کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4943047 1437619 2017 52 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Fault detection and explanation through big data analysis on sensor streams
ترجمه فارسی عنوان
تشخیص و توضیح گسل از طریق تجزیه و تحلیل داده های بزرگ بر روی جریان های حسگر
کلمات کلیدی
تشخیص گسل، تشخیص آنومالی، توضیح بیرونی، اطلاعات بزرگ، داده های سنسور،
ترجمه چکیده
پیش بینی خطا یک موضوع مهم برای صنعت است، با ارائه روش های موثر برای تعمیر و نگهداری پیش بینی، شرکت ها قادر به انجام زمان و صرفه جویی در وقت می باشند. در این مقاله، ما یک برنامه کاربردی را برای پیش بینی و توضیح خرابی های درب در قطار مترو توصیف می کنیم. برای این منظور، هدف دوگانه بود: اول، تکنیک های پیش بینی را طراحی کردیم که می توانستند از خرابی های درب از داده های تشخیصی به زودی شناسایی کنند؛ دوم، توصیف شکست از لحاظ خواص متمایز آنها از رفتار عادی است. پیش پردازش داده ها یک کار پیچیده بود که با هدف غلبه بر تعدادی از مسائل با مجموعه داده ها مانند اندازه، اسپاریتی، تعصب، اثر انفجار و اعتماد بود. از آنجایی که سیگنال های پیش فرض شارژ الگوهای مشترک را به اشتراک نگذاشتند، اما تنها به عنوان سیگنال های دستگاه غیر معمول شناخته می شدند، پیش بینی های مربوط به خطا با استفاده از تشخیص خروجی انجام شد. در نهایت بدست آوردن ویژگی های دستگاه نشان می دهد که نشانگر غلط بودن آن است. یک ارزیابی تجربی برای ارزیابی کیفیت رویکرد پیشنهادی انجام شد. نتایج نشان می دهد که نابرابری درجه بالا شاخص های موثر در شکست اولیه است. همچنین، توضیح در خصوص ارزشهای غیر عادی (مسئول بی توجهی) به نظر می رسد کاملا بیانگر است. برخی از جنبه ها در رویکرد پیشنهادی که مستلزم توجه ویژه ای هستند، وجود دارد. ما یک چارچوب کلی برای مشکل تشخیص شکست بر اساس یک مدل انتزاعی داده های تشخیصی همراه با عبارتی مشکل رسمی معرفی می کنیم. هر دو آنها مبنایی برای تعریف یک تکنیک پیش پردازش داده موثر هستند که در آن رفتار یک وسیله در یک فریم زمان مشخص از طریق تعدادی از آمار مناسب خلاصه می شود. این رویکرد به شدت مسائل مربوط به خطاهای داده / سر و صدا را کاهش می دهد، بنابراین قادر به شناسایی موانع موثر است. همه اینها، به نظر ما، زمینه های یک روش کلی برای سیستم های پیشرفته پیش آگهی فراهم می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی
Fault prediction is an important topic for the industry as, by providing effective methods for predictive maintenance, allows companies to perform important time and cost savings. In this paper we describe an application developed to predict and explain door failures on metro trains. To this end, the aim was twofold: first, devising prediction techniques capable of early detecting door failures from diagnostic data; second, describing failures in terms of properties distinguishing them from normal behavior. Data pre-processing was a complex task aimed at overcoming a number of issues with the dataset, like size, sparsity, bias, burst effect and trust. Since failure premonitory signals did not share common patterns, but were only characterized as non-normal device signals, fault prediction was performed by using outlier detection. Fault explanation was finally achieved by exhibiting device features showing abnormal values. An experimental evaluation was performed to assess the quality of the proposed approach. Results show that high-degree outliers are effective indicators of incipient failures. Also, explanation in terms of abnormal feature values (responsible for outlierness) seems to be quite expressive.There are some aspects in the proposed approach that deserve particular attention. We introduce a general framework for the failure detection problem based on an abstract model of diagnostic data, along with a formal problem statement. They both provide the basis for the definition of an effective data pre-processing technique where the behavior of a device, in a given time frame, is summarized through a number of suitable statistics. This approach strongly mitigates the issues related to data errors/noise, thus enabling to perform an effective outlier detection. All this, in our view, provides the grounds of a general methodology for advanced prognostic systems.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Expert Systems with Applications - Volume 87, 30 November 2017, Pages 141-156
نویسندگان
, , , , , , ,