| 研究課題/領域番号 |
10650410
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
小谷 学 神戸大学, 工学部, 助教授 (30215272)
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| 研究分担者 |
小澤 誠一 大阪教育大学, 教育学部, 講師 (70214129)
小川 和彦 神戸大学, 工学部, 助教授 (30252802)
赤澤 堅造 神戸大学, 工学部, 教授 (30029277)
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| キーワード | 音響法 / 設備診断 / ニューラルネットワーク / ガウス関数 |
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| 研究概要 |
音響診断技術の実用化を目指して本研究では未知の音を誤って診断したときに、既に学習したネットワークを変更することなく、誤診断した音を正確に診断できる新たなネットワークを付加していくようなモジュール構造の「診断ネットワーク」について考察した。そして、その識別能力を詳細に評価することを目的として、下記の事項について検討した。
1. 正常音と異常音の収集
診断方法の詳細な評価には、より多くの正常音や異常音を収集する必要がある。そこで、石油精製プラントにおける種々の暗騒音のもとで配管からのガス漏れ音、キャビテーション騒音などの異常音を収集した。同時に、このような異常のない状態の正常音(暗騒音)も長期間にわたって大量に収集した。正常音と異常音に対する周波数解析の結果、異常時の音の違いを定量的に把握するとともに、長期間の正常音のスペクトル変化について評価したところ、ピークの大きさやその周波数が変化することを確認した。
2. 診断ネットワークの構築
中間層の入出力関数にガウス関数を用いるガウシアンポテンシャルネットワークを基本モジュールとしたモジュール構造の診断ネットワークの構築アルゴリズムを検討した。そして、その評価を上記の大量に収集したデータにより行った。その結果、正常音の状態が変化した際にも、新たなモジュールを付加することにより、誤診断のない高精度な診断が可能であることが示された。また、診断ネットワークの汎化能力の向上を目指して、遺伝アルゴリズムを用いたニューラルネットワークの構造選択や、特徴抽出に関する基礎的な検討も行った。
3. 携帯型のデータ収集装置の製作
ノート・パソコンにマイクロフォンからの音響データを直接入力し、周波数分析から診断までを行う携帯型の診断装置を開発するために、まず、ノート・パソコンにマイクロフォンからの音響データを入力するインターフェイス部を持つデータ収集装置を製作した。この装置は周波数分析結果の表示とデータの蓄積ができる機能を持っている。
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