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技術 ヒストグラム生成装置、ヒストグラム区間決定装置、ヒストグラム生成方法、及びプログラム

出願人 株式会社神戸製鋼所
発明者 岩谷敏治
出願日 2019年4月17日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-078417
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-177391
状態 未査定
技術分野 複合演算
主要キーワード バッヂ 最大区間 全数値データ 区間幅 小区間 表示区間 決定手法 表示画
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

共通の表示区間が適切に設定された複数のヒストグラムを生成することが容易なヒストグラム生成装置を提供する。

解決手段

ヒストグラム生成装置は、複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段と、複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段と、複数のグループのそれぞれについて、選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段と、計数されたデータ数に基づいて、選択された最小値候補及び最大値候補を、複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段と、複数のグループのそれぞれについて、最小値未満のデータ数を最小区間に含め、最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する生成手段と、を備える。

概要

背景

特許文献1には、ヒストグラムの任意の階級に対応した表示要素とその表示色がユーザ操作に応じて指定されると、指定された表示要素の表示色を指定された表示色に変更するヒストグラム表示装置が開示されている。

概要

共通の表示区間が適切に設定された複数のヒストグラムを生成することが容易なヒストグラム生成装置を提供する。ヒストグラム生成装置は、複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段と、複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段と、複数のグループのそれぞれについて、選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段と、計数されたデータ数に基づいて、選択された最小値候補及び最大値候補を、複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段と、複数のグループのそれぞれについて、最小値未満のデータ数を最小区間に含め、最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する生成手段と、を備える。

目的

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、共通の最小値及び最大値が適切に設定された複数のヒストグラムを生成することが容易なヒストグラム生成装置、ヒストグラム区間決定装置ヒストグラム生成方法、及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段と、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定ヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段と、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段と、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段と、前記複数のグループのそれぞれについて、前記最小値未満のデータ数を最小区間に含め、前記最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する生成手段と、を備える、ヒストグラム生成装置

請求項2

前記決定手段は、前記複数のグループのそれぞれについて計数されたデータ数のうちの最大のデータ数を、複数組の最小値候補及び最大値候補の間で比較し、前記最大のデータ数が最も小さくなる最小値候補及び最大値候補を、前記最小値及び前記最大値として採用する、請求項1に記載のヒストグラム生成装置。

請求項3

前記決定手段は、前記複数のグループのそれぞれについて計数されたデータ数のうちの2番目に大きなデータ数を、複数組の最小値候補及び最大値候補の間で比較し、前記2番目に大きなデータ数が最も小さくなる最小値候補及び最大値候補を、前記最小値及び前記最大値として採用する、請求項1に記載のヒストグラム生成装置。

請求項4

前記複数のヒストグラムの共通の区間数及び区間幅を設定する設定手段をさらに備える、請求項1ないし3の何れかに記載のヒストグラム生成装置。

請求項5

前記選択手段は、前記設定された区間数及び区間幅に基づいて、最小値候補及び最大値候補の一方から他方を算出する、請求項4に記載のヒストグラム生成装置。

請求項6

複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段と、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段と、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段と、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段と、を備える、ヒストグラム区間決定装置

請求項7

複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得し、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択し、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数し、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定し、前記複数のグループのそれぞれについて、前記最小値未満のデータ数を最小区間に含め、前記最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する、ヒストグラム生成方法。

請求項8

複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段、及び、前記複数のグループのそれぞれについて、前記最小値未満のデータ数を最小区間に含め、前記最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する生成手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラム

技術分野

背景技術

0002

特許文献1には、ヒストグラムの任意の階級に対応した表示要素とその表示色がユーザ操作に応じて指定されると、指定された表示要素の表示色を指定された表示色に変更するヒストグラム表示装置が開示されている。

先行技術

0003

特許第6107997号明細書

発明が解決しようとする課題

0004

複数の測定群のそれぞれについてヒストグラムを生成する場合、比較を容易にするために表示区間最小値及び最大値が揃えられることがある。また、各ヒストグラムでは、表示区間の最小値未満の数値データが最小区間に含められ、最大値超過の数値データが最大区間に含められることがある。

0005

このような場合、何れのヒストグラムにおいても表示区間内に度数分布の大半が含まれるように、共通の最小値及び最大値を適切に設定することは困難である。

0006

例えば、最小値が過大であると一部のヒストグラムにおいて最小区間の度数が過大となり、最大値が過小であると一部のヒストグラムにおいて最大区間の度数が過大となるおそれがある。

0007

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、共通の最小値及び最大値が適切に設定された複数のヒストグラムを生成することが容易なヒストグラム生成装置、ヒストグラム区間決定装置、ヒストグラム生成方法、及びプログラムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するため、本発明の一の態様のヒストグラム生成装置は、複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段と、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段と、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段と、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段と、前記複数のグループのそれぞれについて、前記最小値未満のデータ数を最小区間に含め、前記最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する生成手段と、を備える。

0009

また、本発明の他の態様のヒストグラム区間決定装置は、複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段と、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段と、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段と、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段と、を備える。

0010

また、本発明の他の態様のヒストグラム生成方法は、複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得し、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択し、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数し、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定し、前記複数のグループのそれぞれについて、前記最小値未満のデータ数を最小区間に含め、前記最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する。

0011

また、本発明の他の態様のプログラムは、複数のグループのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する取得手段、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する選択手段、前記複数のグループのそれぞれについて、前記選択された最小値候補未満のデータ数及び最大値候補超過のデータ数の少なくとも一方を計数する計数手段、前記計数されたデータ数に基づいて、前記選択された最小値候補及び最大値候補を、前記複数のグループのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値及び最大値として採用するか否かを決定する決定手段、及び、前記複数のグループのそれぞれについて、前記最小値未満のデータ数を最小区間に含め、前記最大値超過のデータ数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する生成手段、としてコンピュータを機能させる。

発明の効果

0012

本発明によれば、共通の最小値及び最大値が適切に設定された複数のヒストグラムを生成することが容易である。

図面の簡単な説明

0013

実施形態に係るヒストグラム生成装置の構成例を示すブロック図である。
データベースの内容例を示す図である。
ヒストグラムの生成例を示す図である。
ヒストグラムの生成例を示す図である。
ヒストグラムの生成例を示す図である。
実施形態に係るヒストグラム生成方法の手順例を示すフロー図である。
実施形態に係るヒストグラム生成方法の手順例を示すフロー図である。

実施例

0014

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

0015

図1は、実施形態に係るヒストグラム生成装置1の構成例を示すブロック図である。ヒストグラム生成装置1は、ヒストグラム区間決定装置も兼ねている。ヒストグラム生成装置1は、制御部10、データベース2、入力部3、及び出力部4を備えている。

0016

入力部3は、例えばキーボードマウス、又はタッチパネル等である。出力部4は、例えば液晶表示ディスプレイ等の表示装置である。出力部4は、例えばプリンタ等の画像形成装置であってもよい。

0017

制御部10は、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。CPUは、ROM又は不揮発性メモリからRAMにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。

0018

プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット又はLAN等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。

0019

制御部10は、データ取得部11、区間数幅設定部12、候補選択部13、計数部14、共通区間決定部15、及びグラフ生成部16を含んでいる。これらの機能部は、制御部10のCPUがROM又は不揮発性メモリからRAMにロードされたプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。

0020

データ取得部11は取得手段の例であり、区間数幅設定部12は設定手段の例であり、候補選択部13は選択手段の例であり、計数部14は係数手段の例であり、共通区間決定部15は決定手段の例であり、グラフ生成部16は生成手段の例である。

0021

制御部10は、データベース2にアクセス可能である。データベース2は、ヒストグラム生成装置1の内部に設けられてもよいし、ヒストグラム生成装置1の外部に設けられ、通信ネットワークを介してアクセスされてもよい。

0022

図2は、データベース2の内容例を示す図である。データベース2は、複数のパターン(グループ)のそれぞれに含まれる複数の数値データを記憶している。すなわち、データベース2では、複数のパターンのそれぞれに複数の数値データが関連付けられている。

0023

図3に示すように、制御部10(グラフ生成部16)は、複数のパターンのそれぞれについてヒストグラムを生成する。すなわち、各ヒストグラムは、データベース2に記憶されたパターン毎の複数の数値データに基づいて生成される。

0024

図4に示すように、制御部10(グラフ生成部16)は、区間毎の度数(データ数)を集計することによりヒストグラムを生成する。ヒストグラムでは、最小値minから最大値maxまでの間の表示区間が区間数N及び区間幅Mで分割されている。

0025

最小値min、最大値max、区間幅M、及び区間数Nは、比較を容易にするために、複数のヒストグラムに渡って揃えられている。すなわち、複数のヒストグラムは、共通の最小値min、最大値max、区間幅M、及び区間数Nを有している。

0026

区間数N及び区間幅Mは、入力部3からの入力に応じて制御部10(区間数幅設定部12)により設定される。最小値min及び最大値maxは、後述する手法によって決定される。

0027

数値データは、例えば物流シミュレーションのシミュレーション結果を表す数値データ(例えば搬送作業の作業時間など)である。物流シミュレーションでは、複数パターンの異なる条件でバッヂ的にシミュレーションを行うことがある。評価に際しては、各パターンの分布を比較するために、各パターンについてヒストグラムを生成し、全パターンのヒストグラムを一覧できるように表示又は印刷する。

0028

このとき、各パターンの分布の比較を容易にするために、全パターンのヒストグラムの表示区間の最小値min、最大値max、区間幅M、及び区間数Nを同じにすべきである。このようなヒストグラムの一覧を作成する際に制約となるのが、表示画面又は印刷用紙の幅である。

0029

図5(a)に示すように、ヒストグラムでは、区間幅M及び区間数Nの表示区間が設定され、表示区間の最小値min未満の値は最小区間(左端の柱)に含められ、表示区間の最大値max超過の値は最大区間(右端の柱)に含められることがある。

0030

この表示区間の最小値min及び最大値maxが適切でないと、分布の特徴を判断することが困難となる。例えば図5(b)に示すように、最小値minが過大であると最小区間の度数が過大となり、図5(c)に示すように、最大値maxが過小であると最大区間の度数が過大となることがある。

0031

つまり、適切なヒストグラムとは、最小区間の度数及び最大区間の度数が小さいことが条件となる。

0032

しかしながら、全パターンのヒストグラムが適切となるように共通の最小値及び最大値を設定することは困難である。すなわち、一部のヒストグラムにおいて、図5(b)のように最小区間の度数が過大となったり、図5(c)のように最大区間の度数が過大になることがある。

0033

そこで、本実施形態では、以下に説明する手法により、共通の最小値及び最大値が適切に設定された複数のヒストグラムを生成することを可能としている。

0034

図6は、ヒストグラム生成装置1により実現される、実施形態に係るヒストグラム生成方法の手順例を示すフロー図である。ヒストグラム生成装置1の制御部10は、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することにより、データ取得部11、区間数幅設定部12、候補選択部13、計数部14、共通区間決定部15、及びグラフ生成部16として機能する。

0035

まず、制御部10は、データベース2から複数のパターンのそれぞれに含まれる複数の数値データを取得する(S11;データ取得部11としての処理)。

0036

次に、制御部10は、入力部3からの入力に応じて複数のヒストグラムの共通の区間数N及び区間幅Mを設定する(S12;区間数幅設定部12としての処理)。

0037

次に、制御部10は、全Pパターンの全数値データのうちの最小値Amin及び最大値Amaxを求める(S13)。ここで、Pは、パターンの総数である。

0038

次に、制御部10は、複数のパターンのそれぞれについて生成予定のヒストグラムの共通の最小値候補及び最大値候補を選択する(S14;候補選択部13としての処理)。

0039

ここでは、制御部10は、設定された区間数N及び区間幅Mに基づいて、最小値候補から最大値候補を算出する。最小値候補をaとするとき、最大値候補はa+M×Nとなる。なお、最大値候補から最小値候補を算出してもよい。

0040

具体的には、制御部10は、最小値候補aに全数値データのうちの最小値Aminを代入し、暫定最小値ZANT_Lに最小値候補aを代入し、暫定最小和ZANT_Eに適当な大きな値を代入する。

0041

次に、制御部10は、複数のパターンi(1≦i≦P)のそれぞれについて、選択された最小値候補a未満の度数及び最大値候補a+M×N超過の度数の和Eiを計数する(S15;計数部14としての処理)。

0042

次に、制御部10は、複数のパターンi(1≦i≦P)のそれぞれについて計数された和Eiのうち、最大のものを代表和Eとして抽出する(S16)。

0043

次に、制御部10は、代表和Eと暫定最小和ZANT_Eとを比較する(S17)。

0044

代表和Eが暫定最小和ZANT_Eよりも小さい場合(S17:YES)、制御部10は、暫定最小値ZANT_Lに最小値候補aを代入し、暫定最小和ZANT_Eに代表和Eを代入して、暫定最小値ZANT_L及び暫定最小和ZANT_Eを更新する(S18)。

0045

一方、代表和Eが暫定最小和ZANT_E以上である場合は(S17:NO)、制御部10は、暫定最小値ZANT_L及び暫定最小和ZANT_Eを更新しない。

0046

すなわち、制御部10は、代表和Eに基づいて、最小値候補a及び最大値候補a+M×Nを採用するか否かを判定している。

0047

次に、制御部10は、それまでの最小値候補aに所定の値Nを加算することで、最小値候補aを更新する(S19)。Nは、1以上の自然数である。Nが小さいほど分解能が向上し、Nが大きいほど計算量が低減する。

0048

制御部10は、最小値候補aが全数値データのうちの最大値Amaxに達するまで、S15−S19の処理を繰り返す(S20)。

0049

その後、制御部10は、暫定最小値ZANT_Lを表示区間の最小値Lとして決定する(S21)。また、最小値Lが決定されることにより、表示区間の最大値L+M×Nも決定される。S16−S21は、共通区間決定部15としての処理である。

0050

すなわち、制御部10は、比較の結果、代表和Eが最も小さくなるときの最小値候補a(暫定最小和ZANT_Eが最後に更新されたときの暫定最小値ZANT_L)を最小値Lとし、さらにそのときの最大値候補a+M×Nを最大値L+M×Nとする。

0051

以上の手順が終了した後、制御部10は、決定された最小値L及び最大値L+M×Nを用い、複数のパターンのそれぞれについて、最小値L未満の度数を最小区間に含め、最大値L+M×N超過の度数を最大区間に含めたヒストグラムを生成する(グラフ生成部16としての処理)。

0052

以上に説明した実施形態によれば、共通の最小値及び最大値が適切に設定された複数のヒストグラムを生成することが可能となる。すなわち、何れのヒストグラムにおいても、最小区間の度数又は最大区間の度数が過大とならず、表示区間内に度数分布の大半が含まれるように、複数のヒストグラムを生成することが可能となる。

0053

図7は、変形例の手順例を示すフロー図である。図6の手順例と相違する点は、S26である。その他のステップについては詳細な説明を省略する。

0054

S26において、制御部10は、複数のパターンi(1≦i≦P)のそれぞれについて計数された和Eiのうち、2番目に大きなものを代表和Eとして抽出する。そして、上記図6の手順例と同様に、制御部10は、当該代表和Eが最も小さくなるときの最小値候補a及び最大値候補a+M×Nを最小値L及び最大値L+M×Nとする。

0055

これによれば、1パターンについては、最小区間の度数又は最大区間の度数が大きいヒストグラムが生成され、残りのパターンについては、共通の最小値及び最大値が適切に設定された複数のヒストグラムを生成されるので、1パターンと残りのパターンとの比較が容易である。

0056

すなわち、1パターンのヒストグラムにおいては最小区間の度数又は最大区間の度数が大きくなるため、残りのパターンと比べて度数分布の傾向が異なることが明白となる。

0057

なお、3番目以降に大きな和Eiを代表和Eとして抽出することももちろん可能であるが、全体とは異なるパターンを探索する観点からは、2番目に大きい和Eiを代表和Eとすることが好ましい。

0058

なお、最小値L及び最大値L+M×Nの決定手法は、以上に説明した態様に限定されない。

0059

例えば、複数のパターンi(1≦i≦P)のそれぞれについて計数された和Eiの合計を算出し、合計が最も小さくなるときの最小値候補a及び最大値候補a+M×Nを、最小値L及び最大値L+M×Nとしてもよい。

0060

また、上記実施形態では、最小値候補a未満の度数及び最大値候補a+M×N超過の度数の和Eiを算出したが、これに限らず、例えば最小値候補a未満の度数及び最大値候補a+M×N超過の度数の一方のみの和を用いてもよい。

0061

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。

0062

1ヒストグラム生成装置(ヒストグラム区間決定装置)、2データベース、3 入力部、4 出力部、10 制御部、11データ取得部、12 区間数幅設定部、13候補選択部、14計数部、15 共通区間決定部、16グラフ生成部

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