知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171255
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】制御システム、拡張演算装置、及び、空間システム
(51)【国際特許分類】
G06N 3/02 20060101AFI20241204BHJP
G06F 9/38 20180101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
G06N3/02
G06F9/38 370C
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023088229
(22)【出願日】2023-05-29
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岩堀 裕
【テーマコード（参考）】
5B013
【Ｆターム（参考）】
5B013DD03
(57)【要約】
【課題】推定モデルを用いる演算処理を効率化することができる制御システムを提供する。
【解決手段】制御システム２は、演算部１１を備える。演算部１１は、センサ２０から取得する空間の状態変化に基づき、推定モデル４１を用いてアクチュエータを制御するための演算処理を実行するように構成されている。演算部１１は、推定モデル４１を用いて演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置８０を利用可能である。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、演算処理のうち、一部を実行し、一部以外の残りを拡張演算装置８０に実行させる。
【選択図】図２
【解決手段】制御システム２は、演算部１１を備える。演算部１１は、センサ２０から取得する空間の状態変化に基づき、推定モデル４１を用いてアクチュエータを制御するための演算処理を実行するように構成されている。演算部１１は、推定モデル４１を用いて演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置８０を利用可能である。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、演算処理のうち、一部を実行し、一部以外の残りを拡張演算装置８０に実行させる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサから取得する空間の状態変化に基づき、推定モデルを用いてアクチュエータを制御するための演算処理を実行するように構成されている演算部
を備え、
前記演算部は、
前記推定モデルを用いて前記演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置を利用可能であり、
前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記演算処理のうち、一部を実行し、前記一部以外の残りを前記拡張演算装置に実行させる、
制御システム。
を備え、
前記演算部は、
前記推定モデルを用いて前記演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置を利用可能であり、
前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記演算処理のうち、一部を実行し、前記一部以外の残りを前記拡張演算装置に実行させる、
制御システム。
【請求項2】
前記センサから前記状態変化を取得可能であり、
前記推定モデルは、入力層、出力層、及び少なくとも１つの中間層を含むニューラルネットワークであり、
前記演算部は、前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記ニューラルネットワークのうち前記入力層から所定の中間層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記一部を実行する、
請求項１に記載の制御システム。
前記推定モデルは、入力層、出力層、及び少なくとも１つの中間層を含むニューラルネットワークであり、
前記演算部は、前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記ニューラルネットワークのうち前記入力層から所定の中間層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記一部を実行する、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項3】
請求項２に記載の制御システムから利用可能であって、
前記制御システムの前記演算部から利用可能である場合に、前記部分モデルを用いる前記演算処理の前記一部を実行せず、前記ニューラルネットワークのうち前記所定の中間層から前記出力層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記残りを実行する、
拡張演算装置。
前記制御システムの前記演算部から利用可能である場合に、前記部分モデルを用いる前記演算処理の前記一部を実行せず、前記ニューラルネットワークのうち前記所定の中間層から前記出力層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記残りを実行する、
拡張演算装置。
【請求項4】
前記センサから前記状態変化を取得可能であり、
前記センサは、前記状態変化として複数のフレームを含む動画を出力し、
前記演算処理は、前記動画に基づく演算処理であり、
前記演算部は、前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記動画を、前記演算処理の前記一部に用いる１以上のフレームと、前記演算処理の前記残りに用いる１以上のフレームと、に分割する、
請求項１に記載の制御システム。
前記センサは、前記状態変化として複数のフレームを含む動画を出力し、
前記演算処理は、前記動画に基づく演算処理であり、
前記演算部は、前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記動画を、前記演算処理の前記一部に用いる１以上のフレームと、前記演算処理の前記残りに用いる１以上のフレームと、に分割する、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項5】
前記演算部が、前記制御システムである第１制御システムと同じ構成を備える第２制御システムの前記拡張演算装置として動作可能であり、
前記演算部が前記第２制御システムの前記拡張演算装置として動作する場合に、前記演算部が動作する期間は、前記第１制御システムの前記演算部として前記演算処理を実行する第１期間と、前記第２制御システムの前記拡張演算装置として演算処理を実行する第２期間と、を含む、
請求項１に記載の制御システム。
前記演算部が前記第２制御システムの前記拡張演算装置として動作する場合に、前記演算部が動作する期間は、前記第１制御システムの前記演算部として前記演算処理を実行する第１期間と、前記第２制御システムの前記拡張演算装置として演算処理を実行する第２期間と、を含む、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項6】
前記アクチュエータと通信可能であり、
前記推定モデルは、入力層、出力層、及び少なくとも１つの中間層を含むニューラルネットワークであり、
前記演算部は、前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記ニューラルネットワークのうち所定の中間層から前記出力層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記一部を実行する、
請求項１に記載の制御システム。
前記推定モデルは、入力層、出力層、及び少なくとも１つの中間層を含むニューラルネットワークであり、
前記演算部は、前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記ニューラルネットワークのうち所定の中間層から前記出力層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記一部を実行する、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項7】
請求項６に記載の制御システムから利用可能であって、
前記制御システムの前記演算部から利用可能である場合に、前記部分モデルを用いる前記演算処理の前記一部を実行せず、前記ニューラルネットワークのうち前記入力層から前記所定の中間層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記残りを実行する、
拡張演算装置。
前記制御システムの前記演算部から利用可能である場合に、前記部分モデルを用いる前記演算処理の前記一部を実行せず、前記ニューラルネットワークのうち前記入力層から前記所定の中間層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記残りを実行する、
拡張演算装置。
【請求項8】
請求項１に記載の制御システムである、第１制御システム及び第２制御システムを備え、
前記第１制御システムの前記演算部は、
前記第２制御システムの前記演算部を前記拡張演算装置として利用可能であり、
前記第２制御システムの前記演算部を利用可能である場合に、前記第１制御システムの前記演算処理の前記一部を実行し、
前記第２制御システムの前記演算部は、前記第１制御システムの前記演算部から利用される場合に、前記第１制御システムの前記演算処理の前記残りを実行する、
空間システム。
前記第１制御システムの前記演算部は、
前記第２制御システムの前記演算部を前記拡張演算装置として利用可能であり、
前記第２制御システムの前記演算部を利用可能である場合に、前記第１制御システムの前記演算処理の前記一部を実行し、
前記第２制御システムの前記演算部は、前記第１制御システムの前記演算部から利用される場合に、前記第１制御システムの前記演算処理の前記残りを実行する、
空間システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は制御システム、拡張演算装置、及び、空間システムに関し、特に、空間制御を行う制御システム、拡張演算装置、及び、空間システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、推論モデル（推定モデル）を用いて推論を行う推論装置が開示されている。特許文献１の推論装置は、推論モデルを用いて、例えば、製品を撮像した画像データに基づき製品の欠陥の有無を推論する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２２／１９０９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、最近、推定モデルを用いる演算処理の効率化が求められている。
【0005】
本開示は、推定モデルを用いる演算処理を効率化することができる制御システム、拡張演算装置、及び、空間システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る制御システムは演算部を備える。前記演算部は、センサから取得する空間の状態変化に基づき、推定モデルを用いてアクチュエータを制御するための演算処理を実行するように構成されている。前記演算部は、前記推定モデルを用いて前記演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置を利用可能である。前記演算部は、前記拡張演算装置を利用可能である場合に、前記演算処理のうち、一部を実行し、前記一部以外の残りを前記拡張演算装置に実行させる。
【0007】
本開示の一態様に係る拡張演算装置は、前記制御システムから利用可能である。前記拡張演算装置は、前記制御システムの前記演算部から利用可能である場合に、前記部分モデルを用いる前記演算処理の前記一部を実行せず、前記ニューラルネットワークのうち前記所定の中間層から前記出力層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記残りを実行する。
【0008】
本開示の他の一態様に係る拡張演算装置は、前記制御システムから利用可能である。前記制御システムの前記演算部から利用可能である場合に、前記部分モデルを用いる前記演算処理の前記一部を実行せず、前記ニューラルネットワークのうち前記入力層から前記所定の中間層までの部分モデルを用いて前記演算処理の前記残りを実行する。
【0009】
本開示の一態様に係る空間システムは、第１制御システム及び第２制御システムを備える。前記第１制御システム及び第２制御システムは、前記制御システムである。前記第１制御システムの前記演算部は、前記第２制御システムの前記演算部を前記拡張演算装置として利用可能である。前記第１制御システムの前記演算部は、前記第２制御システムの前記演算部を利用可能である場合に、前記第１制御システムの前記演算処理の前記一部を実行する。前記第２制御システムの前記演算部は、前記第１制御システムの前記演算部から利用される場合に、前記第１制御システムの前記演算処理の前記残りを実行する。
【発明の効果】
【0010】
本開示の一態様に係る制御システム、拡張演算装置、及び、空間システムによれば、推定モデルを用いる演算処理を効率化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の態様に係る制御システム、拡張演算装置、及び、空間システムについて、図面を用いて説明する。
【0013】
（実施形態１）
（１）全体構成
図１に示すように、実施形態１に係る制御システム２は、空間システム１に用いられる。空間システム１は、制御システム２と、複数（図１では２つ）のアクチュエータ３０と、を含む。制御システム２は、図１及び図２に示すように、処理部１０と、１以上（図１及び図２では２つ）のセンサ２０と、を備える。制御システム２は、複数のセンサ２０が検知する空間ＡＲ１の状態変化に基づいて推定モデル４１（図２及び図４参照）を用いた演算処理を行う。制御システム２は、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ１に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。
（１）全体構成
図１に示すように、実施形態１に係る制御システム２は、空間システム１に用いられる。空間システム１は、制御システム２と、複数（図１では２つ）のアクチュエータ３０と、を含む。制御システム２は、図１及び図２に示すように、処理部１０と、１以上（図１及び図２では２つ）のセンサ２０と、を備える。制御システム２は、複数のセンサ２０が検知する空間ＡＲ１の状態変化に基づいて推定モデル４１（図２及び図４参照）を用いた演算処理を行う。制御システム２は、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ１に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。
【0014】
複数のアクチュエータ３０の各々は、空間ＡＲ１の状態に対して変化をもたらす挙動を示すデバイスである。本開示において、アクチュエータ３０とは、気流、音、明るさの変化などの空間ＡＲ１の状態変化を生じさせるデバイスを指し、機械的な運動を行うものに限られない。すなわち、アクチュエータ３０とは、制御システム２における演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ１の状態を変化させるデバイスを言う。
【0015】
複数のアクチュエータ３０の各々は、図３に示すように、空間ＡＲ１に対して働きかけを行う動作部３１と、通信部３２と、制御部３３と、を備える。複数のアクチュエータ３０の各々は、例えば、照明器具、空調機、スピーカ、表示装置等である。
【0016】
動作部３１は、例えば、照明、空調、気流、音声、画像の少なくとも１つを変化させる。具体的には、動作部３１は、例えば、照明器具の発光部、空調機の室内機、スピーカの発音部、表示装置の表示部、等である。動作部３１は、通信部３２を介して制御システム２から受信した制御指示に従って動作する。
【0017】
通信部３２は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮなど、制御システム２との通信を可能とする通信インターフェースである。
【0018】
制御部３３は、制御システム２から制御指示を受信すると、制御指示に基づく動作を行うよう動作部３１を制御する。
【0019】
【0020】
（２．１）センサ
複数のセンサ２０の各々は、空間ＡＲ１の状態変化を検知する。空間ＡＲ１の状態変化は、例えば、空間ＡＲ１内の人数、人の活動、室温、明るさなどの変化を言う。複数のセンサ２０は、例えば、空間ＡＲ１から取得される画像、空間ＡＲ１から取得される音声など、空間ＡＲ１内の人の活動を示す情報を取得する。又は、複数のセンサ２０は、室温、明るさなどの、空間ＡＲ１内の状態を示す情報を取得する。
複数のセンサ２０の各々は、空間ＡＲ１の状態変化を検知する。空間ＡＲ１の状態変化は、例えば、空間ＡＲ１内の人数、人の活動、室温、明るさなどの変化を言う。複数のセンサ２０は、例えば、空間ＡＲ１から取得される画像、空間ＡＲ１から取得される音声など、空間ＡＲ１内の人の活動を示す情報を取得する。又は、複数のセンサ２０は、室温、明るさなどの、空間ＡＲ１内の状態を示す情報を取得する。
【0021】
センサ２０は、例えば、カメラ、マイク、明るさセンサ、温度センサ等の状態検知デバイスである。
【0022】
（２．２）処理部
処理部１０は、センサ２０から空間ＡＲ１の状態を示す信号を受信し、受信した信号に基づいて推定モデル４１（図４参照）を用いた演算処理を行う。処理部１０は、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ１に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。例えば、処理部１０は、センサ２０から空間ＡＲ１の画像を示す信号に基づいて、空間ＡＲ１への人数を推測し、空間ＡＲ１内の人数に合わせて空調機であるアクチュエータ３０を制御する。
処理部１０は、センサ２０から空間ＡＲ１の状態を示す信号を受信し、受信した信号に基づいて推定モデル４１（図４参照）を用いた演算処理を行う。処理部１０は、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ１に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。例えば、処理部１０は、センサ２０から空間ＡＲ１の画像を示す信号に基づいて、空間ＡＲ１への人数を推測し、空間ＡＲ１内の人数に合わせて空調機であるアクチュエータ３０を制御する。
【0023】
処理部１０は、図２に示すように、演算部１１と、記憶部１２と、通信部１３と、制御部１４と、を備える。
【0024】
演算部１１は、センサ２０から受信する信号に基づいて推定モデル４１を用いた演算処理を実行するように構成されている。演算処理の結果は、アクチュエータ３０を制御するために用いられる。演算処理の内容は、例えば、人の粗密、人の移動、環境データ、及び、エネルギー消費のうち少なくとも１つに関する。また、推定モデル４１を用いた演算処理は、人の感情、人の活性度、人の体感温度、及び、異常推論のうち少なくとも１つに関する演算処理である。例えば、センサ２０が空間ＡＲ１の状態として画像を出力する場合、演算処理は、分類（classification）、検出（detection）、セマンティックセグメンテーション、インスタンスのうち１つ以上を含む。
【0025】
【0026】
より詳細には、演算部１１は、図２に示すように、演算処理に必要な信号をセンサ２０から取得し、演算処理に使用する推定モデル４１を記憶部１２から取得する。そして、演算部１１は、推定モデル４１の入力層５０にセンサ２０から取得した信号を入力し、出力層７０の出力データを算出する。
【0027】
演算部１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）など、演算処理のためのハードウェアを含む。
【0028】
演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である。より詳細には、演算部１１は、拡張演算装置８０と接続可能に構成されている。ここで、拡張演算装置８０とは、制御システム２と接続可能であって、推定モデル４１を用いた演算処理を実行する機能を有する装置を言う。拡張演算装置８０は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣなど、演算処理のためのハードウェアを含む。ここで、演算部１１が拡張演算装置８０を利用可能であるとは、演算部１１が拡張演算装置８０に演算処理の一部を実行させ、その結果を取得することが可能な状態を言う。
【0029】
演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能であるときは、演算処理の一部を実行し、拡張演算装置８０に演算処理の残りを実行させる。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能であるときは、拡張演算装置８０に実行させる演算処理の残りについては実行しない。
【0030】
演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能でないときは、センサ２０から受信する信号に基づいて推定モデル４１を用いた演算処理を行う。一方、演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能であるときは、推定モデル４１の一部である部分モデル４３を用いて、センサ２０から受信する信号に基づく演算処理の一部を行う。部分モデル４３は、推定モデル４１のうち、入力層５０から所定の中間層６２までの部分である。拡張演算装置８０は、推定モデル４１の一部である部分モデル４２を用いて、演算処理の残りを行う。部分モデル４２は、推定モデル４１のうち、所定の中間層６２から出力層７０までの部分である。
【0031】
記憶部１２は、推定モデル４１、及び、推定モデル４１の一部である部分モデル４２及び４３を記憶している記憶媒体である。
【0032】
通信部１３は、アクチュエータ３０、及び、他の制御システム２との通信を可能とする通信インターフェースである。通信部１３は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢＬＥ、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮなどのインターフェースである。
【0033】
制御部１４は、センサ２０から、空間ＡＲ１の状態を示す信号を取得する。制御部１４は、センサ２０から受信する信号に基づいて推定モデル４１を用いた演算処理を演算部１１に行わせる。また、制御部１４は、演算部１１の演算結果に基づいて、アクチュエータ３０に指示を送信する。
【0034】
処理部１０及び拡張演算装置８０は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における処理部１０としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。
【0035】
また、処理部１０及び拡張演算装置８０における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは処理部１０に必須の構成ではなく、処理部１０の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。例えば、センサ２０は、処理部１０とは異なる筐体に設けられてもよい。
【0036】
（３）動作
図５は、実施形態１に係る制御システム２における、センサ２０による空間ＡＲ１の状態変化検知に基づく一連の動作を示すフローチャートである。
図５は、実施形態１に係る制御システム２における、センサ２０による空間ＡＲ１の状態変化検知に基づく一連の動作を示すフローチャートである。
【0037】
制御システム２の制御部１４は、演算部１１が拡張演算装置８０を利用可能であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【0038】
演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、センサ２０による空間ＡＲ１の状態変化検知に基づく演算処理の一部を実行する（ステップＳ１２）。より詳細には、演算部１１は、推定モデル４１を用いる演算処理の一部である、部分モデル４３を用いる演算処理を実行する。演算部１１は、推定モデル４１の入力層５０に相当する部分モデル４３の入力層に、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化を入力する。そして、演算部１１は、推定モデル４１の中間層６２に相当する部分モデル４３の出力層から出力されるデータとして、中間データを算出する。
【0039】
演算部１１は、次に、拡張演算装置８０に、演算処理の残りを委任する（ステップＳ１３）。より詳細には、演算部１１は、部分モデル４３の出力である中間データと、部分モデル４２とを出力する。拡張演算装置８０は、推定モデル４１の中間層６２に相当する部分モデル４２の入力層に、中間データを入力する。そして、拡張演算装置８０は、推定モデル４１の出力層７０に相当する部分モデル４２の出力層から出力されるデータとして、出力データを算出する。演算部１１は、推定モデル４１を用いた演算結果として、拡張演算装置８０から出力データを取得する。
【0040】
次に、制御部１４は、出力データに基づいてアクチュエータ３０を制御する（ステップＳ１４）。制御部１４は、出力データとして推定される空間ＡＲ１の状態に基づいて、アクチュエータ３０を制御する。例えば、制御部１４は、空間ＡＲ１にいる人の体感温度が上昇していることが推定されると、空調機であるアクチュエータ３０に設定温度を下げるよう指示する。また、例えば、制御部１４は、空間ＡＲ１にいる人の活性度が低下していることが推定されると、表示装置であるアクチュエータ３０に画像を表示するように指示する。
【0041】
一方、演算部１１が拡張演算装置８０を利用可能でない場合（ステップＳ１１でＮｏ）、演算部１１は、センサ２０による空間ＡＲ１の状態変化に基づく演算処理の全てを実行する（ステップＳ１５）。演算部１１は、推定モデル４１の入力層５０に、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化を入力する。そして、演算部１１は、推定モデル４１の出力層７０から出力されるデータとして、出力データを算出する。続く処理は、上述のステップＳ１４の通りである。
【0042】
（４）効果
実施形態１に係る制御システム２は、演算部１１を備える。演算部１１は、センサ２０から取得する空間ＡＲ１の状態変化に基づき、推定モデル４１を用いてアクチュエータ３０を制御するための演算処理を実行するように構成されている。演算部１１は、推定モデル４１を用いて演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置８０を利用可能である。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、演算処理の一部を実行し、残りを拡張演算装置８０に実行させる。これにより、演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、演算処理を演算部１１と拡張演算装置８０とで分担することができる。したがって、制御システム２の演算リソースを効率的に使用することができる。
実施形態１に係る制御システム２は、演算部１１を備える。演算部１１は、センサ２０から取得する空間ＡＲ１の状態変化に基づき、推定モデル４１を用いてアクチュエータ３０を制御するための演算処理を実行するように構成されている。演算部１１は、推定モデル４１を用いて演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置８０を利用可能である。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、演算処理の一部を実行し、残りを拡張演算装置８０に実行させる。これにより、演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、演算処理を演算部１１と拡張演算装置８０とで分担することができる。したがって、制御システム２の演算リソースを効率的に使用することができる。
【0043】
また、実施形態１に係る制御システム２は、センサ２０から状態変化を取得可能である。推定モデル４１は、入力層５０、出力層７０、及び中間層６０を含むニューラルネットワークである。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、ニューラルネットワークのうち入力層５０から所定の中間層６２までの部分モデル４３を用いて演算処理の一部を行う。これにより、演算部１１と拡張演算装置８０とは、演算結果に影響が出ないように演算処理を分担することが可能となる。また、演算部１１は、センサ２０から取得する空間の状態変化に基づく演算処理を行うため、演算部１１が速やかに演算処理を開始することが可能となる。また、演算部１１は、センサ２０から取得する空間の状態変化に基づく演算処理の結果を拡張演算装置８０に出力して演算処理の残りを拡張演算装置８０に行わせる。したがって、制御システム２と拡張演算装置８０との間のデータの転送量を削減することができる。
【0044】
また、実施形態１に係る拡張演算装置８０は、制御システム２から利用可能である。拡張演算装置８０は、制御システム２の演算部１１から利用可能である場合に、部分モデル４３を用いる演算処理の一部を実行せず、ニューラルネットワーク４１のうち所定の中間層６２から出力層７０までの部分モデル４２を用いる演算処理の残りを行う。これにより、拡張演算装置８０は、制御システム２の演算部１１による演算結果に基づき部分モデル４２を用いる演算処理を行うことで、推定モデル４１を用いる演算処理の最終結果を算出できる。したがって、制御システム２と拡張演算装置８０との間のデータの転送量を削減することができるとともに、制御システム２及び拡張演算装置８０による演算処理を効率化することが可能となる。
【0045】
（実施形態２）
（１）構成
実施形態２に係る制御システム２は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化を示すデータを２つの部分データに分割する。演算部１１は、２つの部分データのうち一方に基づき推定モデル４１を用いた演算を行い、拡張演算装置８０は、２つの部分データのうち他方に基づき推定モデル４１を用いた演算を行う。
（１）構成
実施形態２に係る制御システム２は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化を示すデータを２つの部分データに分割する。演算部１１は、２つの部分データのうち一方に基づき推定モデル４１を用いた演算を行い、拡張演算装置８０は、２つの部分データのうち他方に基づき推定モデル４１を用いた演算を行う。
【0046】
実施形態２に係る制御システム２では、センサ２０は動画カメラである。センサ２０は、空間ＡＲ１の状態変化として、空間ＡＲ１を撮像した、複数のフレームを含む動画を出力する。
【0047】
演算部１１は、センサ２０から取得する動画データに基づき、推定モデル４１を用いた演算を行う。演算部１１は、センサ２０から取得する複数のフレームを含む動画データを、１以上のフレームを含む第１部分データと、１以上のフレームを含む第２部分データと、に分割する。より詳細には、演算部１１は、動画データを、複数のフレームのうちの一部である１以上のフレームを含む第１部分データと、複数のフレームのうちの残りである１以上のフレームを含む第２部分データに分割する。例えば、第１部分データは動画データのうち奇数番目のフレームを含み、第２部分データは動画データのうち偶数番目のフレームを含む。
【0048】
演算部１１は、動画データに基づく推定モデル４１を用いる演算処理のうち、第１部分データに基づき推定モデル４１を用いる一部を行う。また、演算部１１は、動画データに基づく推定モデル４１を用いる演算処理のうち、第２部分データに基づき推定モデル４１を用いる残りを、拡張演算装置８０に行わせる。すなわち、演算部１１は、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化に基づく演算処理のうち、第１部分データに基づく一部を実行する。また、拡張演算装置８０は、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化に基づく演算処理のうち、第２部分データに基づく残りを実行する。演算部１１は、演算部１１自身が行う第１部分データに基づく演算処理の一部の結果と、拡張演算装置８０が行う第２部分データに基づく演算処理の残りの結果と、に基づいて、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化に基づく演算処理の結果を生成する。
【0049】
（２）効果
実施形態２に係る制御システム２は、センサ２０から状態変化を取得可能である。センサ２０は、状態変化として複数のフレームを含む動画を出力する。演算処理は、動画に基づく演算処理である。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、動画を、演算処理の一部に用いる１以上のフレームと、演算処理の残りに用いる１以上のフレームとに分割する。これにより、演算部１１と拡張演算装置８０とは、演算結果に影響が出ないように演算処理を分担することが可能となる。また、演算部１１が行う演算処理と拡張演算装置８０が行う演算処理とは、互いに依存関係を有していない。したがって、制御システム２及び拡張演算装置８０は、演算処理の一部及び残りを並列処理で行うことができるため、演算処理を効率的に行うことができる。
実施形態２に係る制御システム２は、センサ２０から状態変化を取得可能である。センサ２０は、状態変化として複数のフレームを含む動画を出力する。演算処理は、動画に基づく演算処理である。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、動画を、演算処理の一部に用いる１以上のフレームと、演算処理の残りに用いる１以上のフレームとに分割する。これにより、演算部１１と拡張演算装置８０とは、演算結果に影響が出ないように演算処理を分担することが可能となる。また、演算部１１が行う演算処理と拡張演算装置８０が行う演算処理とは、互いに依存関係を有していない。したがって、制御システム２及び拡張演算装置８０は、演算処理の一部及び残りを並列処理で行うことができるため、演算処理を効率的に行うことができる。
【0050】
（実施形態３）
（１）構成
実施形態３では、図６に示すように、空間システム１が複数の制御システム２を含む。空間システム１は、制御システム２ａ及び２ｂを含む。制御システム２ａは、複数のセンサ２０が検知する空間ＡＲ１の状態変化に基づいて推定モデル４１を用いた演算処理を行う。制御システム２ａは、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ１に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。制御システム２ｂは、複数のセンサ２０が検知する空間ＡＲ２の状態変化に基づいて推定モデル４１（図２参照）を用いた演算処理を行う。制御システム２ｂは、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ２に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。
（１）構成
実施形態３では、図６に示すように、空間システム１が複数の制御システム２を含む。空間システム１は、制御システム２ａ及び２ｂを含む。制御システム２ａは、複数のセンサ２０が検知する空間ＡＲ１の状態変化に基づいて推定モデル４１を用いた演算処理を行う。制御システム２ａは、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ１に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。制御システム２ｂは、複数のセンサ２０が検知する空間ＡＲ２の状態変化に基づいて推定モデル４１（図２参照）を用いた演算処理を行う。制御システム２ｂは、演算処理の結果に基づいて、空間ＡＲ２に設けられている複数のアクチュエータ３０を制御する。
【0051】
制御システム２は、他の制御システム２に対して拡張演算装置８０として機能する。以下、制御システム２ｂが制御システム２ａに対して拡張演算装置８０として機能する場合について説明する。制御システム２ｂは、制御システム２ａと同じ構成を備える。ここで、制御システム２ｂが制御システム２ａと同じ構成を備えるとは、制御システム２ｂの演算部１１が複数のセンサ２０が検知する空間ＡＲ２の状態変化に基づいて推定モデル４１を用いた演算処理を行うことを言う。
【0052】
制御システム２ｂの制御部１４は、演算部１１の処理余裕度が大きい場合に、通信部１３から制御システム２ａに対して、制御システム２ｂが拡張演算装置８０として動作可能であることを通知する。演算部１１の処理余裕度とは、演算部１１の演算能力にどの程度の余裕があるか示すパラメータである。より詳細には、演算部１１の処理余裕度とは、演算部１１において、単位時間当たりの演算を行っていない時間の割合である。
【0053】
制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂより拡張演算装置８０として動作可能である旨の通知を受けると、制御システム２ｂを拡張演算装置８０として使用する。制御システム２ａの演算部１１は、センサ２０による空間ＡＲ１の状態変化検知に基づく演算処理の一部を実行する。より詳細には、制御システム２ａの演算部１１は、推定モデル４１を用いる演算処理のうち、部分モデル４３を用いる演算処理を実行する。制御システム２ａの演算部１１は、推定モデル４１の入力層５０に相当する部分モデル４３の入力層に、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化を入力する。そして、制御システム２ａの演算部１１は、推定モデル４１の中間層６２に相当する部分モデル４３の出力層から出力されるデータとして、中間データを算出する。
【0054】
制御システム２ａの演算部１１は、拡張演算装置８０である制御システム２ｂに、演算処理の残りを委任する。より詳細には、制御システム２ａの演算部１１は、部分モデル４３の出力である中間データと、部分モデル４２とを、制御システム２ｂに出力する。
【0055】
制御システム２ｂの演算部１１は、中間データと、部分モデル４２とを用いて、空間ＡＲ１の状態変化検知に基づく演算処理の残りを実行する。このとき、制御システム２ｂの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１としての動作と、制御システム２ａの拡張演算装置８０としての動作とを、時分割で行う。言い換えると、制御システム２ｂの演算部１１が動作する時間は、制御システム２ｂの演算部１１として演算処理を行う期間と、制御システム２ａの拡張演算装置８０として演算処理を行う期間と、を含む。例えば、制御システム２ｂの演算部１１の処理余裕度が６０％である場合、制御システム２ｂの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１として動作する時間と、制御システム２ａの拡張演算装置８０として動作する時間とを、４：６とする。これにより、制御システム２ｂの演算部１１では、制御システム２ｂの演算部１１としての演算処理を行ったうえで、空いた時間を用いて制御システム２ａの演算部１１の演算を肩代わりすることができる。したがって、制御システム２ａ及び２ｂ全体で、演算効率を向上させることが出来る。
【0056】
制御システム２ｂの演算部１１は、推定モデル４１の中間層６２に相当する部分モデル４２の入力層に、制御システム２ａから受信した中間データを入力する。そして、制御システム２ｂの演算部１１は、推定モデル４１の出力層７０に相当する部分モデル４２の出力層から出力されるデータとして、出力データを算出する。制御システム２ａの演算部１１は、推定モデル４１を用いた演算結果として、制御システム２ｂの演算部１１から出力データを取得する。
【0057】
なお、制御システム２ｂの演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である。制御システム２ｂの拡張演算装置８０は、制御システム２ａであってもよいし、実施形態１に係る拡張演算装置８０であってもよい。
【0058】
（２）効果
実施形態３の制御システム２（２ｂ）は、制御システム２（２ｂ）と同じ構成を備える制御システム２（２ａ）の拡張演算装置８０として動作可能である。制御システム２ｂが制御システム２ａの拡張演算装置８０として動作する場合に、制御システム２ｂの演算部１１が動作する期間は、制御システム２ｂの演算部１１として演算処理を行う期間と、制御システム２ａの拡張演算装置８０として演算処理を行う期間と、を含む。これにより、複数の制御システム２の間で、演算処理を互いに肩代わり可能となるため、演算処理を効率化することができる。
実施形態３の制御システム２（２ｂ）は、制御システム２（２ｂ）と同じ構成を備える制御システム２（２ａ）の拡張演算装置８０として動作可能である。制御システム２ｂが制御システム２ａの拡張演算装置８０として動作する場合に、制御システム２ｂの演算部１１が動作する期間は、制御システム２ｂの演算部１１として演算処理を行う期間と、制御システム２ａの拡張演算装置８０として演算処理を行う期間と、を含む。これにより、複数の制御システム２の間で、演算処理を互いに肩代わり可能となるため、演算処理を効率化することができる。
【0059】
実施形態３の空間システム１は、制御システム２ａ及び制御システム２ｂを備える。制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１を拡張演算装置８０として利用可能である。制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１を利用可能である場合に、制御システム２ａの演算処理の一部を実行する。制御システム２ｂの演算部１１は、制御システム２ａの演算部１１から利用される場合に、制御システム２ａの演算処理の残りを実行する。これにより、空間システム１に含まれる複数の制御システム２の間で、演算処理を互いに肩代わり可能となるため、演算処理を効率化することができる。
【0060】
（実施形態４）
（１）構成
実施形態４に係る制御システム２は、アクチュエータ３０と通信可能である。制御システム２の演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合、推定モデル４１を用いる演算処理のうち、所定の中間層６２から出力層７０までの部分モデル４２を用いる一部を実行する。拡張演算装置８０は、推定モデル４１を用いる演算処理のうち、入力層５０から所定の中間層６２までの部分モデル４３を用いる残りを実行する。
（１）構成
実施形態４に係る制御システム２は、アクチュエータ３０と通信可能である。制御システム２の演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合、推定モデル４１を用いる演算処理のうち、所定の中間層６２から出力層７０までの部分モデル４２を用いる一部を実行する。拡張演算装置８０は、推定モデル４１を用いる演算処理のうち、入力層５０から所定の中間層６２までの部分モデル４３を用いる残りを実行する。
【0061】
演算部１１は、自身が演算処理の一部を実施する前に、拡張演算装置８０に、演算処理の残りを委任する。より詳細には、演算部１１は、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化と、部分モデル４３とを出力する。拡張演算装置８０は、推定モデル４１の入力層５０に相当する部分モデル４３の入力層に、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化を入力する。そして、拡張演算装置８０は、推定モデル４１の中間層６２に相当する部分モデル４３の出力層から出力されるデータとして、中間データを算出する。
【0062】
演算部１１は、次に、演算処理の一部を実行する。より詳細には、演算部１１は、拡張演算装置８０が行った演算処理の残りの結果である中間データを取得し、推定モデル４１の中間層６２に相当する部分モデル４２の入力層に、中間データを入力する。そして、演算部１１は、推定モデル４１の出力層７０に相当する部分モデル４２の出力層から出力されるデータとして、出力データを算出する。
【0063】
制御システム２の制御部１４は、演算部１１による演算処理の結果に基づきアクチュエータ３０を制御する。
【0064】
（２）効果
実施形態４に係る制御システム２では、アクチュエータ３０と通信可能である。推定モデル４１は、入力層５０、出力層７０、及び中間層６０を含むニューラルネットワークである。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、ニューラルネットワークのうち所定の中間層６２から出力層７０までの部分モデル４２を用いて、演算処理の一部を実行する。これにより、演算部１１が拡張演算装置８０を利用可能か否かに関わらず、推定モデル４１を用いる演算処理の演算結果を演算部１１自身が算出する。したがって、制御システム２では、推定モデル４１を用いる演算処理の結果に基づき制御部１４がアクチュエータ３０を制御する際に、拡張演算装置８０から制御システム２への演算処理の結果の転送が必要ない。
実施形態４に係る制御システム２では、アクチュエータ３０と通信可能である。推定モデル４１は、入力層５０、出力層７０、及び中間層６０を含むニューラルネットワークである。演算部１１は、拡張演算装置８０を利用可能である場合に、ニューラルネットワークのうち所定の中間層６２から出力層７０までの部分モデル４２を用いて、演算処理の一部を実行する。これにより、演算部１１が拡張演算装置８０を利用可能か否かに関わらず、推定モデル４１を用いる演算処理の演算結果を演算部１１自身が算出する。したがって、制御システム２では、推定モデル４１を用いる演算処理の結果に基づき制御部１４がアクチュエータ３０を制御する際に、拡張演算装置８０から制御システム２への演算処理の結果の転送が必要ない。
【0065】
また、実施形態４に係る拡張演算装置８０は、制御システム２から利用可能である。拡張演算装置８０は、制御システム２の演算部１１から利用可能である場合に、部分モデル４２を用いる演算を行わず、ニューラルネットワークのうち入力層５０から所定の中間層６２までの部分モデル４３を用いて演算を行う。これにより、拡張演算装置８０は、部分モデル４３を用いる演算処理を行うことで、演算部１１に出力すべき中間データを算出できる。したがって、制御システム２と拡張演算装置８０との間のデータの転送量を削減することができるとともに、制御システム２及び拡張演算装置８０による演算処理を効率化することが可能となる。
【0066】
（変形例）
（１）構成
実施形態４の変形例では、実施形態３と同様、空間システム１が複数の制御システム２を含む。制御システム２は、他の制御システム２に対して拡張演算装置８０として機能する。以下、制御システム２ｂが制御システム２ａに対して拡張演算装置８０として機能する場合について説明する。
（１）構成
実施形態４の変形例では、実施形態３と同様、空間システム１が複数の制御システム２を含む。制御システム２は、他の制御システム２に対して拡張演算装置８０として機能する。以下、制御システム２ｂが制御システム２ａに対して拡張演算装置８０として機能する場合について説明する。
【0067】
制御システム２ｂの制御部１４は、演算部１１の処理余裕度が大きい場合に、通信部１３から制御システム２ａに対して、拡張演算装置８０として動作可能であることを通知する。
【0068】
制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂより拡張演算装置８０として動作可能である旨の通知を受けると、制御システム２ｂを拡張演算装置８０として使用する。制御システム２ａの演算部１１は、センサ２０による空間ＡＲ１の状態変化検知に基づく演算処理の一部を実行する。より詳細には、演算部１１は、推定モデル４１を用いる演算処理のうち、部分モデル４３を用いる演算処理を拡張演算装置８０として動作する制御システム２ｂに実行させる。制御システム２ｂの演算部１１は、推定モデル４１の入力層５０に相当する部分モデル４３の入力層に、センサ２０から取得した空間ＡＲ１の状態変化を入力する。そして、制御システム２ｂの演算部１１は、推定モデル４１の中間層６２に相当する部分モデル４３の出力層から出力されるデータとして、中間データを算出する。
【0069】
制御システム２ａの演算部１１は中間データと、部分モデル４２とを用いて、演算処理の残りの部分を実行する。
【0070】
（２）効果
実施形態４の変形例の空間システム１は、制御システム２ａ及び制御システム２ｂを備える。制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１を拡張演算装置８０として利用可能である。制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１を利用可能である場合に、制御システム２ａの演算処理の一部を実行する。制御システム２ｂの演算部１１は、制御システム２ａの演算部１１から利用される場合に、制御システム２ａの演算処理の残りを実行する。これにより、空間システム１に含まれる複数の制御システム２の間で、演算処理を互いに肩代わり可能となるため、演算処理を効率化することができる。
実施形態４の変形例の空間システム１は、制御システム２ａ及び制御システム２ｂを備える。制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１を拡張演算装置８０として利用可能である。制御システム２ａの演算部１１は、制御システム２ｂの演算部１１を利用可能である場合に、制御システム２ａの演算処理の一部を実行する。制御システム２ｂの演算部１１は、制御システム２ａの演算部１１から利用される場合に、制御システム２ａの演算処理の残りを実行する。これにより、空間システム１に含まれる複数の制御システム２の間で、演算処理を互いに肩代わり可能となるため、演算処理を効率化することができる。
【0071】
（実施形態に係るその他の変形例）
（１）実施形態１～４及び変形例では、制御システム２は２つのセンサ２０を備えるが、センサ２０は１つでもよいし３以上でもよい。また、制御システム２はセンサ２０を備えておらず、センサ２０と通信可能に構成されていてもよい。
（１）実施形態１～４及び変形例では、制御システム２は２つのセンサ２０を備えるが、センサ２０は１つでもよいし３以上でもよい。また、制御システム２はセンサ２０を備えておらず、センサ２０と通信可能に構成されていてもよい。
【0072】
（２）実施形態１～４及び変形例では、制御システム２は演算処理の一部を拡張演算装置８０に委任するが、制御システム２は、演算処理を３以上に分割し、そのうち２以上を、２以上の拡張演算装置８０に委任してもよい。
【0073】
（３）実施形態３及び実施形態４の変形例では、拡張演算装置８０として動作可能な制御システム２はセンサ２０を備えるが、拡張演算装置８０として動作可能な制御システム２はセンサ２０を備えていないとしてもよい。また、実施形態４に係る制御システム２はセンサ２０を備えるが、センサ２０を備えていないとしてもよい。
【0074】
（４）実施形態３及び実施形態４の変形例では、推定モデル４１を所定の中間層６２で分割するが、推定モデル４１の中間層６０は３以上の中間層を有していてもよい。また、所定の中間層は、中間層６１でもよいし、中間層６０が３以上の中間層を含む場合には、そのうちの任意の１つでもよい。
【0075】
（態様）
第１の態様に係る制御システム（２）は、演算部（１１）を備える。演算部（１１）は、センサ（２０）から取得する空間（ＡＲ１）の状態変化に基づき、推定モデル（４１）を用いてアクチュエータ（３０）を制御するための演算処理を実行するように構成されている。演算部（１１）は、推定モデル（４１）を用いて演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置（８０）を利用可能である。演算部（１１）は、拡張演算装置（８０）を利用可能である場合に、演算処理のうち、一部を実行し、一部以外の残りを拡張演算装置（８０）に実行させる。
第１の態様に係る制御システム（２）は、演算部（１１）を備える。演算部（１１）は、センサ（２０）から取得する空間（ＡＲ１）の状態変化に基づき、推定モデル（４１）を用いてアクチュエータ（３０）を制御するための演算処理を実行するように構成されている。演算部（１１）は、推定モデル（４１）を用いて演算処理を実行するように構成されている拡張演算装置（８０）を利用可能である。演算部（１１）は、拡張演算装置（８０）を利用可能である場合に、演算処理のうち、一部を実行し、一部以外の残りを拡張演算装置（８０）に実行させる。
【0076】
上記態様に係る制御システム（２）によれば、演算部（１１）は、拡張演算装置（８０）を利用可能である場合に、演算処理を演算部（１１）と拡張演算装置（８０）とで分担することができる。したがって、制御システム（２）の演算リソースを効率的に使用することができる。
【0077】
第２の態様に係る制御システム（２）は、第１の態様において、センサ（２０）から状態変化を取得可能である。推定モデル（４１）は、入力層（５０）、出力層（７０）、及び少なくとも１つの中間層（６２）を含むニューラルネットワークである。演算部（１１）は、拡張演算装置（８０）を利用可能である場合に、ニューラルネットワークのうち入力層（５０）から所定の中間層（６２）までの部分モデル（４３）を用いて演算処理の一部を実行する。
【0078】
上記態様に係る制御システム（２）によれば、演算部（１１）と拡張演算装置（８０）とは、演算結果に影響が出ないように演算処理を分担することが可能となる。また、演算部（１１）は、センサ（２０）から取得する空間の状態変化に基づく演算処理を行うため、演算部（１１）が速やかに演算処理を開始することが可能となる。また、演算部（１１）は、センサ（２０）から取得する空間の状態変化に基づく演算処理の結果を拡張演算装置（８０）に出力して演算処理の続きを拡張演算装置（８０）に行わせる。したがって、制御システム（２）と拡張演算装置（８０）との間のデータの転送量を削減することができる。
【0079】
第３の態様に係る拡張演算装置（８０）は、第２の態様に係る制御システム（２）から利用可能である。拡張演算装置（８０）は、制御システム（２）の演算部（１１）から利用安濃である場合に、部分モデル（４３）を用いる演算処理の一部を実行せず、ニューラルネットワークのうち所定の中間層（６２）から出力層（７０）までの部分モデル（４２）を用いる演算処理の残りを実行する。
【0080】
上記態様に係る拡張演算装置（８０）によれば、制御システム（２）の演算部（１１）による演算結果に基づき部分モデル（４２）を用いる演算処理を行うことで、推定モデル（４１）を用いる演算処理の最終結果を算出できる。したがって、制御システム（２）と拡張演算装置（８０）との間のデータの転送量を削減することができるとともに、制御システム（２）及び拡張演算装置（８０）による演算処理を効率化することが可能となる。
【0081】
第４の態様に係る制御システム（２）は、第１の態様において、センサから状態変化を取得可能である。センサ（２０）は、状態変化として複数のフレームを含む動画を出力する。演算処理は、動画に基づく演算処理である。演算部（１１）は、拡張演算装置（８０）を利用可能である場合に、動画を、演算処理の一部に用いる１以上のフレームと、演算処理の残りに用いる１以上のフレームとに分割する。
【0082】
上記態様に係る制御システム（２）によれば、演算部（１１）と拡張演算装置（８０）とは、演算結果に影響が出ないように演算処理を分担することが可能となる。また、演算部（１１）が行う演算処理の一部と拡張演算装置（８０）が行う演算処理の残りとは、互いに依存関係を有していない。したがって、制御システム（２）及び拡張演算装置（８０）は、演算処理の一部及び残りを並列処理で行うことができるため、演算処理を効率的に行うことができる。
【0083】
第５の態様に係る制御システム（２）は、第１、第２又は第４の態様において、演算部（１１）が、制御システム（２）である第１制御システム（２ｂ）と同じ構成を備える制御システム（２ａ）の拡張演算装置（８０）として動作可能である。制御システム（２ｂ）の演算部（１１）が第２制御システム（２ａ）の拡張演算装置（８０）として動作する場合に、演算部（１１）が動作する期間は、第１制御システム（２ｂ）の演算部（１１）として演算処理を行う第１期間と、第２制御システム（２ａ）の拡張演算装置（８０）として演算処理を行う第２期間と、を含む。
【0084】
上記態様に係る制御システム（２）によれば、複数の制御システム（２）の間で、演算処理を互いに肩代わり可能となるため、演算処理を効率化することができる。
【0085】
第６の態様に係る制御システム（２）は、第１の態様において、アクチュエータ（３０）と通信可能である。推定モデル（４１）は、入力層（５０）、出力層（７０）、及び少なくとも１つの中間層（６２）を含む。演算部（１１）は、拡張演算装置（８０）を利用可能である場合に、ニューラルネットワークのうち所定の中間層（６２）から出力層（７０）までの部分モデルを用いて演算処理の一部を実行する。
【0086】
上記態様に係る制御システム（２）によれば、推定モデル（４１）を用いる演算処理の結果に基づきアクチュエータ（３０）を制御する際に、拡張演算装置（８０）から制御システム（２）への演算処理の結果の転送が必要ない。
【0087】
第７の態様に係る拡張演算装置（８０）は、第６の態様に係る制御システム（２）から利用可能である。拡張演算装置（８０）は、制御システム（２）の演算部（１１）から利用可能である場合に、部分モデル（４２）を用いる演算処理の一部を実行せず、ニューラルネットワークのうち入力層（５０）から所定の中間層（６２）までの部分モデル（４３）を用いて演算処理の残りを実行する。
【0088】
上記態様に係る拡張演算装置（８０）によれば、拡張演算装置（８０）は、部分モデル（４３）を用いる演算処理を行うことで、演算部（１１）に出力すべき中間データを算出できる。したがって、制御システム（２）と拡張演算装置（８０）との間のデータの転送量を削減することができるとともに、制御システム（２）及び拡張演算装置（８０）による演算処理を効率化することが可能となる。
【0089】
第８の態様に係る空間システム（１）は、第１制御システム（２ａ）及び第２制御システム（２ｂ）を含む。第１制御システム（２ａ）の演算部（１１）は、第２制御システム（２ｂ）の演算部（１１）を拡張演算装置（８０）として利用可能である。第１制御システム（２ａ）の演算部（１１）は、第２制御システム（２ｂ）の演算部（１１）を利用可能である場合に、第１制御システム（２ａ）の演算処理の一部を実行する。第２制御システム（２ｂ）の演算部（１１）は、第１制御システム（２ａ）の演算部（１１）から利用される場合に、第１制御システム（２ａ）の演算処理の残りを実行する。
【0090】
上記態様に係る空間システム（１）によれば、複数の制御システム（２）の間で、演算処理を互いに肩代わり可能となるため、演算処理を効率化することができる。
【符号の説明】
【0091】
１ 空間システム
２ 制御システム
２ａ 第２制御システム、第１制御システム
２ｂ 第１制御システム、第２制御システム
１１ 演算部
２０ センサ
３０ アクチュエータ
４１ 推定モデル
４２ 部分モデル
４３ 部分モデル
５０ 入力層
６２ 中間層
７０ 出力層
８０ 拡張演算装置
ＡＲ１ 空間
２ 制御システム
２ａ 第２制御システム、第１制御システム
２ｂ 第１制御システム、第２制御システム
１１ 演算部
２０ センサ
３０ アクチュエータ
４１ 推定モデル
４２ 部分モデル
４３ 部分モデル
５０ 入力層
６２ 中間層
７０ 出力層
８０ 拡張演算装置
ＡＲ１ 空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】