ポスト処理・レポート

最適化ツールの重要な機能の1つが問題分析の為のポスト処理機能です。最適化問題では、精度の良い最適解を得ることも重要ですが、得られた最適解の根拠や設計空間の分析が非常に重要となります。Optimusでは、これらの分析に用いるポスト処理機能の開発に特に力を入れており、他の最適化ツールには無い豊富で強力なポスト処理機能を搭載しています。また、最適化計算の結果や設定等を用いて、簡単な操作にてレポートを作成できる機能も搭載しています。

ポスト処理

インタラクティブなプロット表示

通常、応答曲面モデルを3次元で表示した場合、設計変数を2つ、目的関数を1つまでは同時に表示できますが、3つ目の設計変数は、同時に評価する事はできません。しかし、Optimusでは3つ目以降の設計変数の値をスライダーバーや直接入力により変更することで、応答曲面モデルをインタラクティブに変化させることができます。変数の数が多い問題や出力値が複雑な問題に対しても、柔軟かつ簡単に問題の分析をおこなえます。

スライダーバーによるインタラクティブな表示
スライダーバーによるインタラクティブな表示

異なるプロットの相互リンク機能による多様な分析アプローチ

複雑な最適化問題の場合、複数のプロットを同時に評価する事が必要となります。Optimusでは、複数の異なる種類のプロットや表を互いにリンクさせ、インタラクティブに結果を表示することで問題のより深い分析が可能となります。例えば、実験計画法のサマリーと散布図とヒストグラムをリンクし、サマリー内の任意の実験を選択すると、選択した点の位置や情報を散布図とヒストグラム内で同時に確認できます。

リンク機能による共通の実験点の同時表示
リンク機能による共通の実験点の同時表示

制約条件を考慮した直感的な設計検討

ポスト処理機能の1つであるトラストリージョンプロットは、目的値の制約を満たすことができる設計変数の領域を直感的に探索することができます。
設計変数の範囲をGUI上にて直接変更することによって、目的関数/制約条件の変動をインタラクティブに視覚的に確認することができるので、設計変数の可解領域を直感的に把握することができます。
さらに絞り込んだ設計変数の範囲を用いて、実験計画法や確認実験をシームレスに実行することも可能です。

リンク機能による共通の実験点の同時表示
トラストリージョンプロットによる設計空間内の可解領域の探索方法

トラストリージョンプロットによる設計検討の方法(ユーザー専用コーナーFAQ)

途中経過の表示

Optimusでは、計算終了後だけでなく、計算中に途中までの計算経過をいつでも確認する事が可能です。これにより、計算終了前に問題の傾向を分析したり、実行エラー等による計算の手戻りを最小限に抑えることができます。

結果評価の標準化

Optimusでは、各プロットの表示形式やレイアウト等の設定を自由に変更し、保存することができます。この機能により、いつでも分析したいプロットを所定の形式で呼び出すことができます。また、使用頻度の高いプロットはテンプレート化することも可能で、個人用/企業用として分けて管理することができます。これにより結果評価の効率性の向上だけでなく、評価方法を企業内で標準化することができます。

ポスト処理機能の種類

実験計画法

相関散布図とバブルプロット
相関散布図とバブルプロット

機能例
サマリー 設計変数や出力値の計算結果一覧表
相関図 変数間の相互関係の度合いを値(相関係数)と色で表示
相関散布図 全ての変数の組み合わせに対する相関係数、2次元散布図、ヒストグラムを一覧表示
自己組織化マップ 多次元データを類似度でクラスタリングし、2次元のカラーマップに表示
2次元/3次元散布図 サンプリング点の散布図
バブルプロット バブルサイズ及びカラーにより4変数まで同時評価可能
平行座標プロット 全変数の関係性を折れ線グラフで表示
クラスター散布図/クラスター平行座標プロット 2次元散布図/平行座標プロット上でクラスタリングを行い、データを特徴に応じて分類分け表示
ヒストグラム 各変数値の実験に使用された頻度(度数)をプロット
マルチベクトルプロット ベクトルデータを実験回数分同時にプロット
ピクチャープロット シミュレーションツールのポスト処理画像をOptimus上で表示

応答曲面法

寄与度図とコンター図
寄与度図とコンター図

機能例
寄与度図 出力値に対する各設計変数の寄与度
Sobol 出力値に対する各設計変数の主効果、交互作用、残差の感度を表示
スキャッター シミュレーションによるデータとモデルからの予測値との相互関係をプロット
残差プロット シミュレーションによるデータとモデルからの予測値との差を棒グラフでプロット
トラストリージョンプロット 制約条件を満足する設計変数の可解領域をインタラクティブに表示
2次元/3次元プロット 応答曲面モデルの2次元/3次元表示
コンター図 応答曲面モデルの等高線図
セクションプロット 全ての設計変数と出力値の組み合わせの2次元プロットを一覧表示
マルチ3Dプロット 複数の応答曲面モデル、複数の出力値を1つのプロット画面に表示
ISOプロット 2つの出力値の関係を、2つの設計変数値をグリッド上で結んだ2次元空間で表示

単一目的最適化/多目的最適化

最適化の推移とパレート最適解
最適化の推移とパレート最適解

機能例
最適解 初期値、最適解、制約条件の一覧表
最適化の推移 反復計算ごとの目的関数、設計変数、出力値の値の推移をプロット
2次元/3次元パレート最適解 パレート最適解をプロット
トレードオフチャート 複数の目的関数のトレードオフの関係をプロット
2次元/3次元パレートプロット パレート最適解の近似モデルの2次元/3次元表示

※上記プロットの他実験計画法に記載のプロットも表示可能

品質工学

要因効果図、分散分析表と利得の確認
要因効果図、分散分析表と利得の確認

機能例
要因効果図 制御因子の水準ごとのSN比や感度をプロット
分散分析表 分散分析表の表示
利得の確認 利得による再現性の確認

レポート

Optimusには、Optimusの設定や計算結果等を簡単かつ見易く資料にまとめる為のレポート機能を搭載しています。解析シーケンス(設計プロセスのワークフロー)や各種ポストプロット、入出力変数の表以外にも文字や画像等の挿入が可能で、自由な形式のレポートを簡単な操作にて作成することができます。

作成されたレポートはプロジェクト内に自動保存され、設定変更や再計算時には自動的にアップデートされます。さらに、Optimus専用のテンプレート形式の他、pdfやhtml形式に保存する事ができます。レポートのテンプレートも個人用/企業用で管理することが可能です。


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