JP6365144B2 - Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus - Google Patents

Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6365144B2
JP6365144B2 JP2014180721A JP2014180721A JP6365144B2 JP 6365144 B2 JP6365144 B2 JP 6365144B2 JP 2014180721 A JP2014180721 A JP 2014180721A JP 2014180721 A JP2014180721 A JP 2014180721A JP 6365144 B2 JP6365144 B2 JP 6365144B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vector
data
time
series data
parallelism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014180721A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016057649A (en
Inventor
孝則 林
孝則 林
倫之 ▲蓬▼田
倫之 ▲蓬▼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Original Assignee
Meidensha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP2014180721A priority Critical patent/JP6365144B2/en
Publication of JP2016057649A publication Critical patent/JP2016057649A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6365144B2 publication Critical patent/JP6365144B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、時系列データをカオス解析技術により解析する時系列データの解析方法及び時系列データの異常監視装置に関する。   The present invention relates to a time-series data analysis method and time-series data abnormality monitoring apparatus for analyzing time-series data using a chaos analysis technique.

監視対象の異常及びその予兆を検知するために、監視対象から時系列データを取得し、この時系列データをカオス理論に基づく軌道平行測度法(Trajectory Parallel Measure Method:TPM法)により解析する方法や装置が提案されている(例えば、特許文献1,2、非特許文献1)。軌道平行測度法は、決定論に基づいた時系列データに混在する確率過程的要因を検出する手段として有用であり、例えば、特許文献1では、時系列データの軌道平行測度(TPM)を逐次的に求め、時系列データの確率過程的要因を検出している。   In order to detect anomalies and signs of monitoring, obtain time-series data from monitoring objects, and analyze this time-series data using the Trajectory Parallel Measure Method (TPM method) based on chaos theory. Devices have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1). The trajectory parallel measure method is useful as a means for detecting a stochastic process factor mixed in time series data based on determinism. For example, in Patent Document 1, the trajectory parallel measure (TPM) of time series data is sequentially determined. To detect stochastic factors in time-series data.

特開2013−211002号公報JP2013-211002A 特開平10−134034号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-134034

藤本泰成、五百旗頭正、谷村隆義、「観測された時系列データの決定論的性質を測る軌道平行測度法」、日本ファジイ学会誌、1997年、Vol.9、No.4、pp580−588Yasunari Fujimoto, Tadashi Izumi Hata, Takayoshi Tanimura, “Orbital Parallel Measure Method for Measuring Deterministic Properties of Observed Time Series Data”, Journal of Japan Fuzzy Society, 1997, Vol. 9, no. 4, pp580-588

しかしながら、実際の時系列データにおいては、季節変動等の長期トレンドにより、時系列データにおいて決定論的な力学系のパラメータが緩やかに変化しており、その違いにより現在のデータと古いデータとの埋め込み空間での軌道が交差すると、誤って異常と判断されるおそれがある。   However, in actual time-series data, deterministic dynamical parameters in time-series data change slowly due to long-term trends such as seasonal fluctuations, and the difference between the current data and old data is embedded. If the trajectories in space intersect, there is a risk of being erroneously determined to be abnormal.

上記事情に鑑み、本発明は、軌道平行測度法による時系列データの検出精度向上を目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to improve detection accuracy of time series data by the orbit parallel measure method.

上記目的を達成する本発明の時系列データの解析方法は、時系列データを軌道平行測度法により解析する時系列データの解析方法であって、時系列データをn次元状態空間に埋め込み、前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択し、前記n次元状態空間のデータベクトルを論理演算に基づいて制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択し、前記選択ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向と、前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向との平行度を算出し、算出された平行度に基づいて、前記時系列データの解析を行うことを特徴としている。   The time series data analysis method of the present invention that achieves the above object is a time series data analysis method for analyzing time series data by an orbital parallel measure method, wherein time series data is embedded in an n-dimensional state space, and the n One data vector is selected as a selection vector from data vectors that are time-series data embedded in the dimensional state space, the data vector in the n-dimensional state space is limited based on a logical operation, and the limited data vector A data vector embedded in the vicinity of the selection vector is selected as a neighborhood vector from the range, and the parallelism between the tangent direction of the trajectory of the data vector in the selection vector and the tangent direction of the trajectory of the data vector in the neighborhood vector is selected. And calculating the time-series data based on the calculated parallelism. .

また、上記目的を達成する本発明の時系列データの異常監視装置は、評価対象から時系列データを取得する取得手段と、取得された時系列データをn次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込み手段と、前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するデータベクトル選択手段と、前記n次元状態空間のデータベクトルを論理演算に基づいて制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択する近傍ベクトル選択手段と、前記選択ベクトルと前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向を演算する接線方向演算手段と、前記選択ベクトルにおける軌道の接線方向と前記近傍ベクトルにおける軌道の接線方向との平行度を算出する平行度算出手段と、前記平行度算出手段により算出された平行度に基づいて、前記時系列データの評価を行う時系列データ評価手段と、備えたことを特徴としている。   In addition, the time series data abnormality monitoring apparatus of the present invention that achieves the above object includes an acquisition unit that acquires time series data from an evaluation target, and an embedding unit that embeds the acquired time series data in an n-dimensional state space. Data vector selection means for selecting one data vector as a selection vector from data vectors that are time-series data embedded in the n-dimensional state space, and restricting the data vector in the n-dimensional state space based on a logical operation And a neighborhood vector selection means for selecting a data vector embedded in the vicinity of the selection vector as a neighborhood vector from the limited range of the data vector, and a tangential direction of the trajectory of the data vector in the selection vector and the neighborhood vector Tangential direction calculation means for calculating tangential direction of the trajectory in the selected vector Parallelism calculating means for calculating parallelism with the tangential direction of the trajectory in the neighborhood vector, and time-series data evaluating means for evaluating the time-series data based on the parallelism calculated by the parallelism calculating means; It is characterized by having prepared.

以上の発明によれば、軌道平行測度法による時系列データの検出精度が向上する。   According to the above invention, the detection accuracy of time series data by the orbit parallel measure method is improved.

本発明の実施形態に係る異常監視装置の概略図である。It is the schematic of the abnormality monitoring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る異常監視装置のデータ判定処理部の詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of the data determination process part of the abnormality monitoring apparatus which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施形態に係る時系列データの解析方法及び時系列データの異常監視装置、並びに、異常監視装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムについて、図面を参照して詳細に説明する。   A time series data analysis method, time series data abnormality monitoring apparatus, and a program for causing a computer to function as each means of the abnormality monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の実施形態に係る異常監視装置1は、監視・制御対象2から時系列データを取得し、監視・制御対象2の監視及び制御を行う。また、異常監視装置1には、出力装置3が接続され、監視・制御対象2の判定結果が出力装置3に出力される。   As shown in FIG. 1, the abnormality monitoring apparatus 1 according to the embodiment of the present invention acquires time-series data from a monitoring / control target 2 and monitors and controls the monitoring / control target 2. In addition, the output device 3 is connected to the abnormality monitoring device 1, and the determination result of the monitoring / control target 2 is output to the output device 3.

異常監視装置1は、データ収集部4、データ蓄積部5、データ判定処理部6を有する。データ収集部4は、監視・制御対象2から時系列データを検出し、検出した時系列データを取り込む。データ蓄積部5は、データ収集部4で取り込まれた時系列データを蓄積する。データ判定処理部6は、データ蓄積部5に蓄積された時系列データに異常が発生しているか否かの判定を行う。   The abnormality monitoring device 1 includes a data collection unit 4, a data storage unit 5, and a data determination processing unit 6. The data collection unit 4 detects time-series data from the monitoring / control target 2 and captures the detected time-series data. The data storage unit 5 stores the time series data captured by the data collection unit 4. The data determination processing unit 6 determines whether an abnormality has occurred in the time series data stored in the data storage unit 5.

監視・制御対象2は、例えば、回転機械系の回転軸、電力需要量若しくは水の需要量(配水量)等である。異常監視装置1には、軸振動の音データや振動データ等の時系列データ、電力需要量の時系列データ若しくは水の需要量の時系列データ等が送信される。   The monitoring / control target 2 is, for example, a rotating shaft of a rotating machine system, an electric power demand amount, or a water demand amount (water distribution amount). The abnormality monitoring device 1 is transmitted with time series data such as shaft vibration sound data and vibration data, power demand time series data or water demand time series data.

出力装置3は、例えば、ディスプレイやプリンタ等であり、異常監視装置1における時系列データの分析結果を出力する。   The output device 3 is, for example, a display or a printer, and outputs the analysis result of the time series data in the abnormality monitoring device 1.

図2は、異常監視装置1のデータ判定処理部6の詳細を示す図である。図2を参照して、データ判定処理部6の各処理部の機能について詳細に説明する。   FIG. 2 is a diagram illustrating details of the data determination processing unit 6 of the abnormality monitoring apparatus 1. With reference to FIG. 2, the function of each processing unit of the data determination processing unit 6 will be described in detail.

データ取得部7は、データ蓄積部5に蓄積された時系列データを、判定対象とする時系列データとして取得する。   The data acquisition unit 7 acquires the time series data stored in the data storage unit 5 as time series data to be determined.

埋め込み処理部8は、データ取得部7が取得した時系列データに対して、n次元状態空間(nは、正の整数)に埋め込み処理を行う。つまり、データ取得部7が取得した時系列データy(t)から、ベクトルXt=(y(t),y(t−τ),・・・,y(t−(n−1)τ))をつくる(τは遅れ時間)。このベクトルは、n次元再構成状態空間Rnの1点を示すこととなる。なお、次元nと遅れ時間τは、対象とするシステムに応じて予め設定される値である。 The embedding processing unit 8 performs embedding processing on the time-series data acquired by the data acquiring unit 7 in an n-dimensional state space (n is a positive integer). That is, from the time series data y (t) acquired by the data acquisition unit 7, the vector X t = (y (t), y (t−τ),..., Y (t− (n−1) τ). ) (Τ is the delay time). This vector represents one point in the n-dimensional reconstruction state space R n . The dimension n and the delay time τ are values set in advance according to the target system.

データベクトル選択部9は、埋め込み処理部8で埋め込まれた時系列データから、各時刻におけるデータ系列の現在時刻点を表す最先端のデータベクトルXiを選択する。なお、データベクトル選択部9は、前述した各時刻におけるデータ系列の現在時刻点を表す最先端のデータベクトルを選択することに限定されず、最先端から1つ手前、2つ手前、…、n個手前(nは正の整数)のデータベクトルを選択するようにしても良い。 The data vector selection unit 9 selects the most advanced data vector X i representing the current time point of the data series at each time from the time series data embedded by the embedding processing unit 8. Note that the data vector selection unit 9 is not limited to selecting the most advanced data vector representing the current time point of the data series at each time described above, but one, two, before,. A data vector immediately before (n is a positive integer) may be selected.

近傍ベクトル検出部10は、データベクトル選択部9で選択されたデータベクトルXi近傍空間内の近傍ベクトルXjを検出する。このとき、近傍ベクトル検出部10は、埋め込み処理部8により埋め込まれたデータベクトルから一定の条件でデータベクトルを除外し、この一定の条件でデータベクトルが除外されたデータベクトルの範囲(以後、探索対象と称する)から近傍ベクトルXjを検出する。一定の条件による制限は、例えば、ロジック計算(論理演算)やマップを用いて行うことができる。 The neighborhood vector detector 10 detects the neighborhood vector X j in the neighborhood of the data vector X i selected by the data vector selector 9. At this time, the neighborhood vector detection unit 10 excludes the data vector from the data vector embedded by the embedding processing unit 8 under a certain condition, and the range of the data vector from which the data vector is excluded under the certain condition (hereinafter referred to as a search). The neighborhood vector X j is detected from the object). The restriction by a certain condition can be performed using, for example, logic calculation (logical operation) or a map.

例えば、埋め込まれたデータベクトルの集合をX(t)、データベクトル選択部9により選択された選択ベクトルをX(c)とすると、逐次軌道平行測度法での探索対象U(c)は、式(1)で表される。   For example, if the set of embedded data vectors is X (t) and the selection vector selected by the data vector selection unit 9 is X (c), the search target U (c) in the sequential orbit parallel measure method is It is represented by (1).

Figure 0006365144
Figure 0006365144

すなわち、式(1)での演算により、時刻c以前の時系列データを要素に持つデータベクトルであって、X(c)と同じ軌道上にないデータベクトルが近傍ベクトルの探索対象U(c)として設定されることとなる。   That is, a data vector having as its element time-series data before time c as a result of the calculation in equation (1), a data vector not on the same trajectory as X (c) is a search target U (c) for the neighborhood vector. Will be set as

近傍ベクトル検出部10は、さらにこの探索対象U(c)の部分集合を作成し、新たな探索対象U’(c)を指定し、この新たな探索対象U’(c)から近傍ベクトルXjの検出を行う。新たな探索対象U’(c)は、例えば、時刻cと時刻tに対して、X(t)がX(c)の探索対象に含まれるか否かを判断する関数j(c,t)を指定し、式(2)より判定される。 The neighborhood vector detection unit 10 further creates a subset of the search target U (c), designates a new search target U ′ (c), and generates a neighborhood vector X j from the new search target U ′ (c). Detection is performed. The new search target U ′ (c) is, for example, a function j (c, t) that determines whether X (t) is included in the search target of X (c) with respect to time c and time t. Is determined from the equation (2).

Figure 0006365144
Figure 0006365144

すなわち、関数j(c,t)を指定することで、一定の条件を満たした探索対象U’(c)を設定することができる。具体的には、関数j(c,t)は、時刻差の剰余が一定範囲内である関数や、解析対象となる時系列データに並行した分類情報に関する関数等が用いられる。また、これら関数の組み合わせることで、より複雑な条件設定を行うこともできる。   That is, by specifying the function j (c, t), it is possible to set the search target U ′ (c) that satisfies a certain condition. Specifically, as the function j (c, t), a function whose time difference remainder is within a certain range, a function related to classification information parallel to time series data to be analyzed, or the like is used. Further, by combining these functions, more complicated condition setting can be performed.

接線方向演算部11は、選択されたデータベクトルXi及び近傍ベクトルXjの軌道に対する単位接ベクトル(接線方向)TiとTjを演算する。 The tangential direction calculation unit 11 calculates unit tangent vectors (tangential directions) T i and T j with respect to the trajectory of the selected data vector X i and neighborhood vector X j .

平行度評価部12は、接線方向演算部11で演算された各データベクトルXi,Xjにおける単位接ベクトルTi,Tjに基づいて平行度γi(単位接ベクトルTiとTjの平行度)を算出する。なお、実際に解析を行う場合には、統計的誤差を小さくするため平行度の平均値を求めることとなる。以後、求められた平行度(または、平行度の平均値)を軌道平行測度(TPM)と称する。 Parallelism evaluation unit 12, each data vector X i calculated by the tangential calculation unit 11, the unit tangent vector T i in X j, parallelism based on T j gamma i (the unit tangent vector T i and T j Parallelism) is calculated. In the actual analysis, the average value of the parallelism is obtained in order to reduce the statistical error. Hereinafter, the calculated parallelism (or average value of parallelism) is referred to as a trajectory parallel measure (TPM).

平行度判定部13は、平行度評価部12で算出されたTPMの変化に基づいて、時系列データの異常を検出する。   The parallelism determination unit 13 detects an abnormality in the time series data based on the change in the TPM calculated by the parallelism evaluation unit 12.

現在時刻点更新部14は、平行度判定部13によって、ある時刻におけるデータベクトルにおける時系列データの評価が行われる毎に、データベクトルXiを選択するための基準となる現在時刻点の更新を行う。 The current time point update unit 14 updates the current time point as a reference for selecting the data vector X i each time the parallelism determination unit 13 evaluates the time series data in the data vector at a certain time. Do.

蓄積データ更新部15は、データ蓄積部5の蓄積データを適正量に維持するため、異常検知への寄与度が低いデータをデータ蓄積部5から削除する(分析対象から除外する)。例えば、蓄積データ更新部15は、設定期間以上経過したデータをデータ蓄積部5から削除する。これは、時系列データの中で古いデータは異常検知への寄与度が低いためである。   The accumulated data update unit 15 deletes data with low contribution to abnormality detection from the data accumulation unit 5 (excludes it from the analysis target) in order to maintain the accumulated data in the data accumulation unit 5 at an appropriate amount. For example, the accumulated data updating unit 15 deletes data from the data accumulating unit 5 that has passed a set period. This is because old data in time series data has a low contribution to abnormality detection.

[時系列データの解析方法]
次に、異常監視装置1による時系列データの処理手順について説明する。
<ステップS1>データ収集部4が、時系列データを取り込む。異常監視装置1において、データ収集部4が、監視・制御対象2からの時系列データを検出し、検出した時系列データを取り込む。
<ステップS2>データ蓄積部5が、データ収集部4により取り込まれた時系列データを蓄積する。
<ステップS3>データ取得部7が、データ蓄積部5に蓄積された時系列データを取得する。
<ステップS4>埋め込み処理部8が、データ取得部7が取得した時系列データに対してn次元状態空間に埋め込み処理を行う。
<ステップS5>データベクトル選択部9が、埋め込み処理部8により埋め込まれた時系列データから各時刻におけるデータ系列の現在時刻点を表す最先端のデータベクトルを選択する。
<ステップS6>近傍ベクトル検出部10が、データベクトル選択部9により選択されたデータベクトル近傍空間内の近傍ベクトルを検出する。近傍ベクトル検出部10は、埋め込み処理部8により埋め込まれたデータベクトルに一定の条件で制限を加えた探索対象U’(c)を設定し、設定された探索対象U’(c)から近傍ベクトルの検出を行う。
<ステップS7>接線方向演算部11が、データベクトル選択部9により選択されたデータベクトルと、近傍ベクトル検出部10により検出された近傍ベクトルにおける、埋め込まれた後の時系列データの軌道の接線方向を演算する。選択されたデータベクトルの接線方向は、例えば、選択されたデータベクトルと、このデータベクトルに隣接するデータベクトル等の連続する3つデータベクトルを選択し、この3つのデータベクトルを点と同一視することで、3点のデータベクトルを通る円の選択されたデータベクトルにおける接線として算出する。
<ステップS8>平行度評価部12が、データベクトル選択部9により選択されたデータベクトルにおける軌道の接線方向と、近傍ベクトルにおける軌道の接線方向との軌道平行測度(TPM)を算出する。なお、TPMは、接線方向の向きが揃っているほど0となる。
<ステップS9>平行度判定部13が、平行度評価部12で算出されTPMの時系列データに基づいて、時系列データの評価を行う。なお、平行度判定部13は、従来の時系列データの評価方法を併せて行ってもよい。例えば、TPMに閾値を設定し、TPMと閾値とを比較して時系列データの異常が判定される。
<ステップS10>現在時刻点更新部14が、平行度判定部13によってある時刻におけるデータベクトルにおける時系列データの評価が行われる毎に、埋め込み処理部8により埋め込まれた時系列データの現在時刻点を更新する。
<ステップS11>蓄積データ更新部15が、データ蓄積部5に蓄積された時系列データから、設定期間以上経過したデータを削除する。
[Time-series data analysis method]
Next, a processing procedure of time series data by the abnormality monitoring apparatus 1 will be described.
<Step S1> The data collection unit 4 captures time series data. In the abnormality monitoring device 1, the data collection unit 4 detects time-series data from the monitoring / control target 2 and captures the detected time-series data.
<Step S <b>2> The data storage unit 5 stores the time series data captured by the data collection unit 4.
<Step S3> The data acquisition unit 7 acquires time series data stored in the data storage unit 5.
<Step S4> The embedding processing unit 8 performs embedding processing on the time-series data acquired by the data acquiring unit 7 in the n-dimensional state space.
<Step S5> The data vector selection unit 9 selects the most advanced data vector representing the current time point of the data series at each time from the time series data embedded by the embedding processing unit 8.
<Step S6> The neighborhood vector detection unit 10 detects a neighborhood vector in the data vector neighborhood space selected by the data vector selection unit 9. The neighborhood vector detection unit 10 sets a search target U ′ (c) in which the data vector embedded by the embedding processing unit 8 is restricted under a certain condition, and the neighborhood vector is determined from the set search target U ′ (c). Detection is performed.
<Step S7> The tangent direction of the trajectory of the time-series data after being embedded in the data vector selected by the data vector selection unit 9 and the neighborhood vector detected by the neighborhood vector detection unit 10 Is calculated. For the tangent direction of the selected data vector, for example, three consecutive data vectors such as the selected data vector and a data vector adjacent to the selected data vector are selected, and these three data vectors are identified as points. Thus, a circle passing through the three data vectors is calculated as a tangent in the selected data vector.
<Step S8> The parallelism evaluation unit 12 calculates a trajectory parallel measure (TPM) between the tangent direction of the trajectory in the data vector selected by the data vector selection unit 9 and the tangential direction of the trajectory in the neighborhood vector. The TPM becomes 0 as the tangential direction is aligned.
<Step S9> The parallelism determination unit 13 evaluates the time series data based on the time series data of the TPM calculated by the parallelism evaluation unit 12. The parallelism determination unit 13 may also perform a conventional time series data evaluation method. For example, a threshold value is set for the TPM, and the abnormality of the time series data is determined by comparing the TPM with the threshold value.
<Step S10> Each time the current time point update unit 14 evaluates the time series data in the data vector at a certain time by the parallelism determination unit 13, the current time point of the time series data embedded by the embedding processing unit 8 Update.
<Step S <b>11> The accumulated data update unit 15 deletes data that has passed a set period from the time-series data accumulated in the data accumulation unit 5.

なお、現在時刻点更新部14及び蓄積データ更新部15の処理動作では、ステップS10及びステップS11の処理と併せて、新たな時系列データの取得や参照する時系列データ範囲の定義や時系列データの埋め込み処理が行われる。   In the processing operations of the current time point update unit 14 and the accumulated data update unit 15, in addition to the processing in step S10 and step S11, acquisition of new time series data, definition of a time series data range to be referred to, and time series data Is embedded.

[実施例1]
本発明の実施形態に係る時系列データの解析方法及び時系列データの異常監視装置1について、具体的な実施例を挙げてさらに詳細に説明する。なお、実施例の説明では、近傍ベクトル検出部10における探索対象U’(c)の設定方法について詳細に説明するが、時系列データの解析は、上記のステップS1乃至ステップS11に基づいて行われる(他の、実施例も同様である)。
[Example 1]
The time-series data analysis method and time-series data abnormality monitoring apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with specific examples. In the description of the embodiment, a method for setting the search target U ′ (c) in the neighborhood vector detection unit 10 will be described in detail, but the analysis of the time series data is performed based on the above steps S1 to S11. (Other examples are also the same).

実施例1は、近傍ベクトル検出部10が、時刻差の剰余が一定範囲内のデータベクトルのみを探索対象U1’(c)として指定し、指定した探索対象U1’(c)から近傍ベクトルを検出する。 Example 1 neighborhood vector neighborhood vector detector 10, only the data vector in the remainder a range of time difference search target U 1 from 'designated as (c), the specified search target U 1' (c) Is detected.

探索対象U1’(c)は、式(3)に基づいて、周期定数mと、範囲定数a(0≦a<m/2)と、により設定される。周期定数mは、例えば、解析対象の時系列データにおいて、自己相関により求められる基本周期やこの基本周期の整数倍を設定することができる。また、範囲定数aは、周期定数mの1/2未満の値が解析対象に応じて適宜設定される。 The search target U 1 ′ (c) is set by a periodic constant m and a range constant a (0 ≦ a <m / 2) based on Expression (3). As the periodic constant m, for example, in the time series data to be analyzed, a basic period obtained by autocorrelation or an integer multiple of this basic period can be set. As the range constant a, a value less than ½ of the periodic constant m is appropriately set according to the analysis target.

Figure 0006365144
Figure 0006365144

すなわち、選択ベクトルから周期m毎のデータベクトルと、このデータベクトルの前後aの範囲のデータベクトルが探索対象U1’(c)として設定される。そして、近傍ベクトル検出部10がこの探索対象U1’(c)から近傍ベクトルの検出を行う。 That is, the data vector for each period m from the selection vector and the data vector in the range a before and after this data vector are set as the search target U 1 ′ (c). The neighborhood vector detector 10 detects the neighborhood vector from the search target U 1 '(c).

例えば、1時間毎にサンプリングされた時系列データを解析する場合、周期定数m=24、範囲定数a=1と設定すると、探索対象U1’(c)は、選択ベクトルと異なる日の同じ時刻のデータベクトル、及び選択ベクトルと異なる日の同じ時刻の前後1時間ずれたデータベクトルに制限された集合となる。 For example, when analyzing time-series data sampled every hour, if the periodic constant m = 24 and the range constant a = 1 are set, the search target U 1 ′ (c) has the same time on a different day from the selected vector. And a data vector limited by one hour before and after the same time on the same day as the selected vector.

また、1時間毎にサンプリングされた時系列データを解析する場合、周期定数m=24×365.25=8766、範囲定数a=24×30=720とすると、探索対象U1’(c)は、選択ベクトルと異なる年の同じ日のデータベクトル、及び選択ベクトルと異なる年の同じ日の前後1月程度のデータベクトルに制限された集合となる。 When analyzing time-series data sampled every hour, if the periodic constant m = 24 × 365.25 = 8766 and the range constant a = 24 × 30 = 720, the search target U 1 ′ (c) is The data set is limited to the data vector of the same day in a year different from the selection vector, and the data vector of about one month before and after the same day in the year different from the selection vector.

実施例1の時系列データの解析方法によれば、選択ベクトルの近傍に埋め込まれた近傍ベクトルの検出にあたり、探索対象を周期的なデータベクトル(毎日の同じ時間帯や毎年の同じ季節等)に制限することができる。   According to the time-series data analysis method of the first embodiment, when detecting the neighborhood vector embedded in the neighborhood of the selected vector, the search target is set to a periodic data vector (the same time zone every day, the same season every year, etc.). Can be limited.

[実施例2]
実施例2は、近傍ベクトル検出部10が、解析対象となる時系列データに並行して与えられた時系列データw(t)の値が選択ベクトルに近いもののみを探索対象U2’(c)として指定し、指定した探索対象U2’(c)から近傍ベクトルを検出する。
[Example 2]
In the second embodiment, the neighborhood vector detection unit 10 searches the search target U 2 ′ (c) only when the value of the time series data w (t) given in parallel to the time series data to be analyzed is close to the selected vector. ) And a neighborhood vector is detected from the specified search target U 2 ′ (c).

探索対象U2’(c)は、式(4)に基づいて、解析対象のデータベクトルX(t)に並行した時系列データw(t)と、範囲定数a(a≧0の実数)と、により設定される。 The search target U 2 ′ (c) is based on the equation (4), the time series data w (t) parallel to the data vector X (t) to be analyzed, the range constant a (a ≧ 0 real number), and , Is set.

Figure 0006365144
Figure 0006365144

すなわち、選択ベクトルに対応する時系列データw(c)と等しいデータベクトル及びこのデータベクトルから前後aの範囲のデータベクトルが探索対象U2’(c)として設定される。そして、近傍ベクトル検出部10が、探索対象U2’(c)から近傍ベクトルの検出を行う。 That is, a data vector that is equal to the time-series data w (c) corresponding to the selected vector and a data vector in the range a before and after this data vector are set as the search target U 2 ′ (c). Then, the neighborhood vector detection unit 10 detects a neighborhood vector from the search target U 2 ′ (c).

例えば、1時間毎にサンプリングされた時系列データを解析する場合、時系列データに並行して与えられた時系列データw(t)が気温データ(℃)であり、範囲定数a=3であるとすると、探索対象U2’(c)は、選択ベクトルと同じ気温±3℃以内のデータベクトルに制限された集合となる。 For example, when analyzing time-series data sampled every hour, the time-series data w (t) given in parallel to the time-series data is temperature data (° C.), and the range constant a = 3. Then, the search target U 2 ′ (c) is a set restricted to data vectors within the same temperature ± 3 ° C. as the selected vector.

実施例2の時系列データの解析方法によれば、選択ベクトルに与えられた時系列データ(例えば、気温等)を利用して、近傍ベクトルの探索対象を、選択ベクトルと近い条件(例えば、気温が近い等)のデータベクトルに制限することができる。   According to the time-series data analysis method of the second embodiment, using the time-series data (for example, temperature) given to the selection vector, the search target of the neighborhood vector is set to a condition (for example, temperature) that is close to the selection vector. Can be limited to data vectors of

[実施例3]
実施例3は、近傍ベクトル検出部10が、解析対象となる時系列データに並行して与えられた分類情報I(t)が選択ベクトルに近いもののみを探索対象U3’(c)として指定し、指定した探索対象U3’(c)から近傍ベクトルを検出する。
[Example 3]
In the third embodiment, the neighborhood vector detection unit 10 designates only the classification information I (t) given in parallel to the time-series data to be analyzed that is close to the selected vector as the search target U 3 ′ (c). Then, a neighborhood vector is detected from the designated search target U 3 ′ (c).

探索対象U3’(c)は、式(5)に基づいて、解析対象のデータベクトルX(t)に並行した分類情報I(t)により設定される。 The search target U 3 ′ (c) is set by the classification information I (t) parallel to the analysis target data vector X (t) based on the equation (5).

Figure 0006365144
Figure 0006365144

すなわち、選択ベクトルに対応する分類情報I(c)と等しい分類情報I(t)を有するデータベクトルが探索対象U3’(c)として設定される。そして、近傍ベクトル検出部10が、探索対象U3’(c)から近傍ベクトルの検出を行う。 That is, a data vector having classification information I (t) equal to the classification information I (c) corresponding to the selected vector is set as the search target U 3 ′ (c). Then, the neighborhood vector detection unit 10 detects a neighborhood vector from the search target U 3 ′ (c).

例えば、1時間毎にサンプリングされた時系列データを解析する場合、休日=0、平日=1のような分類情報I(t)を指定することで、選択ベクトルが休日の場合には、休日のデータベクトルが探索対象U3’(c)と設定され、選択ベクトルが平日の場合には、平日のデータベクトルが探索対象U3’(c)と設定される。 For example, when analyzing time-series data sampled every hour, by specifying classification information I (t) such as holidays = 0, weekdays = 1, and when the selection vector is a holiday, When the data vector is set as the search target U 3 ′ (c) and the selection vector is a weekday, the weekday data vector is set as the search target U 3 ′ (c).

なお、分類情報I(t)は、予め所定の情報を設定するだけでなく、機械学習等により時系列データをクラスタリングし、クラスタリングの結果に応じて設定することもできる。   As the classification information I (t), not only predetermined information can be set in advance, but also time series data can be clustered by machine learning or the like and set according to the result of clustering.

実施例3の時系列データの解析方法によれば、例えば、施設の電力需要データ等を平日・休日の分類情報I(t)と組み合わせて、平日のみ、休日のみに限定して評価することができる。また、対象となる時系列データをクラスタリングした結果に基づいて、同じクラスタに属するデータベクトルのみに限定して評価を行うことができる。   According to the time-series data analysis method of the third embodiment, for example, facility power demand data and the like can be combined with weekday / holiday classification information I (t) to evaluate only on weekdays and only on holidays. it can. Further, based on the result of clustering the target time-series data, it is possible to perform evaluation by limiting only to data vectors belonging to the same cluster.

[実施例4]
実施例4は、近傍ベクトル検出部10が、解析対象となる時系列データに並行して与えられた時系列データw(t)の剰余が一定範囲内のデータベクトルを探索対象U4’(c)として指定し、指定した探索対象U4’(c)から近傍ベクトルを検出する。
[Example 4]
In the fourth embodiment, the neighborhood vector detection unit 10 searches the data vector in which the remainder of the time series data w (t) given in parallel to the time series data to be analyzed is within a certain range as the search target U 4 ′ (c ) And a neighborhood vector is detected from the designated search target U 4 ′ (c).

探索対象U4’(c)は、式(6)に基づいて、解析対象のデータベクトルX(t)に並行した時系列データw(t)と、周期定数mと、範囲定数a(0≦a<m/2)と、により設定される。 The search target U 4 ′ (c) is based on the equation (6), the time series data w (t) parallel to the data vector X (t) to be analyzed, the periodic constant m, and the range constant a (0 ≦ 0). a <m / 2).

Figure 0006365144
Figure 0006365144

すなわち、選択されたデータベクトルX(c)に対応する時系列データw(c)とデータベクトルX(t)に対応する時系列データw(t)が一致するか前後aの範囲に入るようなデータベクトルX(t)が探索対象U4’(c)として設定される。そして、近傍ベクトル検出部10が、探索対象U4’(c)から近傍ベクトルの検出を行う。 That is, the time-series data w (c) corresponding to the selected data vector X (c) and the time-series data w (t) corresponding to the data vector X (t) match or fall within the range of a before and after a. The data vector X (t) is set as the search target U 4 ′ (c). The neighborhood vector detector 10 detects a neighborhood vector from the search target U 4 '(c).

例えば、1時間毎にサンプリングされた時系列データを解析する場合、休日=0、平日=1のような分類情報を指定すると、平日と休日との変わり目で急に別の分類となるため、平日と休日との境界で誤検知が発生するおそれがある。そこで、時系列データw(t)として、休日前の平日の19時=1、20時=2、21時=3、22時=4、23時=5、休日=6、休日後の平日の0時=7、1時=8、2時=9、3時=10、4時=11、その他の平日=0のような時系列データw(t)を設定し、周期定数m=12、範囲定数a=3と設定することで、休日と平日の境界が緩和された集合である探索対象U4’(c)が設定される。 For example, when analyzing time-series data sampled every hour, if classification information such as holiday = 0 and weekdays = 1 is specified, the classification is suddenly changed at the transition between weekdays and holidays. There is a risk that a false detection occurs at the boundary between a holiday and a holiday. Therefore, as time series data w (t), weekdays before holidays 19: 00 = 1, 20: 00 = 2, 21: 00 = 3, 22: 00 = 4, 23: 00 = 5, holidays = 6, weekdays after holidays Set time series data w (t) such as 0 o'clock = 7, 1 o'clock = 8, 2 o'clock = 9, 3 o'clock = 10, 4 o'clock = 11, and other weekdays = 0, and a periodic constant m = 12, By setting the range constant a = 3, the search target U 4 ′ (c), which is a set in which the boundary between holidays and weekdays is relaxed, is set.

実施例4のデータベクトルの解析方法によれば、平日・平日から休日の変わり目・休日・休日から平日の変わり目のように、周期的に変化する分類でデータベクトルの制限を行う際に、隣接項目まで探索対象U4’(c)とするような評価を行うことができる。 According to the data vector analysis method of the fourth embodiment, when a data vector is restricted by a periodically changing classification, such as a change of a weekday / weekday to a holiday / a change of a holiday / holiday to a weekday, an adjacent item It is possible to perform the evaluation up to the search target U 4 ′ (c).

以上のような本発明の時系列データの解析方法及び時系列データの解析装置によれば、埋め込み空間での近傍ベクトル探索時に一定の条件で選択範囲からデータベクトルを除外することで、時系列データに混在する確率過程的要因の検出精度を向上させることができる。   According to the time-series data analysis method and the time-series data analysis apparatus of the present invention as described above, the time-series data can be obtained by excluding the data vector from the selection range under a certain condition when searching for neighboring vectors in the embedded space. It is possible to improve the detection accuracy of the stochastic process factors mixed in the.

すなわち、近傍ベクトルの検出において、探索対象となるデータベクトルを限定することで、外部的要因により選択ベクトルの近傍に埋め込まれるデータベクトルを除外することができる。その結果、確率過程的要因に基づくTPMが誤って上昇する要因を低減し、確率過程的要因に基づくTPMの検出精度が向上する。   In other words, in the detection of the neighborhood vector, by limiting the data vector to be searched, the data vector embedded in the neighborhood of the selected vector due to an external factor can be excluded. As a result, the factor that the TPM based on the stochastic process factor rises erroneously is reduced, and the detection accuracy of the TPM based on the stochastic process factor is improved.

なお、上記のように構成された本発明の実施形態に係る異常監視装置1及び異常監視装置のデータ判定処理部6は、例えば、ROM、RAM、CPU等で構成されるコンピュータに所定のプログラムが読み込まれて、CPUがそのプログラムを実行することで実現されるものである。また、各手段は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしてもよいし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。   Note that the abnormality monitoring device 1 and the data determination processing unit 6 of the abnormality monitoring device according to the embodiment of the present invention configured as described above have a predetermined program on a computer including, for example, a ROM, a RAM, and a CPU. It is realized by being read and the CPU executing the program. Each means may be configured by executing a predetermined program on a computer, or at least a part of these processing contents may be realized by hardware.

上記装置及び処理部における処理手段をコンピュータによって実現する場合、装置及び処理部が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、装置及び処理部における処理手段がコンピュータ上で実現される。   When the processing means in the device and the processing unit is realized by a computer, the processing contents of the functions that the device and the processing unit should have are described by a program. Then, by executing this program on the computer, the processing means in the apparatus and the processing unit is realized on the computer.

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等の記録媒体が例示される。具体的には、例えば、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等の磁気記録装置や、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等の光ディスクや、MO(Magneto Optical disc)等の光磁気記録媒体や、フラッシュメモリー等の半導体メモリを用いることができる。   The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a recording medium such as a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Specifically, for example, a magnetic recording device such as a hard disk device, a flexible disk, a magnetic tape, a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a CD An optical disk such as -R (Recordable) / RW (ReWritable), a magneto-optical recording medium such as MO (Magneto Optical disc), or a semiconductor memory such as a flash memory can be used.

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体を流通することによって行う。さらに、ネットワークを介して、このプログラムをサーバコンピュータから他のコンピュータに転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。   This program is distributed by, for example, distributing portable recording media such as DVDs and CD-ROMs on which the program is recorded. Furthermore, it is good also as a structure which distribute | circulates this program by transferring this program from a server computer to another computer via a network.

また、本発明の時系列データの解析方法や時系列データの異常監視装置は、実施形態に記載された用途に限定されるものではなく、様々な時系列データの解析に用いることができる。例えば、電力需要量や水の需要量の他に、太陽光発電装置の発電量の時系列データ、製造設備や動力系の回転設備の時系列データ等の解析に用いることができる。   The time-series data analysis method and time-series data abnormality monitoring apparatus of the present invention are not limited to the uses described in the embodiments, and can be used for analysis of various time-series data. For example, in addition to power demand and water demand, it can be used for analysis of time-series data on the amount of power generated by a solar power generation device, time-series data on production equipment and rotating equipment in a power system, and the like.

また、実施形態では、逐次軌道平行測度法で時系列データの解析を行っているが、非特許文献1に記載の軌道平行測度法の解析に本発明の時系列データの解析方法を適用することもできる。   In the embodiment, the time series data is analyzed by the sequential orbit parallel measure method. However, the time series data analysis method of the present invention is applied to the analysis of the orbit parallel measure method described in Non-Patent Document 1. You can also.

また、本発明の時系列データの異常監視装置において、力学系の遷移を捉えたTPMの増加に閾値を設定し、閾値を超えた場合に警告を出力する構成とすることができる。   In the time series data abnormality monitoring apparatus of the present invention, a threshold can be set for an increase in TPM that captures the transition of the dynamic system, and a warning is output when the threshold is exceeded.

1…異常監視装置
2…監視・制御対象
3…出力装置
4…データ収集部
5…データ蓄積部
6…データ判定処理部
7…データ取得部(取得手段)
8…埋め込み処理部(埋め込み手段)
9…データベクトル選択部(データベクトル選択手段)
10…近傍ベクトル検出部(近傍ベクトル選択手段)
11…接線方向演算部(接線方向演算手段)
12…平行度評価部(平行度算出手段)
13…平行度判定部(時系列データ評価手段)
14…現在時刻点更新部
15…蓄積データ更新部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Abnormality monitoring apparatus 2 ... Monitoring / control object 3 ... Output apparatus 4 ... Data collection part 5 ... Data storage part 6 ... Data determination processing part 7 ... Data acquisition part (acquisition means)
8 ... Embedding processing unit (embedding means)
9: Data vector selection section (data vector selection means)
10: Neighborhood vector detection unit (neighboring vector selection means)
11 ... Tangent direction calculation unit (tangential direction calculation means)
12 ... Parallelism evaluation unit (parallelism calculation means)
13 ... Parallelism determination unit (time-series data evaluation means)
14 ... Current time point update unit 15 ... Accumulated data update unit

Claims (9)

コンピュータが実行する時系列データを軌道平行測度法により解析する時系列データの解析方法であって、
前記コンピュータが、
時系列データをn次元状態空間に埋め込むステップと
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するステップと
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記選択ベクトルから解析対象の時系列データが有する基本周期の整数倍離れたデータベクトルとこのデータベクトルと前または後ろに所定の範囲内で隣り合うデータベクトルに制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択するステップと
前記選択ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向と、前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向との平行度を算出するステップと
算出された平行度に基づいて、前記時系列データの解析を行うステップと、を実行する
ことを特徴とする時系列データの解析方法。
A time series data analysis method for analyzing time series data executed by a computer by an orbital parallel measure method,
The computer is
And write non-step embedded in the n-dimensional state space time series data,
Selecting one of the data vector as a selected vector from the data vectors are time series data that is embedded in the n-dimensional state space,
By a logical operation, the data vector of the n-dimensional state space is adjacent to the data vector separated from the selected vector by an integral multiple of the basic period of the time-series data to be analyzed within a predetermined range before or after the data vector. a step of limiting the data vector, the range of the limited data vector, selects a data vector that is embedded in the vicinity of the selected vector as a neighborhood vector fit,
Calculating a tangential trajectory data vector in the selected vector, the parallelism between the tangent of the trajectory of the data vectors in the neighborhood vector,
A step of analyzing the time-series data based on the calculated parallelism, and a method of analyzing the time-series data.
コンピュータが実行する時系列データを軌道平行測度法により解析する時系列データの解析方法であって、
前記コンピュータが、
時系列データをn次元状態空間に埋め込むステップと
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するステップと
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記データベクトルに並行して付与された時系列データに基づいて制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択するステップと
前記選択ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向と、前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向との平行度を算出するステップと
算出された平行度に基づいて、前記時系列データの解析を行うステップと、を実行する
ことを特徴とする時系列データの解析方法。
A time series data analysis method for analyzing time series data executed by a computer by an orbital parallel measure method,
The computer is
And write non-step embedded in the n-dimensional state space time series data,
Selecting one of the data vector as a selected vector from the data vectors are time series data that is embedded in the n-dimensional state space,
The data vector of the n-dimensional state space is limited based on time series data given in parallel to the data vector by a logical operation, and is embedded in the vicinity of the selection vector from the range of the limited data vector. selecting as a neighboring vector data vector,
Calculating a tangential trajectory data vector in the selected vector, the parallelism between the tangent of the trajectory of the data vectors in the neighborhood vector,
A step of analyzing the time-series data based on the calculated parallelism, and a method of analyzing the time-series data.
コンピュータが実行する時系列データを軌道平行測度法により解析する時系列データの解析方法であって、
前記コンピュータが、
時系列データをn次元状態空間に埋め込むステップと
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するステップと
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記データベクトルに並行して付与された分類情報に基づいて制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択するステップと
前記選択ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向と、前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向との平行度を算出するステップと
算出された平行度に基づいて、前記時系列データの解析を行うステップと、を実行する
ことを特徴とする時系列データの解析方法。
A time series data analysis method for analyzing time series data executed by a computer by an orbital parallel measure method,
The computer is
And write non-step embedded in the n-dimensional state space time series data,
Selecting one of the data vector as a selected vector from the data vectors are time series data that is embedded in the n-dimensional state space,
The data vector of the n-dimensional state space is limited based on classification information given in parallel to the data vector by a logical operation, and is embedded in the vicinity of the selected vector from the range of the limited data vector. selecting a neighborhood vector data vector,
Calculating a tangential trajectory data vector in the selected vector, the parallelism between the tangent of the trajectory of the data vectors in the neighborhood vector,
A step of analyzing the time-series data based on the calculated parallelism, and a method of analyzing the time-series data.
コンピュータが実行する時系列データを軌道平行測度法により解析する時系列データの解析方法であって、
前記コンピュータが、
時系列データをn次元状態空間に埋め込むステップと
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するステップと
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記データベクトルに並行して付与された時系列データが、前記選択ベクトルに対応する時系列データと一致したデータベクトルまたは当該選択ベクトルに対応する時系列データから所定の範囲内であるデータベクトルに制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択するステップと
前記選択ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向と、前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向との平行度を算出するステップと
算出された平行度に基づいて、前記時系列データの解析を行うステップと、を実行する
ことを特徴とする時系列データの解析方法。
A time series data analysis method for analyzing time series data executed by a computer by an orbital parallel measure method,
The computer is
And write non-step embedded in the n-dimensional state space time series data,
Selecting one of the data vector as a selected vector from the data vectors are time series data that is embedded in the n-dimensional state space,
The time-series data given in parallel to the data vector by the logical operation of the data vector of the n-dimensional state space corresponds to the data vector corresponding to the time-series data corresponding to the selection vector or the selection vector limit from the time series data to the data vector is within a predetermined range, the steps of the range of the limited data vector, selects a data vector that is embedded in the vicinity of the selected vector as a neighborhood vector,
Calculating a tangential trajectory data vector in the selected vector, the parallelism between the tangent of the trajectory of the data vectors in the neighborhood vector,
A step of analyzing the time-series data based on the calculated parallelism, and a method of analyzing the time-series data.
評価対象から時系列データを取得する取得手段と、
取得された時系列データをn次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込み手段と、
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するデータベクトル選択手段と、
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記選択ベクトルから解析対象の時系列データが有する基本周期の整数倍離れたデータベクトルとこのデータベクトルと前または後ろに所定の範囲内で隣り合うデータベクトルに制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択する近傍ベクトル選択手段と、
前記選択ベクトルと前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向を演算する接線方向演算手段と、
前記選択ベクトルにおける軌道の接線方向と前記近傍ベクトルにおける軌道の接線方向との平行度を算出する平行度算出手段と、
前記平行度算出手段により算出された平行度に基づいて、前記時系列データの評価を行う時系列データ評価手段と、を備えた
ことを特徴とする時系列データの異常監視装置。
An acquisition means for acquiring time-series data from an evaluation target;
Embedding means for embedding the acquired time series data in the n-dimensional state space;
Data vector selection means for selecting one data vector as a selection vector from data vectors that are time-series data embedded in the n-dimensional state space;
By a logical operation, the data vector of the n-dimensional state space is adjacent to the data vector separated from the selected vector by an integral multiple of the basic period of the time-series data to be analyzed within a predetermined range before or after the data vector. A neighborhood vector selection means for restricting to a matching data vector, and selecting a data vector embedded in the vicinity of the selection vector as a neighborhood vector from the range of the restricted data vector;
Tangential direction calculation means for calculating the tangential direction of the trajectory of the data vector in the selection vector and the neighborhood vector;
Parallelism calculating means for calculating parallelism between the tangential direction of the trajectory in the selected vector and the tangential direction of the trajectory in the neighboring vector;
An abnormality monitoring device for time-series data, comprising: time-series data evaluation means for evaluating the time-series data based on the parallelism calculated by the parallelism calculation means.
評価対象から時系列データを取得する取得手段と、
取得された時系列データをn次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込み手段と、
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するデータベクトル選択手段と、
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記データベクトルに並行して付与された時系列データに基づいて制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択する近傍ベクトル選択手段と、
前記選択ベクトルと前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向を演算する接線方向演算手段と、
前記選択ベクトルにおける軌道の接線方向と前記近傍ベクトルにおける軌道の接線方向との平行度を算出する平行度算出手段と、
前記平行度算出手段により算出された平行度に基づいて、前記時系列データの評価を行う時系列データ評価手段と、を備えた
ことを特徴とする時系列データの異常監視装置。
An acquisition means for acquiring time-series data from an evaluation target;
Embedding means for embedding the acquired time series data in the n-dimensional state space;
Data vector selection means for selecting one data vector as a selection vector from data vectors that are time-series data embedded in the n-dimensional state space;
The data vector of the n-dimensional state space is limited based on time series data given in parallel to the data vector by a logical operation, and is embedded in the vicinity of the selection vector from the range of the limited data vector. A neighborhood vector selection means for selecting the selected data vector as a neighborhood vector;
Tangential direction calculation means for calculating the tangential direction of the trajectory of the data vector in the selection vector and the neighborhood vector;
Parallelism calculating means for calculating parallelism between the tangential direction of the trajectory in the selected vector and the tangential direction of the trajectory in the neighboring vector;
An abnormality monitoring device for time-series data, comprising: time-series data evaluation means for evaluating the time-series data based on the parallelism calculated by the parallelism calculation means.
評価対象から時系列データを取得する取得手段と、
取得された時系列データをn次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込み手段と、
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するデータベクトル選択手段と、
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記データベクトルに並行して付与された分類情報に基づいて制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択する近傍ベクトル選択手段と、
前記選択ベクトルと前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向を演算する接線方向演算手段と、
前記選択ベクトルにおける軌道の接線方向と前記近傍ベクトルにおける軌道の接線方向との平行度を算出する平行度算出手段と、
前記平行度算出手段により算出された平行度に基づいて、前記時系列データの評価を行う時系列データ評価手段と、を備えた
ことを特徴とする時系列データの異常監視装置。
An acquisition means for acquiring time-series data from an evaluation target;
Embedding means for embedding the acquired time series data in the n-dimensional state space;
Data vector selection means for selecting one data vector as a selection vector from data vectors that are time-series data embedded in the n-dimensional state space;
The data vector of the n-dimensional state space is limited based on classification information given in parallel to the data vector by a logical operation, and is embedded in the vicinity of the selected vector from the range of the limited data vector. Neighborhood vector selection means for selecting a data vector as a neighborhood vector;
Tangential direction calculation means for calculating the tangential direction of the trajectory of the data vector in the selection vector and the neighborhood vector;
Parallelism calculating means for calculating parallelism between the tangential direction of the trajectory in the selected vector and the tangential direction of the trajectory in the neighboring vector;
An abnormality monitoring device for time-series data, comprising: time-series data evaluation means for evaluating the time-series data based on the parallelism calculated by the parallelism calculation means.
評価対象から時系列データを取得する取得手段と、
取得された時系列データをn次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込み手段と、
前記n次元状態空間に埋め込まれた時系列データであるデータベクトルから一つのデータベクトルを選択ベクトルとして選択するデータベクトル選択手段と、
論理演算により、前記n次元状態空間のデータベクトルを、前記データベクトルに並行して付与された時系列データが、前記選択ベクトルに対応する時系列データと一致したデータベクトルまたは当該選択ベクトルに対応する時系列データから所定の範囲内であるデータベクトルに制限し、該制限されたデータベクトルの範囲から、前記選択ベクトルの近傍に埋め込まれたデータベクトルを近傍ベクトルとして選択する近傍ベクトル選択手段と、
前記選択ベクトルと前記近傍ベクトルにおけるデータベクトルの軌道の接線方向を演算する接線方向演算手段と、
前記選択ベクトルにおける軌道の接線方向と前記近傍ベクトルにおける軌道の接線方向との平行度を算出する平行度算出手段と、
前記平行度算出手段により算出された平行度に基づいて、前記時系列データの評価を行う時系列データ評価手段と、を備えた
ことを特徴とする時系列データの異常監視装置。
An acquisition means for acquiring time-series data from an evaluation target;
Embedding means for embedding the acquired time series data in the n-dimensional state space;
Data vector selection means for selecting one data vector as a selection vector from data vectors that are time-series data embedded in the n-dimensional state space;
The time-series data given in parallel to the data vector by the logical operation of the data vector of the n-dimensional state space corresponds to the data vector corresponding to the time-series data corresponding to the selection vector or the selection vector Neighborhood vector selection means for restricting to a data vector within a predetermined range from time series data, and selecting a data vector embedded in the vicinity of the selection vector as a neighborhood vector from the range of the restricted data vector;
Tangential direction calculation means for calculating the tangential direction of the trajectory of the data vector in the selection vector and the neighborhood vector;
Parallelism calculating means for calculating parallelism between the tangential direction of the trajectory in the selected vector and the tangential direction of the trajectory in the neighboring vector;
An abnormality monitoring device for time-series data, comprising: time-series data evaluation means for evaluating the time-series data based on the parallelism calculated by the parallelism calculation means.
コンピュータを請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の時系列データの異常監視装置の各手段として機能させるためのプログラム。   The program for functioning a computer as each means of the abnormality monitoring apparatus of the time series data of any one of Claims 5-8.
JP2014180721A 2014-09-05 2014-09-05 Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus Active JP6365144B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014180721A JP6365144B2 (en) 2014-09-05 2014-09-05 Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014180721A JP6365144B2 (en) 2014-09-05 2014-09-05 Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016057649A JP2016057649A (en) 2016-04-21
JP6365144B2 true JP6365144B2 (en) 2018-08-01

Family

ID=55758512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014180721A Active JP6365144B2 (en) 2014-09-05 2014-09-05 Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6365144B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110309434B (en) * 2018-10-10 2023-10-13 腾讯大地通途(北京)科技有限公司 Track data processing method and device and related equipment
CN110109349B (en) * 2019-05-16 2021-02-05 东北大学 Three-order strict feedback chaotic trajectory tracking method under saturation constraint

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3785703B2 (en) * 1996-10-31 2006-06-14 株式会社明電舎 Time series data identification method and identification apparatus
JP6065628B2 (en) * 2012-03-02 2017-01-25 株式会社明電舎 Time series data abnormality monitoring device, abnormality monitoring method, and abnormality monitoring program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016057649A (en) 2016-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ragab et al. Remaining useful life prediction using prognostic methodology based on logical analysis of data and Kaplan–Meier estimation
US20130198227A1 (en) Temporal pattern matching in large collections of log messages
Nikolaou et al. Detection of early warning signals in paleoclimate data using a genetic time series segmentation algorithm
JP6247627B2 (en) Abnormal value detection apparatus and operation method thereof
JP6887361B2 (en) Monitoring target selection device, monitoring target selection method, and program
CN110249276A (en) Undesirable condition will will be because estimating method because of estimating device and undesirable condition
US9613271B2 (en) Determining severity of a geomagnetic disturbance on a power grid using similarity measures
CN110858072A (en) Method and device for determining running state of equipment
Martakis et al. A semi-supervised interpretable machine learning framework for sensor fault detection
JP6365144B2 (en) Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus
JP6135192B2 (en) Time series data abnormality monitoring apparatus, abnormality monitoring method and program
Liu et al. Global model for failure prediction for rod pump artificial lift systems
JP2015099467A (en) Transportation means prediction model generation device, transportation means prediction model generation method and transportation means prediction model generation program
CN112684402A (en) Method and system for monitoring error data of stable electric energy operation of power consumption
Dederichs et al. Comparison of automated operational modal analysis algorithms for long-span bridge applications
CN115495274B (en) Exception handling method based on time sequence data, network equipment and readable storage medium
KR102158100B1 (en) Auto monitoring method and apparatus by using anomaly detection
JP6365146B2 (en) Time series data analysis method and time series data abnormality monitoring apparatus
Sylligardos et al. Choose wisely: An extensive evaluation of model selection for anomaly detection in time series
CN110874601B (en) Method for identifying running state of equipment, state identification model training method and device
Heres et al. Machine learning methods for the health-indexing and ranking of underground distribution cables and joints
CN115905990A (en) Transformer oil temperature abnormity monitoring method based on density aggregation algorithm
Gatta et al. Capability of the Bayesian Forecasting Method to Predict Field Time Series
Patri et al. Predicting compressor valve failures from multi-sensor data
JP2021533482A (en) Event monitoring equipment, methods and programs

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180320

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180618

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6365144

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150