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JP2023001429A - Learning method of model parameter - Google Patents

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JP2023001429A
JP2023001429A JP2021102142A JP2021102142A JP2023001429A JP 2023001429 A JP2023001429 A JP 2023001429A JP 2021102142 A JP2021102142 A JP 2021102142A JP 2021102142 A JP2021102142 A JP 2021102142A JP 2023001429 A JP2023001429 A JP 2023001429A
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俊博 荒井
Toshihiro Arai
勇輝 木村
Yuki Kimura
由希子 松岡
Yukiko Matsuoka
武志 長谷
Takeshi Hase
綾子 谷内江
Ayako Yachie
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Pola Orbis Holdings Inc
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Pola Chemical Industries Inc
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Abstract

To provide a learning method of a model parameter capable of accurately learning the model parameter of a prediction model for predicting a feeling of a formulation.SOLUTION: A learning apparatus 1 acquires an actual value of a feeling as teacher data (STEP 11), acquires a feature quantity including a physical property value of a formulation (STEP 13, 15, and 16), creates learning data using the feature quantity and the teacher data (STEP 17), and performs learning of a model parameter of a prediction model according to a type of the feeling by using a learning algorithm to which a machine learning algorithm with a teacher is applied and the learning data (STEP 19, 21, and 22).SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、製剤の感触を予測する予測モデルのモデルパラメータの学習方法に関する。 The present invention relates to a method of learning model parameters of a predictive model that predicts the feel of a formulation.

本出願人は、予測モデルのモデルパラメータの学習方法として、特許文献1に記載されたものを提案済みである。この学習方法では、製剤の物性値を目的変数とする予測モデルのモデルパラメータが所定の学習アルゴリズムを用いて学習される。 The applicant of the present application has already proposed the method described in Patent Document 1 as a method for learning model parameters of a prediction model. In this learning method, the model parameters of a prediction model whose objective variable is the physical property value of the formulation are learned using a predetermined learning algorithm.

特願2020-126447号(非公開)Japanese Patent Application No. 2020-126447 (unpublished)

製剤の特性を予測する際において、物性値以外の特性を予測したいという要望がある。例えば、製剤が化粧品である場合、化粧品の感触(肌触り)は商品価値に直結する重要な要素である関係上、化粧品の試作品を実際に作製し、その感触を実際に確認するという手法が取られている。しかしながら、この手法の場合、工数及び製造コストの増大を招いてしまうので、予測モデルを用いて、化粧品などの製剤の感触を精度よく予測することが望まれている。 When predicting the properties of formulations, there is a demand for predicting properties other than physical properties. For example, if the formulation is a cosmetic product, the feel of the product (feeling on the skin) is an important factor directly linked to its commercial value. It is However, in the case of this method, the number of man-hours and manufacturing costs increase, so it is desired to accurately predict the feel of formulations such as cosmetics using prediction models.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、製剤の感触を予測するための予測モデルのモデルパラメータを精度よく学習することができるモデルパラメータの学習方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a model parameter learning method capable of accurately learning the model parameters of a prediction model for predicting the feel of a formulation. .

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、複数の原料を配合して作製される製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータを学習装置によって学習するモデルパラメータの学習方法であって、学習装置は、目的変数の実測値を教師データとして取得する教師データ取得ステップと、製剤の物性値を含む特徴量を取得する特徴量取得ステップと、特徴量及び教師データを用いて、学習データを作成する学習データ作成ステップと、教師あり機械学習アルゴリズムを適用した学習アルゴリズム及び学習データを用いて、予測モデルのモデルパラメータの学習を実行する学習ステップと、を実行することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides model parameter learning in which a learning device learns model parameters of a prediction model that predicts the feel of a formulation prepared by blending a plurality of raw materials as an objective variable. A method, wherein the learning device includes a teacher data acquisition step of acquiring measured values of objective variables as teacher data, a feature quantity acquisition step of acquiring feature quantities including physical property values of formulations, and using the feature quantities and teacher data. a learning data creation step of creating learning data; and a learning step of learning model parameters of a prediction model using a learning algorithm to which a supervised machine learning algorithm is applied and the learning data. and

このモデルパラメータの学習方法によれば、学習データが、製剤の物性値を含む特徴量と目的変数の実測値である教師データとを用いて作成され、教師あり機械学習アルゴリズムを適用した学習アルゴリズム及び学習データを用いて、予測モデルのモデルパラメータの学習が実行される。これに対して、後述するように、本出願人の実験により、製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータを学習する際において、「とろとろ」などの感触の場合には、製剤の物性値のみを特徴量として用いることによって、モデルパラメータの学習精度が向上することが確認できた。したがって、このモデルパラメータの学習方法によれば、製剤の「とろとろ」などの感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータを学習する際、その学習精度を向上させることできる。 According to this model parameter learning method, learning data is created using teacher data, which is the feature value including the physical property value of the formulation and the measured value of the objective variable, and the learning algorithm and the supervised machine learning algorithm are applied. Learning of model parameters of the prediction model is performed using the training data. On the other hand, as will be described later, in the experiments of the present applicant, when learning the model parameters of a prediction model that predicts the feel of a formulation as an objective variable, in the case of a feel such as "thickness", It was confirmed that the learning accuracy of the model parameters was improved by using only physical property values as feature quantities. Therefore, according to this model parameter learning method, it is possible to improve the learning accuracy when learning the model parameters of a prediction model that predicts the feel of a formulation such as "thickness" as an objective variable.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のモデルパラメータの学習方法において、製剤は、1相系の製剤であり、特徴量取得ステップでは、製剤の物性値のみを特徴量として取得する第1取得手法、複数の原料の配合率の中から選択された第1選択データと製剤の物性値とを特徴量として取得する第2取得手法、及び、複数の原料の配合率及び製剤の物性値の中から選択された第2選択データを特徴量として取得する第3取得手法のうちのいずれか1つの手法が感触の種類に応じて選択され、学習ステップでは、予測モデルとして、回帰モデル及び分類モデルの一方が感触の種類に応じて選択されるとともに、学習アルゴリズムとして、教師あり機械学習アルゴリズムに多変量予測(Multivariate Prediction)手法を適用したアルゴリズム、及び教師あり機械学習アルゴリズムの一方が感触の種類に応じて選択されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the model parameter learning method according to claim 1, wherein the formulation is a one-phase formulation, and in the feature amount acquisition step, only physical property values of the formulation are acquired as feature amounts. 1 acquisition method, a second acquisition method that acquires the first selection data selected from the blending ratio of multiple raw materials and the physical property value of the formulation as a feature amount, and the blend ratio of multiple raw materials and the physical property value of the formulation Any one of the third acquisition methods that acquires the second selected data selected from among as a feature amount is selected according to the type of feeling, and in the learning step, the prediction model is a regression model and a classification One of the models is selected according to the type of touch, and the learning algorithm is an algorithm that applies a multivariate prediction method to a supervised machine learning algorithm, and one of the supervised machine learning algorithms is the type of touch. is selected according to

後述するように、本出願人の実験により、1相系の製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータを学習する際、感触の種類に応じて、上記第1~3取得手法のいずれか1つの手法を選択して特徴量を取得し、予測モデルとして、回帰モデル及び分類モデルの一方を選択するとともに、学習アルゴリズムとして、教師あり機械学習アルゴリズムに多変量予測手法を適用したアルゴリズム、及び教師あり機械学習アルゴリズムの一方を選択することによって、モデルパラメータの学習精度が向上することが確認できた。 As will be described later, according to the experiments of the present applicant, when learning the model parameters of a prediction model that predicts the feel of a single-phase formulation as an objective variable, depending on the type of feel, the above-mentioned first to third acquisition methods Select any one method to acquire feature values, select one of a regression model and a classification model as a prediction model, and apply a multivariate prediction method to a supervised machine learning algorithm as a learning algorithm, and supervised machine learning algorithms, it was confirmed that the learning accuracy of the model parameters was improved.

したがって、このモデルパラメータの学習方法によれば、感触の種類に応じて、第1~3取得手法のいずれか1つの手法を選択し、予測モデル及び学習アルゴリズムを上記のように選択することによって、1相系の製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータの学習精度を向上させることできる。 Therefore, according to this model parameter learning method, by selecting one of the first to third acquisition methods according to the type of feeling and selecting the prediction model and learning algorithm as described above, It is possible to improve the learning accuracy of the model parameters of a prediction model that predicts the texture of a single-phase formulation as an objective variable.

請求項3に係る発明は、請求項2に記載のモデルパラメータの学習方法において、第2取得手法では、複数の原料の配合率である特徴量及び教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習を実行し、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度を算出するとともに、特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第1選択ステップと、複数の原料の配合率である特徴量に対して、第1フィルタ処理を適用することにより、目的変数と特徴量との相関性を取得するとともに、特徴量を目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第2選択ステップと、複数の原料の配合率である特徴量に対して、第1フィルタ処理と異なる第2フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度を取得するとともに、特徴量を寄与度の最も高い方から順に選択する第3選択ステップと、第1~3選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値を算出するとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量を第1選択データとして選択する第4選択ステップと、が実行されることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the model parameter learning method according to claim 2, wherein in the second acquisition method, a supervised machine using a feature amount that is a blending ratio of a plurality of raw materials and teacher data as learning data The learning algorithm learns the model parameters of the machine learning model, calculates the importance of the feature amount using the machine learning model after learning, and selects the feature amount in descending order of importance. By applying the first filtering process to the step and the feature amount, which is the mixing ratio of a plurality of raw materials, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained, and the feature amount is correlated with the objective variable. and a second filtering process different from the first filtering process is applied to the feature amount, which is the mixing ratio of a plurality of raw materials, to obtain the feature amount for the objective variable. A third selection step of acquiring the contribution, selecting the feature quantity in order from the highest contribution, calculating the average value of the ranking of the feature quantities selected in the first to third selection steps, and calculating the average value and a fourth selection step of selecting the feature amount from the first place to a predetermined rank as the first selection data when the highest feature amount of is ranked first.

このモデルパラメータの学習方法によれば、第2取得手法では、第1~4選択ステップが実行される。この第1選択ステップでは、複数の原料の配合率である特徴量及び教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習が実行され、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度が取得されるとともに、特徴量が重要度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、教師あり機械学習モデルの学習において最も重要と見なせるものから順に選択することができる。 According to this model parameter learning method, the first to fourth selection steps are executed in the second acquisition method. In this first selection step, learning of model parameters of a machine learning model is performed by a supervised machine learning algorithm using a feature amount that is a blending ratio of a plurality of raw materials and teacher data as learning data, and machine learning after learning The model is used to obtain the importance of feature quantities, and the feature quantities are selected in descending order of importance. Therefore, the feature quantities can be selected in order from the one that can be regarded as the most important in the learning of the supervised machine learning model.

また、第2選択ステップでは、複数の原料の配合率である特徴量に対して、第1フィルタ処理を適用することにより、目的変数と特徴量との相関性が取得されるとともに、特徴量が目的変数との相関性の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して相関性が最も高いものから順に選択することができる。 Further, in the second selection step, by applying the first filtering process to the feature amount, which is the mixing ratio of a plurality of raw materials, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained, and the feature amount is Selection is made in descending order of correlation with the objective variable. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of correlation with the objective variable.

さらに、第3選択ステップでは、複数の原料の配合率である特徴量に対して、第1フィルタ処理と異なる第2フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度が取得されるとともに、特徴量が寄与度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して寄与度が最も高いものから順に選択することができる。 Furthermore, in the third selection step, the contribution of the feature amount to the objective variable is obtained by applying a second filter process different from the first filter process to the feature amount, which is the mixing ratio of the plurality of raw materials. In addition, the feature quantities are selected in descending order of contribution. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of contribution to the objective variable.

そして、第4選択ステップでは、第1~3選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値が算出されるとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量が第1選択データとして選択されるので、第1~3選択ステップでの特徴量の選択結果におけるばらつき及びノイズの影響を抑制しながら、第1選択データを適切に選択することができる。それにより、第1選択データの適格性及び選択精度を向上させることができる。 Then, in the fourth selection step, the average value of the ranks of the feature quantities selected in the first to third selection steps is calculated, and the feature quantity with the highest average value is ranked first. Since the feature amounts up to a predetermined rank are selected as the first selection data, the first selection data are appropriately selected while suppressing the effects of noise and variations in the selection results of the feature amounts in the first to third selection steps. be able to. Thereby, the eligibility and selection accuracy of the first selection data can be improved.

請求項4に係る発明は、請求項2又は3に記載のモデルパラメータの学習方法において、第3取得手法では、複数の原料の配合率及び物性値である特徴量と教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習を実行し、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度を算出するとともに、特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第5選択ステップと、複数の原料の配合率及び物性値である特徴量に対して、第3フィルタ処理を適用することにより、目的変数と特徴量との相関性を取得するとともに、特徴量を目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第6選択ステップと、複数の原料の配合率及び物性値である特徴量に対して、第3フィルタ処理と異なる第4フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度を取得するとともに、特徴量を寄与度の最も高い方から順に選択する第7選択ステップと、第5~7選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値を算出するとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量を第2選択データとして選択する第8選択ステップと、が実行されることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the model parameter learning method according to claim 2 or 3, wherein in the third acquisition method, feature amounts and teacher data, which are blending ratios and physical property values of a plurality of raw materials, are used as learning data. Then, the model parameters of the machine learning model are learned by a supervised machine learning algorithm, the importance of the feature quantity is calculated using the machine learning model after learning, and the feature quantity is ranked in order from the highest importance By applying the third filtering process to the fifth selection step of selecting and the feature amount that is the blending ratio and physical property value of a plurality of raw materials, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained, and the feature A sixth selection step of selecting quantities in descending order of correlation with the objective variable; By applying, the contribution of the feature amount to the objective variable is obtained, and the feature amount selected in the fifth to seventh selection steps is selected in descending order of contribution. and an eighth selection step of calculating the average value of the ranks and selecting, as second selection data, feature quantities from the first rank to a predetermined rank when the feature quantity with the highest average value is ranked first. characterized by being

このモデルパラメータの学習方法によれば、第3取得手法では、第5~8ステップが実行される。この第5選択ステップでは、複数の原料の配合率及び物性値である特徴量及び教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習が実行され、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度が取得されるとともに、特徴量が重要度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、教師あり機械学習モデルの学習において最も重要と見なせるものから順に選択することができる。 According to this model parameter learning method, the fifth to eighth steps are executed in the third acquisition method. In this fifth selection step, learning of the model parameters of the machine learning model is performed by a supervised machine learning algorithm using the feature amount and teacher data, which are the mixing ratio and physical property values of a plurality of raw materials, as learning data. The importance of the feature quantity is obtained using the machine learning model of , and the feature quantity is selected in descending order of importance. Therefore, the feature quantities can be selected in order from the one that can be regarded as the most important in the learning of the supervised machine learning model.

また、第6選択ステップでは、複数の原料の配合率及び物性値である特徴量に対して、第3フィルタ処理を適用することにより、目的変数と特徴量との相関性が取得されるとともに、特徴量が目的変数との相関性の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して相関性が最も高いものから順に選択することができる。 Further, in the sixth selection step, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained by applying the third filtering process to the feature amount, which is the mixing ratio and physical property value of the plurality of raw materials, and Feature quantities are selected in descending order of correlation with the objective variable. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of correlation with the objective variable.

さらに、第7選択ステップでは、複数の原料の配合率及び物性値である特徴量に対して、第3フィルタ処理と異なる第4フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度が取得されるとともに、特徴量が寄与度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して寄与度が最も高いものから順に選択することができ、特徴量の選択結果における適格性及び選択精度を向上させることができる。 Furthermore, in the seventh selection step, by applying a fourth filtering process different from the third filtering process to the feature amount, which is the mixing ratio and physical property value of a plurality of raw materials, the contribution of the feature amount to the objective variable is As well as being acquired, the feature quantities are selected in descending order of contribution. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of contribution to the objective variable, and the eligibility and selection accuracy of the feature quantity selection results can be improved.

そして、第8選択ステップでは、第5~7選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値が算出されるとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量が第2選択データとして選択されるので、第5~7選択ステップでの特徴量の選択結果におけるばらつき及びノイズの影響を抑制しながら、第2選択データを適切に選択することができる。それにより、第2選択データの適格性及び選択精度を向上させることができる。 Then, in the eighth selection step, the average value of the ranks of the feature quantities selected in the fifth to seventh selection steps is calculated, and the feature quantity with the highest average value is ranked first. Since the feature amounts up to a predetermined rank are selected as the second selection data, the second selection data are appropriately selected while suppressing the influence of noise and variations in the selection results of the feature amounts in the fifth to seventh selection steps. be able to. Thereby, the eligibility and selection accuracy of the second selection data can be improved.

請求項5に係る発明は、請求項1に記載のモデルパラメータの学習方法において、製剤は、乳化系処方の製剤であり、特徴量取得ステップでは、製剤の物性値のみを特徴量として取得する第1取得手法、複数の原料の配合率及び製剤の製法の中から選択された第1選択データと製剤の物性値とを特徴量として取得する第2取得手法、及び、複数の原料の配合率、製剤の物性値及び製剤の製法の中から選択された第2選択データを特徴量として取得する第3取得手法のうちのいずれか1つの手法が感触の種類に応じて実行され、学習ステップでは、予測モデルとして、回帰モデル及び分類モデルの一方が感触の種類に応じて選択されるとともに、学習アルゴリズムとして、教師あり機械学習アルゴリズムに多変量予測(Multivariate Prediction)手法を適用したアルゴリズム、及び教師あり機械学習アルゴリズムの一方が感触の種類に応じて選択されることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the model parameter learning method according to claim 1, wherein the formulation is an emulsified formulation, and in the feature amount acquisition step, only physical property values of the formulation are acquired as feature amounts. 1 acquisition method, a second acquisition method that acquires the first selection data selected from the compounding ratio of a plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation and the physical property value of the formulation as a feature amount, and the compounding ratio of a plurality of raw materials, Any one of the third acquisition methods for acquiring the second selected data selected from the physical property values of the formulation and the manufacturing method of the formulation as a feature amount is executed according to the type of feeling, and in the learning step, As a prediction model, one of a regression model and a classification model is selected according to the type of touch, and as a learning algorithm, an algorithm applying a multivariate prediction method to a supervised machine learning algorithm, and a supervised machine It is characterized in that one of the learning algorithms is selected according to the type of touch.

後述するように、本出願人の実験により、乳化系処方の製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータを学習する際、感触の種類に応じて、上記第1~3取得手法のいずれか1つの手法を選択して特徴量を取得し、予測モデルとして、回帰モデル及び分類モデルの一方を選択するとともに、学習アルゴリズムとして、教師あり機械学習アルゴリズムに多変量予測手法を適用したアルゴリズム、及び教師あり機械学習アルゴリズムの一方を選択することによって、モデルパラメータの学習精度が向上することが確認できた。 As will be described later, according to experiments by the present applicant, when learning the model parameters of a prediction model that predicts the feel of an emulsified formulation as an objective variable, depending on the type of feel, the above 1st to 3rd acquisition methods Select any one method to acquire feature values, select one of a regression model and a classification model as a prediction model, and apply a multivariate prediction method to a supervised machine learning algorithm as a learning algorithm, and supervised machine learning algorithms, it was confirmed that the learning accuracy of the model parameters was improved.

したがって、このモデルパラメータの学習方法によれば、感触の種類に応じて、第1~3取得手法のいずれか1つの手法を選択し、予測モデル及び学習アルゴリズムを上記のように選択することによって、乳化系処方の製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータの学習精度を向上させることできる。 Therefore, according to this model parameter learning method, by selecting one of the first to third acquisition methods according to the type of feeling and selecting the prediction model and learning algorithm as described above, It is possible to improve the learning accuracy of the model parameters of a prediction model that predicts the feel of an emulsified formulation as an objective variable.

請求項6に係る発明は、請求項5に記載のモデルパラメータの学習方法において、第2取得手法では、複数の原料の配合率及び製剤の製法である特徴量及び教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルの学習を実行し、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度を算出するとともに、特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第1選択ステップと、複数の原料の配合率及び製剤の製法である特徴量に対して、第1フィルタ処理を適用することにより、特徴量を目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第2選択ステップと、複数の原料の配合率及び製剤の製法である特徴量に対して、第1フィルタ処理と異なる第2フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度を取得するとともに、特徴量を寄与度の最も高い方から順に選択する第3選択ステップと、第1~3選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値を算出するとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量を第1選択データとして選択する第4選択ステップと、が実行されることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the model parameter learning method according to claim 5, wherein in the second acquisition method, the feature amount and teacher data, which are the blending ratio of a plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation, are used as learning data. , Execute learning of the machine learning model by a supervised machine learning algorithm, calculate the importance of the feature amount using the machine learning model after learning, and select the feature amount in order from the highest importance First A selection step, and applying a first filtering process to the feature amounts that are the compounding ratio of a plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation, thereby selecting the feature amounts in descending order of correlation with the objective variable. 2. Acquire the degree of contribution of the feature amount to the target variable by applying a second filter process different from the first filter process to the feature amount, which is the blending ratio of a plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation, in a selection step. In addition, a third selection step for selecting the feature quantity in descending order of contribution, calculating the average rank of the feature quantity selected in the first to third selection steps, and calculating the feature quantity with the highest average value and a fourth selection step of selecting, as the first selection data, the feature amount from the first place to the predetermined rank when the is the first place.

このモデルパラメータの学習方法によれば、第2取得手法では、第1~4ステップが実行される。この第1選択ステップでは、複数の原料の配合率及び製剤の製法である特徴量及び教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習が実行され、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度が取得されるとともに、特徴量が重要度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、教師あり機械学習モデルの学習において最も重要と見なせるものから順に選択することができる。 According to this model parameter learning method, the first to fourth steps are executed in the second acquisition method. In this first selection step, learning of the model parameters of the machine learning model is performed by a supervised machine learning algorithm using the feature amount and teacher data, which are the compounding ratio of a plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation, as learning data. A later machine learning model is used to obtain the importance of the feature quantities, and the feature quantities are selected in descending order of importance. Therefore, the feature quantities can be selected in order from the one that can be regarded as the most important in the learning of the supervised machine learning model.

また、第2選択ステップでは、複数の原料の配合率及び製剤の製法である特徴量に対して、第1フィルタ処理を適用することにより、目的変数と特徴量との相関性が取得されるとともに、特徴量が目的変数との相関性の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して相関性が最も高いものから順に選択することができる。 Further, in the second selection step, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained by applying the first filtering process to the feature amount, which is the compounding ratio of the plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation. , the feature quantity is selected in descending order of correlation with the objective variable. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of correlation with the objective variable.

さらに、第3選択ステップでは、複数の原料の配合率及び製剤の製法である特徴量に対して、第1フィルタ処理と異なる第2フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度が取得されるとともに、特徴量が寄与度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して寄与度が最も高いものから順に選択することができる。 Furthermore, in the third selection step, by applying a second filter process different from the first filter process to the feature amount, which is the blending ratio of a plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation, the contribution of the feature amount to the objective variable is obtained, and the feature quantities are selected in descending order of contribution. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of contribution to the objective variable.

そして、第4選択ステップでは、第1~3選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値が算出されるとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量が第1選択データとして選択されるので、第1~3選択ステップでの特徴量の選択結果におけるばらつき及びノイズの影響を抑制しながら、第1選択データを適切に選択することができる。それにより、第1選択データの適格性及び選択精度を向上させることができる。 Then, in the fourth selection step, the average value of the ranks of the feature quantities selected in the first to third selection steps is calculated, and the feature quantity with the highest average value is ranked first. Since the feature amounts up to a predetermined rank are selected as the first selection data, the first selection data are appropriately selected while suppressing the effects of noise and variations in the selection results of the feature amounts in the first to third selection steps. be able to. Thereby, the eligibility and selection accuracy of the first selection data can be improved.

請求項7に係る発明は、請求項5又は6に記載のモデルパラメータの学習方法において、第3取得手法では、複数の原料の配合率、物性値及び製剤の製法である特徴量と教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルの学習を実行し、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度を算出するとともに、特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第5選択ステップと、複数の原料の配合率、物性値及び製剤の製法である特徴量に対して、第3フィルタ処理を適用することにより、目的変数と特徴量との相関性を取得するとともに、特徴量を目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第6選択ステップと、複数の原料の配合率、物性値及び製剤の製法である特徴量に対して、第3フィルタ処理と異なる第4フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度を取得するとともに、寄与度の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位以下の特徴量を寄与度の高い方から順に選択する第7選択ステップと、第5~7選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値を算出するとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量を第2選択データとして選択する第8選択ステップと、が実行されることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the model parameter learning method according to claim 5 or 6, wherein in the third acquisition method, feature amounts and teacher data, which are the blending ratio of a plurality of raw materials, physical property values, and the manufacturing method of the formulation, are obtained. Using the data as training data, a machine learning model is trained using a supervised machine learning algorithm, and the machine learning model after training is used to calculate the importance of feature quantities, and the feature quantities are sorted from the highest to the highest. A fifth selection step of sequentially selecting, and applying a third filtering process to the feature amounts, which are the compounding ratio of a plurality of raw materials, the physical property values, and the manufacturing method of the formulation, to determine the correlation between the objective variable and the feature amount. A sixth selection step of selecting the feature amount in order from the one with the highest correlation with the objective variable, and a third By applying the fourth filtering process, which is different from the filtering process, the degree of contribution of the feature amount to the objective variable is obtained, and when the feature amount with the highest degree of contribution is ranked first, the feature amount below the first place is The average value of the ranks of the feature values selected in the seventh selection step and the fifth to seventh selection steps is calculated, and the feature value with the highest average value is ranked first. and an eighth selection step of selecting the feature amounts from the first to the predetermined rank of the event as the second selection data.

このモデルパラメータの学習方法によれば、第3取得手法では、第5~8ステップが実行される。この第5選択ステップでは、複数の原料の配合率、物性値及び製剤の製法である特徴量及び教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習が実行され、学習後の機械学習モデルを用いて特徴量の重要度が取得されるとともに、特徴量が重要度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、教師あり機械学習モデルの学習において最も重要と見なせるものから順に選択することができる。 According to this model parameter learning method, the fifth to eighth steps are executed in the third acquisition method. In this fifth selection step, learning of the model parameters of the machine learning model is performed by a supervised machine learning algorithm using the feature values and teacher data, which are the compounding ratios of multiple raw materials, physical property values, and formulation manufacturing methods, as learning data. Then, the machine learning model after learning is used to acquire the importance of the feature quantity, and the feature quantity is selected in descending order of importance. Therefore, the feature quantities can be selected in order from the one that can be regarded as the most important in the learning of the supervised machine learning model.

また、第6選択ステップでは、複数の原料の配合率、物性値及び製剤の製法である特徴量に対して、第3フィルタ処理を適用することにより、目的変数と特徴量との相関性が取得されるとともに、特徴量が目的変数との相関性の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して相関性が最も高いものから順に選択することができる。 In addition, in the sixth selection step, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained by applying the third filtering process to the feature amount, which is the compounding ratio of a plurality of raw materials, the physical property values, and the manufacturing method of the formulation. and the feature quantities are selected in descending order of correlation with the objective variable. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of correlation with the objective variable.

さらに、第7選択ステップでは、複数の原料の配合率、物性値及び製剤の製法である特徴量に対して、第3フィルタ処理と異なる第4フィルタ処理を適用することにより、目的変数に対する特徴量の寄与度が取得されるとともに、特徴量が寄与度の最も高い方から順に選択される。したがって、特徴量を、目的変数に対して寄与度が最も高いものから順に選択することができ、特徴量の選択結果における適格性及び選択精度を向上させることができる。 Furthermore, in the seventh selection step, by applying a fourth filter process different from the third filter process to the feature amounts that are the compounding ratio of the plurality of raw materials, the physical property values, and the manufacturing method of the formulation, the feature amount for the objective variable is obtained, and the feature quantities are selected in descending order of contribution. Therefore, feature quantities can be selected in descending order of contribution to the objective variable, and the eligibility and selection accuracy of the feature quantity selection results can be improved.

そして、第8選択ステップでは、第5~7選択ステップで選択された特徴量の順位の平均値が算出されるとともに、平均値の最も高い特徴量を第1位とした際の第1位から所定順位までの特徴量が第2選択データとして選択されるので、第5~7選択ステップでの特徴量の選択結果におけるばらつき及びノイズの影響を抑制しながら、第2選択データを適切に選択することができる。それにより、第2選択データの適格性及び選択精度を向上させることができる。 Then, in the eighth selection step, the average value of the ranks of the feature quantities selected in the fifth to seventh selection steps is calculated, and the feature quantity with the highest average value is ranked first. Since the feature amounts up to a predetermined rank are selected as the second selection data, the second selection data are appropriately selected while suppressing the influence of noise and variations in the selection results of the feature amounts in the fifth to seventh selection steps. be able to. Thereby, the eligibility and selection accuracy of the second selection data can be improved.

本発明の一実施形態に係るモデルパラメータの学習方法を実行する学習装置を示す図である。1 is a diagram showing a learning device that executes a model parameter learning method according to an embodiment of the present invention; FIG. 学習に用いるデータベースの特徴量の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the feature-value of the database used for learning. 学習に用いるデータベースの目的変数の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the objective variable of the database used for learning. 学習装置による学習処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing learning processing by a learning device; 1相系の学習処理を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a learning process for a single-phase system; 予測モデルの学習を実施したときに良好な結果が得られた感触の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a touch that gives a good result when a prediction model is learned. 「のびる」及び「みずみずしい」という感触の予測モデルを学習パターン1~3で学習したときの結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the results of learning a predictive model of feeling of “stretching” and “fresh and fresh” with learning patterns 1 to 3; 「ざらざら」及び「温かい」という感触の予測モデルとして回帰モデルを用いたときの結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing results when a regression model is used as a predictive model for "rough" and "warm" sensations. 「ざらざら」及び「温かい」という感触の予測モデルとして分類モデルを用いたときの結果を示す図である。FIG. 10 shows the results when a classification model is used as a predictive model for "rough" and "warm" tactile sensations. 多変量予測手法を適用したアルゴリズムで予測モデルの学習を実施した際に良好な結果が得られた感触の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of feeling when a good result is obtained when a prediction model is learned by an algorithm to which a multivariate prediction method is applied; 「被膜感がある」及び「なじむ」という感触の予測モデルを、多変量予測手法を用いて学習した場合と、多変量予測手法を用いずに学習した場合の結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the results of learning a prediction model for the feeling of “feeling covered” and “fitting in” using the multivariate prediction method and learning without using the multivariate prediction method.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るモデルパラメータの学習方法について説明する。本実施形態は、各種原料の混合物を攪拌することによって、複数の製剤として複数の化粧品が作成される場合において、後述する学習方法により、これらの製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータの学習を実行するものである。なお、以下の説明では、予測モデルのモデルパラメータを学習することを、適宜、「予測モデルの学習」という。 A model parameter learning method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is a prediction model model that predicts the feel of these formulations as objective variables by the learning method described below when a plurality of cosmetics are prepared as a plurality of formulations by stirring a mixture of various raw materials. It performs parameter learning. In the following description, learning the model parameters of the prediction model is appropriately referred to as "learning the prediction model".

本実施形態の学習方法は、具体的には、図1に示す学習装置1によって実行される。この学習装置1は、パーソナルコンピュータタイプのものであり、ディスプレイ1a、装置本体1b及び入力インターフェース1cなどを備えている。装置本体1bは、HDDなどのストレージ、プロセッサ及びメモリ(RAM、ROMなど)などを備えている(いずれも図示せず)。 Specifically, the learning method of this embodiment is executed by the learning device 1 shown in FIG. This learning device 1 is of a personal computer type, and includes a display 1a, a device main body 1b, an input interface 1c, and the like. The apparatus main body 1b includes a storage such as an HDD, a processor, memories (RAM, ROM, etc.), etc. (none of which are shown).

この装置本体1bのメモリ内には、データベースが記憶されている。このデータベースは、図2及び図3に示すような各種の製剤名、製剤の特徴量(物性値など)及び目的変数(感触)の実測値を含むデータベースが記憶されている。 A database is stored in the memory of the device body 1b. As shown in FIGS. 2 and 3, this database contains the names of various formulations, the characteristic amounts (physical property values, etc.) of the formulations, and the measured values of objective variables (tactile sensations).

このデータベースの場合、各種製剤としては、ローション、クリーム及び美容液などの1相系の製剤及び2相系の製剤が含まれている。ここで、1相系の製剤は、水溶液又は油で構成されたローションなどの製剤であり、2相系の製剤は、乳化系処方の製剤すなわち水と油の混合物で構成されたクリームなどの製剤である。 In this database, various formulations include single-phase and two-phase formulations such as lotions, creams, and serums. Here, one-phase formulations are formulations such as lotions composed of an aqueous solution or oil, and two-phase formulations are formulations such as emulsion formulations, that is, formulations such as creams composed of a mixture of water and oil. is.

また、特徴量としては、各種製剤の物性値が含まれている。具体的には、各種製剤の粘度、乾燥時残存率、比重及び熱伝導率に加えて、図示しないが、比重、乾燥時残存率、せん断応力、接触角、熱伝導率、剥離力及び摩擦係数が含まれている。ここで、乾燥時残存率は、製剤の乾燥前後の重量比を表しており、剥離力は、製剤の単位面積当たりの剥離力を表している。 In addition, the feature values include physical property values of various formulations. Specifically, in addition to the viscosity, dry residual ratio, specific gravity and thermal conductivity of various formulations, although not shown, specific gravity, dry residual ratio, shear stress, contact angle, thermal conductivity, peel force and friction coefficient It is included. Here, the dry residual ratio indicates the weight ratio of the preparation before and after drying, and the peel force indicates the peel force per unit area of the preparation.

また、製剤がクリームなどの乳化系処方の製剤すなわち2相系の製剤である場合には、特徴量として、原料(純水、1,3-BG及びワセリンなど)の配合率と、製法(攪拌方法、攪拌時間、攪拌回転数及び乳化温度)が含まれている。これらの配合率は、各種原料の最大配合値を基準として正規化した値に設定されており、この最大配合値は、本出願人の過去の実績値から算出したものである。 In addition, when the formulation is an emulsified formulation such as cream, that is, a two-phase formulation, the feature amounts include the blending ratio of raw materials (pure water, 1,3-BG, petrolatum, etc.) and the manufacturing method (stirring method, stirring time, stirring speed and emulsification temperature). These blending ratios are set to values normalized based on the maximum blending values of various raw materials, and these maximum blending values are calculated from past actual values of the present applicant.

一方、目的変数である感触の実測値としては、下記の(A1)~(A18)の18項目のデータが含まれている(図3では一部のみ図示)。これらの18項目の感触の実測値は、CATA(Check-All-That-Apply)法によって取得されたものである。 On the other hand, the actual measured value of the feel, which is the objective variable, includes data for the following 18 items (A1) to (A18) (only part of which is shown in FIG. 3). These 18 items of tactile measurements were obtained by the CATA (Check-All-That-Apply) method.

(A1)やわらかい、(A2)かたい、(A3)なめらか、(A4)しっとり、(A5)さらさら、(A6)ざらざら、(A7)温かい、(A8)冷たい、(A9)べたつく、(A10)とろとろ、(A11)ハリがある、(A12)のびる、(A13)なじむ、(A14)浸透感がある、(A15)被膜感がある、(A16)油っぽい、(A17)みずみずしい、(A18)ふっくら。 (A1) Soft, (A2) Hard, (A3) Smooth, (A4) Moist, (A5) Smooth, (A6) Rough, (A7) Warm, (A8) Cold, (A9) Sticky, (A10) Thick , (A11) firm, (A12) stretchy, (A13) familiar, (A14) penetrating, (A15) filmy, (A16) oily, (A17) fresh, (A18) plump .

上記の(A1)~(A10)の項目は、触覚次元に基づく一般的な感触の項目であり、(A11)~(A18)の項目は、化粧品製剤の作成現場において頻繁に使用される感触の項目である。本実施形態の場合、データベースは、以上のように構成されており、その理由については後述する。 The items (A1) to (A10) above are items of general feel based on the tactile dimension, and the items (A11) to (A18) are items of feel frequently used in the preparation of cosmetic formulations. item. In the case of this embodiment, the database is configured as described above, and the reason for this will be described later.

一方、この装置本体1bのストレージには、後述する学習処理を実行するためのアプリケーションソフトがインストールされている。また、入力インターフェース1cは、学習装置1を操作するためのキーボード及びマウスなどで構成されている。 On the other hand, application software for executing learning processing, which will be described later, is installed in the storage of the device main body 1b. The input interface 1c is composed of a keyboard, a mouse, and the like for operating the learning device 1. FIG.

次に、図4を参照しながら、本実施形態の学習装置1によって実行される学習処理の内容について説明する。この学習処理では、以下に述べるように、前述したデータベースを用いて、予測モデルの学習が実行される。この予測モデルは、製剤の前述した18項目の感触を予測するためのものである。 Next, the contents of the learning process executed by the learning device 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. In this learning process, the prediction model is learned using the database described above, as described below. This predictive model is for predicting the aforementioned 18 items of feel of the formulation.

同図に示すように、この学習処理では、まず、今回の学習を実行する製剤が1相系のものであるか否かが判定される(図4/STEP1)。この判定が肯定(図4/STEP1…YES)で、製剤が1相系のものであるときには、1相系用の学習処理が実行される(図4/STEP2)。その後、本処理が終了する。この1相系用の学習処理の内容については後述する。 As shown in FIG. 4, in this learning process, first, it is determined whether or not the formulation for which learning is to be performed this time is of the one-phase system (FIG. 4/STEP 1). When this determination is affirmative (FIG. 4/STEP1 . . . YES) and the formulation is of the one-phase system, the learning process for the one-phase system is executed (FIG. 4/STEP2). After that, the process ends. Details of the learning process for the one-phase system will be described later.

一方、上述した判定が否定(図4/STEP1…NO)で、製剤が2相系のものであるときには、2相系用の学習処理が実行される(図4/STEP3)。その後、本処理が終了する。この2相系用の学習処理の内容については後述する。 On the other hand, when the above determination is negative (FIG. 4/STEP 1 . . . NO) and the formulation is of the two-phase system, the learning process for the two-phase system is executed (FIG. 4/STEP 3). After that, the process ends. Details of the learning process for the two-phase system will be described later.

次に、図5を参照しながら、上述した1相系用の学習処理の内容について説明する。同図に示すように、まず、予測モデルの決定処理が実行される(図5/STEP10)。この決定処理では、今回の学習処理の対象の予測モデルが、前述した(A1)~(A18)の18項目の感触を目的変数として予測する18個の予測モデルの中の1つに決定される。 Next, the contents of the learning process for the one-phase system described above will be described with reference to FIG. As shown in the figure, first, a prediction model determination process is executed (FIG. 5/STEP 10). In this determination process, the prediction model targeted for the current learning process is determined to be one of the 18 prediction models that predict the 18 items of feeling (A1) to (A18) described above as objective variables. .

この決定は、具体的には、オペレータ(図示せず)による入力インターフェース1cの操作結果に基づいて実行される。なお、以下の説明では、今回の学習処理の対象となる予測モデルの目的変数の感触を「学習対象の感触」という。 This determination is specifically performed based on the operation result of the input interface 1c by an operator (not shown). In the following description, the feel of the objective variable of the prediction model that is the target of the current learning process is referred to as the "learning target feel".

次いで、教師データの読出処理が実行される(図5/STEP11)。具体的には、上記決定処理で決定された学習対象の感触の実測値が、前述したデータベースから教師データとして読み出される。 Next, a teaching data reading process is executed (FIG. 5/STEP 11). Specifically, the actually measured value of the feel of the object to be learned determined by the determination process is read from the database described above as teacher data.

次に、学習対象の感触がパターン1の感触であるか否かが判定される(図5/STEP12)。このパターン1の感触とは、下記のパターン1の学習手法を実行することによって、予測モデルの予測精度が最も向上するタイプの感触であり、具体的には、「とろとろ」などがパターン1の感触に相当する。 Next, it is determined whether or not the feel to be learned is the feel of pattern 1 (FIG. 5/STEP 12). The feel of pattern 1 is the type of feel that maximizes the prediction accuracy of the prediction model by executing the learning method of pattern 1 below. corresponds to

ここで、パターン1の学習手法とは、データベースから製剤の物性値のみをパターン1の特徴量として取得し(第1取得手法)、このパターン1の特徴量を用いて予測モデルの学習を実行する手法である。パターン1の感触の場合、このパターン1の学習手法を用いることによって、予測モデルの予測精度が最も向上することが、本出願人の後述する実験によって確認できている。 Here, the learning method of pattern 1 is to acquire only the physical property values of the formulation from the database as the feature amount of pattern 1 (first acquisition method), and execute the learning of the prediction model using the feature amount of this pattern 1. method. In the case of pattern 1 feeling, it has been confirmed by experiments described later by the present applicant that the prediction accuracy of the prediction model is most improved by using this pattern 1 learning method.

この判定が肯定(図5/STEP12…YES)で、学習対象の感触がパターン1の感触であるときには、パターン1の特徴量がデータベースから読み出される(図5/STEP13)。 When this determination is affirmative (FIG. 5/STEP 12 . . . YES) and the feel of the object to be learned is the feel of pattern 1, the feature amount of pattern 1 is read from the database (FIG. 5/STEP 13).

一方、上述した判定が否定(図5/STEP12…NO)で、学習対象の感触がパターン1の感触でないときには、学習対象の感触がパターン2の感触であるか否かが判定される(図5/STEP14)。 On the other hand, when the above determination is negative (FIG. 5/STEP 12 . . . NO) and the feel to be learned is not pattern 1, it is determined whether or not the feel to be learned is pattern 2 (FIG. 5). / STEP 14).

このパターン2の感触とは、下記のパターン2の学習手法を実行することによって、予測モデルの予測精度が最も向上するタイプの感触であり、具体的には、「のびる」及び「さらさら」などがパターン2の感触に相当する。 The feel of pattern 2 is a type of feel that maximizes the prediction accuracy of the prediction model by executing the learning method of pattern 2 below. It corresponds to the feeling of pattern 2.

ここで、パターン2の学習手法とは、製剤の原料の配合率の中から後述するステップ(B2)~(B5)の手法によって選択された第1選択データと、製剤の物性値とを、パターン2の特徴量として取得し(第2取得手法)、このパターン2の特徴量を用いて予測モデルの学習を実行する手法である。パターン2の感触の場合、このパターン2の学習手法を用いることによって、予測モデルの予測精度が最も向上することが本出願人の実験によって確認できている。 Here, the learning method of pattern 2 is the first selection data selected by the method of steps (B2) to (B5) described later from the blending ratio of the raw materials of the formulation, and the physical property values of the formulation. 2 (second acquisition method), and the prediction model is learned using the feature amount of pattern 2. Experiments conducted by the present applicant have confirmed that the prediction accuracy of the prediction model is most improved by using the pattern 2 learning method in the case of pattern 2 feeling.

この判定が肯定(図5/STEP14…YES)で、学習対象の感触がパターン2の感触であるときには、パターン2の特徴量がデータベースから読み出される(図5/STEP15)。次いで、後述する学習データの作成処理(図5/STEP17)に進む。 When this determination is affirmative (FIG. 5/STEP 14 . . . YES) and the feel of the object to be learned is the feel of pattern 2, the feature amount of pattern 2 is read from the database (FIG. 5/STEP 15). Next, the processing proceeds to the learning data creation process (FIG. 5/STEP 17), which will be described later.

一方、上述した判定が否定(図5/STEP14…NO)で、学習対象の感触がパターン2の感触でないときには、学習対象の感触がパターン3の感触であるとして、パターン3の特徴量がデータベースから読み出される(図5/STEP16)。 On the other hand, when the above determination is negative (FIG. 5/STEP 14 . . . NO) and the feel to be learned is not pattern 2, it is assumed that the feel to be learned is pattern 3, and the feature amount of pattern 3 is obtained from the database. It is read out (FIG. 5/STEP16).

このパターン3の感触とは、下記のパターン3の学習手法を実行することによって、予測モデルの予測精度が最も向上するタイプの感触であり、具体的には、「みずみずしい」、「しっとり」及び「べたつき」などがパターン3の感触に相当する。 This pattern 3 feel is a type of feel that maximizes the prediction accuracy of the prediction model by executing the following pattern 3 learning method. "Sticky" corresponds to the feeling of pattern 3.

ここで、パターン3の学習手法とは、製剤の原料の配合率及び製剤の物性値の中から後述するステップ(B2)~(B5)の手法によって選択された第2選択データをパターン3の特徴量として取得し(第3取得手法)、このパターン3の特徴量を用いて予測モデルの学習を実行する手法である。パターン3の感触の場合、このパターン3の学習手法を用いることによって、予測モデルの予測精度が最も向上することが本出願人の後述する実験によって確認できている。 Here, the learning method of pattern 3 means that the second selection data selected from the blending ratio of raw materials of the formulation and the physical property values of the formulation by the method of steps (B2) to (B5) described later are used as the characteristics of pattern 3. This is a method of acquiring as a quantity (third acquisition method) and executing learning of a prediction model using the feature quantity of this pattern 3 . In the case of the feel of pattern 3, it has been confirmed by experiments described later by the present applicant that the prediction accuracy of the prediction model is most improved by using the learning method of pattern 3.

以上のパターン1~3の特徴量の読出し処理のいずれかが実行された後、学習データの作成処理が実行される(図5/STEP17)。この作成処理では、前述したように読み出されたパターン1~3の特徴量のいずれかと、前述した教師データ(感触の実測値)とを含むように、学習データが作成される。 After any one of the feature amount readout processes of patterns 1 to 3 is executed, the learning data creation process is executed (FIG. 5/STEP 17). In this creation process, learning data is created so as to include any of the feature values of patterns 1 to 3 read out as described above and the teacher data (actually measured values of feel) described above.

次いで、学習対象の感触が分類モデルの感触であるか否かが判定される(図5/STEP18)。ここで、分類モデルの感触とは、分類モデルを予測モデルとして用いた場合の方が、回帰モデルを予測モデルとして用いた場合と比べて、予測精度を向上させることができる感触のことである。具体的には、「ざらざら」及び「温かい」という2つの感触が分類モデルの感触に相当する。 Next, it is determined whether or not the feel of the learning object is the feel of the classification model (FIG. 5/STEP 18). Here, the feeling of the classification model is the feeling that the prediction accuracy can be improved when the classification model is used as the prediction model compared to when the regression model is used as the prediction model. Specifically, the two tactile sensations of "gritty" and "warm" correspond to the tactile sensations of the classification model.

この判定が肯定(図5/STEP18…YES)で、学習対象の感触が分類モデルの感触であるときには、分類モデル学習処理が実行される(図5/STEP19)。具体的には、前述した学習データを用いて、分類モデルのモデルパラメータの学習が実行される。 When this determination is affirmative (FIG. 5/STEP 18 . . . YES) and the feel of the learning object is the feel of the classification model, the classification model learning process is executed (FIG. 5/STEP 19). Specifically, learning of the model parameters of the classification model is executed using the learning data described above.

この場合、分類モデルとしては、XGBoostアルゴリズムを適用して作成されたものが用いられる。なお、本実施形態では、XGBoostアルゴリズムが教師あり機械学習アルゴリズムに相当する。以上のように、分類モデル学習処理が実行された後、本処理が終了する。 In this case, a model created by applying the XGBoost algorithm is used as the classification model. Note that in the present embodiment, the XGBoost algorithm corresponds to a supervised machine learning algorithm. After the classification model learning process is executed as described above, this process ends.

一方、上述した判定が否定(図5/STEP18…NO)で、学習対象の感触が分類モデルの感触でないときには、学習対象の感触が回帰モデルの感触であるか否かが判定される(図5/STEP20)。ここで、回帰モデルの感触とは、回帰モデルを予測モデルとして用いた場合において、高い予測精度を確保することができる感触のことである。具体的には、「のびる」、「みずみずしい」及び「しっとり」などの感触が回帰モデルの感触に相当する。 On the other hand, when the above determination is negative (FIG. 5/STEP 18 . . . NO) and the feel of the learning target is not the feel of the classification model, it is determined whether or not the feel of the learning target is the feel of the regression model (FIG. 5). / STEP 20). Here, the tactile sensation of the regression model is the tactile sensation that ensures high prediction accuracy when the regression model is used as the prediction model. Specifically, tactile sensations such as "stretching", "fresh" and "moisturizing" correspond to the tactile sensations of the regression model.

この判定が肯定(図5/STEP20…YES)で、学習対象の感触が回帰モデルの感触であるときには、回帰モデル学習処理が実行される(図5/STEP21)。具体的には、前述した学習データを用いて、回帰モデルのモデルパラメータの学習が実行される。 When this determination is affirmative (FIG. 5/STEP 20 . . . YES) and the feel of the object to be learned is the feel of the regression model, regression model learning processing is executed (FIG. 5/STEP 21). Specifically, learning of the model parameters of the regression model is executed using the learning data described above.

この場合、回帰モデルとしては、XGBoostアルゴリズムを適用して作成されたものが用いられる。なお、本実施形態では、XGBoostアルゴリズムが教師あり機械学習アルゴリズムに相当する。以上のように、回帰モデル学習処理が実行された後、本処理が終了する。 In this case, as the regression model, one created by applying the XGBoost algorithm is used. Note that in the present embodiment, the XGBoost algorithm corresponds to a supervised machine learning algorithm. After the regression model learning process is executed as described above, this process ends.

一方、上述した判定が否定(図5/STEP20…NO)で、学習対象の感触が回帰モデルの感触でないときには、MP学習処理が実行される(図5/STEP22)。このMP学習処理では、以下に述べるように、多変量予測(Multivariate Prediction)手法を適用した学習アルゴリズムを用いて、予測モデルの学習が実行される。 On the other hand, when the above determination is negative (FIG. 5/STEP 20 . . . NO) and the feel of the object to be learned is not the feel of the regression model, MP learning processing is executed (FIG. 5/STEP 22). In this MP learning process, learning of a prediction model is executed using a learning algorithm to which a multivariate prediction technique is applied, as described below.

以下、「被膜感がある」という感触の予測モデルの学習を実行する場合を例にとって説明する。まず、学習ステップ1として、下記の(1A)~(1F)の学習処理が実行される。 In the following, an example of learning a predictive model for the feel of "a feeling of being covered" will be described. First, as learning step 1, the following learning processes (1A) to (1F) are executed.

(1A)まず、前述した学習データを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「かたい」という感触の予測モデルの学習が実行される。なお、本実施形態では、ランダムフォレストアルゴリズムが教師あり機械学習アルゴリズムに相当する。 (1A) First, using the learning data described above, learning of a predictive model for a feeling of “hardness” is executed by a random forest algorithm. In this embodiment, the random forest algorithm corresponds to the supervised machine learning algorithm.

(1B)次いで、上記(1A)の学習処理が終了した予測モデルにおける「かたい」という感触のスコア(予測値)を、前述した学習データに特徴量として追加することにより、学習データ1Bが作成され、この学習データ1Bを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「ハリがある」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (1B) Next, learning data 1B is created by adding the score (prediction value) of the feeling of “hardness” in the prediction model for which the learning process of (1A) has been completed as a feature amount to the learning data described above. Then, using this learning data 1B, learning of a prediction model with a feeling of “firmness” is executed by a random forest algorithm.

(1C)次に、上記(1B)の学習処理が終了した予測モデルにおける「ハリがある」という感触のスコアを、上述した学習データ1Bに特徴量として追加することにより、学習データ1Cが作成され、この学習データ1Cを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「みずみずしい」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (1C) Next, learning data 1C is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of "firmness" in the prediction model for which the learning process of (1B) has been completed to the learning data 1B described above. , and using this learning data 1C, the learning of the predictive model of the feeling of “fresh and fresh” is executed by the random forest algorithm.

(1D)さらに、上記(1C)の学習処理が終了した予測モデルにおける「みずみずしい」という感触のスコアを、上述した学習データ1Cに特徴量として追加することにより、学習データ1Dが作成され、この学習データ1Dを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「浸透感がある」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (1D) Further, learning data 1D is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of "freshness" in the prediction model for which the learning process of (1C) has been completed to the learning data 1C described above, and this learning Using the data 1D, a random forest algorithm is used to train a predictive model for the feeling of “penetration”.

(1E)次いで、上記(1D)の学習処理が終了した予測モデルにおける「浸透感がある」という感触のスコアを、上述した学習データ1Dに特徴量として追加することにより、学習データ1Eが作成され、この学習データ1Eを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「冷たい」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (1E) Next, learning data 1E is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of "permeability" in the prediction model for which the learning process of (1D) has been completed to the learning data 1D described above. , and using this learning data 1E, the random forest algorithm learns a predictive model for the feeling of “cold”.

(1F)次に、上記(1E)の学習が終了した予測モデルにおける「冷たい」という感触のスコアを、上述した学習データ1Eに特徴量として追加することにより、学習データ1Fが作成され、この学習データ1Fを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「被膜感がある」という感触の予測モデルの学習が実行される。そして、学習後の予測モデルによる「被膜感がある」という感触の予測値が、予測値1に設定される。 (1F) Next, learning data 1F is created by adding the score of the feeling of "cold" in the prediction model that has completed the learning of (1E) above as a feature amount to the learning data 1E described above, and this learning Using the data 1F, the random forest algorithm is used to learn a predictive model of the feeling of "a feeling of being covered". A predicted value 1 is set to the predicted value of the touch feeling of “there is a feeling of being covered” by the predicted model after learning.

以上の学習ステップ1に続けて、学習ステップ2として、下記の(2A)~(2G)の学習処理が実行される。 Following learning step 1 above, as learning step 2, the following learning processes (2A) to (2G) are executed.

(2A)まず、前述した学習データを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「さらさら」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (2A) First, using the learning data described above, the random forest algorithm is used to perform learning of a predictive model for the feel of “smooth”.

(2B)次いで、上記(2A)の学習処理が終了した予測モデルにおける「さらさら」という感触のスコアを、前述した学習データに特徴量として追加することにより、学習データ2Bが作成され、この学習データ2Bを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「かたい」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (2B) Next, learning data 2B is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of “smooth” in the prediction model for which the learning process of (2A) has been completed to the learning data described above, and this learning data 2B, a random forest algorithm is used to train a predictive model of "hard" feel.

(2C)次に、上記(2B)の学習処理が終了した予測モデルにおける「かたい」という感触のスコアを、上述した学習データ2Bに特徴量として追加することにより、学習データ2Cが作成され、この学習データ2Cを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「みずみずしい」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (2C) Next, learning data 2C is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of "hardness" in the prediction model for which the learning process of (2B) has been completed to the learning data 2B described above, Using this learning data 2C, the random forest algorithm is used to perform learning of a predictive model with a feeling of “fresh and fresh”.

(2D)さらに、上記(2C)の学習処理が終了した予測モデルにおける「みずみずしい」という感触のスコアを、上述した学習データ2Cに特徴量として追加することにより、学習データ2Dが作成され、この学習データ2Dを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「冷たい」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (2D) Furthermore, learning data 2D is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of "fresh and fresh" in the prediction model for which the learning process of (2C) has been completed to the learning data 2C described above, and this learning Using the data 2D, a random forest algorithm is used to train a predictive model for feeling “cold”.

(2E)次いで、上記(2D)の学習処理が終了した予測モデルにおける「冷たい」という感触のスコアを、上述した学習データ2Dに特徴量として追加することにより、学習データ2Eが作成され、この学習データ2Eを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「ふっくら」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (2E) Next, learning data 2E is created by adding the score of "cold" feeling in the prediction model for which the learning process of (2D) has ended as a feature amount to the learning data 2D described above, and this learning Using data 2E, a random forest algorithm is used to train a predictive model for the feeling of “fluffy”.

(2F)次に、上記(2E)の学習が終了した予測モデルにおける「ふっくら」という感触のスコアを、上述した学習データ2Eに特徴量として追加することにより、学習データ2Fが作成され、この学習データ2Fを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「ハリがある」という感触の予測モデルの学習が実行される。 (2F) Next, learning data 2F is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of “fluffy” in the prediction model that has completed the learning of (2E) above to the learning data 2E described above, and this learning Using the data 2F, the learning of the predictive model of the feeling of "firmness" is executed by the random forest algorithm.

(2G)さらに、上記(2F)の学習が終了した予測モデルにおける「ハリがある」という感触のスコアを、上述した学習データ2Fに特徴量として追加することにより、学習データ2Gが作成され、この学習データ2Gを用いて、ランダムフォレストアルゴリズムにより、「被膜感がある」という感触の予測モデルの学習が実行される。そして、学習後の予測モデルによる「被膜感がある」という感触の予測値が、予測値2に設定される。 (2G) Furthermore, learning data 2G is created by adding, as a feature amount, the score of the feeling of "firmness" in the prediction model for which the learning of (2F) above has been completed to the learning data 2F described above. Using the learning data 2G, learning of a predictive model of the feeling of "a feeling of being covered" is executed by a random forest algorithm. Then, a predicted value 2 is set to the predicted value of the touch feeling of “there is a feeling of being covered” by the prediction model after learning.

以上の学習ステップ2に続けて、学習ステップ1,2と同様の学習ステップを複数回実行することにより、N個の予測値1~N(Nは複数)が算出される。そして、最終的に、これらのN個の予測値1~Nの平均値が、予測モデルによる「被膜感がある」という感触の予測値に決定される。MP学習処理が以上のように実行された後、本処理が終了する。 Following learning step 2 above, learning steps similar to learning steps 1 and 2 are executed a plurality of times to calculate N predicted values 1 to N (N is plural). Ultimately, the average value of these N prediction values 1 to N is determined as the prediction value of the "feeling covered" by the prediction model. After the MP learning process is executed as described above, this process ends.

本実施形態では、以上のように、1相系用の学習処理(図4/STEP2)が実行される。一方、図示しないが、2相系用の学習処理(図4/STEP3)は、以下に述べる点を除いて、図5に示す1相系用の学習処理と同様に実行される。 In this embodiment, as described above, the learning process for the one-phase system (FIG. 4/STEP 2) is executed. On the other hand, although not shown, the learning process for the two-phase system (FIG. 4/STEP 3) is executed in the same manner as the learning process for the one-phase system shown in FIG. 5 except for the following points.

すなわち、2相系用の学習処理では、図5のSTEP13に相当する処理において、製剤の物性値のみが、パターン1の特徴量として取得される(第1取得手法)。 That is, in the learning process for the two-phase system, in the process corresponding to STEP 13 in FIG. 5, only the physical property values of the formulation are acquired as the feature amount of pattern 1 (first acquisition method).

また、図5のSTEP15に相当する処理において、製剤の原料の配合率及び製剤の製法の中から後述する第1選択手法によって選択された第1選択データと、製剤の物性値とが、パターン2の特徴量として取得される(第2取得手法)。 Further, in the processing corresponding to STEP 15 in FIG. is acquired as a feature quantity of (second acquisition method).

さらに、図5のSTEP16に相当する処理において、製剤の原料の配合率、製剤の物性値及び製剤の製法の中から後述する第2選択手法によって選択された第2選択データが、パターン3の特徴量として取得される(第3取得手法)。 Furthermore, in the processing corresponding to STEP 16 in FIG. It is acquired as a quantity (third acquisition method).

以上のように、2相系用の学習処理においては、パターン2,3の特徴量として、製剤の製法が用いられる。これは、2相系用の製剤は乳化系処方のものである関係上、感触に対する製法の影響が大きいことによる。 As described above, in the learning process for the two-phase system, the manufacturing method of the formulation is used as the feature quantity of the patterns 2 and 3. This is because formulations for two-phase systems are emulsified formulations, and the production method has a large effect on the texture.

次に、本実施形態において以上の学習手法を用いた理由及び原理について説明する。まず、本出願人は、以下のステップ(B1)~(B6)のように、特願2020-126447号と同様の手法により、製剤の感触の予測モデルを学習する実験を実施した。 Next, the reason and principle for using the above learning method in this embodiment will be described. First, the applicant conducted an experiment to learn a predictive model of the feel of a formulation by the same method as in Japanese Patent Application No. 2020-126447, as in steps (B1) to (B6) below.

(B1)すなわち、特徴量のデータベースとして、各種原料の配合率、作成法、攪拌方法、攪拌時間、攪拌回転数及び相状態などを含むものを作成した。このデータベースの場合、各種原料の配合率を正規化し、感触への影響の少ない原料を省略し、多重共線性の原因となる特徴量を省略した。 (B1) That is, as a database of feature amounts, a database including the compounding ratio of various raw materials, preparation method, stirring method, stirring time, stirring rotation speed, phase state, and the like was created. In the case of this database, the compounding ratios of various raw materials were normalized, raw materials with little effect on texture were omitted, and feature quantities that cause multicollinearity were omitted.

(B2)さらに、ランダムフォレストアルゴリズムにより、全特徴量を学習させた予測モデル(教師あり機械学習モデル)を作成し、この予測モデルを用いて特徴量の重要度を算出し、特徴量を重要度の最も高いものから順に選択した。この場合、特徴量の重要度は、決定木の分岐点における特徴量の使用頻度に応じて算出され、特徴量の使用頻度が高いほど、特徴量の重要度がより高いものとして算出される。 (B2) Furthermore, by a random forest algorithm, a prediction model (supervised machine learning model) is created by learning all feature quantities, the importance of the feature quantity is calculated using this prediction model, and the feature quantity is were selected in order from highest to lowest. In this case, the importance of the feature quantity is calculated according to the frequency of use of the feature quantity at the branch point of the decision tree, and the higher the frequency of use of the feature quantity, the higher the importance of the feature quantity is calculated.

(B3)また、ネットワーク分析により、特徴量と目的変数(感触スコア)との関連性を算出し、特徴量を目的変数との関連性の最も高いものから順に選択した。 (B3) Also, by network analysis, the relationship between the feature amount and the objective variable (tactile score) was calculated, and the feature amount was selected in descending order of the relationship with the objective variable.

(B4)これに加えて、Reliefアルゴリズムにより、特徴量の目的変数の実測値に対する寄与度を算出し、特徴量を寄与度の最も高いものから順に選択した。 (B4) In addition, the Relief algorithm was used to calculate the degree of contribution of the feature quantity to the measured value of the target variable, and the feature quantity was selected in descending order of contribution.

(B5)次いで、以上のように選定された3種類の特徴量における順位の平均値を算出しし、平均順位の最も高い特徴量を第1位としたときにこの第1位から所定順位までの特徴量を選択した。 (B5) Next, the average value of the ranks of the three types of feature quantities selected as described above is calculated, and when the feature quantity with the highest average rank is set to be the first rank, from this first rank to the predetermined rank was selected.

(B6)そして、XGBoostアルゴリズムにより、第1位から所定順位までの特徴量を学習させた予測モデルを作成した。 (B6) Then, the XGBoost algorithm was used to create a prediction model in which feature amounts from the first to the predetermined ranks were learned.

以上の学習手法によって作成された予測モデルの場合、その予測精度が低いことが実験結果から判明した。そのため、本出願人は、製剤の感触の予測モデルを学習する際、各種原料の配合率及び製法などに代えて、製剤の物性値を特徴量として使用した方が予測モデルの学習精度が向上するのではと推定して、以下に述べる手法により、予測モデルを学習する実験を行った。この場合、予測モデルは回帰モデルとして作成した。 Experimental results show that the prediction model created by the above learning method has low prediction accuracy. Therefore, when learning a predictive model for the texture of a formulation, the applicant believes that the learning accuracy of the prediction model is improved by using the physical property values of the formulation as feature quantities instead of the blending ratio and manufacturing method of various raw materials. Assuming that this is the case, we conducted an experiment to learn a prediction model using the method described below. In this case, the prediction model was created as a regression model.

すなわち、本出願人は、前述した図2及び図3に示すようなデータベースを作成し、このデータベースを用いて、XGBoostアルゴリズムにより、予測モデルの学習を実施した。 That is, the applicant created a database as shown in FIGS. 2 and 3 described above, and using this database, learned a prediction model by the XGBoost algorithm.

その際、1相系の製剤の場合には、前述したパターン1~3の特徴量を用いて学習を実施した。以下、パターン1~3の特徴量をそれぞれ用いて予測モデルの学習を実施することを「学習パターン1~3」という)。 At that time, in the case of a one-phase formulation, learning was performed using the feature values of patterns 1 to 3 described above. Hereinafter, learning of a prediction model using the feature amounts of patterns 1 to 3 will be referred to as "learning patterns 1 to 3").

すなわち、学習パターン1では、製剤の物性値のみを特徴量として用いて、予測モデルの学習を実施した。 That is, in the learning pattern 1, the prediction model was learned using only the physical property values of the formulation as feature amounts.

また、学習パターン2では、原料の配合率の中から前述したステップ(B2)~(B5)によって第1選択データを選択し、これらの第1選択データと製剤の物性値を特徴量として用いて、予測モデルの学習を実施した。 In addition, in learning pattern 2, the first selection data is selected from the blending ratio of the raw materials by the steps (B2) to (B5) described above, and these first selection data and the physical property values of the formulation are used as feature amounts. , training of the prediction model was carried out.

この場合、ステップ(B2)~(B5)が第1~4選択ステップに相当し、ネットワーク分析が第1フィルタ処理に相当し、Reliefアルゴリズムが第2フィルタ処理に相当する。 In this case, steps (B2)-(B5) correspond to the first to fourth selection steps, the network analysis corresponds to the first filtering process, and the Relief algorithm corresponds to the second filtering process.

さらに、学習パターン3では、製剤の物性値及び原料の配合率の中から前述したステップ(B2)~(B5)によって第2選択データを選択し、これらの第2選択データを特徴量として用いて、予測モデルの学習を実施した。 Furthermore, in learning pattern 3, the second selection data is selected from the physical properties of the formulation and the blending ratio of the raw materials by the steps (B2) to (B5) described above, and these second selection data are used as feature amounts. , training of the prediction model was carried out.

この場合、ステップ(B2)~(B5)が第5~8選択ステップに相当し、ネットワーク分析が第3フィルタ処理に相当し、Reliefアルゴリズムが第4フィルタ処理に相当する。 In this case, steps (B2)-(B5) correspond to the fifth to eighth selection steps, the network analysis corresponds to the third filtering process, and the Relief algorithm corresponds to the fourth filtering process.

一方、2相系の製剤の場合には、以下の学習パターン1~3で学習を実施した。すなわち、学習パターン1では、製剤の物性値のみを特徴量として用いて、予測モデルの学習を実施した。 On the other hand, in the case of two-phase formulations, learning was performed using learning patterns 1 to 3 below. That is, in the learning pattern 1, the prediction model was learned using only the physical property values of the formulation as feature amounts.

また、学習パターン2では、製剤の製法及び原料の配合率の中から上述したステップ(B2)~(B5)によって第1選択データを選択し、これらの第1選択データと製剤の物性値とを特徴量として用いて、予測モデルの学習を実施した。 Further, in learning pattern 2, the first selection data is selected by the above-described steps (B2) to (B5) from the formulation manufacturing method and the raw material blending ratio, and these first selection data and the physical property values of the formulation are selected. A prediction model was trained using the feature values.

この場合、ステップ(B2)~(B5)が第1~4選択ステップに相当し、ネットワーク分析が第1フィルタ処理に相当し、Reliefアルゴリズムが第2フィルタ処理に相当する。 In this case, steps (B2)-(B5) correspond to the first to fourth selection steps, the network analysis corresponds to the first filtering process, and the Relief algorithm corresponds to the second filtering process.

さらに、学習パターン3では、製剤の物性値及び原料の配合率の中から上述したステップ(B2)~(B5)によって第2選択データを選択し、これらの第2選択データを特徴量として用いて、予測モデルの学習を実施した。 Furthermore, in learning pattern 3, the second selection data is selected from the physical properties of the formulation and the blending ratio of the raw materials by the steps (B2) to (B5) described above, and these second selection data are used as feature amounts. , training of the prediction model was carried out.

この場合、ステップ(B2)~(B5)が第5~8選択ステップに相当し、ネットワーク分析が第3フィルタ処理に相当し、Reliefアルゴリズムが第4フィルタ処理に相当する。 In this case, steps (B2)-(B5) correspond to the fifth to eighth selection steps, the network analysis corresponds to the third filtering process, and the Relief algorithm corresponds to the fourth filtering process.

以上のように、1相系及び2相系の製剤における感触の予測モデルの学習を実施した結果、図6に示す複数の感触のスコアにおいて、所定の予測精度(予測誤差が実測値の±10%以内)を確保することができた。 As described above, as a result of learning the texture prediction models for single-phase and two-phase formulations, the scores for multiple textures shown in FIG. %) could be secured.

同図の実験結果において、相状態「AQ」は、製剤が1相系であることを示しており、相状態「EM]は、製剤が2相系であることを示している。また、同図に示すように、精度評価手法としては、LOO(Leave One Out)法及び5分割交差検定法(5-fold CV)を使用し、精度の指標としては、NRMSE(標準平均二乗平方根誤差:Normalized Root Mean Square Error)及び決定係数Rを使用した。 In the experimental results in the figure, the phase state "AQ" indicates that the formulation is a one-phase system, and the phase state "EM" indicates that the formulation is a two-phase system. As shown in the figure, LOO (Leave One Out) method and 5-fold cross-validation method (5-fold CV) are used as accuracy evaluation methods, and NRMSE (standard root mean square error: Normalized Root Mean Square Error) and coefficient of determination R2 were used.

ここで、1相系の製剤における「のびる」及び「みずみずしい」という感触の場合、学習パターン1~3の学習を実施した際、図7に示すような学習結果が得られた。同図に示すように、「のびる」という感触の場合、学習パターン1~3の学習結果を比較すると明らかなように、NRMSEは、学習パターンを変えてもあまり変化しないことが判る。 Here, in the case of the feeling of “spreading” and “freshness” in the one-phase formulation, learning results shown in FIG. 7 were obtained when learning patterns 1 to 3 were learned. As shown in the figure, in the case of the feeling of "stretching", as is clear from the comparison of the learning results of learning patterns 1 to 3, it can be seen that NRMSE does not change much even if the learning pattern is changed.

これに対して、決定係数Rは、学習パターン2の学習結果の方が、学習パターン1,3と比べて明らかに向上しており、予測精度が向上していることが判る。すなわち、1相系の製剤における「のびる」という感触を予測する予測モデル(回帰モデル)の学習を実施する際には、学習パターン2の学習を実施することで、予測モデルの学習精度が最も向上することが判明した。 On the other hand, the coefficient of determination R2 is clearly improved in the learning result of learning pattern 2 compared to learning patterns 1 and 3, and it can be seen that the prediction accuracy is improved. That is, when learning a prediction model (regression model) that predicts the feeling of “spreading” in a one-phase formulation, learning with learning pattern 2 improves the learning accuracy of the prediction model the most. It turned out to do.

また、図7に示すように、「みずみずしい」という感触における学習パターン1~3の学習結果を比較した場合、NRMSEは、学習パターンを変えてもあまり変化しないことが判る。これに対して、決定係数Rは、学習パターン3の学習結果の方が、学習パターン1,2と比べて明らかに向上しており、予測精度が向上していることが判る。 Further, as shown in FIG. 7, when the learning results of learning patterns 1 to 3 for the feel of "fresh and fresh" are compared, it can be seen that NRMSE does not change much even if the learning pattern is changed. On the other hand, the coefficient of determination R2 of the learning result of the learning pattern 3 is clearly improved as compared with the learning patterns 1 and 2, and it can be seen that the prediction accuracy is improved.

すなわち、1相系の製剤における「みずみずしい」という感触を予測する予測モデル(回帰モデル)の学習を実施する際には、学習パターン3の学習を実施することで、予測モデルの学習精度が最も向上することが判明した。 That is, when learning a predictive model (regression model) that predicts the feeling of "freshness" in a one-phase formulation, the learning accuracy of the predictive model is most improved by learning pattern 3. It turned out to do.

以上の実験結果に基づき、1相系の製剤における「のびる」、「みずみずしい」、「しっとり」、「さらさら」、「べたつき」、「とろとろ」、「ハリがある」、「浸透感がある」及び「冷たい」という感触と、2相系の製剤における「かたい」、「さらさら」、「なじむ」、「油っぽい」、「しっとり」及び「のびる」という感触を予測する予測モデルの場合、回帰モデルを用いて、図6に示す学習パターンで学習を実施することで、高い予測精度を確保できることが判明した。 Based on the above experimental results, "stretching", "fresh", "moist", "smooth", "sticky", "simmering", "firm", "permeating" and For predictive models predicting the feeling of “cold” and the feeling of “hard”, “smooth”, “conformable”, “oily”, “moist” and “spready” in two-phase formulations, the regression It has been found that high prediction accuracy can be ensured by learning with the learning pattern shown in FIG. 6 using the model.

一方、「ざらざら」及び「温かい」という感触の場合、1相系及び2相系の双方の製剤においてXGBoostアルゴリズムによって回帰モデルを作成し、この回帰モデルの学習を実施したところ、図8に示すような学習結果が得られた。 On the other hand, in the case of "rough" and "warm" sensations, a regression model was created by the XGBoost algorithm for both one-phase and two-phase formulations, and learning of this regression model was performed, as shown in FIG. A good learning result was obtained.

この学習結果を参照すると明らかなように、「ざらざら」及び「温かい」という感触の場合、1相系及び2相系の双方の製剤において、決定係数Rが低い値(0.01~0.36)となっており、高い予測精度を得られないことが判る。 As is clear from the results of this study, in the case of "rough" and "warm" sensations, both the one-phase and two-phase formulations had low values of determination coefficient R2 (0.01 to 0.01). 36), and it can be seen that high prediction accuracy cannot be obtained.

そのため、回帰モデルに代えて、「ざらざら」及び「温かい」という感触があるか否かを分類する分類モデルをXGBoostアルゴリズムによって作成し、この分類モデルの学習を実施したところ、図9に示すような学習結果が得られた。 Therefore, instead of the regression model, a classification model for classifying whether or not there is a feeling of "rough" and "warm" was created by the XGBoost algorithm, and when this classification model was learned, the result was as shown in FIG. A learning result was obtained.

この学習結果を参照すると明らかなように、「ざらざら」及び「温かい」という感触の場合、1相系及び2相系の双方の製剤において、Kappa Scoreが値1となっており、高い予測精度を得られていることが判る。すなわち、1相系及び2相系の双方の製剤において、「ざらざら」及び「温かい」という感触の予測モデルを学習する際、分類モデルを用いることで、回帰モデルを用いた場合よりも高い予測精度を確保できることが判明した。 As is clear from this learning result, in the case of "rough" and "warm" touches, both the one-phase and two-phase formulations have a Kappa Score of 1, indicating high prediction accuracy. It turns out that it is obtained. That is, in both one-phase and two-phase formulations, when learning a prediction model for the feeling of “rough” and “warm”, using a classification model has higher prediction accuracy than using a regression model. It has been found that it is possible to ensure

また、製剤が化粧品である場合、製剤におけるいくつかの感触は、互いに相関性を有していることが周知である。例えば、「とろとろ」という感触を有している製剤は、「しっとり」という感触を想起しやすいという事象が存在している。 Also, when the formulation is a cosmetic, it is well known that several textures in the formulation are correlated with each other. For example, there is a phenomenon that a formulation having a feeling of "thickness" is likely to have a feeling of "moistness".

そこで、前述したような多変量予測手法を用いて1相系及び2相系の製剤における感触の予測モデルの学習を実施した結果、図10に示す複数の感触のスコアにおいて、所定の予測精度(予測誤差が実測値の±10%以内)を確保することができた。 Therefore, as a result of learning the texture prediction model for single-phase and two-phase formulations using the multivariate prediction method as described above, a predetermined prediction accuracy ( It was possible to secure the prediction error within ±10% of the measured value).

ここで、図11は、1相系の製剤における「被膜感がある」及び「なじむ」という感触の予測モデル(回帰モデル)を学習する際において、多変量予測手法を実施した場合の学習結果と、比較のために、多変量予測手法を実施しなかった場合(すなわち、XGBoostアルゴリズムによる学習のみを実施した場合)の学習結果を示している。 Here, FIG. 11 shows the learning results when a multivariate prediction method is performed when learning a prediction model (regression model) for the feel of “having a coating feeling” and “getting used” in a single-phase formulation. , shows the learning results when the multivariate prediction method was not implemented (that is, when only learning by the XGBoost algorithm was implemented) for comparison.

同図を参照すると明らかなように、多変量予測手法を実施した場合、多変量予測手法を実施しなかった場合と比べて、決定係数Rが明確に上昇しており、予測精度が極めて向上していることが判る。 As is clear from the figure, when the multivariate prediction method is implemented, the coefficient of determination R2 clearly increases compared to when the multivariate prediction method is not implemented, and the prediction accuracy is greatly improved. It turns out that you are.

以上の実験結果に基づき、1相系の製剤における「被膜感がある」、「油っぽい」、「なめらか」、「ふっくら」、「かたい」及び「なじむ」という感触を予測する予測モデルの場合、多変量予測手法を用いながら、図10に示す学習パターンで学習を実施することによって、高い予測精度を確保できることが判明した。 Based on the above experimental results, a prediction model for predicting the feeling of "filming", "oily", "smooth", "fluffy", "hard" and "fitting" in single-phase formulations. In this case, it was found that high prediction accuracy can be ensured by learning with the learning pattern shown in FIG. 10 while using the multivariate prediction method.

これと同様に、2相系の製剤における「被膜感がある」、「みずみずしい」、「冷たい」、「かたい」、「浸透感がある」、「べたつき」、「とろとろ」、「ふっくら」、「ハリがある」及び「なめらか」という感触を予測する予測モデルの場合、多変量予測手法を用いながら、図10に示す学習パターンで学習を実施することによって、高い予測精度を確保できることが判明した。 Similarly, in two-phase formulations, "film feeling", "fresh", "cold", "hard", "permeable", "sticky", "smooth", "fluffy", In the case of a prediction model that predicts the feeling of “firmness” and “smoothness”, it was found that high prediction accuracy can be ensured by learning with the learning pattern shown in FIG. 10 while using the multivariate prediction method. .

本実施形態では、以上の実験結果に基づき、各種の感触の予測精度を向上させるために、1相系用の学習処理が前述した図5に示すように実行され、2相系用の学習処理が前述したように実行される。 In this embodiment, based on the above experimental results, the learning process for the one-phase system is executed as shown in FIG. is executed as previously described.

その際、感触の種類に応じて、パターン1~3のいずれかの特徴量が選択され、さらに、そのように選択した特徴量を用いて、予測モデルの学習処理が実施される。すなわち、予測モデルの学習処理として、学習後の予測精度が最も高くなるように、分類モデル学習処理、回帰モデル学習処理及びMP学習処理のいずれかが、感触の種類に応じて実行される。その結果、前述した18種類の感触を予測する予測モデルにおいて、高い予測精度を確保することができる。 At that time, one of the feature amounts of patterns 1 to 3 is selected according to the type of feeling, and furthermore, the learning process of the prediction model is performed using the feature amount thus selected. That is, as the prediction model learning process, one of the classification model learning process, the regression model learning process, and the MP learning process is executed according to the type of touch so that the prediction accuracy after learning is maximized. As a result, high prediction accuracy can be ensured in the prediction model for predicting the 18 types of touch described above.

なお、実施形態は、CATA法を用いて、製剤の感触の実測値を取得した例であるが、これに代えて、QDA(Quantitative Descriptive Analysis)法などの官能評価法を用いて、製剤の感触の実測値を取得してもよい。 In addition, the embodiment is an example in which the CATA method is used to obtain the actual measurement value of the feel of the formulation. can be obtained.

また、実施形態は、製剤の感触の実測値として、(A1)~(A18)の18種類の感触のデータを用いた例であるが、これに代えて、17種類以下又は19種類以上の感触のデータを製剤の感触の実測値として用いてもよい。 In addition, the embodiment is an example of using 18 types of feel data of (A1) to (A18) as actual measurement values of the feel of the formulation, but instead of this, 17 types or less or 19 types or more of feel are used. data may be used as actual measurements of the feel of the formulation.

さらに、実施形態は、分類モデル学習処理(図5/STEP19)及び回帰モデル学習処理(図5/STEP21)において、教師あり機械学習アルゴリズムとして、XGBoostアルゴリズムを用いた例であるが、これに代えて、教師あり機械学習アルゴリズムとして、ニューラルネットワーク又はサポートベクターマシンなどを用いてもよい。 Furthermore, the embodiment is an example of using the XGBoost algorithm as a supervised machine learning algorithm in the classification model learning process (FIG. 5/STEP19) and the regression model learning process (FIG. 5/STEP21). , a neural network or a support vector machine may be used as a supervised machine learning algorithm.

一方、実施形態は、MP学習処理(図5/STEP22)において、教師あり機械学習アルゴリズムとして、ランダムフォレストアルゴリズムを用いた例であるが、これに代えて、XGBoostアルゴリズム、ニューラルネットワーク又はサポートベクターマシンなどを用いてもよい。 On the other hand, the embodiment is an example of using a random forest algorithm as a supervised machine learning algorithm in the MP learning process (FIG. 5 / STEP 22), but instead of this, an XGBoost algorithm, a neural network, a support vector machine, etc. may be used.

また、実施形態は、第2取得手法において、ステップ(B2)~(B5)により第1選択データを選択する手法を用いた例であるが、これに代えて、以下の手法を用いてもよい。すなわち、(B2)~(B4)のうちのいずれか2つの処理を実行し、それら2つの処理で選定された2種類の特徴量における順位の平均値を算出し、平均順位の最も高い特徴量を第1位としたときにこの第1位から所定順位までの特徴量を第1選択データとして選択してもよい。 Further, the embodiment is an example of using the method of selecting the first selection data in steps (B2) to (B5) in the second acquisition method, but instead of this, the following method may be used. . That is, any two of the processes (B2) to (B4) are executed, the average value of the ranks of the two types of feature quantities selected by these two processes is calculated, and the feature quantity with the highest average rank is calculated. is ranked first, the feature quantities from this first rank to a predetermined rank may be selected as the first selection data.

さらに、実施形態は、第3取得手法において、ステップ(B2)~(B5)により第2選択データを選択する手法を用いた例であるが、これに代えて、以下の手法を用いてもよい。すなわち、(B2)~(B4)のうちのいずれか2つの処理を実行し、それら2つの処理で選定された2種類の特徴量における順位の平均値を算出し、平均順位の最も高い特徴量を第1位としたときにこの第1位から所定順位までの特徴量を第2選択データとして選択してもよい。 Furthermore, the embodiment is an example of using the method of selecting the second selection data in steps (B2) to (B5) in the third acquisition method, but instead of this, the following method may be used. . That is, any two of the processes (B2) to (B4) are executed, the average value of the ranks of the two types of feature quantities selected by these two processes is calculated, and the feature quantity with the highest average rank is calculated. may be selected as the second selection data.

さらに、実施形態は、第1フィルタ処理及び第3フィルタ処理として、ネットワーク分析手法を用いた例であるが、本発明の第1フィルタ処理及び第3フィルタ処理は、これに限らず、目的変数と特徴量の相関性を取得できるものであればよい。例えば、第1フィルタ処理及び第3フィルタ処理として、相関分析アルゴリズム、分散分析アルゴリズム、カイ2乗スコア、フィッシャースコア又はanovaなどを用いてもよい。また、第1フィルタ処理及び第3フィルタ処理として異なるフィルタ処理を実行してもよい。 Furthermore, the embodiment is an example of using a network analysis technique as the first filtering process and the third filtering process, but the first filtering process and the third filtering process of the present invention are not limited to this, and the objective variable and Any device can be used as long as it can acquire the correlation of feature amounts. For example, a correlation analysis algorithm, a variance analysis algorithm, a chi-square score, a Fisher score, or anova may be used as the first filtering process and the third filtering process. Also, different filtering processes may be executed as the first filtering process and the third filtering process.

一方、実施形態は、第2フィルタ処理及び第4フィルタ処理として、Reliefアルゴリズムを用いた例であるが、本発明の第2フィルタ処理及び第4フィルタ処理は、これに限らず、目的変数に対する特徴量の寄与度を取得できるものであればよい。例えば、第2フィルタ処理及び第4フィルタ処理として、相関分析アルゴリズム、分散分析アルゴリズム、カイ2乗スコア、フィッシャースコア又はanovaなどを用いてもよい。また、第2フィルタ処理及び第4フィルタ処理として異なるフィルタ処理を実行してもよい。 On the other hand, the embodiment is an example using the Relief algorithm as the second filtering process and the fourth filtering process, but the second filtering process and the fourth filtering process of the present invention are not limited to this, and feature Anything that can acquire the degree of contribution of the amount is acceptable. For example, a correlation analysis algorithm, a variance analysis algorithm, a chi-square score, a Fisher score, or anova may be used as the second filtering process and the fourth filtering process. Also, different filtering processes may be executed as the second filtering process and the fourth filtering process.

また、実施形態は、学習装置として、パーソナルコンピュータタイプのものを用いた例であるが、これに代えて、学習装置として、サーバ又はクラウドサーバなどを用いてもよい。 Moreover, although the embodiment is an example of using a personal computer type as the learning device, instead of this, a server, a cloud server, or the like may be used as the learning device.

1 学習装置 1 learning device

Claims (7)

複数の原料を配合して作製される製剤の感触を目的変数として予測する予測モデルのモデルパラメータを学習装置によって学習するモデルパラメータの学習方法であって、
前記学習装置は、
前記目的変数の実測値を教師データとして取得する教師データ取得ステップと、
前記製剤の物性値を含む特徴量を取得する特徴量取得ステップと、
前記特徴量及び前記教師データを用いて、学習データを作成する学習データ作成ステップと、
教師あり機械学習アルゴリズムを適用した学習アルゴリズム及び前記学習データを用いて、前記予測モデルのモデルパラメータの学習を実行する学習ステップと、
を実行することを特徴とするモデルパラメータの学習方法。
A model parameter learning method for learning, by a learning device, model parameters of a prediction model that predicts the feel of a formulation prepared by blending a plurality of raw materials as an objective variable, comprising:
The learning device
a teacher data acquisition step of acquiring the measured value of the objective variable as teacher data;
A feature amount acquisition step of acquiring a feature amount including physical property values of the formulation;
a learning data creation step of creating learning data using the feature amount and the teacher data;
A learning step of performing learning of model parameters of the prediction model using a learning algorithm to which a supervised machine learning algorithm is applied and the learning data;
A model parameter learning method characterized by executing
請求項1に記載のモデルパラメータの学習方法において、
前記製剤は、1相系の製剤であり、
前記特徴量取得ステップでは、前記製剤の前記物性値のみを前記特徴量として取得する第1取得手法、前記複数の原料の配合率の中から選択された第1選択データと前記製剤の前記物性値とを前記特徴量として取得する第2取得手法、及び、前記複数の原料の前記配合率及び前記製剤の前記物性値の中から選択された第2選択データを前記特徴量として取得する第3取得手法のうちのいずれか1つの手法が前記感触の種類に応じて選択され、
前記学習ステップでは、前記予測モデルとして、回帰モデル及び分類モデルの一方が前記感触の種類に応じて選択されるとともに、前記学習アルゴリズムとして、前記教師あり機械学習アルゴリズムに多変量予測(Multivariate Prediction)手法を適用したアルゴリズム、及び前記教師あり機械学習アルゴリズムの一方が前記感触の種類に応じて選択されることを特徴とするモデルパラメータの学習方法。
In the model parameter learning method according to claim 1,
The formulation is a one-phase formulation,
In the feature amount acquisition step, a first acquisition method for acquiring only the physical property value of the formulation as the feature amount, first selection data selected from among the blending ratios of the plurality of raw materials and the physical property value of the formulation as the feature amount, and second selection data selected from the mixing ratio of the plurality of raw materials and the physical property values of the formulation as the feature amount. any one of the techniques is selected according to the type of touch,
In the learning step, as the prediction model, one of a regression model and a classification model is selected according to the type of the feeling, and as the learning algorithm, the supervised machine learning algorithm is a multivariate prediction method. and the supervised machine learning algorithm are selected according to the type of the tactile sensation.
請求項2に記載のモデルパラメータの学習方法において、
前記第2取得手法では、
前記複数の原料の配合率である特徴量及び前記教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習を実行し、当該学習後の当該機械学習モデルを用いて前記特徴量の重要度を算出するとともに、当該特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第1選択ステップと、
前記複数の原料の配合率である前記特徴量に対して、第1フィルタ処理を適用することにより、前記目的変数と前記特徴量との相関性を取得するとともに、前記特徴量を前記目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第2選択ステップと、
前記複数の原料の配合率である前記特徴量に対して、前記第1フィルタ処理と異なる第2フィルタ処理を適用することにより、前記目的変数に対する前記特徴量の寄与度を取得するとともに、前記特徴量を当該寄与度の最も高い方から順に選択する第3選択ステップと、
前記第1~3選択ステップで選択された前記特徴量の順位の平均値を算出するとともに、当該平均値の最も高い前記特徴量を第1位とした際の当該第1位から所定順位までの前記特徴量を前記第1選択データとして選択する第4選択ステップと、
が実行されることを特徴とするモデルパラメータの学習方法。
In the model parameter learning method according to claim 2,
In the second acquisition method,
Using the feature amount that is the blending ratio of the plurality of raw materials and the teacher data as learning data, the model parameters of the machine learning model are learned by a supervised machine learning algorithm, and the machine learning model after the learning is used. a first selection step of calculating the importance of the feature amount and selecting the feature amount in descending order of importance;
By applying a first filtering process to the feature amount that is the mixture ratio of the plurality of raw materials, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained, and the feature amount is compared with the objective variable. A second selection step of selecting in order from the highest correlation of
By applying a second filtering process different from the first filtering process to the feature amount that is the mixing ratio of the plurality of raw materials, the contribution of the feature amount to the objective variable is obtained, and the feature amount is obtained. a third selection step of selecting quantities in descending order of contribution;
calculating the average value of the ranks of the feature values selected in the first to third selection steps, and determining the feature value with the highest average value as the first rank from the first rank to a predetermined rank; a fourth selection step of selecting the feature amount as the first selection data;
A model parameter learning method characterized in that is executed.
請求項2又は3に記載のモデルパラメータの学習方法において、
前記第3取得手法では、
前記複数の原料の配合率及び前記物性値である特徴量と前記教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルのモデルパラメータの学習を実行し、当該学習後の当該機械学習モデルを用いて前記特徴量の重要度を算出するとともに、当該特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第5選択ステップと、
前記複数の原料の配合率及び前記物性値である前記特徴量に対して、第3フィルタ処理を適用することにより、前記目的変数と前記特徴量との相関性を取得するとともに、前記特徴量を前記目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第6選択ステップと、
前記複数の原料の配合率及び前記物性値である前記特徴量に対して、前記第3フィルタ処理と異なる第4フィルタ処理を適用することにより、前記目的変数に対する前記特徴量の寄与度を取得するとともに、前記特徴量を当該寄与度の最も高い方から順に選択する第7選択ステップと、
前記第5~7選択ステップで選択された前記特徴量の順位の平均値を算出するとともに、当該平均値の最も高い前記特徴量を第1位とした際の当該第1位から所定順位までの前記特徴量を前記第2選択データとして選択する第8選択ステップと、
が実行されることを特徴とするモデルパラメータの学習方法。
In the model parameter learning method according to claim 2 or 3,
In the third acquisition method,
Using the blending ratio of the plurality of raw materials, the feature amount that is the physical property value, and the teacher data as learning data, learning the model parameters of the machine learning model by a supervised machine learning algorithm, and the machine after the learning A fifth selection step of calculating the importance of the feature amount using the learning model and selecting the feature amount in descending order of importance;
By applying a third filter process to the feature amount, which is the mixture ratio of the plurality of raw materials and the physical property value, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained, and the feature amount is obtained. a sixth selection step of selecting in order from the one with the highest correlation with the objective variable;
Obtaining the degree of contribution of the feature amount to the objective variable by applying a fourth filter process different from the third filter process to the feature amount, which is the mixture ratio of the plurality of raw materials and the physical property value together with a seventh selection step of selecting the feature quantity in order from the one with the highest contribution;
calculating the average value of the ranks of the feature amounts selected in the fifth to seventh selection steps, and determining the feature amount with the highest average value as the first rank from the first rank to a predetermined rank; an eighth selection step of selecting the feature quantity as the second selection data;
A model parameter learning method characterized in that is executed.
請求項1に記載のモデルパラメータの学習方法において、
前記製剤は、乳化系処方の製剤であり、
前記特徴量取得ステップでは、前記製剤の前記物性値のみを前記特徴量として取得する第1取得手法、前記複数の原料の配合率及び前記製剤の製法の中から選択された第1選択データと前記製剤の前記物性値とを前記特徴量として取得する第2取得手法、及び、前記複数の原料の配合率、前記製剤の前記物性値及び前記製剤の前記製法の中から選択された第2選択データを前記特徴量として取得する第3取得手法のうちのいずれか1つの手法が前記感触の種類に応じて実行され、
前記学習ステップでは、前記予測モデルとして、回帰モデル及び分類モデルの一方が前記感触の種類に応じて選択されるとともに、前記学習アルゴリズムとして、前記教師あり機械学習アルゴリズムに多変量予測(Multivariate Prediction)手法を適用したアルゴリズム、及び前記教師あり機械学習アルゴリズムの一方が前記感触の種類に応じて選択されることを特徴とするモデルパラメータの学習方法。
In the model parameter learning method according to claim 1,
The formulation is an emulsified formulation,
In the feature amount acquisition step, the first selection data selected from a first acquisition method for acquiring only the physical property value of the formulation as the feature amount, the mixing ratio of the plurality of raw materials, and the manufacturing method of the formulation, and the A second acquisition method for acquiring the physical property values of the formulation as the feature amount, and second selection data selected from the compounding ratio of the plurality of raw materials, the physical property values of the formulation, and the manufacturing method of the formulation. as the feature quantity, any one of the third acquisition methods is executed according to the type of the touch,
In the learning step, as the prediction model, one of a regression model and a classification model is selected according to the type of the feeling, and as the learning algorithm, the supervised machine learning algorithm is a multivariate prediction method. and the supervised machine learning algorithm are selected according to the type of the tactile sensation.
請求項5に記載のモデルパラメータの学習方法において、
前記第2取得手法では、
前記複数の原料の配合率及び前記製剤の製法である特徴量及び前記教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルの学習を実行し、当該学習後の当該機械学習モデルを用いて前記特徴量の重要度を算出するとともに、当該特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第1選択ステップと、
前記複数の原料の配合率及び前記製剤の製法である前記特徴量に対して、第1フィルタ処理を適用することにより、前記特徴量を前記目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第2選択ステップと、
前記複数の原料の配合率及び前記製剤の製法である前記特徴量に対して、前記第1フィルタ処理と異なる第2フィルタ処理を適用することにより、前記目的変数に対する前記特徴量の寄与度を取得するとともに、前記特徴量を当該寄与度の最も高い方から順に選択する第3選択ステップと、
前記第1~3選択ステップで選択された前記特徴量の順位の平均値を算出するとともに、当該平均値の最も高い前記特徴量を第1位とした際の当該第1位から所定順位までの前記特徴量を前記第1選択データとして選択する第4選択ステップと、
が実行されることを特徴とするモデルパラメータの学習方法。
In the model parameter learning method according to claim 5,
In the second acquisition method,
A machine learning model is learned by a supervised machine learning algorithm using the blending ratio of the plurality of raw materials, the feature amount that is the manufacturing method of the formulation, and the teacher data as learning data, and the machine learning model after the learning. A first selection step of calculating the importance of the feature amount using and selecting the feature amount in descending order of importance;
By applying a first filtering process to the feature amounts that are the compounding ratio of the plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation, the feature amounts are selected in descending order of correlation with the objective variable. a second selection step;
Obtaining the degree of contribution of the feature amount to the objective variable by applying a second filter process different from the first filter process to the feature amount, which is the compounding ratio of the plurality of raw materials and the manufacturing method of the formulation. and a third selection step of selecting the feature quantity in order from the one with the highest contribution;
calculating the average value of the ranks of the feature values selected in the first to third selection steps, and determining the feature value with the highest average value as the first rank from the first rank to a predetermined rank; a fourth selection step of selecting the feature amount as the first selection data;
A model parameter learning method characterized in that is executed.
請求項5又は6に記載のモデルパラメータの学習方法において、
前記第3取得手法では、
前記複数の原料の配合率、前記物性値及び前記製剤の製法である特徴量と前記教師データを学習データとして用いて、教師あり機械学習アルゴリズムにより機械学習モデルの学習を実行し、当該学習後の当該機械学習モデルを用いて前記特徴量の重要度を算出するとともに、当該特徴量を重要度の最も高い方から順に選択する第5選択ステップと、
前記複数の原料の配合率、前記物性値及び前記製剤の製法である前記特徴量に対して、第3フィルタを適用することにより、前記目的変数と前記特徴量との相関性を取得するとともに、前記特徴量を前記目的変数との相関性の最も高い方から順に選択する第6選択ステップと、
前記複数の原料の配合率、前記物性値及び前記製剤の製法である前記特徴量に対して、前記第3フィルタと異なる第4フィルタを適用することにより、前記目的変数に対する前記特徴量の寄与度を取得するとともに、当該寄与度の最も高い前記特徴量を第1位とした際の当該第1位以下の前記特徴量を当該寄与度の高い方から順に選択する第7選択ステップと、
前記第5~7選択ステップで選択された前記特徴量の順位の平均値を算出するとともに、当該平均値の最も高い前記特徴量を第1位とした際の当該第1位から所定順位までの前記特徴量を前記第2選択データとして選択する第8選択ステップと、
が実行されることを特徴とするモデルパラメータの学習方法。
In the model parameter learning method according to claim 5 or 6,
In the third acquisition method,
Using the blending ratio of the plurality of raw materials, the physical property value, the feature amount that is the manufacturing method of the formulation, and the teacher data as learning data, machine learning model learning is performed by a supervised machine learning algorithm, and after the learning A fifth selection step of calculating the importance of the feature amount using the machine learning model and selecting the feature amount in descending order of importance;
By applying a third filter to the feature amount that is the compounding ratio of the plurality of raw materials, the physical property value, and the manufacturing method of the formulation, the correlation between the objective variable and the feature amount is obtained, a sixth selection step of selecting the feature quantity in descending order of correlation with the objective variable;
By applying a fourth filter different from the third filter to the feature amount, which is the compounding ratio of the plurality of raw materials, the physical property value, and the manufacturing method of the formulation, the degree of contribution of the feature amount to the objective variable and a seventh selection step of selecting the feature quantities below the first rank when the feature quantity with the highest contribution is ranked first, in order from the one with the highest contribution;
calculating the average value of the ranks of the feature amounts selected in the fifth to seventh selection steps, and determining the feature amount with the highest average value as the first rank from the first rank to a predetermined rank; an eighth selection step of selecting the feature quantity as the second selection data;
A model parameter learning method characterized in that is executed.
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