PREDICTION DEVICE, PREDICTION METHOD, AND PROGRAM

• Main Authors: MATSUBAYASHI Tatsushi, SATO Daisuke, TSUTSUMIDA Kyota
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 16.12.2021
• Subjects: CALCULATING; COMPUTER SYSTEMS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS; COMPUTING; COUNTING; PHYSICS

The present invention is provided with: a basic prediction unit 10, which learns a basic prediction model for predicting a basic prediction value at a prediction destination clock time, which is a near-future clock time, from time-series observation values from a clock time in the past to the present, and uses the basic prediction model to determine time-series prediction values until the prediction destination clock time; a reliability calculation unit 40, which calculates a time-series residual, which is a difference between the time-series observation values and the time-series prediction values, and calculates a degree of reliability of the basic prediction model on the basis of a function that is the difference between values indicating the magnitude of the respective fluctuations of the time-series observation values and the time-series residual; a residual regression unit 50, which calculates a corrected basic prediction result by multiplying the basic prediction values by the reliability, learns, as learning data, a corrected time-series residual obtained by subtracting the corrected basic prediction result from the time-series observation values, and uses a parameter of an obtained residual regression model to calculate a corrected residual prediction value for the prediction destination clock time; and a prediction combination unit 60, which combines the corrected basic prediction result and the corrected residual prediction value to determine a final prediction value for the prediction destination clock time. La présente invention comprend : une unité de prédiction de base (10) qui apprend un modèle de prédiction de base servant à prédire une valeur de prédiction de base à un temps d'horloge de destination de prédiction, qui est un temps d'horloge dans le futur proche, à partir de valeurs d'observation de série chronologique depuis un temps d'horloge dans le passé au présent, et utilise le modèle de prédiction de base de manière à déterminer des valeurs de prédiction de série chronologique jusqu'au temps d'horloge de destination de prédiction; une unité de calcul de fiabilité (40) qui calcule un résidu de série chronologique, qui est une différence entre les valeurs d'observation de série chronologique et les valeurs de prédiction de série chronologique, et calcule un degré de fiabilité du modèle de prédiction de base sur la base d'une fonction qui est la différence entre des valeurs indiquant la grandeur des fluctuations respectives des valeurs d'observation de série chronologique et du résidu de série chronologique; une unité de régression de résidu (50) qui calcule un résultat de prédiction de base corrigé par multiplication des valeurs de prédiction de base par la fiabilité, apprend, en tant que données d'apprentissage, un résidu de série chronologique corrigé obtenu par soustraction du résultat de prédiction de base corrigé des valeurs d'observation de série chronologique, et utilise un paramètre d'un modèle de régression de résidu obtenu de manière à calculer une valeur de prédiction de résidu corrigé pour le temps d'horloge de destination de prédiction; et une unité de combinaison de prédiction (60) qui combine le résultat de prédiction de base corrigé et la valeur de prédiction de résidu corrigé de manière à déterminer une valeur de prédiction finale pour le temps d'horloge de destination de prédiction. 過去のある時刻から現在までの時系列観測値から近未来の時刻である予測先時刻における基本予測値を予測する基本予測モデルを学習し、該基本予測モデルを用いて予測先時刻までの時系列予測値を求める基本予測部１０と、時系列観測値と時系列予測値の差分である時系列残差を算出し、時系列観測値と時系列残差のそれぞれの変動の大きさを表す値の差分である関数に基づいて、基本予測モデルの信頼度を計算する信頼度計算部４０と、基本予測値に信頼度を乗じて修正基本予測結果を算出し、時系列観測値から修正基本予測結果を減じた修正時系列残差を学習データとして学習し、得られた残差回帰モデルのパラメータを用いて予測先時刻の修正残差予測値を計算する残差回帰部５０と、修正基本予測結果と修正残差予測値を合計して予測先時刻の最終的な予測値を求める予測合成部６０とを備える。