宇宙機システムの異常検知・診断支援のための複合的情報提供法に関する研究

• 研究課題/領域番号: 18760607
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 矢入 健久 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (90313189)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 異常検知 / 故障診断 / 機械学習 / 人工衛星 / 宇宙機 / 次元削減 / 可視化 / データマイニング / 確率推論

研究概要

人工衛星等の宇宙機システムの開発において、システムの異常を的確かつ迅速に発見し、その原因を同定する技術は宇宙開発にとって極めて重要なテーマである。本研究では、機械学習や確率的推論などの知能化技術を応用し、人工衛星等の運用データから異常パターンを検出し、運用者がその原因を推測する上で有用な情報を提供する技術を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Adaptive Limit Checking for Spacecraft Telemetry Data Using Kernel Principal Component Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Minoru INUI, Yoshinobu KAWAHARA, Kohei GOTO, Takehisa YAIRI, Kazuo MACHIDA
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 7
  • NAID: 130000151822
• [雑誌論文] 小型衛星とロボット・知能化研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中須賀真一, 田中秀幸, 矢入健久
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌, 特集「ロボット技術による宇宙開発の最前線」 Vol.27No.05 ページ: 502-505
  • NAID: 10024790388
• [雑誌論文] Adaptive Limit Checking for Spacecraft Telemetry Data Using Kernel Principal Component Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Minoru INUI, Yoshinobu KAWAHARA, Kohei GOTO, Takehisa YAIRI, Kazuo MACHIDA
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, SPACE TECHNOLOGY JAPAN 7
  • NAID: 130000151822
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小型衛星とロボット・知能化研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中須賀真一, 田中秀幸, 矢入健久
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 27 ページ: 502-505
  • NAID: 10024790388
  • 査読あり
• [雑誌論文] 部分空間法に基づく変化点検知アルゴリズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 23,2 ページ: 76-85
  • NAID: 130000098004
• [雑誌論文] 非定常データに対するSparse Bayesian Learning (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤巻遼平, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 23,1 ページ: 50-57
  • NAID: 130000097883
• [雑誌論文] Unscented Kalman Filterを用いた故障衛星のロバストな姿勢運動推定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭吾, 白坂洋平, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文誌 Vol.56,No.649 ページ: 65-71
  • NAID: 10021152881
• [雑誌論文] Unscented Kalman Filterを用いた故障衛星のロバストな姿勢運動推定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭吾, 白坂洋平, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文誌 56 ページ: 65-71
  • NAID: 10021152881
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非定常データに対するSparse Bayesian Learning (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤巻遼平, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 23 ページ: 50-57
  • NAID: 130000097883
  • 査読あり
• [雑誌論文] 部分空間法に基づく変化点検知アルゴリズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 河原 吉伸, 矢入 健久, 町田 和雄
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 23 ページ: 76-85
  • NAID: 130000098004
  • 査読あり
• [雑誌論文] 逐次モンテカルロ法に基づく宇宙機異常診断法:パラメータと異常モードのオンライン同時推定によるアプローチ (2007)
  • 著者名/発表者名: 河原吉伸, 後藤耕平, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 Vol.55,No.642 ページ: 344-354
  • NAID: 10019783933
• [雑誌論文] Particle Filterを用いたパラメータ推定による宇宙機異常検知 (2007)
  • 著者名/発表者名: 後藤耕平, 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 Vol.55,No.642 ページ: 355-358
  • NAID: 10019783954
• [雑誌論文] 逐次モンテカルロ法に基づく宇宙機異常診断法:パラメータと異常モードのオンライン同時推定によるアプローチ (2007)
  • 著者名/発表者名: 河原吉伸, 後藤耕平, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 55 ページ: 344-354
  • NAID: 10019783933
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particle Filterを用いたパラメータ推定による宇宙機異常検知 (2007)
  • 著者名/発表者名: 後藤耕平, 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 55 ページ: 355-358
  • NAID: 10019783954
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Kernel Subspace Method by Stochastic Realization for Learning Nonlinear Dynamical Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. KAWAHARA, T. YAIRI, K. MACHIDA
  • 雑誌名: Advances in Neural Information Processing Systems 19 ページ: 665-672
• [雑誌論文] 回帰学習による逐次予測を用いた宇宙機の適応的リミットチェック (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤巻遼平、矢入健久、町田和雄
  • 雑誌名: 航空宇宙学会論文集 Vol.54,No.630 ページ: 312-318
  • NAID: 10019370564
• [雑誌論文] Telemetry-mining: A Machine Learning Approach to Anomaly Detection and Fault Diagnosis for Space Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: T. YAIRI, Y. KAWAHARA, R. FUJIMAKI, K. MACHIDA
  • 雑誌名: Proceedings of the 2nd IEEE International Conference on Space Mission Challenges for Information Technology
• [雑誌論文] Visualization of Spacecraft Data Based on Interdependency Between Changing Points in Time Series (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Sato, Y. Kawahara, T. Yairi, K. Mach、 ida
  • 雑誌名: Proceedings of SICE-ICASE International Joint Conference(SICE-ICCAS)
• [雑誌論文] 回帰学習による逐次予測を用いた宇宙機の適応的リミットチェック (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤巻遼平、矢入健久、町田和雄
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 54・630 ページ: 312-318
  • NAID: 10019370564
• [学会発表] 次元削減技術を用いた宇宙機テレメトリの異常検知法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木明博, 矢入健久, 乾稔, 河原吉伸, 高田昇, 町田和雄
  • 学会等名: 第53回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Attitude Motion Estimation Using Semisupervised Dimensionality Reduction (2009)
  • 著者名/発表者名: Masao JOKO, Takehisa YAIRI, Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-08-20
• [学会発表] 次元削減の再構成誤差を用いた異常検知手法の比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 乾稔, 矢入健久, 河原吉伸, 町田和雄
  • 学会等名: 人工知能学会第23回全国大会(JSAI 2009)
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] 次元削減の再構成誤差を用いた異常検知手法の比較 (2008)
  • 著者名/発表者名: 乾稔、矢入健久、町田和雄
  • 学会等名: 第11回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS2008)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] Adaptive Limit Checking for Spacecraft Telemetry Data Using Kernel Principal Component Analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Minoru INUI, Yoshinobu KAWAHARA, Kohei GOTO, Takehisa YAIRI, Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: The 26th International Symposium on Space Technology and Science (26th ISTS)
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] Spacecraft Fault Diagnosis based on Switching Estimation of Parameters using sequential Monte Carlo methods (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshinobu KAWAHARA, Takehis a YAIRI, and Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: the 9th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS'08)
  • 発表場所: Los Angeles, CA, USA
  • 年月日: 2008-02-26
• [学会発表] 確率部分空間同定法に基づく時系列データにおける変化点検知 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 学会等名: 変化点検知 第10回 情報論的学習理論ワークショップ(IBIS)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-11-07
• [学会発表] 確率部分空間同定法に基づく時系列データにおける変化点検知 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 学会等名: 第10回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS)
  • 発表場所: 長津田
  • 年月日: 2007-11-05
• [学会発表] Change-Point Detection in Time Series Data based on Subspace Identification (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshinobu KAWAHARA, Takehisa YAIRI, Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Data Mining (ICDM)
  • 発表場所: Omaha, NE, USA
  • 年月日: 2007-10-29
• [学会発表] Change-Point Detection in Time Series Data based on Subspace Identification (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshinobu KAWAHARA, Takehis a YAIRI, and Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: he 7th IEEE International Conference on Data Mining (ICDM)
  • 発表場所: Omaha, NE, USA
  • 年月日: 2007-10-29
• [学会発表] 独立成分分析を用いた宇宙機の異常検知に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 後藤耕平, 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 学会等名: 第51回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-10-29
• [学会発表] オンライン状態空間学習による安定性監視法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 学会等名: 第21回 人工知能学会全国大会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2007-06-22
• [学会発表] オンライン状態空間学習による安定性監視法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河原吉伸, 矢入健久, 町田和雄
  • 学会等名: 第21回人工知能学会全国大会(JSAI2007)
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2007-06-18
• [学会発表] A Kernel Subspace Method by Stochastic Realization for Learning Nonlinear Dynamical Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshinobu KAWAHARA, Takehisa YAIRI, Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: the 12th Annual Conference on Neural Information Processing Systems (NIPS)
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2006-12-04
• [学会発表] 非定常データに対するSparse Bayesian Learning (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤巻遼平, 矢入健久, 町田和雄
  • 学会等名: 第9回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS 2006)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2006-10-31
• [学会発表] Visualization of Spacecraft Data Based on Interdependency Between Changing Points in Time Series (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Sato, Yoshinobu Kawahara, Takehisa Yairi, Kazuo Machida
  • 学会等名: SICE-ICASE International Joint Conference (SICE-ICCAS)
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2006-10-18
• [学会発表] Real-time Monitoring for Spacecraft Fault Diagnosis by Combined Parameters and Fault Modes Online Estimation (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshinobu KAWAHARA, Takehisa YAIRI, Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: The 2nd IEEE International Conference on Space Mission Challenges for Information Technology (SMC-IT), the Special Mini-workshop on Student Space IT Research and Projects
  • 発表場所: Pasadena, CA, USA
• [学会発表] Telemetry-mining: A Machine Learning Approach to Anomaly Detection and Fault Diagnosis for Space Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: Takehisa YAIRI, Yoshinobu KAWAHARA, Ryohei FUJIMAKI, Kazuo MACHIDA
  • 学会等名: Proceedings of the 2nd IEEE International Conference on Space Mission Challenges for Information Technology (SMC-IT)
  • 発表場所: Pasadena, CA, USA