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S-quattro 製品紹介

S4(エスクワトロ) Simulation System は、誰でも簡単に複雑なモデルをGUI 上で 表現しシミュレーションを行なえる汎用シミュレーションシステムです。
離散イベントシミュレーション、連続型シミュレーション(システムダイナミクス)、エージェントシミュレーションを扱う事ができます。

主な特長

GUIベースの簡単操作

シミュレーションに必要な基本的な部品は全て用意されています。簡単なGUI操作でそれらを組み合わせることで、複雑なプログラミングを行なうことなく、独自のモデルを作成・編集することが出来ます。

(以下、図をクリックすると拡大します)

GUIベースの簡単操作イメージ

グラフ機能

与えられたデータに対して、ヒストグラムや時系列プロット、散布図や棒グラフ、折れ線グラフ、円グラフなど用途に応じた様々な表示を行えます。
また、シミュレーションの実行中に、各部品で観測している値をリアルタイムに表示することもできます。
これらのグラフは、ユーザが、GUIを用いて各項目をグラフィカルに編集することが可能です。複数のグラフを一枚のシートに自由に配置したりなど、思いのままのグラフを作成できます。

グラフ機能イメージ

psim言語

Python 言語を用いて独自のデータ構造やアルゴリズムなどを組み込み、より柔軟なモデルを記述することが出来ます。これによりモデル記述は無限の柔軟性・拡張性を持つことになります。 psim言語の解説は こちら をご覧ください。

psim言語イメージ

統計解析機能

与えられたデータの平均・分散などの統計量の算出や、分布を推定したり、推定した分布の適合度を検定することが出来ます。
また、時系列データの振る舞いを推定する機能として、カーネル平滑化、スプライン平滑化や多項式回帰を行うことが出来ます。

統計解析機能イメージ

最適化

弊社独自の DFO(Derivative Free Optimization)を用いてシミュレーションモデルの最適なパラメータを算出します。また最適化エンジンもその他に PSO(Particle Swarm Optimization) を用意し、MOPSO(Multi-Objective Particle Swarm Optimization) を用いることで線形制約の多目的最適化を行うことが出来ます。最適化の進捗状況をグラフで確認することで、最適化の良し悪しを視覚的に把握できます。

最適化イメージ

Visual Analytics Platformとの連携

弊社製品の Visual Analytics Platform にアドオンとして連携することが可能です。この機能により Visual Analytics Platform で求めたパラメータを S4 Simulation System のシミュレーションモデルに入力として与え実行し、その結果を Visual Analytics Platform で分析するという一連の動作をよりシームレスに行うことができます。

VAPとの連携イメージ

アニメーション機能

シミュレーションの様子をアニメーションで可視化する事が出来ます。これにより、混雑状況 や、人、モノが流れる様子をリアルタイムに観測する事が出来ます。また、アニメーションの 表示速度も調整可能です。

アニメーション機能

実験計画機能

D-最適性に基づいた最適な計画(偏りのないシミュレーションパラメータの組み合わせ)の自動 作成から、その計画のシミュレーション一括実行、結果の分散分析までを行う事が出来ます。
この機能により、シミュレーションパラメータが取る値の組み合わせが非常に多い場合に、少な い回数で網羅的にシミュレーションを行う事が出来ます。

実験計画機能

感度分析

シミュレーションパラメータの変化がシミュレーション結果に与える影響の大きさを知りたい場合 に有効な機能です。
パラメータ毎に値を変化させてシミュレーションを一括実行する事が出来ます。また、シミュレー ション結果への影響度、変化率も自動でトルネードグラフ、スパイダーチャートにグラフ化する事 が可能です。

感度分析

強化学習

報酬と呼ばれる行動のよしあしを最大化するような、振る舞いを学習する機械学習の一種です。 シミュレーションによって観測されたデータから、最適な行動ルールの学習を行います。
例えば、信号制御の最適化や生産ラインの最適化、コールセンターでの自動割振りなど、さまざま な場面で用いる事が出来ます。

強化学習_1

強化学習_2

並列化

マシンのコア数が多い場合には、一括実行や、感度分析実行、実験計画実行、最適化実行時に並列 計算によって高速化する事が出来ます。
各コアの実行状況もモニタリングが可能です。

ソーシャルフォースモデリング機能

人流シミュレーションや歩行者シミュレーションに用いる機能です。群集行動の力学ベースモデルの一つであるソーシャルフォースモデルが組み込まれています。 施設内の障害物回避や歩行者同士の衝突などの動きをよりリアルにモデリングする事が出来ます。

ソーシャルフォースモデリング機能

状態空間モデル

観測時系列データにあてはめながらマルチエージェントシミュレーションを進める事が出来る機能です。 時系列データの補完や、MultiTargetTracking(MTT)と呼ばれる、人や車、船舶などの位置の追跡技術に応用が可能です。

状態空間モデル

業務テンプレート

S4 Simulation System は汎用シミュレータですが、下記については、特化した部品やテンプレートモデルを提供しており、より簡単な設定でシミュレーションが出来ます。

また、待ち時間や稼働率などの基本的な統計量の出力にも、特別な設定は必要ありません。業務テンプレートのラインナップは今後も随時増やしていく予定です。

業務テンプレート_1

業務テンプレート_2

業務テンプレート_3

豊富なサンプル

様々な業種・業界のシミュレーションサンプルが豊富にございます。製品にないサンプルについては、個別にリクエストをお受けいたしております。