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時系列データからの構成要素間因果関係抽出によるビル空調システム異常診断方法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K00314
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関近畿大学

研究代表者

湯本 真樹  近畿大学, 理工学部, 准教授 (00304064)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード異常診断 / 意思決定支援 / 測定値時系列データ / ビル空調システム / 定性値 / 決定ルール / 定性モデル / データセット / ラフ集合 / 組み合わせ / 因果関係 / 異常状態検知 / 情報システム / 知能情報処理
研究成果の概要

ビル空調システムにおいて測定値時系列データは多数のセンサから観測されているが異常検知は困難である。これは専門家知識により異常を検知するためである。そのためデータからの自動的な異常検知方法が求められている。
本研究では、ビル空調システムにおける測定値時系列データからの構成要素間の因果関係を表す定性モデルによるラフ集合の決定ルールを用いた異常診断方法を提案した。提案方法ではまず、測定値時系列データを定性モデルにもとづいてデータセットに変換する。次に各区画のデータセット比較によりラフ集合の決定ルールを求める。最後にルールが持つ評価値から異常を特定する。実証実験では専門家知識を使わず異常を診断できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではビル空調システムにおける測定値時系列データから求めるラフ集合の決定ルールを用いた異常診断方法を確立した。提案方法により専門家知識を用いずに異常状態が発生した区画を検知できる。また異常発生が特定できた場合に、異常状態を示す決定ルールにより異常状態の原因を特定できる。
本研究ではさらに、異常状態の特徴把握により異常検知に必要となる専門家の判断基準を自動的に求める方法を確立した。異常状態でのデータの特徴をラフ集合の決定ルールにより表現して判断基準とする方法により、新しい空調システムに対して従来は専門家が手作業で行っていた判断基準作成を、提案方法では異常状態の特定だけで自動的に抽出できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 定性モデルにもとづくラフ集合の決定ルールを利用したビル空調設備異常検知方法2018

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 12 ページ: 1613-1624

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.1613

    • NAID

      130007539512

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 正規化配分法とHough変換をAHPの代替案評価に利用した商品推薦システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 7 ページ: 886-898

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.886

    • NAID

      130007387057

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2018-07-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 利用者による3段階評価にもとづくラフ集合による学生向け賃貸物件推薦システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 4 ページ: 441-451

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.441

    • NAID

      130006602531

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2種類の利用者の嗜好を利用したラフ集合による学生向け賃貸物件推薦システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 136 号: 7 ページ: 977-985

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.977

    • NAID

      130005160729

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルバイトの希望と賃金を考慮した整数計画法によるシフト表決定支援システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 136 号: 11 ページ: 1541-1550

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.1541

    • NAID

      130005268540

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 定性的評価にラフ集合の決定ルールを用いたAHPによる商品選択支援システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 学会等名
      平成30年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 利用者の適性を考慮したラフ集合の決定ルールを用いた学生向け企業推薦システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 学会等名
      平成30年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ラフ集合を利用したビル空調システム異常検知のためのクライテリア作成方法2018

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いた販売促進業務における商品棚配置提案作成方法2017

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 代替案評価に正規化配分法とHough変換を利用したAHPによる意思決定支援方法2017

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 学会等名
      平成29年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 利用者による3段階評価を利用したラフ集合による学生向け賃貸物件推薦システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 測定値時系列データの因果関係を利用したラフ集合によるビル空調設備異常状態検知2016

    • 著者名/発表者名
      湯本真樹
    • 学会等名
      平成28年電気学会電子・情報・ システム部門大会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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