分配輔助程序、分配輔助裝置、分配學習程序、分配學習裝置及運算裝置可讀存儲介質的製作方法

2023-11-30 12:39:53 2

1.本發明涉及用於對自動控制系統中的控制對象儀器的重新分配進行輔助的分配輔助程序、分配輔助裝置、分配學習程序、分配學習裝置及運算裝置可讀存儲介質。


背景技術：

2.近年來，為了提高工廠、車間等的運轉率，通過使用了可編程邏輯控制器(下面，簡稱為「plc」)的控制裝置自動地對構成生產線的各種儀器(傳感器、電動機、致動器、安全儀器等控制對象儀器)進行控制的自動控制系統的引入正在發展。
3.plc是使用所期望的單元構建的控制裝置。作為對plc進行構建的單元，例如，存在電源供給源即電源單元、進行plc的控制的cpu單元、向多個各種儀器等發送信號或從多個各種儀器等接收信號的輸入輸出單元、用於與通信網絡連接的通信單元等。
4.就輸入輸出單元而言，1個輸入輸出單元具有多個輸入輸出端子，針對每1個輸入輸出端子分別分配了控制對象儀器。此外，分配是指將輸入輸出端子的識別符和控制對象儀器相關聯。而且，plc基於在cpu單元中存儲的控制程序，對輸入輸出單元的輸入輸出端子進行指定而對信號進行接收及發送，由此進行plc的控制，對與plc連接的各種儀器的動作進行自動控制。
5.但是，如果引入了使用plc的自動控制系統，則處於生產線的用電量增大的傾向，工廠整體的功耗增大，因此謀求節電設計的自動控制系統。
6.作為現有的自動控制系統的一個例子的現場網絡系統將電源操作信號發送至i/o輸入輸出單元(輸入輸出單元)，該i/o輸入輸出單元(輸入輸出單元)向多個現場儀器(控制對象儀器)發送信號或從多個現場儀器(控制對象儀器)接收信號。i/o輸入輸出單元基於電源操作信號對i/o輸入輸出單元內的供給電源的接通/斷開進行控制，降低了現場網絡系統的用電量(例如，參照專利文獻1)。
7.具體而言，在現場網絡系統所具有的多個i/o輸入輸出單元中，對1個i/o輸入輸出單元分配了多個現場儀器。另外，在i/o輸入輸出單元內具有對針對i/o輸入輸出單元的內部電路cpu及多個現場儀器全部的電力供給的接通/斷開進行切換的開關(為了方便說明，稱為「整體開關」)、對針對多個現場儀器各自的電力供給的接通/斷開進行切換的多個開關(為了方便說明，稱為「單獨開關」)。現場網絡系統在對分配給1個i/o輸入輸出單元的多個現場儀器全部都不需要進行電力供給的情況下，將整體開關設為斷開。另外，在現場網絡系統中，多個現場儀器內只要有任意1者需要進行電力供給，就要將整體開關設為接通，將與不需要進行電力供給的現場儀器對應的單獨開關設為斷開，降低了用電量。
8.專利文獻1：日本特開2012-198841號公報


技術實現要素：

9.但是，在多個控制對象儀器中，也存在如傳感器、安全儀器那樣在生產線運轉過程
中始終需要進行電力供給的儀器。在上述專利文獻1所公開的現場網絡系統中，分配給1個i/o輸入輸出單元的多個現場儀器內只要有任意1者運轉，就無法將上述整體開關設為斷開。即，由於沒有考慮現場網絡系統中的現場儀器的分配狀態，因此根據向i/o輸入輸出單元的現場儀器的分配狀態，不存在能夠將上述整體開關設為斷開的期間，存在只能限定性地降低現場網絡系統中的用電量這樣的問題。
10.本發明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在於提供對自動控制系統中的控制對象儀器的重新分配進行輔助以使得自動控制系統的用電量減少的分配輔助程序、分配輔助裝置、分配學習程序、分配學習裝置及運算裝置可讀存儲介質。
11.本發明涉及的分配輔助程序對將控制對象儀器分配給多個輸入輸出單元各自所具有的多個輸入輸出端子的自動控制系統中的重新分配進行輔助，該分配輔助程序使運算裝置作為如下功能部起作用：信息取得部，其取得第1輸入信息或第2輸入信息，該第1輸入信息包含使輸入輸出單元中的輸入輸出端子和控制對象儀器關聯起來的分配信息、表示輸入輸出單元及控制對象儀器運轉的時間段的時間段信息、輸入輸出單元的單元功耗信息及控制對象儀器的儀器功耗信息，該第2輸入信息包含系統電力使用信息及分配信息，該系統電力使用信息包含基於使通過分配信息分配的自動控制系統運轉時的輸入輸出單元的功耗和控制對象儀器的功耗計算出的自動控制系統的用電量；以及分配信息輸出部，其輸出從推斷部取得的通過分配信息分配的自動控制系統的用電量減少的控制對象儀器的分配的信息，該推斷部通過被輸入第1輸入信息或第2輸入信息而進行使用了訓練好的模型的推斷。
12.發明的效果
13.根據本發明，針對自動控制系統中的控制對象儀器的分配，能夠提供以使得通過分配信息分配的自動控制系統的用電量減少的方式重新進行自動控制系統中的分配的指標。
附圖說明
14.圖1是表示自動控制系統的概略的圖。
15.圖2是表示實施方式1涉及的分配輔助裝置的硬體結構的一個例子的圖。
16.圖3是示意性地表示實施方式1涉及的分配輔助裝置的功能模塊的一個例子的圖。
17.圖4是表示實施方式1涉及的分配信息的一個例子的圖。
18.圖5是表示實施方式1涉及的時間段信息的一個例子的圖。
19.圖6是表示實施方式1涉及的單元功耗信息的一個例子的圖。
20.圖7是表示實施方式1涉及的儀器功耗信息的一個例子的圖。
21.圖8是表示實施方式1涉及的重新分配信息的一個例子的圖。
22.圖9是表示實施方式1涉及的基於重新分配信息的自動控制系統的1天的運轉狀態的圖。
23.圖10是示意性地表示實施方式1涉及的學習裝置部的功能模塊的一個例子的圖。
24.圖11是表示實施方式1涉及的生成訓練好的模型的動作的流程圖。
25.圖12是表示實施方式1涉及的分配輔助程序及分配輔助裝置1的動作的流程圖。
26.圖13是示意性地表示實施方式2涉及的分配輔助裝置1的功能模塊的一個例子的
圖。
27.圖14是表示實施方式2涉及的次數信息的一個例子的圖。
28.圖15是表示實施方式2涉及的重新分配信息的一個例子的圖。
29.圖16是表示實施方式2涉及的基於重新分配信息的自動控制系統的1天的運轉狀態的圖。
30.圖17是示意性地表示實施方式2涉及的學習裝置部的功能模塊的一個例子的圖。
31.圖18是表示實施方式2涉及的生成訓練好的模型的動作的流程圖。
32.圖19是表示實施方式2涉及的分配輔助程序及分配輔助裝置的動作的流程圖。
33.圖20是示意性地表示實施方式3涉及的分配輔助裝置的功能模塊的一個例子的圖。
34.圖21是表示實施方式3涉及的分配仿真部的功能模塊的一個例子的圖。
35.圖22是表示實施方式3涉及的分配仿真部的動作的流程圖。
具體實施方式
36.實施方式1
37.使用附圖，對本發明的實施方式1涉及的分配輔助程序、分配輔助裝置、分配學習程序、分配學習裝置進行說明。在本實施方式1中，以在分配輔助程序中包含分配學習程序，分配輔助裝置具有分配學習裝置的功能的方案進行說明。圖1是表示自動控制系統as的概略的圖。圖2是表示分配輔助裝置1的硬體結構的一個例子的圖。圖3是示意性地表示分配輔助裝置1的功能模塊的一個例子的圖。圖4是表示學習部21所包含的功能模塊的一個例子的圖。
38.如圖1所示，自動控制系統as具有多個控制對象儀器150、執行控制程序而對控制對象儀器150進行控制的plc 200。自動控制系統as是經由plc 200與存儲有控制程序的運算裝置300進行通信，自動地對控制對象儀器150進行控制的系統。
39.在圖1中，作為自動控制系統as的一個例子而示出如下自動控制系統as，即，該自動控制系統as具有plc 200和9臺控制對象儀器150，該plc 200具有3臺輸入輸出單元202，該輸入輸出單元202具有輸入輸出設備部，該輸入輸出設備部具有3個輸入輸出端子，對各輸入輸出端子分配了控制對象儀器150。此外，在本實施方式中示出了輸入輸出端子為3個的例子，但大於或等於兩個即可。
40.plc 200具有將在運算裝置300存儲的控制程序讀出而執行的cpu單元201、與控制對象儀器150連接的輸入輸出單元202。cpu單元201和輸入輸出單元202可以經由將各單元電連接的底板(base board)連接，或也可以不經由底板而是通過將各單元所具有的單元彼此電連接的連接器連接。
41.plc 200和運算裝置300經由專用線或網絡可通信地連接。在使用專用線連接的情況下，例如可以經由usb(universal serial bus)線纜連接。在經由網絡連接的情況下，例如可以經由網際網路這樣的開放網絡連接，也可以經由lan(local area network)這樣的封閉網絡連接。
42.cpu單元201具有讀出而執行控制程序的cpu部、對控制程序、數據暫時進行存儲的內部存儲部、將電力供給至各單元的內部電源部。
43.輸入輸出單元202具有：輸入輸出設備部，其具有被分配控制對象儀器150的多個輸入輸出端子；以及電力供給部(例如，電源電路等)，其對來自具有電源的其它單元(例如，cpu單元、電源單元等)的電力供給或來自外部電源的電力供給進行接收。這裡，輸入輸出單元202例如是在使用i/o輸入輸出單元、模擬單元、計數單元、網絡單元等plc對控制對象儀器150進行自動控制時，能夠進行信號的輸入及輸出中至少一者的單元。
44.控制對象儀器150是分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的儀器，例如是傳感器、電動機、致動器、安全儀器等。
45.運算裝置300除了對上述控制程序進行存儲之外，還作為分配輔助裝置1起作用。在圖2中示出作為分配輔助裝置1起作用的運算裝置300的硬體結構的一個例子。分配輔助裝置1是安裝並執行分配輔助程序的運算裝置300，具有：運算部101，其執行分配輔助程序；存儲部102，其進行分配輔助程序的保存、數據及命令的讀寫；鍵盤、滑鼠、觸摸面板等輸入部103；顯示部104，其對分配輔助程序的執行結果等進行顯示；以及通信接口(通信i/f)105，其與plc等進行通信。
46.存儲部102包含保存有已安裝的分配輔助程序的非易失性存儲部、在執行分配輔助程序時成為工作存儲器的易失性存儲部。此外，作為分配輔助裝置1，能夠使用在存儲部102安裝了分配輔助程序的例如筆記本型計算機、臺式計算機、平板型計算機、智慧型電話等運算裝置300。分配輔助程序被存儲於非暫時性的運算終端可讀存儲介質，通過安裝於運算裝置300而起作用。作為非暫時性的運算終端可讀存儲介質，例如，能夠使用cd-rom(compact disk read only memory)、dvd-rom(digital versatile read only memory)、usb(universal serial bus)快閃記憶體驅動器等。
47.圖3是示意性地表示由圖2所示的包含運算部101及存儲部102的運算裝置300實現的分配輔助裝置1的功能模塊的圖。此外，在本實施方式1中，分配輔助裝置1為除了對控制對象儀器150的重新分配進行輔助的功能之外，還具有作為進行機器學習的分配學習裝置2的功能的結構。在本實施方式1中，連同分配學習裝置2的功能模塊在內與分配輔助裝置1一起進行說明。
48.分配輔助裝置1是對已經運轉的自動控制系統as中的控制對象儀器150的重新分配進行輔助的裝置。分配輔助裝置1具有：信息取得部11，其取得自動控制系統as中的各種信息；推斷部20，其輸入由信息取得部11取得的信息，對自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配進行推斷；以及分配信息輸出部12，其取得並輸出通過推斷部20的運算處理輸出的信息。並且，分配輔助裝置1具有用於對自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配進行機器學習的學習部21。此外，學習部21是分配學習裝置2的功能模塊。
49.信息取得部11取得第1輸入信息800或第2輸入信息1000，該第1輸入信息800包含使自動控制系統as所具有的多個輸入輸出單元202中的輸入輸出端子與控制對象儀器150對應起來的分配信息400、表示分配給多個輸入輸出單元202的控制對象儀器150運轉的時間段的時間段信息500、輸入輸出單元202的單元功耗信息600、控制對象儀器150的儀器功耗信息700，該第2輸入信息1000包含基於多個輸入輸出單元202的功耗和所述控制對象儀器150的功耗的使所述自動控制系統as運轉時的系統電力使用信息900、上述分配信息400。此外，後面會對由信息取得部11取得的上述各信息進行敘述。
50.推斷部20具有前置處理部22和運算處理部26。前置處理部22在為了由運算處理部
26對由信息取得部11取得的信息進行運算處理而需要數據的前置處理的情況下，作為推斷部20的運算處理的一部分而進行前置處理。此外，前置處理是指包含由信息取得部11取得的信息的計算、形式的變更等的運算處理。運算處置部26讀出通過後述的學習部21進行機器學習而生成的訓練好的模型，基於由信息取得部11取得的信息，對自動控制系統as中的控制對象儀器150的重新分配進行推斷。後面會對推斷部20中的運算處理進行敘述。
51.推斷部20被輸入第1輸入信息800或第2輸入信息1000中的任意者，執行後述的各運算處理，對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，即，通過第1輸入信息800或第2輸入信息1000所包含的分配信息400的分配而分配的自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。此外，通過第1輸入信息800或第2輸入信息1000所包含的分配信息400的分配而分配的自動控制系統as表示進行重新分配前的自動控制系統as。
52.分配信息輸出部12取得由推斷部20推斷出的分配信息而作為重新分配信息1100進行輸出。所輸出的重新分配信息1100被顯示於顯示部104。
53.下面，對由上述信息取得部11取得的各信息及由分配信息輸出部12輸出的信息進行說明。
54.圖4是表示本實施方式1中的分配信息400的一個例子的圖。如圖4所示，分配信息400是表示在自動控制系統as中，什麼樣的控制對象儀器150被分配給自動控制系統as所具有的多個輸入輸出單元202的輸入輸出端子的信息。在圖4中，將3臺輸入輸出單元202分別表示為輸入輸出單元202a、202b、202c，將輸入輸出單元202a所具有的輸入輸出端子表示為輸入輸出端子x0、x1、x2，將輸入輸出單元202b所具有的輸入輸出端子表示為輸入輸出端子y0、y1、y2，將輸入輸出單元202c所具有的輸入輸出端子表示為輸入輸出端子z0、z1、z2。在分配信息400中，對多個輸入輸出單元202a、202b、202c、多個輸入輸出端子xn、yn、zn和控制對象儀器150進行確定的信息被關聯起來。這裡，對控制對象儀器150進行確定的信息是指儀器名、型號等儀器固有的信息。在圖4中，作為對控制對象儀器150進行確定的信息而使用儀器名m1、m2
…
mn。此外，分配信息400是表示重新進行分配前的自動控制系統as中的分配狀態的信息。
55.圖5是表示時間段信息500的一個例子的圖。此外，圖5示出圖4所示的分配信息400所示的自動控制系統as的各輸入輸出單元202及控制對象儀器150的運轉時間。如圖5所示，時間段信息500是表示在自動控制系統as中，自動控制系統as所具有的plc 200及分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的控制對象儀器150在什麼時間段運轉的信息。這裡，時間段將1天表示為從0時00分開始的24小時。在圖5中，與圖4同樣地，將3臺輸入輸出單元表示為輸入輸出單元202a、202b、202c，將控制對象儀器150表示為儀器名m1、m2
…
mn。
56.在圖5中，儀器運轉開始1表示通過儀器名mn確定的控制對象儀器150在從0時00分開始的24小時的時間段中最先開始運轉的時刻，儀器運轉結束1表示在儀器運轉開始1時運轉的通過儀器名mn確定的控制對象儀器150結束運轉的時刻。即，從儀器運轉開始1的時刻至儀器運轉結束1的時刻為止的期間表示通過儀器名mn確定的控制對象儀器150運轉的時間段。另外，儀器運轉開始2表示通過儀器名mn確定的控制對象儀器150在儀器運轉結束1後最先開始運轉的時刻，儀器運轉結束2表示在儀器運轉開始2時運轉的通過儀器名mn確定的
控制對象儀器150結束運轉的時刻。即，可知從儀器運轉開始2的時刻至儀器運轉結束2的時刻為止的期間表示通過儀器名mn確定的控制對象儀器150運轉的時間段，從儀器運轉結束1的時刻至儀器運轉開始2的時刻為止的期間在時間段中是通過儀器名mn確定的控制對象儀器150未運轉的時間段。儀器運轉開始3、儀器運轉結束3及其後也與上述相同。
57.另外，圖5所示的單元運轉開始1表示分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的控制對象儀器150內的任意者在上述時間段中最先開始運轉的時刻，單元運轉結束1表示分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的控制對象儀器150全部在上述時間段中結束運轉的最早時刻。即，如果以輸入輸出單元202a為例進行說明，則從單元運轉開始1至單元運轉結束1為止的期間表示分配給輸入輸出單元202a的輸入輸出端子的通過儀器名m1、m2、m3確定的控制對象儀器150中的任意者運轉，輸入輸出單元202a運轉的時間段。並且，單元運轉開始2表示在單元運轉結束1後，分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的控制對象儀器150中的任意者最先開始運轉的時刻，單元運轉結束2表示分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的控制對象儀器150全部在上述時間段中在由單元運轉開始2所示的時刻後結束運轉的最早時刻。即，如果以輸入輸出單元202a為例而進行說明，則從單元運轉開始2的時刻至單元運轉結束2的時刻為止的期間表示分配給輸入輸出單元202a的輸入輸出端子的通過儀器名m1、m2、m3確定的控制對象儀器150中的任意者運轉，輸入輸出單元202a運轉的時間段。而且，可知在從單元運轉結束1的時刻至單元運轉開始2的時刻為止的期間，在上述時間段中分配給輸入輸出單元202a的輸入輸出端子的通過儀器名m1、m2、m3確定的控制對象儀器150全部未運轉。單元運轉開始3、單元運轉結束3及其後也與上述相同。
58.此外，根據圖5，可知分配信息400所示的自動控制系統as中的各輸入輸出單元202a、202b、202c為1天中(24小時)運轉指定狀態。
59.圖6是表示單元功耗信息600的一個例子的圖。圖6是表示圖4所示的分配信息400所示的自動控制系統as的各輸入輸出單元202的功耗的信息。具體而言，如圖6所示，單元功耗信息600是在自動控制系統as中，分別將自動控制系統as所具有的輸入輸出單元202a、202b、202c的功耗以kw(千瓦)示出的信息。各輸入輸出單元202的單元功耗能夠使用輸入輸出單元202的規格值(例如，目錄標稱(catalog)值)。
60.圖7是表示儀器功耗信息700的一個例子的圖。圖7是表示圖4所示的分配信息400所示的自動控制系統as的控制對象儀器150的功耗的信息。具體而言，如圖7所示，儀器功耗信息700是在自動控制系統as中，分別將分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的通過儀器名mn確定的控制對象儀器150的功耗以kw(千瓦)示出的信息。各控制對象儀器150的儀器功耗能夠使用控制對象儀器的規格值(例如，目錄標稱值)。
61.第1輸入信息800是包含上述分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700的信息。此外，在本實施方式1中，第1輸入信息800由分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700這4個信息構成。
62.系統電力使用信息900是表示使通過圖4所示的分配信息400分配的自動控制系統as運轉規定時間時的用電量(kwh：千瓦時)的信息。本實施方式1中的用電量表示按照控制程序使自動控制系統as運轉1天時的電力的使用量。此外，將1天設為從0時00分起的24小時。另外，用電量是基於輸入輸出單元的功耗(kw：千瓦)和控制對象儀器的功耗(kw：千瓦)計算的。
63.使用下面的數學式1、數學式2所示的算式對輸入輸出單元的用電量(kwh：千瓦時)和控制對象儀器的用電量(kwh：千瓦時)進行計算，基於輸入輸出單元的使用電量和控制對象儀器的用電量對使自動控制系統as運轉規定時間時的用電量進行計算。
64.即，就使自動控制系統as運轉規定時間時的用電量的計算而言，首先，對自動控制系統as所具有的輸入輸出單元按照控制程序運轉了規定時間時的用電量(kwh：千瓦時)、分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的控制對象儀器150按照控制程序運轉了規定時間時的用電量(kwh：千瓦時)進行計算。針對自動控制系統as所具有的多個輸入輸出單元202及分配給輸入輸出單元202的輸入輸出端子的控制對象儀器150全部進行上述用電量的計算，將各用電量相加，由此對自動控制系統as的用電量進行計算。計算出的自動控制系統as的用電量為系統電力使用信息900。此外，基於上述分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700，系統電力使用信息900所包含的本實施方式1所示的自動控制系統as的用電量為2290kwh。
65.[數學式1]
[0066]
輸入輸出單元的用電量(kwh)＝輸入輸出單元的功耗(kw)
×
輸入輸出單元的運轉時間(t)
[0067]
[數學式2]
[0068]
控制對象儀器的用電量(kwh)＝控制對象儀器的功耗(kw)
×
控制對象儀器的運轉時間(t)
[0069]
此外，數學式1所示的算式所使用的輸入輸出單元的功耗能夠使用輸入輸出單元的規格值(例如，目錄標稱值)，輸入輸出單元的運轉時間能夠使用1天中將電力供給至輸入輸出單元的時間。另外，數學式2所示的算式所使用的控制對象儀器的功耗能夠使用控制對象儀器的規格值(例如，目錄標稱值)，控制對象儀器的運轉時間能夠使用1天中將電力供給至控制對象儀器的時間。
[0070]
第2輸入信息1000是包含上述分配信息400、系統電力使用信息900的信息。此外，在本實施方式1中，第2輸入信息1000由分配信息400和系統電力使用信息900這兩個信息構成。
[0071]
圖8是表示重新分配信息1100的圖，重新分配信息1100包含自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息。圖9是表示基於重新分配信息1100向自動控制系統as中的輸入輸出單元202的輸入輸出端子分配了控制對象儀器150的情況下的自動控制系統as的1天的運轉狀態的圖。
[0072]
如圖8所示，重新分配信息1100以使輸入輸出單元202a、202b、202c、輸入輸出單元202a、202b、202c的輸入輸出端子x0、x1、x2、y0、y1、y2、z0、z1、z2、分配給各輸入輸出端子的控制對象儀器150的儀器名m1、m2
…
m9、輸入輸出單元202的運轉時間的合計即單元運轉時間、控制對象儀器150的運轉時間的合計即儀器運轉時間和自動控制系統as的用電量關聯起來的方式將它們示出。此外，將重新分配信息1100所包含的輸入輸出單元202a、202b、202c、輸入輸出單元202a、202b、202c的輸入輸出端子x0、x1、x2、y0、y1、y2、z0、z1、z2和分配給各輸入輸出端子的控制對象儀器150的儀器名m1、m2
…
m9關聯起來的信息是自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息。
[0073]
另外，如圖9所示，根據基於重新分配信息1100的分配，能夠以針對輸入輸出單元
202a、202b、202c使控制對象儀器150的運轉時間段具有偏聚的方式進行分配。即，可知輸入輸出單元202a、202b在自動控制系統as的1天的運轉中，所分配的控制對象儀器150中的任意者始終運轉，因此針對輸入輸出單元202a、202b在1整天進行電力供給。可知輸入輸出單元202c在自動控制系統as的1天的運轉中，在11：00至15：00期間和21：00至24：00期間能夠停止電力供給。另外，根據使用了重新分配信息1100的分配，自動控制系統as的用電量為2255kwh。即，可知根據基於重新分配信息1100的分配，與通過分配信息400分配的自動控制系統as的用電量相比，通過重新分配信息1100所包含的分配的信息分配的自動控制系統as的用電量減少。並且，可知與分配信息400所示的自動控制系統as的分配中的停止向輸入輸出單元202c的電力供給的時間相比，停止向輸入輸出單元202c的電力供給的時間增加。
[0074]
圖10是示意性地表示學習部21的功能模塊的圖。學習部21是實現分配學習裝置2的功能的功能模塊，對自動控制系統as中的控制對象儀器150的重新分配進行機器學習。如圖10所示，學習部21具有前置處理部22a、學習用數據取得部23、模型生成部24、模型存儲部25。
[0075]
前置處理部22a在為了將輸入至學習部21的數據設為學習用數據而需要前置處理的情況下進行前置處理。此外，前置處理是指包含輸入至學習部21的數據的計算、形式的變更等在內的運算處理。學習用數據取得部23取得學習部21中的機器學習所需要的學習用數據。後面會對本實施方式1中的學習用數據進行敘述。
[0076]
模型生成部24基於學習用數據，生成訓練好的模型，該訓練好的模型對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。換言之，生成對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷的訓練好的模型，即，與通過分配信息400分配的自動控制系統as的用電量相比自動控制系統as的用電量減少，並且，與使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間相比，使向自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。
[0077]
模型存儲部25對由模型生成部24生成的訓練好的模型進行存儲。
[0078]
下面，對由本實施方式1涉及的學習部21執行的訓練好的模型的生成進行說明。此外，模型生成部24所使用的學習算法能夠使用有教師學習、無教師學習、強化學習等公知的算法。此外，使運算裝置300作為學習部21起作用的程序為分配學習程序。
[0079]
在本實施方式1中，作為機器學習的一個例子，對應用了強化學習(reinforcement learning)的情況進行說明。就強化學習而言，某種環境內的智能體(行動主體)對當前狀態(環境的參數)進行觀測，決定應該採取的行動。環境由於智能體的行動而動態地變化，與環境的變化對應地對智能體給予回報。智能體重複該處理，對通過一系列行動而得到最多回報的行動方針進行學習。作為強化學習的代表性的方法，已知q學習(q-learning)、td學習(td-learning)。例如，在q學習的情況下，通過數學式3表示行動價值函數q(s，a)的通常的更新式。
[0080]
[數學式3]
[0081][0082]
在數學式3中，s
t
表示時刻t的環境的狀態，a
t
表示時刻t的行動。通過行動a
t
，狀態變為s
t+1
。r
t+1
表示通過該狀態的變化得到的回報，γ表示折扣率，α表示學習係數。此外，γ為0《γ≤1，α為0《α≤1的範圍。在本實施方式1中，「使自動控制系統as運轉時的電力使用信息」為行動a
t
，「自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配信息400」為狀態s
t
，對時刻t的狀態s
t
下的最佳的行動a t
進行學習。
[0083]
此外，使自動控制系統as運轉時的電力使用信息是包含基於使通過分配信息400分配的自動控制系統運轉時的輸入輸出單元202的功耗和控制對象儀器150的功耗計算出的自動控制系統as的用電量在內的信息，自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配信息400是使自動控制系統as所包含的輸入輸出單元202的輸入輸出端子和控制對象儀器150關聯起來的信息。
[0084]
就由數學式3表示的更新式而言，如果時刻t+1的q值最高的行動a的行動價值q比在時刻t執行的行動a的行動價值q大，則增大行動價值q，在相反的情況下，減小行動價值q。換言之，以使時刻t的行動a的行動價值q接近時刻t+1的最佳行動價值的方式，對行動價值函數q(s，a)進行更新。由此，使某環境下的最佳行動價值依次傳播至其以前的環境下的行動價值。
[0085]
回報計算部24r基於使自動控制系統as運轉時的電力使用信息、自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配信息400對回報進行計算。回報計算部24r基於自動控制系統as的用電量(kwh)與預先規定的第1閾值之差，對第1回報r1進行計算，該自動控制系統as的用電量(kwh)是基於使通過分配信息400分配的自動控制系統as運轉時的輸入輸出單元202的功耗和控制對象儀器150的功耗計算的。例如，在使自動控制系統as運轉時的電力使用信息所包含的用電量小於第1閾值的情況下使第1回報r1增大(例如設為「從第1閾值減去用電量的值而得到的正值」)，另一方面，在使自動控制系統as運轉時的電力使用信息所包含的用電量大於第1閾值的情況下使第1回報r1降低(例如設為「從規定的閾值減去用電量的值而得到的負值」)。
[0086]
此外，第1閾值是進行學習時的任意數值，能夠參考用電量的數值而決定。另外，第1回報r1表示數學式3所示的更新式的回報r
t+1
。
[0087]
函數更新部24u按照由回報計算部24r計算的第1回報r1，對用於決定出滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態的函數進行更新，輸出至模型存儲部25，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。例如，在q學習的情況下，能夠將數學式3所示的行動價值函數q(s
t
，a
t
)用作用於對通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少的控制對象儀器150的分配狀態進行計算的函數。另外，也能夠將行動價值函數q(s
t
，a
t
)用作用於對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行計算的函數，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。
[0088]
重複執行以上那樣的學習。模型存儲部25對由函數更新部24u更新後的行動價值
函數q(s
t
，a
t
)即訓練好的模型進行存儲。
[0089]
圖11是表示由本實施方式1涉及的學習部21通過機器學習生成訓練好的模型的動作的流程圖。
[0090]
如圖11所示，學習部21對與上述第1輸入信息800結構相同的學習用第1輸入信息800或與上述第2輸入信息1000結構相同的學習用第2輸入信息1000中的任意者的輸入進行接收(步驟s101)。基於輸入進來的學習用第1輸入信息800或學習用第2輸入信息1000，取得包含自動控制系統as中的控制對象儀器150的學習用分配信息400、使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息在內的學習用數據(步驟s102)。基於取得的學習用數據，生成訓練好的模型(步驟s103)，該訓練好的模型對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。對生成的訓練好的模型進行存儲(步驟s104)。下面，詳述步驟s102及步驟s103。
[0091]
在步驟s102中，在所輸入的輸入信息為學習用第1輸入信息800的情況下，為了取得學習用數據，通過前置處理部22a，基於學習用第1輸入信息800所包含的學習用時間段信息500、學習用單元功耗信息600、學習用儀器功耗信息700，對使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息進行計算。具體而言，預先將與上述數學式1、數學式2所示的算式相當的系統用電量計算用函數存儲於存儲部102，前置處理部22a從存儲部102讀出該函數，對與系統電力使用信息900相當的信息進行計算。學習用數據取得部23取得學習用第1輸入信息800所包含的學習用分配信息400、由前置處理部22a計算出的使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息而作為學習用數據。
[0092]
另外，在所輸入的輸入信息為學習用第2輸入信息1000的情況下，由學習用數據取得部23取得學習用第2輸入信息1000所包含的學習用分配信息400、學習用系統電力使用信息900作為學習用數據。此外，學習用系統電力使用信息900為學習用電力使用信息。
[0093]
在步驟s103中，模型生成部24基於使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息、自動控制系統as中的控制對象儀器150的學習用分配信息400，對第1回報r1進行計算。具體而言，回報計算部24r取得使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息、自動控制系統as中的控制對象儀器150的學習用分配信息400，基於預先規定的第1閾值與學習用電力使用信息所包含的用電量(kwh)之差而判斷是使第1回報r1增加(步驟s103-a)還是使第1回報r1減少(步驟s103-b)。
[0094]
回報計算部24r在判斷為使第1回報r1增大的情況下，在步驟s103-a中使第1回報r1增大。另一方面，回報計算部24r在判斷為使第1回報r1減少的情況下，在步驟s103-b中使第1回報r1減少。
[0095]
然後，在步驟s103-c中，函數更新部24u基於由回報計算部24r計算出的第1回報r1，對模型存儲部25所存儲的數學式3所示的行動價值函數q(s
t
，a
t
)進行更新。
[0096]
學習部21針對學習用分配信息400不同的自動控制系統as重複執行以上步驟s102至s103為止的步驟，生成行動價值函數q(s
t
，a
t
)作為訓練好的模型。
[0097]
此外，上述學習用分配信息400、學習用時間段信息500、學習用單元功耗信息600、學習用儀器功耗信息700、學習用第1輸入信息800、學習用系統電力使用信息900、及學習用
第2輸入信息1000(也將它們統稱為「用於得到學習用數據的信息」)是學習部21中的機器學習所使用的信息。用於得到學習用數據的信息是為了與在執行後述的推斷部20中的對自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷的運算處理時輸入的分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700、第1輸入信息800、系統電力使用信息900、及第2輸入信息1000(也將它們統稱為「推斷用信息」)進行區分而使用的術語。就用於得到學習用數據的信息而言，相對於推斷用信息，各自的信息結構相同，是表示各信息的具體的數值等內容不同的信息。
[0098]
下面，使用附圖對本實施方式1涉及的分配輔助程序及分配輔助裝置1的動作進行說明。
[0099]
圖12是表示本實施方式1涉及的分配輔助程序及分配輔助裝置1的動作的流程圖。分配輔助裝置1通過啟動已安裝的分配輔助程序而成為能夠開始動作的狀態。
[0100]
用戶準備第1輸入信息800或第2輸入信息1000中的任意者，該第1輸入信息800由正在運轉的自動控制系統as的分配信息400、時間段信息500、自動控制系統as所使用的輸入輸出單元的單元功耗信息600、儀器功耗信息700這4個信息構成，該第2輸入信息1000由正在運轉的自動控制系統as的分配信息400、系統電力使用信息900這兩個信息構成。
[0101]
然後，將準備的第1輸入信息800或第2輸入信息1000中的任意者輸入至分配輔助裝置1。所輸入的第1輸入信息800或第2輸入信息1000被存儲於存儲部102。信息取得部11讀出並取得在存儲部102存儲的第1輸入信息800或第2輸入信息1000(步驟s201)。
[0102]
接下來，由信息取得部11取得的第1輸入信息800或第2輸入信息1000中的任意者被輸入至推斷部20(步驟s202)。學習裝置部21執行基於輸入進來的信息的運算處理。這裡，對基於輸入進來的信息的推斷部20的運算處理具體地進行說明。
[0103]
在輸入至推斷部20的信息為第1輸入信息800的情況下，第1輸入信息800被前置處理部22執行第1運算處理(步驟s203)。具體而言，預先將與上述數學式1、數學式2所示的算式相當的系統電力使用計算用函數存儲於存儲部102，前置處理部22從存儲部102讀出該函數，基於第1輸入信息800所包含的時間段信息500、自動控制系統as所使用的輸入輸出單元的單元功耗信息600、儀器功耗信息700，對與系統電力使用信息900相當的信息進行計算。
[0104]
接下來，基於在步驟s202中輸入至推斷部20的第1輸入信息800所包含的分配信息400、在步驟s203中進行第1運算處理而取得的信息，運算處理部26執行使用了訓練好的模型的第2運算處理(步驟s204)。即，運算處理部26讀出在學習部21的模型存儲部25存儲的完成了學習的訓練好的模型，執行第2運算處理，對通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，輸出推斷的結果。或者，運算處理部26執行第2運算處理，對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，輸出推斷的結果，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。
[0105]
換言之，運算處理部26執行第2運算處理，對與通過分配信息400分配的自動控制系統as的用電量相比自動控制系統as的用電量減少的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，輸出推斷的結果。或者，運算處理部26執行第2運算處理，對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，輸出推斷的結果，即，與通過分配信息400分配的自動控制系統
as的用電量相比，自動控制系統as的用電量減少，並且，與使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間相比，使向自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。
[0106]
另外，在輸入至推斷部20的信息為第2輸入信息1000的情況下，由於第2輸入信息1000包含系統電力使用信息900，因此不需要在上述步驟s203中進行的第1運算處理，因此在步驟s202後，執行步驟s204。在輸入了第2輸入信息的情況下，基於構成第2輸入信息1000的分配信息400和系統電力使用信息900執行在步驟s204中進行的第2運算處理。即，推斷部20所進行的推斷為上述運算處理，在輸入了第1輸入信息800的情況下，是指第1運算處理及第2運算處理，在輸入了第2輸入信息1000的情況下，是指第2運算處理。
[0107]
然後，分配信息輸出部12取得由推斷部20的運算處理部26輸出的結果作為重新分配信息1100而輸出(步驟s205)。通過完成步驟s205，分配輔助程序及分配輔助裝置1結束動作。此外，分配信息輸出部12也可以取得重新分配信息1100所包含的將輸入輸出單元、輸入輸出單元的輸入輸出端子和分配給各輸入輸出端子的控制對象儀器150關聯起來的自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息而輸出。
[0108]
由此，本實施方式1中的分配輔助程序及分配輔助裝置1具有：信息取得部11，其取得第1輸入信息800或第2輸入信息1000中的任意者；以及分配信息輸出部12，其被輸入第1輸入信息800或第2輸入信息1000，從推斷部20取得並輸出通過使用了推斷部20的訓練好的模型的推斷而輸出的重新分配信息1100。由此，能夠提供重新進行自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配以使得通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少的指標即自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息。或者，能夠提供以使得通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，將向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加的方式重新進行分配的指標即自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息。
[0109]
因此，根據使用了本實施方式1中的重新分配信息1100的自動控制系統as的分配，通過針對各輸入輸出單元202使分配給自動控制系統as的控制對象儀器150的運轉時間段具有偏聚，從而能夠降低自動控制系統as的用電量。另外，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。這裡，停止向輸入輸出單元202的電力供給可以是以停止輸入輸出單元202的全部功能的方式停止電力供給，另外，也可以是停止向輸入輸出單元202所具有的輸入輸出設備整體的電力供給。
[0110]
此外，學習部21如上所述基於包含分配信息400和使自動控制系統as運轉時的電力使用信息在內的學習用數據，生成訓練好的模型，因此能夠根據通過分配信息400確定的自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配狀態，對自動控制系統as運轉時的用電量如何變化進行推斷。而且，就自動控制系統as運轉時的用電量而言，在進行向自動控制系統as所包含的輸入輸出單元202的電力供給的情況下，處於用電量變高的傾向，在停止向輸入輸出單元202的電力供給的情況下處於用電量變低的傾向。因此，能夠對自動控制系統as運轉時的用電量低的分配狀態進行推斷，能夠對使向通過分配信息400分配的自動控制系統as
的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷。
[0111]
實施方式2
[0112]
使用附圖，對本發明的實施方式2涉及的分配輔助程序、分配輔助裝置、分配學習程序、分配學習裝置進行說明。在本實施方式2中，也以在分配輔助程序中包含分配學習程序，分配輔助裝置具有作為分配學習裝置的功能的方案進行說明。此外，對與上述實施方式1相同的結構使用相同的標號而進行記載，省略具體的說明。下面，對與實施方式1不同的結構具體地進行說明。
[0113]
圖13是示意性地表示本實施方式2涉及的分配輔助裝置1b的功能模塊的一個例子的圖。此外，在本實施方式2中也與上述實施方式1同樣地，分配輔助裝置1b為除了對控制對象儀器150的重新分配進行輔助的功能之外，還具有作為進行機器學習的分配學習裝置2b的功能的結構。在本實施方式2中，也是連同分配學習裝置2b的功能模塊在內與分配輔助裝置1b一起進行說明。
[0114]
分配輔助裝置1b是對已經運轉的自動控制系統as中的控制對象儀器150的重新分配進行輔助的裝置。分配輔助裝置1b具有：信息取得部11b，其取得自動控制系統as中的各種信息；推斷部20b，其輸入由信息取得部11b取得的信息，對自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配進行推斷；以及分配信息輸出部12b，其取得並輸出通過推斷部20b的運算處理而輸出的信息。並且，分配輔助裝置1b具有用於對自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配進行機器學習的學習部21b。此外，學習部21b是分配學習裝置2b的功能模塊。
[0115]
信息取得部11b取得第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b，該第1輸入信息800b包含分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700、表示與分配信息400對應的向各輸入輸出單元202的各輸入輸出端子的信號的發送次數的次數信息401，該第2輸入信息1000b包含系統電力使用信息900、分配信息400、次數信息401。後面會對次數信息401進行敘述。
[0116]
推斷部20b具有前置處理部22和運算處理部26b。前置處理部22具有與實施方式1相同的功能。運算處理部26b讀出通過後述的學習部21b進行機器學習而生成的訓練好的模型，基於由信息取得部11b取得的信息，對自動控制系統as中的控制對象儀器150的重新分配進行推斷。後面會對推斷部20中的運算處理進行敘述。
[0117]
推斷部20b被輸入第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b中的任意者，執行後述的各運算處理。對通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加那樣的分配狀態進行推斷。並且，以發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as中的至少1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值減少的方式，由推斷部20b對該分配狀態進行推斷。
[0118]
分配信息輸出部12b取得由推斷部20b推斷出的分配狀態作為重新分配信息1100b而輸出。所輸出的重新分配信息1100b被顯示於顯示部104。
[0119]
下面，對由上述信息取得部11b取得的各信息及由分配信息輸出部12b輸出的信息進行說明。此外，由信息取得部11b取得的各信息中的分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700、系統電力使用信息900與上述實施方式1相同，因此省略說
明。
[0120]
圖14是表示次數信息401的一個例子的圖。如圖14所示，次數信息401表示向與分配信息400對應的各輸入輸出單元202的各輸入輸出端子的信號的發送次數。具體而言，與圖4同樣地，次數信息401以使3臺輸入輸出單元202a、202b、202c與各輸入輸出單元202a、202b、202c的輸入輸出端子x0、x1、x2、y0、y1、y2、z0、z1、z2關聯起來的方式將它們示出，以使向各輸入輸出端子發送信號的次數與各輸入輸出端子關聯起來的方式將它們示出。此外，向各輸入輸出端子發送信號的次數為從cpu單元201向輸入輸出端子發送信號的次數、及從控制對象儀器150向輸入輸出端子發送信號的次數的合計次數。此外，如圖14所示，在本實施方式2中，輸入輸出單元202a的輸入輸出端子中信號的發送次數最多的是輸入輸出端子x1，為18429次。同樣地，輸入輸出單元202b的輸入輸出端子中信號的發送次數最多的是輸入輸出端子y0，為15320次，輸入輸出單元202c的輸入輸出端子中信號的發送次數最多的是輸入輸出端子z0，為19079次。
[0121]
在本實施方式2中，第1輸入信息800b為包含上述分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700、次數信息401的信息。此外，在本實施方式2中，第1輸入信息800b由分配信息400、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700、次數信息401這5個信息構成。
[0122]
另外，在本實施方式2中，第2輸入信息1000b為包含上述分配信息400、系統電力使用信息900、次數信息401的信息。此外，在本實施方式2中，第2輸入信息1000b由分配信息400、系統電力使用信息900和次數信息401這3個信息構成。
[0123]
圖15是表示重新分配信息1100b的圖，重新分配信息1100b包含自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息。圖16是表示基於重新分配信息1100b向自動控制系統as中的輸入輸出單元202的輸入輸出端子分配了控制對象儀器150的情況下的自動控制系統as的1天的運轉狀態的圖。
[0124]
如圖15所示，重新分配信息1100b以使輸入輸出單元202a～202c、輸入輸出單元202a～202c所具有的輸入輸出端子x0～z2、分配給各輸入輸出端子的控制對象儀器150的儀器名m1～m9、將信號發送至輸入輸出端子的次數即發送次數、輸入輸出單元202的運轉時間的合計即單元運轉時間、控制對象儀器150的運轉時間的合計即儀器運轉時間、自動控制系統as的用電量關聯起來的方式將它們示出。此外，將重新分配信息1100b所包含的輸入輸出單元202a～202c、輸入輸出單元202a～202c的輸入輸出端子x0～z2和分配給各輸入輸出端子的控制對象儀器150的儀器名m1～m9關聯起來的信息是自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息。根據基於重新分配信息1100b的分配，能夠以針對輸入輸出單元202a、202b、202c使控制對象儀器150的運轉時間段具有偏聚，並且針對各輸入輸出單元202a、202b、202c使信號的發送次數具有偏聚的方式進行分配。
[0125]
即，如圖16所示，可知輸入輸出單元202a、202b在自動控制系統as的1天的運轉中，所分配的控制對象儀器150中的任意者始終運轉，因此針對輸入輸出單元202a、202b在1整天進行電力供給。可知輸入輸出單元202c在自動控制系統as的1天的運轉中，在從12：00至15：00期間和從22：00至24：00期間能夠停止電力供給。另外，如圖15所示，根據使用了重新分配信息1100b的分配，自動控制系統as的用電量為2265kwh。即，可知根據基於重新分配信息1100b的分配，自動控制系統as的用電量減少。並且，可知與分配信息400所示的自動控制
系統as的分配中的停止向輸入輸出單元202c的電力供給的時間相比，停止向輸入輸出單元202c的電力供給的時間增加。
[0126]
另外，如圖15所示，就輸入輸出單元202a和輸入輸出單元202c而言，發送至輸入輸出單元202a、202c各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的分別針對輸入輸出單元202a、202c的最大值小於圖14所示的由分配信息400示出的自動控制系統as的分配中的發送至輸入輸出單元202a、202c所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的分別針對輸入輸出單元202a、202c的最大值。
[0127]
具體而言，圖14所示的發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as的輸入輸出單元202a的各個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值為18429次，但發送至通過重新分配信息1100b所包含的分配的信息分配的自動控制系統as的輸入輸出單元202a的各個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值為7959次。另外，發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as的輸入輸出單元202c的各個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值為19079次，但發送至通過重新分配信息1100b所包含的分配的信息分配的輸入輸出單元202c的各個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值為2615次。
[0128]
圖17是表示實施方式2涉及的學習部21b的功能模塊的一個例子的圖。學習部21b是實現分配學習裝置2b的功能的功能模塊，對自動控制系統as中的控制對象儀器150的重新分配進行機器學習。如圖16所示，學習部21b具有與實施方式1同樣地起作用的前置處理部22a、本實施方式2中的取得學習用數據的學習用數據取得部23b、取得對訓練好的模型的生成造成影響的信息的加權信息取得部27、生成訓練好的模型的模型生成部25b、存儲訓練好的模型的模型存儲部25b。
[0129]
加權信息取得部27取得對生成後述訓練好的模型時的回報進行加權的加權信息。學習用數據取得部23b取得學習部21b中的機器學習所需要的學習用數據。後面會對本實施方式2中的學習用數據進行敘述。
[0130]
模型生成部24b基於學習用數據及加權信息，生成訓練好的模型，該訓練好的模型對通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加那樣的分配狀態進行推斷。並且，以發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as中的至少1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值減少的方式生成該訓練好的模型。
[0131]
下面，對由本實施方式2涉及的學習部21b執行的訓練好的模型的生成進行說明。此外，模型生成部24b所使用的學習算法能夠使用有教師學習、無教師學習、強化學習等公知的算法。此外，使運算裝置300作為學習部21b起作用的程序為分配學習程序。
[0132]
在本實施方式2中，與上述實施方式1同樣地，對應用了機器學習的強化學習(reinforcement learning)的情況進行說明。在使用作為強化學習的代表性的方法即q學習的情況下，通過上述數學式3表示行動價值函數q(s，a)的通常的更新式。
[0133]
在本實施方式2中，在數學式3中，「使自動控制系統as運轉時的電力使用信息」及「表示發送至自動控制系統as所包含的多個輸入輸出單元202各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數的次數信息401」為行動a
t
，「自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配信息400」為狀態s
t
，對時刻t的狀態s
t
下的最佳的行動a
t
進行學習。在本實施方式2
中，考慮由後述的加權信息取得部27取得的加權信息而進行學習。
[0134]
此外，使自動控制系統as運轉時的電力使用信息是包含基於使通過分配信息400分配的自動控制系統運轉時的輸入輸出單元202的功耗和控制對象儀器150的功耗而計算出的自動控制系統as的用電量的信息，自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配信息400是使自動控制系統as所包含的輸入輸出單元202的輸入輸出端子與控制對象儀器150關聯起來的信息。
[0135]
加權信息取得部27取得在生成訓練好的模型時對回報進行加權的加權信息。加權信息是向由後述的回報計算部24rb計算的回報施加的係數，可以設定0.0至0.1的範圍。加權信息取得部27取得用戶經由輸入部103設定的係數作為加權信息。在本實施方式2中，取得對後述的第1回報r1及第2回報r2各自施加的兩個係數作為加權信息。例如，在意圖增大第1回報r1的影響而進行學習的情況下，將對第1回報r1施加的係數設定得大(例如「0.8」)，將對第2回報r2施加的係數設定得比對第1回報r1施加的係數小(例如「0.6」)。
[0136]
回報計算部24rb基於使自動控制系統as運轉時的電力使用信息、表示發送至自動控制系統as所包含的多個輸入輸出單元202各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數的次數信息401、自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配信息400、加權信息，對回報進行計算。
[0137]
回報計算部24rb基於用電量的規定的閾值即預先規定的第1閾值(下面，在本實施方式2中，為了方便說明而稱為「電力閾值」)與用電量(kwh)之差，對第1回報r1進行計算，對第1回報r1乘以基於加權信息的係數。例如，在使自動控制系統as運轉時的電力使用信息所包含的用電量小於電力閾值的情況下使第1回報r1增大(例如設為「從電力閾值減去用電量的值而得到的正值」)，對增大後的第1回報r1乘以係數。另一方面，在使自動控制系統as運轉時的電力使用信息所包含的用電量大於電力閾值的情況下使第1回報r1降低(例如設為「從電力閾值減去用電量的值而得到的負值」)，對降低後的第1回報r1乘以係數。此外，電力閾值是進行學習時的任意數值，能夠參考用電量的數值而決定。
[0138]
另外，回報計算部24rb基於發送至輸入輸出端子的信號的發送次數的規定的閾值即預先規定的第2閾值(下面，在本實施方式2中，為了方便說明而稱為「次數閾值」)與將向多個輸入輸出單元202的各個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值合計得到的合計次數之差，對第2回報r2進行計算。
[0139]
此外，合計次數例如能夠通過下面的方法求出。首先，將使自動控制系統as運轉時的向輸入輸出單元202的各個輸入輸出端子發送的信號的發送次數中的與發送次數最多的輸入輸出端子相當的發送次數設為輸入輸出單元202中的發送次數的最大值。針對各輸入輸出單元提取該最大值。接下來，將提取出的多個最大值合計而設為合計次數。
[0140]
回報計算部24rb在表示發送至自動控制系統as所包含的多個輸入輸出單元202各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數的次數信息401所包含的合計次數小於次數閾值的情況下使第2回報r2增大(例如設為「從次數閾值減去合計次數的值而得到的正值」)，對增大後的第2回報r2乘以係數。另一方面，在表示發送至自動控制系統as所包含的多個輸入輸出單元202各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數的次數信息401所包含的合計次數大於次數閾值的情況下使第2回報r2降低(例如設為「從電力閾值減去用電量的值而得到的負值」)，對降低後的第2回報r2乘以係數。此外，次數閾值是進行學習時
的任意數值，能夠參考向輸入輸出端子的信號的發送次數的數值來決定。
[0141]
然後，回報計算部24rb將第1回報r1和第2回報r2相加，決定最終回報。此外，這裡的最終回報表示數學式3所示的更新式的回報r
t+1
。
[0142]
函數更新部24ub按照由回報計算部24rb計算出的最終回報，對函數進行更新而輸出至模型存儲部25，該函數用於決定滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加，並且，發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as的至少1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值減少。
[0143]
例如，在q學習的情況下，將數學式3所示的行動價值函數q(s
t
，a
t
)用作用於對滿足如下條件的分配狀態進行計算的函數，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。並且，通過該函數計算出的分配狀態為發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as中的至少1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值減少的分配狀態。
[0144]
重複執行以上那樣的學習。模型存儲部25b對由函數更新部24ub更新後的行動價值函數q(s
t
，a
t
)即訓練好的模型進行存儲。
[0145]
圖18是表示由本實施方式2涉及的學習部21b通過機器學習生成訓練好的模型的動作的流程圖。
[0146]
如圖18所示，學習部21對與上述第1輸入信息800b結構相同的學習用第1輸入信息800b或與上述第2輸入信息1000b結構相同的學習用第2輸入信息1000b中的任意者的輸入進行接收(步驟s301)。通過加權信息取得部27取得加權信息(步驟s302)。基於輸入進來的學習用第1輸入信息800b或學習用第2輸入信息1000b，取得學習用數據(步驟s303)，該學習用數據包含自動控制系統as中的控制對象儀器150的學習用分配信息400、使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息、表示發送至與學習用分配信息400對應的自動控制系統as所包含的多個輸入輸出單元202各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數的學習用次數信息401。基於取得的學習用數據，生成對控制對象儀器150的分配狀態進行推斷的訓練好的模型(步驟s304)。對生成的訓練好的模型進行存儲(步驟s305)。下面，詳述步驟s303及步驟s304。
[0147]
在步驟s303中，在所輸入的輸入信息為學習用第1輸入信息800b的情況下，與上述實施方式1同樣地，為了取得學習用數據，通過前置處理部22，基於學習用第1輸入信息800b所包含的學習用時間段信息500、學習用單元功耗信息600、學習用儀器功耗信息700，對使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息進行計算。學習用數據取得部23b取得學習用第1輸入信息800b所包含的學習用分配信息400及學習用次數信息401、由前置處理部22計算出的使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息而作為學習用數據。
[0148]
另外，在所輸入的輸入信息為學習用第2輸入信息1000b的情況下，由學習用數據取得部23b取得學習用第2輸入信息1000b所包含的學習用分配信息400、學習用系統電力使用信息900、學習用次數信息401而作為學習用數據。此外，學習用系統電力使用信息900為學習用電力使用信息。
[0149]
在步驟s304中，模型生成部23b基於使自動控制系統as運轉時的學習用電力使用信息、自動控制系統as中的控制對象儀器150的學習用分配信息400、表示發送至自動控制系統as所包含的多個輸入輸出單元202各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的學習用發送次數的次數信息401，對回報進行計算。具體而言，回報計算部24rb將第1回報r1及第2回報r2相加，考慮加權信息，對最終回報進行計算。首先，回報計算部24rb使用學習用電力使用信息、學習用分配信息400，基於預先規定的電力閾值與學習用電力使用信息所包含的用電量(kwh)之差判斷是使第1回報r1增加(步驟s304-a)還是使第1回報r1減少(步驟s304-b)。
[0150]
回報計算部24rb在判斷為使第1回報r1增大的情況下，在步驟s304-a中使第1回報r1增大。另一方面，回報計算部24rb在判斷為使第1回報r1減少的情況下，在步驟s304-b中使第1回報r1減少。然後，在步驟s304-c中將在步驟s302中取得的加權信息所包含的係數乘以增大或減少後的第1回報r1。
[0151]
接下來，回報計算部24rb使用學習用分配信息400、學習用次數信息401，基於預先規定的次數閾值與上述合計次數之差判斷是使第2回報r2增加(步驟s304-a)還是使第2回報r2減少(步驟s304-b)。
[0152]
回報計算部24rb在判斷為使第2回報r2增大的情況下，在步驟s304-a中使第2回報r2增大。另一方面，回報計算部24rb在判斷為使第2回報r2減少的情況下，在步驟s304-b中使第2回報r2減少。然後，在步驟s304-c中將在步驟s302中取得的加權信息所包含的係數乘以增大或減少後的第2回報r2。
[0153]
然後，在步驟s304-d中，回報計算部24rb將計算出的第1回報r1和第2回報r2相加而對最終回報進行計算。
[0154]
在步驟s304-e中，函數更新部24ub基於由回報計算部24rb計算出的最終回報，對模型存儲部24b所存儲的數學式3所示的行動價值函數q(s
t
，a
t
)進行更新。
[0155]
學習部21b針對學習用的分配信息400不同的自動控制系統as重複執行以上步驟s303至s304為止的步驟，生成行動價值函數q(st，at)作為訓練好的模型。
[0156]
此外，上述學習用分配信息400、學習用次數信息401、學習用時間段信息500、學習用單元功耗信息600、學習用儀器功耗信息700、學習用第1輸入信息800b、學習用系統電力使用信息900及學習用第2輸入信息1000b(也將它們統稱為「用於得到學習用數據的信息」)是學習部21b中的機器學習所使用的信息。用於得到學習用數據的信息是為了與在進行後述的推斷部20b中的對自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷的運算處理時輸入的分配信息400、次數信息401、時間段信息500、單元功耗信息600、儀器功耗信息700、第1輸入信息800、系統電力使用信息900及第2輸入信息1000進行區分而使用的術語。就用於得到學習用數據的信息而言，相對於推斷用信息，作為各信息，各自的信息結構相同，是表示各信息的具體的數值等內容不同的信息。
[0157]
下面，使用附圖對本實施方式2涉及的分配輔助程序及分配輔助裝置1b的動作進行說明。
[0158]
圖19是表示本實施方式2涉及的分配輔助程序及分配輔助裝置1b的動作的流程圖。分配輔助裝置1b通過啟動已安裝的分配輔助程序而成為能夠開始動作的狀態。
[0159]
用戶準備第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b中的任意者，該第1輸入信息800b
由正在運轉的自動控制系統as的分配信息400、時間段信息500、自動控制系統as所使用的輸入輸出單元的單元功耗信息600、儀器功耗信息700、表示發送至與分配信息400對應的自動控制系統as所包含的多個輸入輸出單元202各自所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數的次數信息401這5個信息構成，該第2輸入信息1000b由正在運轉的自動控制系統as的分配信息400、系統電力使用信息、次數信息401這3個信息構成。
[0160]
然後，將準備的第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b中的任意者輸入至分配輔助裝置1。所輸入的第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b被存儲於存儲部102。信息取得部11b讀出並取得在存儲部102存儲的第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b(步驟s401)。
[0161]
接下來，由信息取得部11b取得的第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b中的任意者被輸入至推斷部20b(步驟s402)。推斷部20b執行基於輸入進來的信息的運算處理。這裡，對基於輸入進來的信息的推斷部20b的運算處理具體地進行說明。
[0162]
在輸入至推斷部20b的信息為第1輸入信息800b的情況下，第1輸入信息800b通過前置處理部22執行第1運算處理(步驟s403)。具體而言，預先將與上述數學式1、數學式2相當的系統電力使用計算用函數存儲於存儲部102，前置處理部22從存儲部102讀出該函數，基於第1輸入信息800b所包含的時間段信息500、自動控制系統as所使用的輸入輸出單元的單元功耗信息600、儀器功耗信息700，對與系統電力使用信息900相當的信息進行計算。
[0163]
接下來，基於在步驟s402中輸入至推斷部20b的第1輸入信息800b所包含的分配信息400、次數信息401、在步驟s403中進行第1運算處理而取得的信息，運算處理部26b執行使用了訓練好的模型的第2運算處理(步驟s404)。即，運算處理部26b讀出在學習部21b的模型存儲部25b存儲的已完成學習的訓練好的模型，執行第2運算處理，對滿足如下條件的分配狀態進行推斷，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加。並且，以發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as中的至少1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值減少的方式，由推斷部20b對該分配狀態進行推斷。然後，從推斷部20b輸出推斷的結果。
[0164]
另外，在輸入至推斷部20b的信息為第2輸入信息1000b的情況下，由於第2輸入信息1000b包含系統電力使用信息900，因此不需要在上述步驟s403中進行的第1運算處理，因此在步驟s402後，執行步驟s404。在輸入了第2輸入信息1000b的情況下，基於構成第2輸入信息1000b的分配信息400、次數信息401和系統電力使用信息900執行在步驟s404中進行的第2運算處理。即，推斷部20b所進行的推斷為上述運算處理，在輸入了第1輸入信息800b的情況下，是指第1運算處理及第2運算處理，在輸入了第2輸入信息1000b的情況下，是指第2運算處理。
[0165]
然後，分配信息輸出部12b取得由推斷部20b的運算處理部26b輸出的結果而作為重新分配信息1100b進行輸出(步驟s405)。通過完成步驟s405，分配輔助程序及分配輔助裝置1b結束動作。此外，分配信息輸出部12b也可以取得重新分配信息1100b所包含的將輸入輸出單元、輸入輸出單元的輸入輸出端子和分配給各輸入輸出端子的控制對象儀器150關聯起來的自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息而輸出。
[0166]
由此，本實施方式2中的分配輔助程序及分配輔助裝置1b具有：信息取得部11b，其取得第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b中的任意者；以及分配信息輸出部12b，其通過
輸入第1輸入信息800b或第2輸入信息1000b，從而輸出從進行使用了訓練好的模型的推斷的推斷部20b取得的重新分配信息1100b所包含的控制對象儀器150的分配的信息。由此，能夠提供重新進行自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的指標即在本實施方式2中說明過的自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配的信息。
[0167]
因此，根據本實施方式2中的使用了重新分配信息1100b的自動控制系統as的分配，通過使分配給自動控制系統as的控制對象儀器150的運轉時間段針對各輸入輸出單元202具有偏聚，從而能夠與上述實施方式1同樣地降低自動控制系統as的用電量。
[0168]
另外，輸入輸出單元202通常為了將向輸入輸出端子發送的信號向規定的電路傳輸而具有繼電器、電容器等消耗部件。在與輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子對應的消耗部件中的1個發生消耗而破損的情況下，即使其它輸入輸出端子沒有異常，也需要更換或修理整個輸入輸出單元202。根據本實施方式2中的使用了重新分配信息1100b的自動控制系統as的分配，能夠使發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as中的至少1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值減少。
[0169]
即，重新進行分配後的輸入輸出單元202與重新進行分配前相比，向原本發送最多信號的輸入輸出端子分配信號的發送次數少的控制對象儀器150。另一方面，原本分配給原本發送最多信號的輸入輸出端子的控制對象儀器150被分配給其它輸入輸出單元202的輸入輸出端子。換言之，針對自動控制系統as所具有的多個輸入輸出單元202，能夠以產生如下情況的方式設為針對多個輸入輸出單元202使信號的發送次數具有偏聚的分配，即，以發送至輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數變多的方式分配控制對象儀器150，以發送至輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數變少的方式分配控制對象儀器150。
[0170]
因此，以對於1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子而言信號的發送次數變少的方式進行分配的輸入輸出單元202能夠降低更換或修理的頻度。另外，即使是以對於1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子而言信號的發送次數變多的方式進行分配的輸入輸出單元202，也能夠降低由於1個輸入輸出端子異常而更換或修理整個輸入輸出單元202這樣的情況，因此能夠使自動控制系統as的維護性提高。
[0171]
此外，如上所述，學習部21b基於包含分配信息400、次數信息401和使自動控制系統as運轉時的電力使用信息在內的學習用數據，生成訓練好的模型。因此，根據通過分配信息400確定的自動控制系統as中的控制對象儀器150的分配狀態，能夠對自動控制系統as運轉時的用電量如何變化、及自動控制系統as運轉時的向各輸入輸出單元202所具有的各輸入輸出端子發送信號的發送次數如何變化進行推斷。
[0172]
而且，就自動控制系統as運轉時的用電量而言，在進行向自動控制系統as所包含的輸入輸出單元202的電力供給的情況下，用電量具有變高的傾向，在停止向輸入輸出單元202的電力供給的情況下具有變低的傾向。另外，向輸入輸出端子的信號的發送次數依賴於所分配的控制對象儀器150。即，被分配了頻繁地運轉的控制對象儀器150的輸入輸出端子的發送信號的次數變多。因此，通過對自動控制系統as運轉時的用電量低，並且，至少1個輸入輸出單元的信號發送次數的最大值變小的分配狀態進行推斷，從而能夠對滿足如下條件的控制對象儀器150的分配狀態進行推斷，即，通過分配信息400分配的所述自動控制系統as的用電量減少，並且，使向通過分配信息400分配的自動控制系統as的多個輸入輸出單元
202中的至少1個輸入輸出單元202的電力供給停止的時間增加，並且，發送至通過分配信息400分配的自動控制系統as中的至少1個輸入輸出單元202所具有的多個輸入輸出端子的信號的發送次數中的最大值減少。
[0173]
實施方式3
[0174]
使用附圖，對本發明的實施方式3涉及的分配輔助程序、分配輔助裝置、分配學習程序、分配學習裝置進行說明。在本實施方式3中，也以在分配輔助程序中包含分配學習程序，分配輔助裝置具有作為分配學習裝置的功能的方案進行說明。此外，對與上述實施方式1及實施方式2相同的結構使用相同的標號進行記載，省略具體的說明。另外，在本實施方式3中，與上述實施方式1同樣地以如下自動控制系統as為一個例子而進行說明，該自動控制系統as具有3臺輸入輸出單元202，該輸入輸出單元202具有輸入輸出設備部，該輸入輸出設備部具有3個輸入輸出端子，對各輸入輸出端子分配了控制對象儀器150，該自動控制系統as具有9臺控制對象儀器150。下面，對與實施方式1及實施方式2不同的結構具體地進行說明。
[0175]
圖20是示意性地表示本實施方式3涉及的分配輔助裝置1c的功能模塊的一個例子的圖。圖21是表示本實施方式3涉及的分配仿真部的功能模塊的一個例子的圖。本實施方式3涉及的分配輔助裝置1c除了在上述實施方式1及實施方式2中說明過的結構之外，還具有分配仿真部31。
[0176]
如圖21所示，分配仿真部31具有基於1個分配信息400對多個學習用的信息進行創建的功能。分配仿真部31具有控制信息取得部32、分配運算部33、信息運算部34。下面，對分配仿真部31的功能模塊進行說明。
[0177]
控制信息取得部32從運算裝置300取得用於使自動控制系統as運轉的控制程序。在本實施方式3中取得的控制程序是用於使在上述實施方式1及實施方式2中例示出的自動控制系統as運轉的梯形圖程序。
[0178]
分配運算部33基於1個分配信息400，對多個學習用分配信息400進行創建。此外，學習用分配信息400是為了與上述分配信息400進行區分而使用的術語，信息結構與分配信息400相同。具體而言，是將輸入輸出單元202a、202b、202c與各輸入輸出端子x0、x1、x2、y0、y1、y2、z0、z1、z2關聯起來，各輸入輸出端子xn、yn、zn和對控制對象儀器150進行確定的儀器名mn的對應關係針對各個學習用分配信息400而不同的信息。
[0179]
信息運算部34針對由分配運算部33通過運算創建出的多個學習用分配信息400的每一者，基於由控制信息取得部32取得的控制程序，對學習用時間段信息500、學習用次數信息401、學習用系統電力使用信息900進行運算、創建。此外，學習用時間段信息500、學習用系統電力使用信息900是為了與時間段信息500、單元功耗信息600、系統電力使用信息900進行區分而使用的術語，是作為各信息的信息結構相同，表示各信息的具體的數值等的內容不同的信息。
[0180]
下面，使用附圖對由本實施方式3涉及的分配仿真部31執行的運算處理進行說明。
[0181]
圖22是表示分配仿真部31的動作的流程圖。分配仿真部31取得在運算裝置300存儲的控制程序(步驟s501)。然後，分配仿真部31對分配信息400、單元功耗信息600、儀器功耗信息700的輸入進行接收(步驟s502)。分配仿真部31使用分配運算部33，基於接收到輸入的分配信息400，對學習用分配信息400進行創建(步驟s503)。分配仿真部31使用信息運算
部34，基於取得的控制程序、創建出的學習用分配信息400，對學習用時間段信息500、學習用次數信息401、學習用系統電力使用信息900進行創建(步驟s504)。下面，對各步驟中的運算處理具體地進行說明。
[0182]
在步驟s501中，控制信息取得部32讀出並取得在運算裝置300的存儲部102存儲的控制程序。
[0183]
在步驟s502中，分配仿真部31通過用戶的操作，對分配信息400、分配信息400所包含的輸入輸出單元202的單元功耗信息600、分配信息400所包含的控制對象儀器150的儀器功耗信息700的輸入進行接收。
[0184]
在步驟s503中，分配運算部33基於在步驟s502中輸入的分配信息400，對多個學習用分配信息400進行創建。具體而言，不變更輸入輸出單元202與輸入輸出端子的對應關係，進行變更輸入輸出端子與控制對象儀器150的對應關係的運算處理，對各輸入輸出端子與控制對象儀器150的組合不同的多個學習用分配信息400進行創建。創建出的多個學習用分配信息400被存儲於存儲部102。
[0185]
在步驟s504中，信息運算部34從存儲部102讀出在步驟s503中創建的多個學習用分配信息400中的1個，對基於學習用分配信息400的模擬自動控制系統as進行構建。針對構建出的模擬自動控制系統as進行運算處理，該運算處理是以規定時間執行在步驟s501中取得的控制程序。信息運算部34取得運算處理的結果、學習用時間段信息500、學習用次數信息401。信息運算部34基於取得的學習用時間段信息500、學習用分配信息400、在s502中輸入的單元功耗信息600及儀器功耗信息700，對學習用系統電力使用信息900進行運算。就學習用系統電力使用信息900的運算而言，從存儲部102讀出在存儲部102存儲的上述數學式1、數學式2所示的函數而進行運算處理。信息運算部34取得運算處理的結果、學習用系統電力使用信息900。取得的各學習用的信息與學習用分配信息400合在一起被存儲於存儲部102。
[0186]
分配仿真部31如果針對1個學習用分配信息400，完成了步驟s504，則針對在步驟s503中創建的其它學習用分配信息400進行步驟s504。由此，能夠對多個學習用第1輸入信息800、800b及多個學習用第2輸入信息1000、1000b進行創建。
[0187]
關於由本實施方式3涉及的學習部21c進行的訓練好的模型的生成，能夠通過將由上述仿真部31創建出的學習用第1輸入信息800、800b及學習用第2輸入信息1000、1000b中的任意者用作學習用數據而生成訓練好的模型。關於具體的內容，由於與上述實施方式1或實施方式2相同，因此省略說明。此外，在本實施方式3中，學習部21c也是表示分配學習裝置2c的功能的功能模塊。
[0188]
由此，本實施方式3中的分配輔助程序及分配輔助裝置1c具有仿真部31，從而容易準備大量輸入至學習部21、21b的學習用第1輸入信息800、800b及學習用第2輸入信息1000、1000b，能夠使學習部21、21b中的學習效率提高。
[0189]
以上實施方式所示的結構表示的是本發明的內容的一個例子，也可以與其它公知的技術進行組合，在不脫離本發明的主旨的範圍內，也可以對結構的一部分進行省略、變更。
[0190]
在上述實施方式1至實施方式3中，說明了分配學習程序被嵌入於分配輔助程序，分配輔助裝置1、1b、1c具有分配學習裝置2、2b、2c的功能的方案，但分配輔助程序和分配學
習程序也可以作為不同的程序而設為兩個程序。即，也可以將至少包含信息取得部及分配信息輸出部在內的程序設為分配輔助程序，將至少包含學習部的程序設為分配學習程序。並且，可以將分別創建的分配輔助程序和分配學習程序存儲於不同的運算裝置可讀存儲介質，也可以存儲於1個運算裝置可讀存儲介質。
[0191]
另外，也可以將分別創建的分配輔助程序和分配學習程序安裝於不同的運算裝置，分別準備分配輔助裝置和分配學習裝置。並且，也可以將分別創建的分配輔助程序和分配學習程序安裝於1個運算裝置，使1個運算裝置作為分配輔助裝置及分配學習裝置起作用。
[0192]
在上述實施方式1至實施方式3中，說明了自動控制系統as具有3臺輸入輸出單元202、9臺控制對象儀器的結構，但只要具有多臺輸入輸出單元202和控制對象儀器即可。
[0193]
在實施方式1至實施方式3中，時間段信息500、系統電力使用信息900表示將1天設為從0時00分起的24小時而運轉1天的情況下的數據，但只要是運轉規定時間的情況下的數據即可。例如，可以將1天設為從0時00分起的24小時而運轉3天，對3天期間的數據進行平均而設為1天量的數據，也可以設為不足1天的規定時間的數據。但是，為了得到更有效的重新分配信息，優選使用運轉大於或等於1天的情況下的數據。
[0194]
在上述實施方式2中作為學習部21b的功能模塊對加權信息取得部27進行了說明，但只要在通過學習部21b進行學習時能夠取得加權信息即可。例如，在分別構成分配學習程序和分配輔助程序的情況下，也可以將使運算裝置作為加權信息取得部27起作用的程序嵌入於分配輔助程序。在這樣的情況下，也可以將由用戶輸入的加權信息設為學習數據之一，由學習部21b的學習數據取得部23b取得。
[0195]
在上述實施方式3中，作為分配輔助裝置1c的功能模塊對分配仿真部31進行了說明，但也可以將分配仿真部31構成為學習部21、21b的功能模塊。
[0196]
另外，說明了分配仿真部31對學習用時間段信息500、學習用次數信息401、學習用系統電力使用信息900進行創建，但作為學習用數據，也可以不創建不需要的信息。例如，在上述實施方式1涉及的學習部21的學習中，由於不需要學習用次數信息401，因此在這樣的情況下，能夠不創建學習用次數信息401。
[0197]
標號的說明
[0198]
as自動控制系統，150控制對象儀器，200plc，201cpu單元，202輸入輸出單元，300運算裝置，1、1b、1c分配輔助裝置，11信息取得部，12分配信息輸出部，101運算部，102存儲部，103輸入部，104顯示部，105通信接口，2、2b分配學習裝置，20、20b推斷部，21、21b學習部，22、22a前置處理部，23、23b學習用數據取得部，24、24b模型生成部，24r、24rb回報計算部，24u、24ub函數更新部，25、25b模型存儲部，26、26b運算處理部，27加權信息取得部，31分配仿真部，32控制信息取得部，33分配運算部，34信息運算部，400分配信息，401次數信息，500時間段信息，600單元功耗信息，700儀器功耗信息，800、800b第1輸入信息，900系統電力使用信息，1000、1000b第2輸入信息，1100、1100b重新分配信息。