「スペック」を作成/有効にする

「スペック」を定義する

スペックとは、テストごとに定義する目標のセットです(300~500 cpsの粘度が必要だ、など)。したがって、対象のアウトプットをモデル化するときや、新しい一連の実験/定式を作成するときに最適化したいスペックを設定します。他の多くの機能は、目的検索やビジュアライズページのインジケータ(ガイドライン)など、一連のスペックが定義されているかどうかによって左右されます。プロジェクトの早期段階でスペックを作成しておくことをおすすめします。

スペックは、プロジェクトレベルでも個々の処方レベルでも有効にできます。プロジェクトに保存されているスペックは、「計算」タブをクリックして「スペック」を選択すると表示されます。この記事では、プロジェクト内でのスペックの処理と適用方法を説明します。スペックには、以下からアクセスできます。
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  1. まったく新しいスペックを作成する

このセクションでは、スペック作成の最初のステップ、つまり必要なアウトプットをスペックに追加する手順について説明します。

プロジェクトのデフォルトのスペックページが表示されます。スペックを作成/インポートしていない場合、またはプロジェクトのデフォルトとしてスペックを選択しなかった場合、このページは開始時には空白です。達成すべき目標を明確に指定します。最も一般的に使用される目標には以下の3つがあります。

1.1.「+ アウトプットを追加」から個々の目標を追加する

個々のアウトプット、またはアウトプットグループとしてまとめてプロジェクトのスペックを作成できます。3番目のオプションとして、インプット計算(定式コストなど)があります。アウトプット計算の場合は、プロジェクト内でアウトプット計算が有効になっており、スペックの一部として設定されていることを確認してください。

1.2 「+ プロジェクトのアウトプットを追加」ですべてのアウトプットを追加する

条件の異なる複数のアウトプットを測定できるため、このオプションを使用すると、現在のすべての条件のアウトプットが追加されます。現在のプロジェクトに多数のアウトプットや条件パラメータの組み合わせが存在する場合、アウトプットの一覧が長くなる可能性があります。

1.3 「+ 共通のアウトプットを追加」で共通のアウトプットを追加する

このオプションは、最も一般的に使用される1~20のアウトプットを、条件パラメータを考慮せずにプロジェクトに追加します。

1.4 アウトプット向けの高度な設定

スペックのアウトプットをクリックすると、複数のオプションが表示されます。

  • アウトプットの詳細を表示:そのアウトプットの「アウトプットを編集する」ページが表示されます。
  • 条件を設定:異なる条件パラメータでの同じアウトプットに関して特性をモデル化したり、実験を最適化したりすることができます。選択すると、アウトプット条件の一部をモデル化するか、すべての条件パラメータを折りたたんでモデル化するかの2つの方法でアウトプット条件を設定できます。

ここでは、実験「EXP – 51631」を例として使用します。

「Density」は3種類の方法、「Method A」、「Method B」、「Method C」で記録されています。

Method Aのみ、またはMethod AとBなど、1つまたは2つの条件に対してモデリング/最適化を選択できます。仕様でMethod Aのみが選択されていると仮定すると(「条件の設定」ドロップダウンで)、モデリング中にMethod Aの記録が選択され、Method BおよびCの記録は無視されます。さまざまな条件パラメータが目標に明確な影響を与えることがわかっていて、他の条件を無視して類似したパラメータのみをモデル化したい場合は、このオプションを使用します。一部の条件パラメータを無視すると、当初考えていたものよりも小さいデータセットが作成される可能性があります。

「条件の設定」ドロップダウンで条件パラメータを選択しないこともできます。これにより、使用可能なすべての条件パラメータが1つにまとめられます。上記の「EXP – 51631」の例では、3つの密度の平均(0.75)がモデリングプロセスに入力されます。条件パラメータが出力に大きな影響を与えない場合は、このオプションを使用します。このようにして、すべてをまとめて一度にモデル化して、より密度の高いデータセットを作成できます。

  • アウトプットを交換:現在のアウトプットを別のアウトプットに交換できます。
  • 対数スケールを使用:トレーニングや最適化のため、アウトプットのスケールを対数スケールに変換します。アウトプットの範囲が広い場合は、モデリングの目的でアウトプットを対数スケールに変換することをお勧めします。ほとんどの場合、粘度は対数スケールに変換することで最もよくモデリングされます。
  • 目標をコピー:別の目標の検索でのアウトプット条件を変更するために、選択した目標をコピーします。
  • 目標を削除:現在の目標を削除します。
  1. アウトプットの属性

このセクションでは、スペックページで適切な優先順位とスペックのタイプを設定する方法について説明します。

2.1 優先順位を設定する

アウトプットの優先順位は、アウトプットが最適化プロセス内で反映されるかどうか、またどのように反映されるかを決定するために必要です。これは、専門的見解からアウトプットの相対的な重要性を反映できるようにするものです。以下のオプションを選択できます。

  • 中央値
  • 無視

最初の3つのオプションでは、一方を他方よりも優先することができますが、「無視」は含まれません。「無視」はアウトプットをスペックに追加しないということであり、最適化プロセスには影響しません。  「低」、「中央値」、または「高」が選択されている場合、そのアウトプットは分析ツールで使用できますが、優先度は最適化する場合にのみ重要であるため、この場合、実際の選択は無関係になります。限られた数のアウトプットのみが特定の優先度に関連付けられるようにしてください。すべてのアウトプットに「高」というラベルを付けることは、すべてのアウトプットに「中央値」または「低」というラベルを付けることと同じです。「Analyze Experiments with AI」では、必要な数のアウトプットを含めることができます。しかし、「Suggest Experiments with AI」では、可能であれば、一度に10未満のアウトプットを追加して最適化を試みます。通常、1つのスペックに多くのアウトプットが追加されると、最適化が難しくなります。最適化する必要があるアウトプットが多数ある場合は、1回のラウンドでいくつかを追加し、それらが目標範囲に入ったら、残りのアウトプットを追加して次のラウンドで最適化することをお勧めします。

2.3 目標タイプを設定する

「目標タイプ」は、最適化ツールを使う際にすべてのアウトプットで設定できる追加の属性です。それぞれのアウトプットが適切な方向に進むように、適切な「目標タイプ」を選択することが重要です。数値のアウトプット(最も一般的な使用例)の場合、6つの目標タイプが存在します。

  • 最大化:このアウトプットの値を最大化します。このアウトプットが高い値を示すほうが良い場合に設定します。
  • 最小化:このアウトプットの値を最小化します。このアウトプットが低い値を示すほうが良い場合に設定します。
  • 範囲:値は設定された範囲内に収まります(アウトプットを最大化または最小化することはできません)。
  • 対象:「範囲」オプションと同様です。値は対象値を達成します。
  • 範囲 + 対象:上記の「範囲」と「対象」と同様です。アウトプットに対して対象と範囲の両方を設定できます。
  • 存在する:一般に製品の属性を考慮し、測定時にアウトプットが存在するようにします。

カテゴリアウトプット(特定の種類のテストの合格または不合格など)がある場合は、それらをスペックに追加することもできます。数値アウトプットと比べて、カテゴリアウトプットはUncountableプラットフォームでは異なる方法で処理されます。

カテゴリアウトプットでは、次の4つの目標タイプがあります。

  • 許可されたオプション:「設定」列で優先/許可されるカテゴリオプションを選択します。
  • 許可されないオプション:「設定」列で優先されない/許可されないカテゴリオプションを選択します。
  • Multiclass:「Suggest Experiments with AI」ではなく「Analyze Experiments with AI」を使用する場合にこのオプションを選択してください。Multiclassの分類モデルは選択したアウトプットで実行されます。
  • 存在する:上記と同様です。
  1. 目標の設定

このセクションでは、次回の実験の適切なグループを取得できるように設定列の値を配置する方法について説明します。必要な目標(および該当する場合は条件パラメータ)を入力した後で、最も難しい作業が適切な目標値の選択です。このステップは、Suggest Experiments with AIでは必須ですがAnalyze Experiments with AIでは必須ではありません。意図したアウトプットを追加(目標を設定せずに)している限りは、Analyze Experiments with AIは問題なく動作します。

プロジェクトを成功または完了するためには、「設定」列に各アウトプットの上限/下限/目標を入力する必要があります。これは、仕様書に記載されている許容可能な最小値または最大値で構いません。「設定」に入力した値は、アウトプットの入力ページと比較ページでの強調表示に利用されます。制限を満たしていない値は赤色で強調表示されます。制限を満たしている値は緑色で強調表示されます。目標が有効になっている場合、目標を満たす値は濃い青緑色で強調表示されます。

値を入力する際は、次の2点を考慮してください。

3.1.このプロジェクトの本当の要件は何か

これは、顧客からの要望(例:引張、伸びなどの一部の物理的特性の改善が必要な場合)や、社内の要求(例:すべての性能をベンチマークに近づけながら、ベンチマーク配合のコストを10%削減しなければならない)から導き出されたり、単に研究プロジェクトの最初の目標から設定される場合もあります(例:エイジング試験の前後でどのポリマーが最も優れた性能を発揮するかを確認する必要がある)

3.2.履歴データから何が読み取れるか

プロジェクトの真の要件の把握に加えて、過去に実行されたこと(どの目標が達成可能で、どの目標が達成できない可能性があるか)を知ることも重要です。ヒストグラムバー(目標の隣)をクリックすると、ドロップダウンウィンドウが表示されます。このドロップダウンに、選択した目標について、この目標に関連する統計とヒストグラムが表示されます。

具体的には、平均値、標準偏差、ヒストグラムが表示されます。「設定」列に値を入力すると、「目標からしきい値までの距離 」も表示されます。このセクションの統計により、過去に何が行われたのか、何が可能で何が不可能なのかを簡単に把握できます。「Show Data Outside Project」をオンに切り替えて、プロジェクト内のデータだけでなく、現在の材料ファミリのデータを表示することもできます。

3.3.スペックのアウトプット間に相殺はあるか

アウトプット間に相殺が見られるのは非常によくあることです。画面の右下にある紫色の[相殺を表示]ボタンをクリックすると、相殺を表示できます。クリックすると、「ビジュアライズ」の「変数間の相関表示」の「アウトプット/アウトプット」ページが表示されます。デフォルトでは、作業中のスペックがこのページに読み込まれます。以下の例では、スペックに引張と粘度が含まれています。引張と粘度の間には強い正の相関関係があります(相関スコアは0.93)。しかしながら、張力を最大化し、同時に粘度を最小化する必要がある場合があります。したがって、両方のアウトプットの値を設定するときは、何が可能で何が不可能なのかについて注意する必要があります。通常、新しい原料/工程条件が導入されない限り、またはまったく新しいインプットスペースが見つからない限り、アウトプット間の相殺を解消することは一般に困難です。

  1. スペックの保存/読み込み/ロック

スペックに必要なアウトプットや計算を入力したら、[上書き]または[名前を付けて保存]ボタンをクリックして、後でAnalyze Experiments with AISuggest Experiments with AIで使用できるように、プロジェクトのデフォルトのスペックとして保存および設定できます。

「AI解析」>「スペック」をクリックすると、利用可能なすべてのスペックの一覧を表示することもできます。

スペックを変更がある場合、現在のスペックを読み込んで変更し、別の名前で保存すれば、いちから作成するよりも短い時間で行えます。目的のスペックを開いて必要な変更を加え、下向きの矢印をクリックして「名前を付けて保存」を選択し、必要に応じてスペックを新しい名前で保存します。

過去のプロジェクトや他のプロジェクトからスペックを読み込むこともできます。このページの右側にある[スペックを読み込む]をクリックすると、ポップアップウィンドウが表示されます。このウィンドウでは、「スペックを読み込む」(現在のプロジェクトに保存されているすべてのスペックから選択可能)、「スペックをインポート」(現在の材料ファミリに保存されているすべてのスペックから選択可能)、「過去実験をベースに制約条件を作成」(その処方のすべてのアウトプットがこのページに読み込まれる)を選択できます。

既存のスペックをロックする必要がある場合は、スペック名の左側にある紫色のロックボタンをクリックしてロックすることができます。スペックをロックすると、誰もスペックを変更できなくなります。「優先順位」、「目標タイプ」、「設定」のすべてのオプションや数字がグレー表示されます。

  1.  「アウトプットの入力」ページでのスペックの表示

「アウトプットの入力」ページにデータを入力するときに、スペックを常に表示するよう選択できます。 

開発でよくあることですが、プロジェクト全体のスペックが1つだけの場合は、ツールバーで「仕様カラム」ボタンを検索し、「プロジェクト仕様を表示」を選択します。

これにより、データテーブルの左側に列が表示され、どのアウトプットにスペックが定義されているかが分かりやすく表示されます。灰色のセルをクリックしてスペックタイプ、または数値/テキストのターゲット値を調整することで、この列でスペックを直接作成または編集できます。

データに複数の仕様が「アウトプットの入力」で実験に割り当てられている場合は、「Assigned Specs」オプションを使用できます。「Assigned Specs」ボタンをクリックすると、実験ごとに追加の列表示が有効になり、各実験に割り当てられたさまざまなスペックが表示されます。これは、運用環境で処方を比較する場合に特に便利です。

データを入力するための実際のスペック列またはセルが表示されない場合は、「Show Assigned Specs + Add Outputs」を使用して、必要な出力行をテーブルに追加できます。

Updated on August 21, 2023

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