医者の診断に例えて学ぶ
AIを用いたセンサデータ分析システムに関するよくある誤解について
製造業で盛んに導入されているセンサ。そのセンサデータを分析してビジネスインパクトのある結果を出すには、どのようにしたら良いのでしょうか？ データ分析を成功させるためには、様々な要素が考えられますが、ここではセンサデータの質に注目したいと思います。いくら高度なデータ分析手法を用いても、分析対象のセンサデータが正しく取得できていない場合は、結果が出ないことは容易に想像できますが、あまり議論されることはありません。 これは、センサ計測とデータ分析の両方を視野に入れた幅広いノウハウが必要となり、Information Technology (IT) と Operational Technology (OT)との融合という課題に行き着くためです。
本ブログでは、このマニアックな話題を、医者の診断に例えながら、わかりやすく解説していきます。
記事の振り返り： 自覚症状が無いセンサデータの品質問題
これまで「自覚症状が無いセンサデータの品質問題」をテーマとし、「センサデータの品質を向上させる7つのポイント」について（前編）と（中編）の2回に分けてお話ししました。生産ラインのDXのために、センサデータを用いてデータ分析をしているのだが、思うような結果が得られていないケースが市場で発生していることをお伝えし、その原因の一つとして、分析対象となるセンサデータ自体の品質問題があることをお伝えしました。この問題は関係者が気付きにくく、対処方法も専門知識と経験が必要となります。 今回の後編では下記の⑥～⑦について御説明します。
⑥データレイクに蓄積すべきデータの選択（特徴量抽出）
これまでの記事で、課題解決にマッチした高品質なセンサデータを収集することが重要だと述べてきましたが、他にも重要なポイントがあります。データレイクに蓄積すべきデータをどのように選択するのかが、昨今、課題となっています。
理由としては、AIモデル開発と更新のために、ある程度の生データ保存が必要となるからです。 この問題は、PoC段階では大きな問題になりません。PoCと称して大量にデータを取って専門の担当者が解析するからです。問題はPoC後の現場での運用です。
図２. 関連データ/センサ/特徴量の戦略的選択
それはなぜでしょうか？ 各種センサが作り出すデータ量は非常に大きく、センサによっては毎分1 GB 以上のデータを生成してしまい、通信ネットワークの負荷の問題や、クラウド上でのデータ保存のコストといった現実的な問題が見えてくるためです。 例えば、図１の右側の表に示すように、サーモグラフィは動画像のため、1分間で1GB以上のデータを生成します。この場合、従量課金/ネットワークトラフィック減への対応が必要となります。温度センサ等のデータ量は、数個であれば小容量ですが、数百個もセンサを使用するケースですと、１分間に数MBにもなります。このようなデータをクラウドへ転送し続ける必要があるのでしょうか？
また、高額なセンサを減らすために、できるだけセンサの数を絞りたいという要望も出てきます。これがいわゆるデータ選択（特徴量抽出）をどうたらいのかという課題の本質であり、データ分析上、特徴量の選定が重要だという理由とは異なります。では一体、どんなデータが本当に必要なのか、またデータ量を減らす時にどのような形でエッジコンピューティングを活用すべきなのでしょうか？
この技術的な見解は、今後、ブログにて紹介させて頂きたいと思っておりますが、ITとOTの両方の視点から検討する必要があります。 キーワードとしてはプロ同士の意見交換です。
⑦プロ同士の意見交換が鍵となる
ここまで、センサデータの品質がデータ分析に与える影響について、データ分析企業の視点で述べてきましたが、どの注意点も専門知識と経験を要するものばかりです。つまり、成功の鍵は、プロ同士の意見交換だと言えます（図３）。もしくは「業界を超えたコラボレーションの必要性」、「ITとOTとの融合が鍵になる」と表現しても良いかもしれません。
特に現場の熟練者との協業は必須となります。現場の熟練者から伺いたい事としては、測定対象物の詳細、製造プロセスや作業工程、異常状態の詳細、また、どういうメカニズムで異常が起こるのか情報交換させて頂くことが重要です。そして、それがどれだけ困ることなのかをプロジェクトチーム内で意見交換をして頂くことが重要だと言えます。そして、センサデータ収集からデータ分析までを広く見渡した上で、AIを用いたセンサデータ分析システムを構築していくことが成功への近道だと筆者は考えています。難しく感じられる方もおられると思いますが、このプロ同士の意見交換に関しては、日本人エンジニアが得意とする高度な擦り合わせ文化が活かせると信じております。
図３. プロ同士の意見交換が大事
以上、センサデータの品質を向上させる７つのポイントを、３回に分けて紹介致しました。気になる点がございましたら、弊社までお問い合わせ下さい！
