本发明专利技术的聚类分割评价装置(1)的特征在于，具备：实测值取得部(21)，其取得表示净水厂所取得的原水的性质的值的实测值以及表示注入到原水的药剂的量的值的实测值；聚类部(22)，其在多维空间内，将对表示原水的性质的值的实测值以及表示注入到原水的药剂的量的值的实测值进行表示的点分割为多个聚类；以及回归分析部(23)，其针对所述多个聚类的每一个，使用实测值，对以表示原水的性质的值为说明变量、以表示药剂的量的值为目标变量的预测模型的参数进行最佳化，针对每个聚类的数量评价参数被最佳化的预测模型输出的表示药剂的量的值的预测值与表示药剂的量的值的实测值的差值，并基于评价的结果来决定聚类的数量。并基于评价的结果来决定聚类的数量。并基于评价的结果来决定聚类的数量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚类分割评价装置、聚类分割评价方法以及聚类分割评价程序
[0001]本专利技术涉及聚类分割评价装置、聚类分割评价方法以及聚类分割评价程序。
技术介绍
[0002]在净水厂中，对从河川等取得的原水注入凝集剂，使包含在原水中的污浊物质凝集。凝集的污浊物质沉淀或被过滤。应注入的凝集剂的量根据表示原水的性质的值(浊度、温度、氢离子浓度等)而变化。因此，需要基于原水的性质来预测应注入的凝集剂的量。近年来，不限于净水厂，使用预测模型来预测社会基础设施的运转计划生成所需的各数值的技术正在普及。而且，为了更准确的预测，对最佳地说明运转计划的目标变量的说明变量进行选择的技术也正在普及。
[0003]专利文献1的特性值预测装置从说明变量的n个候补中生成1个变量的组合、2个变量的组合、3个变量的组合、
…
、n个变量的组合。这些组合的总数为
n
C1+
n
C2+
n
C3+
…
+
n
C
n
。该预测装置使用属于各组合的说明变量的实测值以及该时间点的目标变量的实测值，生成预测模型。然后，该预测装置求出预测模型所输出的目标变量的预测值与实测值的差值(误差)，将对误差的方差的对数附加了负的符号的值作为“基准值”。该预测装置从说明变量的数量较少的组合起依次计算出基准值。于是，随着说明变量的数量增加，基准值上升。该预测装置将该上升的程度变得比预定的阈值小之前的组合作为用于预测目标变量的说明变量的组合。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平7
‑
93284号公报
技术实现思路
[0007]专利技术要解决的课题
[0008]在预测净水厂的凝集剂的注入量的情况下，说明变量大致被固定化为原水的浊度、温度、氢离子浓度等，缺乏选择其中的某一种的动机。相反，对于四季、天气等每个运转条件区分使用预测模型的必要性较大。专利文献1的特性值预测装置用于生成最佳的预测模型，但集中注意于说明变量的选择，欠缺根据运转条件区分使用预测模型的构思。
[0009]因此，本专利技术的目的在于，分割变量的多维空间以便能够根据运转条件使用高精度的多个预测模型。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本专利技术的聚类分割评价装置的特征在于，具备：实测值取得部，其取得表示净水厂所取得的原水的性质的值的实测值、以及表示注入到原水的药剂的量的值的实测值；聚类部，其在多维空间内，将对表示原水的性质的值的实测值以及表示注入到原水的药剂的量的值的实测值进行表示的点分割为多个聚类；以及回归分析部，其针对多个聚类的每一个，
使用实测值，对以表示原水的性质的值为说明变量、以表示药剂的量的值为目标变量的预测模型的参数进行最佳化，针对每个聚类的数量评价表示参数被最佳化的预测模型输出的药剂的量的值的预测值与表示药剂的量的值的实测值的差值，并基于评价的结果来决定聚类的数量。
[0012]关于其他手段，在用于实施专利技术的方式中进行说明。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，能够分割变量的多维空间以便能够根据运转条件使用高精度的多个预测模型。
附图说明
[0015]图1是说明聚类分割评价装置的结构等的图。
[0016]图2是实测值信息的一例。
[0017]图3是聚类信息的一例。
[0018]图4是说明聚类与预测模型之间的关系的图。
[0019]图5是说明聚类与预测模型之间的关系的图。
[0020]图6是说明聚类与预测模型之间的关系的图。
[0021]图7是说明聚类与预测模型之间的关系的图。
[0022]图8是说明误差的图。
[0023]图9是误差信息的一例。
[0024]图10是处理步骤的流程图。
具体实施方式
[0025]以下，参照附图等详细说明用于实施本专利技术的方式(称为“本实施方式”)。本实施方式是在净水厂向原水注入凝集剂的例子。但是，本专利技术也能够应用于对原水注入凝集剂以外的药剂(凝集辅助剂、氧化剂、吸附剂、消毒剂等)的例子。并且，更一般地，本专利技术也能够应用于某事件的性质以及该事件变化后的结果的数量关系的分析。
[0026](聚类分割评价装置)
[0027]按照图1，说明聚类分割评价装置1的结构等。聚类分割评价装置1是一般的计算机，具备中央控制装置11、鼠标、键盘等输入装置12、显示器等输出装置13、主存储装置14、辅助存储装置15以及通信装置16。它们通过总线相互连接。辅助存储装置15存储有预测模型31、实测值信息32、聚类信息33以及误差信息34(详细后述)。
[0028]主存储装置14中的实测值取得部21、聚类部22、回归分析部23以及显示处理部24是程序。中央控制装置11将这些程序从辅助存储装置15读出并加载到主存储装置14，来实现各个程序的功能(详细后述)。辅助存储装置15也可以是独立于聚类分割评价装置1的结构。
[0029]净水厂3具有混合池4、凝集剂注入装置5以及絮凝物形成池7。从河川等自然环境取得的原水6a流入混合池4。凝集剂注入装置5向贮存于混合池的原水6a注入凝集剂9。注入了凝集剂9的原水6a被急速搅拌后，作为混合水6b流入到絮凝物形成池7。贮存在絮凝物形成池7中的混合水6b被慢速搅拌。于是，胶体状的污浊物质开始凝集。凝集的污浊物质之后
沉淀或被过滤。
[0030]通常用作凝集剂9的物质(药剂)是硫酸铝、聚氯化铝等。原水中的污浊物质带负电而相互排斥。当凝集剂9中和该带电时，污浊物质因分子间力相互吸引而较大地成长，成为絮凝物(block)。
[0031]作为表示原水的污浊程度的物理量，存在“浊度”。浊度是每1升原水的污浊物质的质量(mg)。根据某都道府县水道站的主页，一般的河川的水在晴天时的浊度通常为“5”。然而，有时在刚台风之后记录有浊度“2600”。净水厂决定凝集剂注入率，以使浊度下降到预定的基准值以下。凝集剂注入率是向每1升原水注入的凝集剂的质量(mg/升)。作为表示成为决定凝集剂注入率的主要原因的原水的性质的物理量，存在浊度、氢离子浓度(pH、中性＝7)、温度(水温、℃)等。
[0032]因此，浊度计8a、pH计8b及温度计8c配置在混合池4中，注入量计8d配置在凝集剂注入装置5中。它们经由网络2与聚类分割评价装置1连接。
[0033](预测模型)
[0034]本实施方式的预测模型31是以下的式1那样的1次式。
[0035]y＝a0+a1x1+a2x2xa3x3ꢀꢀ
(式1)
[0036]在此，y是凝集剂注入率。x1是浊度。x2是氢离子浓度。x3是水温。a0、a1、a2和a3是常数(参数)。式1是以x1、x2以及x3为说明变量、以y为目标变量的函数。而且，通过使a0、a1、a2及a3的值进行各种变化，使4维空间中的预测模型31的形本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚类分割评价装置，其特征在于，具备：实测值取得部，其取得表示净水厂所取得的原水的性质的值的实测值、以及表示注入到所述原水的药剂的量的值的实测值；聚类部，其在多维空间内，将对表示所述原水的性质的值的实测值以及表示注入到所述原水的药剂的量的值的实测值进行表示的点分割为多个聚类；以及回归分析部，其针对所述多个聚类的每一个，使用所述实测值，对以表示所述原水的性质的值为说明变量、以表示所述药剂的量的值为目标变量的预测模型的参数进行最佳化，所述回归分析部针对每个所述聚类的数量，评价所述参数被最佳化的预测模型输出的表示所述药剂的量的值的预测值与表示所述药剂的量的值的实测值的差值，并基于评价的结果来决定所述聚类的数量。2.根据权利要求1所述的聚类分割评价装置，其特征在于，所述聚类分割评价装置具备：显示处理部，其显示决定的所述聚类的数量以及与该聚类的数量对应的评价的结果。3.根据权利要求2所述的聚类分割评价装置，其特征在于所述聚类部接受用户输入所述聚类的数量的最小值和最大值、以及所述聚类包含的所述实测值的数量的最小值这一处理。4.根据权利要求3所述的聚类分割评价装置，其特征在于，所述药剂使所述原水中含有的污浊物质凝集，表示所述原水的性质的值是所述原水中的浊度、所述原水的温度和所述原水的氢离子浓度中的至少一个。5.一种聚类分割评价装置，其特征在于，具备：实测值取得部，其取得表示某个事件的性质的值的实测值、以及表示所述事件变化后的结果的值的实测值；聚类部，其在多维空间内，将对表示所述事件的性质的值的实测值和表示所述事件变化后的结果的值的实测值进行表示的点分割为多个聚类；以及回归分析部，其针对所述多个聚类的每一个，使用所述实测值，对以表示所述事件的性质的值为说明变量、以表示所述事件变化后的结果的值为目标变量的预测模型的参数进行最佳化，所述回归分析部针对每个所述聚类的数量，评价所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：太田佳秀，北村慎吾，户田和典，
申请(专利权)人：日立产业控制解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：
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