キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠
超音波システム研究所は、
超音波利用に関して、
＜統計的な考え方＞を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
＜統計的な考え方について＞
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
＜モデルについて＞
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。
正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。
＜モデルと現状のシステムとの関係性について＞
( 考察する場合の注意事項 )
１）先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります
２）モデルの本質を考えるためには、
圏論（注）を利用することが有効だと考えています
（実際に応用化学や量子論などで積極的に利用されています）
注：圏論は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論
＜＜超音波の音圧データ解析・評価＞＞
１）時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質（超音波の安定性・変化）について
解析評価します
２）超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します
３）発振と対象物（洗浄物、洗浄液、水槽・・）の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します
４）超音波の利用（洗浄・加工・攪拌・・）に関して
超音波効果の主要因である対象物（表面弾性波の伝搬）
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形（バイスペクトル解析結果）現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します
この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させる
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。
このカタログについて
| ドキュメント名 | 超音波データの統計数理（R言語による解析） |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 製品カタログ |
| ファイルサイズ | 3.3Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 超音波システム研究所 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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超音波データの統計数理（R 言語による解析）
超音波システム研究所は、
超音波利用に関して、
＜統計的な考え方＞を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
＜統計的な考え方について＞
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
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＜モデルについて＞
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。
正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。
＜モデルと現状のシステムとの関係性について＞
( 考察する場合の注意事項 )
１）先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります
２）モデルの本質を考えるためには、
圏論（注）を利用することが有効だと考えています
（実際に応用化学や量子論などで積極的に利用されています）
注：圏論は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論
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＜論理モデルの作成について＞（情報量基準を利用して）
１）各種の基礎技術（注）に基づいて、対象に関する、
D1=客観的知識（学術的論理に裏付けられた理論）
D2=経験的知識（これまでの結果）
D3=観測データ（現実の状態）
からなる 「情報データ群 」、DS＝(D1,D2,D3) を明確に認識し
その組織的利用から複数のモデル案を作成する
２）統計的思考法を、
情報データ群（DS）の構成と、
それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し
によって情報獲得を実現する思考法と捉える
３） AIC の利用により、
様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する
４） 作成したモデルに基づいて
超音波装置・システムを構築する
５） 時間と効率を考え、
以下のように対応することを提案しています
５－１）「論理モデル作成事項」を考慮して
「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する
５－２）実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する
５－３）検討メンバーが合意できるモデルにより
装置やシステムの具体的打ち合わせに入る
上記の参考資料
１）ダイナミックシステムの統計的解析と制御
：赤池弘次/共著 中川東一郎/共著：サイエンス社
２）生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門
：和田孝雄/著：講談社
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ポイントは
表面弾性波の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象（注１）として
対処することが重要です
注１：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案しています。
Page5
参考動画
https://youtu.be/aRwxFhEo490 https://youtu.be/DydLHxFOd4U
https://youtu.be/bLFXzn-MCD8 https://youtu.be/XoMMGwOERmk
https://youtu.be/uU_dTuvYk-E https://youtu.be/L8PDen5LvME
Page6
https://youtu.be/674SMsCNDC4 https://youtu.be/NoU32lTnHIY
https://youtu.be/PI8LxstsU7w https://youtu.be/ZWi-hKhuv2g
https://youtu.be/Tw98O--MjSU https://youtu.be/tO2Q7V8do20
https://youtu.be/PIWumUwXIW8 https://youtu.be/vb7wZeNM9Mc
https://youtu.be/UuGkp5pK-ls https://youtu.be/sJQMJcZU9M8
https://youtu.be/N9LZ3ouN9Cc
Page7
超音波の音圧データ解析
https://youtu.be/E2SJ0dh_4Z0 https://youtu.be/rpme2WCMNYA
https://youtu.be/6lc2eJU_-Lk https://youtu.be/y7xge6DgMJ0
https://youtu.be/wV_pFQK3Dqg https://youtu.be/U73662VzBgU
https://youtu.be/-0tckR0OvWk https://youtu.be/Fo3KEFcZTc0
https://youtu.be/z1SFBty4rAQ https://youtu.be/3RDd0luh4S0
Page8
https://youtu.be/EnoOnJipse0
https://youtu.be/wKzIEnP0mbQ
Page9
統計的な考え方を利用した超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
超音波技術：多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析
http://ultrasonic-labo.com/?p=15785
音圧測定解析に基づいた、超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15767
Page10
＜＜＜ 論理モデル ＞＞＞
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
モノイドの圏
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
物の動きを読む＜統計的な考え方＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」
http://ultrasonic-labo.com/?p=3963
Page11
＜＜＜ ダイナミック制御 ＞＞＞
＜超音波のダイナミック制御技術＞ http://ultrasonic-labo.com/?p=2301
超音波のダイナミック制御技術を開発 http://ultrasonic-labo.com/?p=2015
オリジナル技術（液循環） http://ultrasonic-labo.com/?p=7658
＜超音波のダイナミックシステム＞ http://ultrasonic-labo.com/?p=7425
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＜＜超音波の音圧データ解析・評価＞＞
１）時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質（超音波の安定性・変化）について
解析評価します
２）超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します
３）発振と対象物（洗浄物、洗浄液、水槽・・）の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します
４）超音波の利用（洗浄・加工・攪拌・・）に関して
超音波効果の主要因である対象物（表面弾性波の伝搬）
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形（バイスペクトル解析結果）現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します
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この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、超音波の測定データに適応させる、
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。
注：解析には下記ツールを利用します
注：OML(Open Market License)
https://www.ism.ac.jp/ismlib/jpn/ismlib/license.html
注：TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
https://jasp.ism.ac.jp/ism/timsac/
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
https://cran.ism.ac.jp/
バイスペクトルは、以下のように
周波数 f1、f 2、f1 + f 2 のスペクトルの積で表すことができる。
B( f1 , f 2 ) = X( f1 )Y( f 2 )Z( f1 + f 2 )
主要周波数が f1であるとき、
f1 + f1 = f 2、f1 + f 2 = f3 で表される
f 2、f3 という周波数成分が存在すれば、バイスペクトルは値をもつ。
これは主要周波数 f1の
整数倍の周波数成分を持つことと同等であるので、
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バイスペクトルを評価することにより、
高調波の存在を評価できる。
参考動画
超音波の音圧データ解析：バイスペクトル
https://youtu.be/18rIWa7XPFM https://youtu.be/5V7WpMum-sU
https://youtu.be/Yw0jwUAL16o https://youtu.be/S9FuAJ3qdgA
https://youtu.be/PzhtY7Scv-A https://youtu.be/t9vzA_lFivA
https://youtu.be/i19QYB-zELg https://youtu.be/iaysRshbmjU
https://youtu.be/T4oLY9E_HzI https://youtu.be/BzohZ6Z9Yac
https://youtu.be/jr5aAMf3hRQ https://youtu.be/MIZa4B1cm1k
Page15
超音波の音圧データ解析：自己相関
https://youtu.be/VoBbW-Ytiao https://youtu.be/NMUJ08B62Kk
https://youtu.be/RRkNQpsf7OE https://youtu.be/KxkQxR9UD70
https://youtu.be/mSJYLu1pqsM https://youtu.be/HqHoLRdhOQA
https://youtu.be/G5m0vHeu2ro https://youtu.be/jvgjAbzofPc
https://youtu.be/QIekIOAGAZA https://youtu.be/FDC_KjqXwtc
Page16
超音波実験
https://youtu.be/PTEvlWAkTI0 https://youtu.be/PBa8kXKYwOo
https://youtu.be/FMfznK5HdII https://youtu.be/bYXtGFTWIiU
https://youtu.be/VWt6Wg_MgkA https://youtu.be/0Ok_VYXbTdI
Page17
＜＜超音波システム＞＞
超音波の音圧測定解析システム（オシロスコープ 100MHz タイプ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=17972
超音波の音圧測定解析システム「超音波テスターＮＡ」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16120
統計的な考え方を利用した超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
超音波技術：多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析
http://ultrasonic-labo.com/?p=15785
音圧測定解析に基づいた、超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15767
Page18
超音波測定解析の推奨システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
超音波計測装置（超音波テスター）を利用した測定事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1685
超音波発振・計測・解析システム（超音波テスター）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662
超音波の音圧測定解析データを公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=2387
超音波の非線形振動
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908
超音波＜測定・解析＞システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1000
Page19
超音波プローブの発振制御による振動評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15285
超音波システム（音圧測定解析、発振制御 10MHz タイプ）
http://ultrasonic-labo.com/wp-
content/uploads/a11b84107286cec4d7eb0b5e498d2636.pdf
超音波システム（音圧測定解析、発振制御 100MHz タイプ）
http://ultrasonic-labo.com/wp-
content/uploads/1b3c6538707aa2b25f8a161324b9421d.pdf
【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
メールアドレス info@ultrasonic-labo.com
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
以上