メインコンテンツへ
HI3 羽石産業知能研究所

Algorithm Module 03 / 04

PRAI

Physical Reasoning AI|物理推論AI

データだけに頼らず、物理で裏づける。

物理法則や工学的制約と機械学習を組み合わせ、設備や製造工程の状態推定、現象予測、異常原因の分析を行う技術。

PRAIとは

Overview

設備の振動、炉の温度分布、材料の変形、工程の歩留まり。製造現場の現象は、センサーデータの背後に物理法則と工学的な制約を持っています。データだけから学ぶAIは、データが少ない条件や経験したことのない状態で外れやすく、「なぜ」を説明できません。

PRAIは、物理モデル・シミュレーションと機械学習を組み合わせ、データの不足を物理で補い、物理の近似をデータで補正します。センサーだけでは測れない内部状態の推定、劣化や品質変動の予測、異常の原因となった要因の特定を、工学的に説明できる形で行います。

できること

Capabilities

PRAIが製造現場で担う役割です。

  • 01

    設備・工程の内部状態推定

  • 02

    劣化・故障の予兆検知

  • 03

    品質・歩留まりの変動予測

  • 04

    異常の原因分析

  • 05

    工程条件の最適化

  • 06

    シミュレーションの高速化(サロゲートモデル)

代表的な手法

Methods

PRAIを製造現場で機能させるために使い分けている手法です。課題の構造とデータの状態に合わせて組み合わせます。

  1. 01

    物理インフォームド機械学習

    支配方程式や保存則を学習の制約に組み込み、少ないデータでも物理的に整合した予測を行います。

  2. 02

    状態推定(デジタルツイン)

    物理モデルとセンサーデータを統合し、直接測れない温度分布や応力などの内部状態を推定します。

  3. 03

    時系列解析と異常検知

    振動・電流・温度などの時系列から変化のパターンを捉え、正常からの逸脱を検出します。

  4. 04

    因果推論

    相関ではなく因果の構造を推定し、品質変動や異常を引き起こした要因を特定して改善策につなげます。

他のモジュール

Algorithm Modules

お問い合わせ

PRAI(物理推論AI)の適用可否や、貴社データでの検証の進め方について、課題の整理段階からご相談いただけます。