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2007 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 18760607
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)

キーワード宇宙機 / 人工衛星 / 異常検知 / 故障診断 / 機械学習 / 確率推論 / データマイニング / 可視化
研究概要

本研究課題の目的は、宇宙機システムに発生した不具合を運用者自身が発見し、同定し、原因究明することを、計算機による情報提供によって支援する方法を確立することである。研究2年目である平成19年度はこの問題に対して、(1)確率的推論に基づくアプローチ、(2)データマイニングアプローチ、の二つの対極的な方法論を並行して展開し、様々な宇宙機検知・診断問題に適用することによって両者の特徴を明らかにした。
前者は、事前に用意した確率的なシステムモデル(状態遷移モデルと観測モデルから成る)を用いて逐次的に得られる観測データからシステムの状態を推定する手法である。姿勢制御系のようにダイナミクスが既知であるようなサブシステムに対しては正確かつ迅速に異常を検知し原因を同定することができる反面、事前にモデル化が困難であるようなサブシステムには適用が難しいことが確認された。
一方後者は、過去の正常時データからシステムの正常な挙動パターンを自動的に学習し、それを用いて新たなデータを監視することによってシステムの異常や疑わしい挙動を検知する技術である。事前にシステムモデルを用意しなくて良いため適用範囲が極めて広いという長所を持つ反面、獲得された挙動パターンの正当性検証や学習時における計算コストの削減などの問題が確認された。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [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

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非定常データに対するSparse Bayesian Learning2008

    • 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

    • 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

    • 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 55

      ページ: 344-354

    • 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

    • 査読あり
  • [学会発表] Spacecraft Fault Diagnosis based on Switching Estimation of Parameters using sequential Monte Carlo methods2008

    • 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] Change-Point Detection in Time Series Data based on Subspace Identification2007

    • 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

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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