社会インフラ分野におけるビッグデータ分析事例

NTT-AT ビッグデータセミナー
社会インフラ分野における
ビッグデータ分析事例
～最新の分析技術とその応用～
2015年8月31日
NTTアドバンステクノロジ株式会社
アプリケーションソリューション事業本部
トータルソリューションビジネスユニット
赤埴淳一
Copyright© 2015 NTT Advanced Technology Corporation
ビッグデータ分析技術の動向
IoTの進展に伴い、データ種別の多様化やデータ入出力
の速度がますます増大
互いに関係する多種多様なデータへの対応やリアルタイ
ム性をもつ分析技術が重要
Volume（量）
Variety（種類）
Velocity（速度）
多様なデータ
リアルタイム
Veracity（正確性）
Value（価値）
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多次元複合データ分析（NMTF）
NTT研究所で研究開発
互いに関係する多種多様なデータを効率的に一括して
分析が可能
個別のデータのみでは見出せなかった特徴あるクラスタ
の発見、各クラスタのプロファイリングが可能
 利用シーン
– 顧客行動理解：顧客セグメント抽出、レコメンド
•旅行者の属性（言語、年齢等）や位置、時間帯等に
マッチした情報の提示
– 故障パターン分析
– NWトラヒック分析
NMTF：Non-Negative Multiple Tensor Factorization
出典：https://labevent.ecl.ntt.co.jp/forum2015/elements/pdf_jpn/02/V-5_j.pdf
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Jubatus
NTT研究所とPreferred Networks（PFN）との共同開発
「分散したデータ」を「常に素早く」「深く分析」することを
狙ったオンライン機械学習向け分散処理フレームワーク
リアルタイムに学習しながら、データの予測・推定が可能
 NTT-ATにおけるJubatusの主な活用事例
– NWトラヒックのリアルタイム予測
– 大学様向けリアルタイム分析システム開発
– 気象データのリアルタイム分析システム開発
出典：http://jubat.us/
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事例①：気象データのリアルタイム分析
環境センサからデータを収集・蓄積し、Jubatusを用いて
気温等の気象データを予測・推定するシステムを開発
– 将来予測（気温）
過去データ
予測
•過去の気温データから
これからの気温を予測
– 外れ値検知
外れ値
•過去データを元に、
データの急激な変化を検知
– 空間補間
•現在のセンサデータを元に、
センサ未設置地点のデータを推定
予測
未設置
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事例②：新エネルギーの課題
電力の供給と需要はバランス（同時同量）させる必要
太陽光発電や風力発電は、気象予測に基づいて、正確
な発電量を予測しなければならない
発電事業者
売電
正確な発電量
予測
送配電
事業者
買電
小売電気
事業者
正確な需要量
予測
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事例②：太陽光発電量予測システム
太陽光発電量データと気象データの関係を分析
分析結果に基づき、ニューラルネットを活用した学習・予
測機能を実装し、太陽光発電量予測システムを開発
過去の
気象データ
過去の
発電量データ
毎朝、予測
学習機能
当日の
気象予測
データ
当日の
発電量予測
データ
予測機能
太陽光発電量予測システム
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事例③：地下構造物モニタリングの研究開発
水道管をはじめとする地下構造物のモニタリングシステ
ムを研究開発中
内閣府の戦略的イノベーションプログラム（SIP）の一環
で、NTT研究所・首都大学東京との2014年度から5年
間の共同研究開発
NTT-ATは監視センサ省電力化技術と、機械学習を活
用して水道管の種類・環境に依存せずに漏水箇所を推
定するインフラ設備監視データ処理技術を担当
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事例③：漏水音識別の課題
漏水音の識別問題：外部環境ノイズのある環境で、セン
サで取得した音響データから漏水の有無を識別する
漏水音は水道管の特性や漏水状況により変化
センサユニット
外部環境ノイズ
消火栓
水道管の特性
（管種、管口径）
水道管
漏水音
センサユニット
バルブ
漏水状況
（水圧、漏水量、
漏水箇所との距離）
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事例③：機械学習による漏水音識別
音圧および周波数の統計的な特徴量（ヒストグラム、分
散等）を抽出し、機械学習手法SVMを適用
実環境で取得した漏水を含む音響データを対象に評価
識別率（2015年8月時点）：79% （同一箇所では100%）
音圧に関する
特徴量抽出
音響データ
周波数に関する
特徴量抽出
外部環境ノ
イズの除去
SVMによる
機械学習
SVM：Support Vector Machine
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ビッグデータ活用を支援するNTT-ATの取組み
様々なお客様のビッグデータ活用/ビジネス展開におい
て、お客様のビジネス理解から、モデルリング、アプリ開
発、評価、サービス展開まで、全てのプロセスにおいて、
お客様を支援
コンシューマ分野
産業分野
社会インフラ分野
NTT-ATの強み
自然言語処理
技術
センサデータ
処理技術
分析技術
センサ・NW技術
ビッグデータ処理のエンジン、ツール
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技術をお客様のお役に立つ多様な価値に変換して提供する
“ Integrated-Value Provider ”
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FAX： (044)541-1381
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