Inventor
Masayuki Yokono
横野 雅之
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 時系列データをニューロコンピュータに入力する時系列
データ入力方式に関し、 センサーなどで検出した時系列データについて窓関数に
よって抽出してニューロコンピュータに入力し、時系列
データの認識を一般的、高精度かつ効率的に行えるよう
にすることを目的とし、時系列データに対して予め生成
した窓関数をもとに認識に必要な時系列データを抽出し
、この抽出した時系列データをニューロコンピュータの
人力層に入力するように構成する. 〔産業上の利用分野〕 本発明は、時系列データをニューロコンピュータに入力
する時系列データ入力方式に関するものである.ニュー
ロコンピュータにおいて、パターンtJkなどの竃に用
いる空間的なパターンデータだけでなく、センサーなど
から常に入力されている時系列データを扱い、応用範囲
を広げることが望まれている. 〔従来の技術と発明が解決しようとするt!613従来
、ニューロコンピュータは、空間的なバタ一二/テ″一
夕を扱っていた.しかし、ニューロコンビエータを導入
した場合、より広く活用するために、時間的に変化する
パターンを処理する必嬰性が生じてきた. 本発明は、センサーなどで検出した時系列データについ
て窓関数によって抽出して二二ーpコンピュータに入力
し、時系列データの認識を一般的、高精度かつ効率的に
行えるようにすることを目的としている. 〔課題を解決する手段〕 第1図を参照して課題を解決する手段を説明する. 第1図において、時系列データは、時間の経過に伴い変
化するセンサーなどで検出したデータである, 演算ユニノト4ぱ、時系列データに対して予め生成した
窓関数をもとに認識に必要な時系列データを抽出するも
のである. ニューロコンピュータ5は、抽出した時系列データを入
力層に入力すると共に教師信号を出力層に入力して学習
を行った後、推論などを行うニューロコンピュータ(例
えば3階層のニューロコンピュータ)である. 〔作用3 本発明は、第1図に示すように、演夏ユニソ}4が入力
された時系列データに対して予め生成した宮関数をもと
に認識に必要な時系列データを抽出し、ニューロコンピ
ュータ5を構成する入力層に対してこれら抽出した認識
に必要な時系列データを入力するようにしている.そし
て、出力層に対して併せて教師信号を入力して学習をt
テった後、次時刻の事象の推論を行ったなどするように
している。
従って、センサーなどで検出した時系列データについて
窓関数によって認識に必要なデータを抽出してニューロ
コンピュータに入力することにより、時系列データの認
識を一般的、高精度かつ効率的にtテうことが可能とな
る。
【実施例〕
次に、第1図から第3図を用いて本発明の1実施例の構
成および動作を順次詳細に説明する.第1図において、
時系列データは、時間の経過に伴い変化するデータであ
って、例えば高炉の各部について温度センサーによって
測定した時間に伴い変化する温度データである. サンプリングユニノト1は、アナログの時系列データを
所定周期毎にサンプリング信号に同期してそのときの値
を抽出し(サンプリングし)、ディジタルの時系列デー
タに変換するユニノトである. 時系列データ保存ユニノト2は、サンプリングユニノト
1によってサンプリングされた時系列データを保存する
ものである. =tz数q成ユニ,ト3は、ニューロコンピュータ5が
認識するために必要な時系列データを抽出するための窓
関数を生成するユニントである(例えば第2図(口)窓
関数を生成するユニノトである)。
演算ユニノト4は、ディジタルの時系列データに対して
窓関数生成ユニソト3によって生成された窓関数を演算
し、認識に必要な時系列データを取り出すものである。
この際、第2図(口)処理に用いる窓関数によって時系
列データから所定の部分のみを抽出して第2図(ハ)処
理後の時系列データを生成してもよい。また、所定の部
分に重み付けを行って抽出して処理後の時系列データを
生成するようにしてもよい. ニューロコンピュータ5は、演算ユニット4によって抽
出した時系列データを入力層に入力し、教師信号を出力
層に入力していわゆるバンクプロバゲーション法によっ
て現時点の事象の学習を行い、次の時刻における事象の
予測を行うなどの学習機能を持ったコンピュータである
. 次に、第2図および第3図を用いて第1図構成の動作を
詳細に説明する。第2図で横軸は時間tを表し、縦軸は
例えば高炉のある部分の温度Xを表す。
(11  第2図(イ)アナログの元の時系列データを
第L図サンプリングユニノト1に入力し、サンプリング
してディジタルの時系列データに変換して時系列データ
保存ユニット2に保存する.鰺》 時系列データ保存ユ
ニソト2がら取り出したディジタルの時系列データに対
して窓関数生成ユニソト3によって生成された例えば第
2図(ワ)窓関数を演算し(乗夏し)、第2図《ハ》太
線の部分の時系列データを抽出し、ニューロコンピュー
タ5の入力層の各ノードにλ,。,、λ,1,・・・λ
,..として入力する(与える).+31’!3図に示
すように、ニューロコンピュータ5の入力層の各ノード
にλ,。,、λ(11  ” ’λ,,,,として上記
{2}で与えると共に、出力層に教師信号として現時点
の状況(例えば正常に対応するデータ)を与え、そのと
きの誤差をもとにバ,クプロバゲーション法によって各
層間の重み付けなどの調整を行うことを繰り返す.これ
ら一連の学習を行った後、現時刻から次の時刻における
状況の推論を行わせる。
以上のように、時系列データに窓関数を演夏して抽出し
た認識に必要な時系列データをニューロコンビエータに
入力することにより、時系列データの!mlにおいて高
い認識率を効率的に得ることが可能となる. 第2図は、本発明の動作説明図を示す.第2図(イ)は
、元の時系列データを示す.横軸は時間tを表し、縦軸
は例えば温度Xを表し、0は現時刻を表す.この時系列
データは、高炉のある部分の温度変化である. 第2図(口)は、処理に用いる窓関数を示す.これは、
時刻一λから現時刻0までが1の窓関数である。窓関数
は、値が1でなく、重み付けを持だせるためにこれ以外
の値を持つようにしてもよい. 第2図(ハ)は、処理後の時系列データを示す。
これは、第2図(イ)元の時系列データから、第2図(
口)処理に用いる窓関数によって、抽出した時系列デー
タを示し、太線の部分が抽出された時系列データであり
、これをニューロコンピュータ5の入力NL=入力する
. 向、(1)窓関数の決定は、過去に異常が発見された時
系列パターンを管理者が経験的に予め決定する. 偉)第2図(口)窓関数の−λとは異なるが、例えば第
2図(イ)の高炉のある部分の温度Xについて、現時刻
0から過去に遡って最も近い最大値のときの時刻t1、
最小値のときの時刻t2があり、更にこの時刻t,から
最も近い最大値t,を求める.そして、一τ=Q−t,
として窓関数の−τの値を求める.このーτからOの区
間が高炉のある部分の正常/異常を認議するために必要
な時系列データとなる. 第3図は、本発明に係る二二一ロコンピュータ構成例を
示す.これは、入力層、中間層、出力層の3Nから構成
され、各層はOを用いて示す各ノードを持っている.こ
こでは、入力層の各ノードに第2図(ハ)太線の部分に
対応する時系列データλl.,、λ,,,、λ.,・・
・λ..,を図示のように入力すると共に、出力層の出
力と教師信号との差である誤差信号をもとに、パックプ
ロパゲーション法によって入力層と中間層、中間層と出
力層との間の重みWなどを調整し、学習を行うことを繰
り返し行う.学習が終了した後、1!詩Mから次時刻に
おける推vA(高炉の状況が正常/異常などの推論)を
行うようにしている. 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、時系列データか
ら窓関数をもとに認識に必要なデータを抽出してニュー
ロコンピュータに入力する構成を採用しているため、ニ
ューロコンピュータにおいて時系列データの認識を一般
的、高精度かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例構成図、第2図は本発明の動
作説明図、第3図は本発明に係るニューロコンピュータ
構成例を示す. 図中、1はサンプリングユニノト、2は時系列データ保
存ユニノト、3は芯閏数住成ユニノト、4は演算ユニノ
ト、 5はニューロコンピュータを 表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 時系列データをニューロコンピュータに入力する時系列
    データ入力方式において、 時系列データに対して予め生成した窓関数をもとに認識
    に必要な時系列データを抽出し、この抽出した時系列デ
    ータをニューロコンピュータの入力層に入力するように
    構成したことを特徴とするニューロコンピュータへの時
    系列データ入力方式。
JP1459190A 1990-01-24 1990-01-24 ニューロコンピュータへの時系列データ入力方式 Pending JPH03218558A (ja)

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JP1459190A JPH03218558A (ja) 1990-01-24 1990-01-24 ニューロコンピュータへの時系列データ入力方式

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JPH03218558A true JPH03218558A (ja) 1991-09-26

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JP1459190A Pending JPH03218558A (ja) 1990-01-24 1990-01-24 ニューロコンピュータへの時系列データ入力方式

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