お客様: 公的研究機関(国立研究開発法人)様

ご依頼内容

  • 研究グループで作成した多変量解析のMATLABプログラムを、MATLABを持たない研究者や、データ解析に不慣れな研究者にも配布できるアプリケーションにしたい、というご相談。
  • 解析アルゴリズム自体はお客様側で書けるが、GUI化と配布の方法が課題だった。

課題

  • 数理解析を扱ったことのないユーザーでも、操作できる画面構成にすること。
  • 解析手法を後から追加できる拡張性を持たせること。
  • MATLABを保有しない環境でも、動作する配布形態にすること。

ソリューション

  • データ読込(CSV/Excel)→ 解析範囲の選択 → 手法の選択・実行、という3ステップのウィザード型GUIを設計した。
  • 主成分分析・独立成分分析・因子分析・クラスタリング・線形判別・回帰・相関分析を切り替えて実行できる構成とし、判別モデルにはLeave-one-out交差検証を実装した。
  • 手法追加用のスケルトンを用意し、単体の処理ルーチンを組み込むだけで、新しい手法をメニューに追加できる枠組みとした。
  • R実装の解析手法をMATLABへ移植する際、組込関数では値が一致しないことを確認し、参照実装(C言語)をmex化して、数値を一致させた。
  • MATLAB Compilerでスタンドアロンexe化し、ランタイム・取扱説明書・コンパイル手順書を添えて納品した。
  • 着手前にプロトタイプのデモ動画を提示し、研究チームの合意を得てから正式開発に進んだ。
多変量解析GUIアプリのメイン画面
開発したGUIのメイン画面。データ読込 → 解析範囲の選択 → 手法の選択・実行、の3ステップ構成。
判別分析の設定画面
判別分析(LDA)の設定画面。読み込んだ表から、説明変数と目的変数を画面上で選んで実行する。
判別分析の結果表示
判別分析の実行結果(サンプルデータ)。判別境界と、Leave-one-out交差検証の誤差を表示。
K-meansクラスタリングの設定画面
K-meansの設定画面。使用する変数とクラスタ数kを画面上で設定する。
K-meansクラスタリングの結果表示
K-meansクラスタリングの実行結果(サンプルデータ)。表示する軸の変数は画面上で切り替えられる。

結果

  • 研究グループ内の複数の研究者が実運用し、使用感のフィードバックを反映した改良・機能追加を、複数回実施した。
  • 研究活動成果をアピールすることができ、お客様の次期の予算獲得に役立った。

ひとこと

  • 「アルゴリズムは持っているが、配布できる形にできない」は、研究現場からいただくご相談で最も多いパターンの一つです。exe化と取扱説明書までを一式でお引き受けしています。
  • この例ではMATLABを使っていますが、MATLABでも、GUIを作ることにより、かなりのインタラクティブな操作を実現することができます。

本事例のご利用サービス

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計測データの統計解析・最適化サービス

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計測・実験データの可視化から、多変量解析・回帰・数理最適化までの解析プログラムを開発します。手法をあてはめるだけでなく、欠測や異常値の検査と前処理の設計から手を入れ、当てはまりの良否と、その結果がどこまで言えるのかを併せてご報告します。MATLAB・Pythonのいずれでも開発し、データを差し替えれば同じ手順で回せる形で納品します。

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