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発見が難しい不具合を短時間で見つける技術を開発―AIとシミュレーション組み合わせて実現:日本電気/産業技術総合研究所

(2018年5月11日発表)

 日本電気(株)と(国)産業技術総合研究所は511日、発生が極めてまれなため発見が難しい不具合を、AI(人工知能)とシミュレーションを組み合わせて短時間に見つけ出す技術を共同で開発したと発表した。熟練した専門家が発見に1週間もかかる不具合を約1日で見つけることができる。

 現在、新製品の開発では、コンピューター上に模擬的に製品を再現し、シミュレーションによって評価や検証を行う手法が広く採られている。その検証では、熟練の専門家が様々な条件や状態を想定したシミュレーションを繰り返して不具合の探索を行なっているが、まれにしか起こらない不具合は発見に非常に時間がかかる。

 さらに、社会システムの高度化で設計がより複雑になり、まれな不具合が見落とされるリスクが増大している。

 日本電気(NEC)と産総研は、2016年から産総研の人工知能研究センター内にNEC・産総研 人工知能連携研究室を設けてシミュレーションとAIが融合した技術を基本原理から産業への応用まで幅広く研究開発している。

 新技術は、その一環として、AIが学習をしながらシミュレーションを繰り返すことで発生が極めてまれな不具合を見つけ出せるようにしたもので、設計段階では事前に見つけることのできない不具合を熟練した専門家より遥かに短い時間で見つけられるようにした。シミュレーションの条件が多く、その組み合わせが膨大になっても、問題なく使えるという。

 その仕組みは、AIがシミュレーション結果から不具合を探索する際、頻度が低いために不具合の検証が不十分になりがちな近傍を集中的に探索するようにすることによってまれな不具合の発生条件を効率的に絞り込み、短時間のうちに不具合の発生条件を見つけ出せるようにした。

 共同研究では、この新技術の実用性を実際の光学機器の設計に使ってみて調べた。その結果、発生確率が1億分の1程度とまれであるものの、性能低下の原因になる「迷光(めいこう)」と呼ばれるノイズについて熟練の専門家が1週間かかる検証を約1日にまで大幅短縮できることが分った。