[发明专利]数据处理装置、数据处理方法及存储介质

说明书

本发明的一个方式的数据处理装置具有：提取部，其提取时间序列数据，该时间序列数据表示从第1时间点至第2时间点为止的解析范围中的各时间点的观测值；以及第1计算部，其将表示所述解析范围中的所述观测值的变化的倾向的线性函数的斜率，计算为使目标函数最小化，所述目标函数是所述解析范围内的各时间点的相乘值的总和，所述相乘值是将所述线性函数的函数值和所述观测值之间的差分的平方值与加权系数相乘而得到的数值，所述加权系数是从所述第1时间点至所述各时间点为止的经过时间越大则越大的数值。

技术领域

本发明涉及数据处理装置、数据处理方法及存储介质。

本申请基于在2017年1月11日在日本申请的特愿2017－2895号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

以往，有时对随着时间的经过而时时刻刻变化的时间序列数据进行显示，有助于显示出的数据的变化倾向的解释、异常的发现、将来的预测。构成时间序列数据的各时刻的观测值通常包含以较短的时间间隔不规则地变化的成分。观察者通过对显示出的时间序列数据进行目视确认，从而能够俯瞰不规则的变动，找出观测值的变化倾向。为了使观察者掌握观测值的变化倾向，有时预先设定各种变动要因间的因果关系或动态特性的假设，对将来的观测值等进行计算。

例如，在日本专利第5868784号公报记载的过程监视系统，基于从对工业过程中的状态量进行测定的现场仪器输出的时间序列数据，基于该状态量的变化倾向对车间的状态进行判断，显示其状态和状态量。在日本特开2014－167706号公报记载的监视装置，输出基于通过传感器测定出的物理量而将包含将来的物理量的预测值在内的物理量的时间序列数据图表化得到的趋势图。

将观测值的变化倾向定量化并不一定是容易的。例如，作为用于消除或降低观测值的不规则变动的方法，使用移动平均。移动平均是将直至当前为止的规定的解析期间内的观测值的平均值作为移动平均值而进行计算的方法。为了提高平滑化程度，需要加长处理期间，因此进行计算的移动平均值的相位比当前的观测值延迟。在监视中重视实际时间性的情况下，不能应用移动平均。另一方面，对时间序列数据进行监视的观察者基于自身的经验或见解进行其变化倾向、或将来值的预测，因此时间序列数据的解析依赖于观察者自身的能力。因此，有时观察者不能准确地判断车间等监视对象的状态。在多种时间序列数据同时成为监视对象的情况下，有时用于进行监视或其运用负担变大。

发明内容

本发明的一个方式提供能够使观察者容易地掌握时间序列数据的变化的倾向的数据处理装置、数据处理方法及存储介质。

本发明的第1方式的数据处理装置可以具有：提取部，其提取时间序列数据，该时间序列数据表示从第1时间点至第2时间点为止的解析范围中的各时间点的观测值；以及第1计算部，其将线性函数的斜率计算为使目标函数最小化，该线性函数的斜率表示所述解析范围中的所述观测值的变化的倾向。可以是所述目标函数是所述解析范围内的各时间点的相乘值的总和，所述相乘值是将所述线性函数的函数值和所述观测值之间的差分的平方值与加权系数相乘而得到的数值，所述加权系数是从所述第1时间点至所述各时间点为止的经过时间越大则越大的数值。

在上述的数据处理装置中，所述加权系数可以是与所述经过时间成正比的数值。

在上述的数据处理装置中，所述第1计算部可以基于所述各时间点的观测值对所述第1时间点处的移动平均值进行计算，基于所述斜率和所述移动平均值对所述函数值进行计算。

上述的数据处理装置还可以具有显示控制部，该显示控制部生成表现所述线性函数的图表数据，将所述图表数据输出至显示部。

上述的数据处理装置还可以具有：第2计算部，其对从控制对象输入的输入值与所述输入值的目标值之间的偏差进行计算，而作为所述观测值；以及第3计算部，其至少基于当前时间点的所述斜率对输出至所述控制对象的输出值进行计算。