DE112018006760T5

DE112018006760T5 - Reihendatenanalysevorrichtung, Reihendatenanalyseverfahren und Reihendatenanalyseprogramm

Info

Publication number: DE112018006760T5
Application number: DE112018006760.2T
Authority: DE
Inventors: Shogo Shimizu; Katsuhiro KUSANO; Seiji Okumura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2020-10-01
Also published as: CN111684376A; JPWO2019155533A1; JP6704543B2; WO2019155533A1; CN111684376B

Abstract

In einer Reihendatenanalysevorrichtung (10) extrahiert eine Berechnungseinheit (21) Kombinationen, die jeweils ein Datenelement der Eingabereihendaten (32) und ein Datenelement der Referenzreihendaten (31) aufweisen, wobei die Datenelemente einander durch Vergleichen von Eingabereihendaten (32), die Zeitreihendaten sind, die durch Beobachten eines gegebenen Ereignisses erhalten werden, mit Referenzreihendaten (31), die Standardzeitreihendaten für das Ereignis sind, entsprechen. Die Berechnungseinheit (21) berechnet für jede der extrahierten Kombinationen eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit, die eine relative Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses in den Eingabereihendaten (32) zum Fortschritt des Ereignisses in den Referenzreihendaten (31) ist. Eine Entscheidungseinheit (22) bestimmt, auf der Grundlage der durch die Berechnungseinheit (21) berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses in den Eingabereihendaten (32) vorliegt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reihendatenanalysevorrichtung, ein Reihendatenanalyseverfahren und ein Reihendatenanalyseprogramm.
Hintergrund zum Stand der Technik
Patentliteratur 1 beschreibt ein Verfahren des Berechnens, durch DTW, eines Abstands zwischen Standardzeitreihendaten und Zeitreihendaten als ein Anomalieerfassungsobjekt und des Untersuchens, ob die Zeitreihendaten als das Anomalieerfassungsobjekt anormal oder normal sind. „DTW“ steht für Dynamic Time Warping (Dynamische Zeitkrümmung).
Patenliteratur 2 beschreibt ein Verfahren des Erlernens eines Normalmodells für Wellenformen auf der Grundlage von Extremwerten, die in einer Zeitreihenwellenform von Sensordaten auftreten, und Zeitenpunkten des Auftretens der Extremwerte, des Vergleichens des Normalmodells mit Sensordaten als Diagnoseobjekt und des Bestimmens, ob die Sensordaten als das Diagnoseobjekt anormal oder normal sind.
Patentliteratur 3 beschreibt ein Verfahren, bei dem aus Bezugspunktdaten und einem charakteristischen Koeffizienten, der aus einer Zeitreihe der Bezugspunktdaten extrahiert wurde, ein Bezugspunktwert erhalten wird, aus Zieldaten und einem charakteristischen Koeffizienten, der aus einer Zeitreihe der Zieldaten extrahiert wird, ein Zielwert erhalten wird, der Bezugspunktwert mit dem Zielwert verglichen wird und bestimmt wird, ob die Zieldaten anormal oder normal sind.
Referenzliste
Patentdokumente

Patentliteratur 1: JP 2010-271997 A
Patentliteratur 2: JP 2017-033470 A
Patentliteratur 3: JP 2016-038856 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Produktionsstätte in einer Fabrik muss für die Qualitätskontrolle anormale Handlungen eines Arbeiters finden, wie z.B. „Verwendung eines heruntergefallenen Teils“, „Vergessen, eine Schraube anzuziehen“ und „Arbeiten in einer anderen Reihenfolge“. Eine anormale Handlung wird jedoch unter den gegebenen Umständen durch die visuelle Überprüfung eines Überwachungsvideos erfasst, und eine Belastung für einen Überwachungsbeamten ist hoch. Daher wird eine Methode zur automatischen Erfassung einer anormalen Arbeitsszene aus einem Arbeitsvideo durch eine Videoanalysemethode benötigt.
Ein gegebenes Muster mit einer Reihe von Arbeitshandlungen erscheint wiederholt in einem Arbeitsvideo in einer Fabrik. Aus diesem Grund kann eine anormale Handlung eines Arbeiters automatisch durch Vergleichen eines als Bezugspunkt dienenden Arbeitsvideos mit einem Überwachungsvideo und Feststellen eines Unterschieds erfasst werden. Wenn die Analyse eines Arbeitsvideos als Analyse von Reihendaten interpretiert wird, können die als Szenen bezeichneten „Verwendung eines heruntergefallenen Teils“, „Vergessen, eine Schraube anzuziehen“ und „Arbeiten in einer anderen Reihenfolge“ als Erfassungsobjekte jeweils als „Einfügen von nicht standardmäßigen Reihendaten“, „Fehlen von Reihendaten“ und „Austausch von Teilen von Reihendaten“ interpretiert werden. Dies führt zu dem Bedarf einer Reihendatenanalysemethode, die in der Lage ist, solche Anomalien in Reihendaten auf einer Pro-Bild-Basis zu erfassen. Eine herkömmliche Methode ist jedoch nicht in der Lage, eine Anomalie in Reihendaten auf einer Pro-Bild-Basis zu erfassen.
Die vorliegende Erfindung weist als ihr Ziel auf, eine Anomalie in Reihendaten auf einer Pro-Datenelement-Basis zu erfassen.
Lösung des Problems
Eine Reihendatenanalysevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst,
eine Berechnungseinheit zum Extrahieren von Kombinationen, die jeweils ein Datenelement der Eingabereihendaten und ein Datenelement der Referenzreihendaten aufweisen, wobei die Datenelemente einander durch Vergleichen von Eingangsreihendaten, die Zeitreihendaten sind, die durch Beobachten eines gegebenen Ereignisses erhalten werden, mit Referenzreihendaten, die Standardzeitreihendaten für das Ereignis sind, entsprechen, und zum Berechnen einer relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, die eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit des Ereignisses in den Eingabereihendaten gegenüber dem Fortschritt des Ereignisses in den Referenzreihendaten ist, für jede der extrahierten Kombinationen; und
eine Entscheidungseinheit zum Bestimmen, auf der Grundlage der durch die Berechnungseinheit berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses in den Eingabereihendaten vorliegt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung wird für jede der Kombinationen eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit berechnet, d.h. eine relative Geschwindigkeit des Fortschritts eines Ereignisses in Eingabereihendaten bis zum Fortschritt des Ereignisses in Referenzreihendaten, wobei jede Kombination ein Datenelement der Eingabereihendaten und ein Datenelement der Referenzreihendaten aufweist, wobei die Datenelemente einander entsprechen. Es wird auf der Grundlage der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit bestimmt, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses in den Eingabereihendaten vorliegt. Aus diesem Grund ist die vorliegende Erfindung in der Lage, eine Anomalie in Eingabereihendaten auf einer Pro-Datenelement-Basis zu erfassen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Reihendatenanalysevorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Reihendatenanalysevorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf für einen Krümmungspfadberechnungsprozess gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Krümmungspfadberechnungsprozesses gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf für einen Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungsprozess gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Gefälles eines durch den Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungsprozess berechneten Krümmungspfads gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer durch den Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungsprozess berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf für einen Reihendatenmangelabschnitterfassungsprozess gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Reihendatenmangelabschnitts für einen Reihendatenmangelabschnitterfassungsprozess gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf für einen Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitterfassungsprozess gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines durch den Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitterfassungsprozess erfassten Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitts gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf für einen Reihendatenaustauschabschnitterfassungsprozess gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines durch den Reihendatenaustauschabschnitterfassungsprozess erfassten Reihendatenaustauschabschnitts gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von durch einen Anomalieinformationenaufzeichnungsprozess aufgezeichneten Anomalieinformationen gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der durch den Anomalieinformationenaufzeichnungsprozess aufgezeichneten Anomalieinformationen gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Reihendatenanalysevorrichtung gemäß einer Modifikation von Ausführungsform 1 darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen werden gleiche oder entsprechende Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Auf eine Beschreibung eines gleichen oder eines entsprechenden Teiles wird in angemessener Weise in der Beschreibung der Ausführungsform verzichtet oder diese vereinfacht. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgend beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen nach Bedarf vorgenommen werden können. Zum Beispiel kann die nachfolgend beschriebene Ausführungsform teilweise ausgeführt werden.
Ausführungsform 1.
Die vorliegende Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 15 beschrieben.
*** Beschreibung der Konfiguration ***
Eine Konfiguration einer Reihendatenanalysevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 erläutert.
Die Reihendatenanalysevorrichtung 10 ist ein Computer. Die Reihendatenanalysevorrichtung 10 umfasst einen Prozessor 11 und umfasst andere Hardware, wie z.B. einen Speicher 12, eine Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13, eine Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 und eine Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15. Der Prozessor 11 ist über Signalleitungen mit der anderen Hardware verbunden und steuert die andere Hardware.
Die Reihendatenanalysevorrichtung 10 umfasst als funktionale Elemente eine Berechnungseinheit 21 und eine Entscheidungseinheit 22. Die Berechnungseinheit 21 umfasst eine Krümmungspfadberechnungseinheit 23 und eine Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit 24. Die Entscheidungseinheit 22 umfasst eine Datenmangelerfassungseinheit 25, eine Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26, eine Datenaustauschinferenzeinheit 27 und eine Anomalieinformationenaufzeichnungseinheit 28. Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 werden durch Software implementiert.
Der Prozessor 11 ist eine Einrichtung, die ein Reihendatenanalyseprogramm ausführt. Das Reihendatenanalyseprogramm ist ein Programm, das die Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 implementiert. Der Prozessor 11 ist beispielsweise eine CPU, eine GPU, ein DSP oder eine Kombination einiger oder aller davon. „CPU“ steht für Central Processing Unit (Zentrale Verarbeitungseinheit). „GPU“ steht für Graphics Processing Unit (Grafikverarbeitungseinheit). „DSP“ steht für digitaler Signalprozessor.
Der Speicher 12 ist eine Einrichtung, die das Reihendatenanalyseprogramm und Krümmungspfadinformationen 33, Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Informationen 34, Reihendatenmangelabschnittsinformationen 35, Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnittsinformationen 36, Reihendatenaustauschinformationen 37 und andere vom Reihendatenanalyseprogramm zu erzeugende Informationen speichert. Der Speicher 12 ist zum Beispiel ein RAM, ein Flash-Speicher oder eine Kombination daraus. „RAM“ steht für Random Access Memory.
Die Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13 ist eine Einrichtung, die Referenzreihendaten 31 speichert, die in das Reihendatenanalyseprogramm eingegeben werden sollen. Die Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13 ist zum Beispiel ein HDD, ein Flash-Speicher oder eine Kombination daraus. „HDD“ steht für Hard Disk Drive (Festplattenlaufwerk).
Die Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 ist eine Einrichtung, die Eingabereihendaten 32 speichert, die in das Reihendatenanalyseprogramm eingegeben werden sollen. Die Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 ist zum Beispiel ein HDD, ein Flash-Speicher oder eine Kombination daraus.
Die Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15 ist eine Einrichtung, die Anomalieinformationen 38 speichert, die von dem Reihendatenanalyseprogramm ausgegeben werden. Die Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15 ist zum Beispiel ein HDD, ein Flash-Speicher oder eine Kombination daraus.
Die Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13, die Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 und die Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15 können außerhalb der Reihendatenanalysevorrichtung 10 vorgesehen sein. Die Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13, die Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 und die Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15 können als jeweilige unabhängige Hardware oder als integrierte Hardware montiert sein.
Die Reihendatenanaylsevorrichtung 10 kann als Hardware eine Kommunikationseinrichtung, eine Eingabeeinrichtung und eine Anzeige umfassen.
Die Kommunikationseinrichtung umfasst einen Empfänger, der die Referenzreihendaten 31, die Eingabereihendaten 32 und andere Daten, die in das Reihendatenanalyseprogramm eingegeben werden sollen, empfängt, und einen Übertrager, der die Anomalieinformationen 38 und andere von dem Reihendatenanalyseprogramm ausgegebene Informationen überträgt. Die Kommunikationseinrichtung ist zum Beispiel ein Kommunikationschip oder eine NIC. „NIC“ steht für Network Interface Card (Netzwerkkarte).
Die Eingabeeinrichtung ist eine Einrichtung, die durch einen Benutzer betrieben wird, um einen Parameter, wie z. B. ein Schwellenwert, in das Reihendatenanalyseprogramm einzugeben. Die Eingabeeinrichtung ist beispielsweise eine Maus, eine Tastatur, ein Berührungsfeld oder eine Kombination einiger oder aller davon.
Die Anzeige ist eine Einrichtung, die die Anomalieinformationen 38 und andere Informationen anzeigt, die von dem Reihendatenanalyseprogramm auf einem Bildschirm ausgegeben werden. Die Anzeige ist beispielsweise ein LCD. „LCD“ steht für Liquid Crystal Display (Flüssigkristallanzeige).
Das Reihendatenanalyseprogramm wird vom Speicher 12 in den Prozessor 11 gelesen und durch den Prozessor 11 ausgeführt. Nicht nur das Reihendatenanalyseprogramm, sondern auch ein OS wird im Speicher 12 gespeichert. „OS“ steht für Operating System (Betriebssystem). Der Prozessor 11 führt das Reihendatenanalyseprogramm aus, während er das OS ausführt. Es ist zu beachten, dass ein Teil oder das gesamte Reihendatenprogramm im OS eingebunden sein können.
Das Reihendatenanalyseprogramm und das OS können in einer Hilfsspeichereinrichtung gespeichert sein. Die Hilfsspeichereinrichtung ist zum Beispiel ein HDD, ein Flash-Speicher oder eine Kombination daraus. Wenn das Reihendatenanalyseprogramm und das OS in der Hilfsspeichereinrichtung gespeichert werden, werden das Reihendatenanalyseprogramm und das OS in den Speicher 12 geladen und durch den Prozessor 11 ausgeführt. Eine Hilfsspeichereinrichtung kann als zumindest eine der Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13, der Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 und der Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15 verwendet werden.
Die Reihendatenanalysevorrichtung 10 kann eine Vielzahl von Prozessoren umfassen, die den Prozessor 11 ersetzen. Die Vielzahl von Prozessoren teilen sich die Ausführung des Reihendatenanalyseprogramms. Jeder Prozessor ist beispielsweise eine CPU, eine GPU, ein DSP oder eine Kombination einiger oder aller davon.
Ein Signalwert und ein variabler Wert, die durch das Reihendatenanalyseprogramm verwendet, verarbeitet oder ausgegeben werden, werden im Speicher 12, in der Hilfsspeichereinrichtung oder in einem Register oder einem Cache-Speicher im Prozessor 11 gespeichert.
Das Reihendatenanalyseprogramm ist ein Programm, das einen Computer veranlasst, als einen Berechnungsprozess und einen Entscheidungsprozess Prozesse auszuführen, die durch die Berechnungseinheit 21 und die Entscheidungseinheit 22 durchgeführt werden. Das Reihendatenanalyseprogramm kann in einem Zustand der Aufzeichnung auf einem computerlesbaren Medium vorgesehen sein, in einem Zustand der Speicherung auf einem Aufzeichnungsmedium vorgesehen sein oder als Programmprodukt vorgesehen sein.
Die Reihendatenanalysevorrichtung 10 kann aus einem Computer bestehen oder aus einer Vielzahl von Computern bestehen. Wenn die Reihendatenanalysevorrichtung 10 aus einer Vielzahl von Computern besteht, können die Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 in einem Zustand implementiert werden, in dem sie auf die Computer verteilt sind.
*** Beschreibung des Betriebs ***
Der Betrieb der Reihendatenanalysevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 2 bis 15 beschrieben. Der Betrieb der Reihendatenanalysevorrichtung 10 entspricht einem Reihendatenanalyseverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
13 veranschaulicht ein Verfahren für einen Reihendatenanalyseprozess, der von der Reihendatenanalysevorrichtung 10 durchgeführt werden soll.
Der Reihendatenanalyseprozess ist im Großen und Ganzen in vier unterteilt: einen Reihendatenleseprozess in Schritt S100; einen Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S200; einen Anomalieextrahierungsprozess in Schritt S300; und einen Anomalieinformationenschreibprozess in Schritt S400.
In Schritt S100 bekommt die Berechnungseinheit 21 die Eingabereihendaten 32 und die Referenzreihendaten 31. Die Eingabereihendaten 32 sind Zeitreihendaten, die durch Beobachten eines gegebenen Ereignisses X erhalten werden. Das Ereignis X kann ein beliebiges Ereignis sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Ereignis X ein Ereignis, das als ein Video aufgenommen und aufgezeichnet werden kann, und genauer eine Arbeit in einer Fabrik. Das heißt, Eingabereihendaten 32 sind Daten eines Videos in der vorliegenden Ausführungsform, und genauer gesagt Daten eines Videos, das durch die Aufnahme einer in der Fabrik ausgeführten Arbeit erhalten wird. Die Referenzreihendaten 31 sind Standardzeitreihendaten für ein Ereignis X. Die Referenzreihendaten 31 können keine Daten sein, die dieselbe Form wie die Eingabereihendaten 32 haben. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Referenzreihendaten 31 Daten, die dieselbe Form wie die Eingabereihendaten 32 haben, das heißt, Daten eines Videos und genauer, Daten eines Videos, das durch Aufnehmen einer ordentlich durchgeführten Arbeit erhalten wird.
Genauer gesagt, wird ein Referenzreihendatenleseprozess in Schritt S110 und ein Eingabereihendatenleseprozess in Schritt S120 im Reihendatenleseprozess in Schritt 100 durchgeführt.
Im Referenzreihendatenleseprozess in Schritt S110 wird ein Prozess des Schreibens der aus der Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13 in den Speicher 12 gelesenen Referenzreihendaten 31 durch die Berechnungseinheit 21 durchgeführt. Im Eingabereihendatenleseprozess in Schritt S120 wird ein Prozess des Schreibens der aus der Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 in den Speicher 12 gelesenen Eingabereihendaten 32 durch die Krümmungspfadberechnungseinheit 23 der Berechnungseinheit 21 durchgeführt.
In Schritt S200 extrahiert die Berechnungseinheit 21 Kombinationen, die jeweils ein Datenelement der Eingabereihendaten 32 und ein Datenelement der Referenzreihendaten 31 aufweisen, wobei die Datenelemente einander durch Vergleichen der Eingabereihendaten 32 mit den Referenzreihendaten 31 entsprechen. Wie vorstehend beschrieben, sind die Eingabereihendaten 32 Daten eines Videos und jedes Bild des Videos wird als ein Datenelement der Eingabereihendaten 32 behandelt. Die Referenzreihendaten 31 sind auch Daten eines Videos und jedes Bild des Videos wird als ein Datenelement der Referenzreihendaten 31 behandelt.
Genauer gesagt, werden ein Ähnlichkeitskartenberechnungsprozess in Schritt S210, ein Bewertungskartenberechnungsprozess in Schritt S220 und ein Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S230 im Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S200 durchgeführt.
Der Ähnlichkeitskartenberechnungsprozess in Schritt S210, der Bewertungskartenberechnungsprozess in Schritt S220 und der Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S230 werden nachfolgend beschrieben.
In Schritt S300 berechnet die Berechnungseinheit 21 eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit V für jede der in Schritt S200 extrahierten Kombinationen. Die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V ist eine relative Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses X in den Eingabereihendaten 32 zum Fortschritt des Ereignisses X in den Referenzreihendaten 31. Die Entscheidungseinheit 22 bestimmt auf der Grundlage der durch die Berechnungseinheit 21 berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses X in den Eingabereihendaten 32 vorliegt.
Genauer gesagt, werden ein Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungsprozess in Schritt S310, ein Reihendatenmangelabschnitterfassungsprozess in Schritt S320, ein Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitterfassungsprozess in Schritt S330 und ein Reihendatenaustauschabschnittinferenzprozess in Schritt S340 im Anomalieextrahierungsprozess in Schritt S300 durchgeführt.
Der Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungsprozess in Schritt S310, der Reihendatenmangelabschnitterfassungsprozess in Schritt S320, der Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitterfassungsprozess in Schritt S330 und der Reihendatenaustauschabschnittinferenzprozess in Schritt S340 wird nachfolgend beschrieben.
Bei dem Anomalieinformationenschreibprozess in Schritt S400 wird ein Prozess des Schreibens der Anomalieinformationen 38, die beim Anomalieextrahierungsprozess in Schritt S300 extrahiert wurden, in die Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15 durch die Anomalieinformationenaufzeichnungseinheit 28 der Entscheidungseinheit 22 durchgeführt.
14 stellt ein Verfahren für den Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S200 dar.
In Schritt S200 berechnet die Krümmungspfadberechnungseinheit 23 der Berechnungseinheit 21 für die von der Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13 und der Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 ausgelesenen Referenzreihendaten 31 und Eingabereihendaten 32 die Krümmungspfadinformationen 33, die entsprechende Bilder der zwei Teile von Reihendaten anzeigen, unter Verwendung von DP-Vergleich. „DP“ steht für Dynamische Programmierung.
Wie vorstehend beschrieben, werden speziell der Ähnlichkeitskartenberechnungsprozess in Schritt S210, der Bewertungskartenberechnungsprozess in Schritt S220 und der Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S230 im Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S200 durchgeführt.
In Schritt S210 berechnet die Krümmungspfadberechnungseinheit 23 für die Eingabereihendaten 32 und die Referenzreihendaten 31 eine Ähnlichkeit SIM[i,j] zwischen jeder Kombination von Bildern und schreibt die Ähnlichkeit SIM[i,j] in den Speicher 12. Die Ähnlichkeit SIM[i,j] wird durch den unten stehenden Ausdruck ermittelt. $SIM [i, j] = A [i] \cdot B [j] / (‖ A [i] ‖ ‖ A [j] ‖)$
Wobei i = {0, ..., Q-1} und j = {0, ..., P-1} erfüllt ist, Q die Länge der Eingabereihendaten ist und P die Länge der Referenzreihendaten ist. A und B entsprechen jeweils den Eingabereihendaten 32 und den Referenzreihendaten 31 und werden durch den nachfolgenden Ausdruck dargestellt. $A = {A [0], A [1], \dots, A [i], \dots, A [Q - 1]}$
$B = {B [0], B [1], \dots, B [j], \dots, B [P - 1]}$
Wobei A[i] = {A[i,0], A[i,1], ..., A[i,D-1]} und B[j] = {B[j,0], B[j,1], ..., B[j,D-1]} erfüllt sind. D stellt die Anzahl von Datendimensionen dar.
In Schritt S220 initialisiert die Krümmungspfadberechnungseinheit 23 eine Bewertungskarte DTW durch den unten stehenden Ausdruck. $DTW [*,0] = SIM [*,0]$
$DTW [0, *] = SIM [0, *]$
Danach berechnet die Krümmungspfadberechnungseinheit 23 die Bewertungskarte DTW aus einer Ähnlichkeitskarte SIM durch den unten stehenden Ausdruck. $DTW [k, h] = SIM [k - 1, h] + max {DTW [k - 1, h], DTW [k, h - 1], DTW [k - 1, h - 1]}$
Wobei k = {1, ..., Q-1} und h = {1, ..., P-1} erfüllt sind.
In Schritt S230 sucht die Krümmungspfadberechnungseinheit 23 nach einem Krümmungspfad in der Bewertungskarte DTW. Die Krümmungspfadberechnungseinheit 23 sucht nach dem Krümmungspfad durch Bestimmen einer Zelle für DTW[Q-1,P-1] als Ursprungspunkt und Wiederholen der Bewegung an einer benachbarten Zelle vorbei, die durch die Max-Funktion in dem zur Berechnung eines Wertes der Zelle verwendeten Ausdruck ausgewählt wurde.
Wie vorstehend beschrieben, berechnet die Berechnungseinheit 21 in der vorliegenden Ausführungsform den Krümmungspfad zwischen den Eingabereihendaten 32 und den Referenzreihendaten 31. Dann extrahiert die Berechnungseinheit 21 jedes Element des berechneten Krümmungspfads als eine Kombination des Datenelements der Eingabereihendaten 32 und eines Datenelements der Referenzreihendaten 31.
Ein Beispiel des Krümmungspfads ist in 4 dargestellt. In dem Beispiel wird ein erstes Element des Krümmungspfads als eine Kombination eines ersten Bildes der Eingabereihendaten 32 und eines ersten Bildes der Referenzreihendaten 31 extrahiert. Ein zweites Element des Krümmungspfads wird als eine Kombination eines zweiten Bildes der Eingabereihendaten 32 und des zweiten Bildes der Referenzreihendaten 31 extrahiert. Ein drittes Element des Krümmungspfads wird als eine Kombination eines dritten Bildes der Eingabereihendaten 32 und eines zweiten Bildes der Referenzreihendaten 31 extrahiert. Ein viertes Element des Krümmungspfads wird als eine Kombination eines vierten Bildes der Eingabereihendaten 32 und des zweiten Bildes der Referenzreihendaten 31 extrahiert. Ein fünftes oder nachfolgendes Element des Krümmungspfads wird als eine Kombination irgendeines Bildes der Eingabereihendaten 32 und irgendeines Bildes der Referenzreihendaten 31 extrahiert.
15 stellt ein Verfahren für den Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungsprozess in Schritt S310 dar.
In Schritt S310 empfängt die Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit 24 der Berechnungseinheit 21 die Krümmungspfadinformationen 33 von der Krümmungspfadberechnungseinheit 23, untersucht eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit zwischen den Referenzreihendaten 31 und den Eingabereihendaten 32 auf Bildbasis und gibt die relative Fortschrittsgeschwindigkeit als die Relative-Fortschrittsgeschwindigkeitsinformationen 34 aus.
Genauer gesagt, werden in Schritt S311 ein Prozess des Ermittelns einer Steigung θ des Krümmungspfades und in Schritt S312 ein Prozess des Ermittelns der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit V aus der Steigung θ des Krümmungspfades im Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungsprozess in Schritt S310 durchgeführt.
In Schritt S311 ermittelt die Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit 24 für den in Schritt S230 berechneten Krümmungspfad die lokale Steigung θ durch den unten stehenden Ausdruck. $\begin{array}{l} Für d \leq m < M - 1 - d : \\ θ [m] = tan - 1 (q [m + d] - q [m - d], p [m + d] - p [m - d]) \end{array}$
$\begin{array}{l} Für m < d : \\ θ [m] = tan - 1 (q [m + d] - q [0], p [m + d] - p [0]) \end{array}$
$\begin{array}{l} Für m \geq M - 1 - d : \\ θ [m] = tan - 1 (q [M - 1] - q [m - d], p [M - 1] - p [M - d]) \end{array}$
Wobei m = {0, ..., M-1} erfüllt ist und M die Länge eines Krümmungspfades ist. p[m] und q[m] zeigen jeweils eine Bildnummer in den Referenzreihendaten 31 und eine Bildnummer in den Eingabereihendaten 32 an, die einer m-ten Zelle im Krümmungspfad entsprechen.
In Schritt S312 ermittelt die Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit 24 die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V aus der Steigung θ des Krümmungspfads unter Verwendung des unten stehenden Ausdrucks. $V [m] = (θ [m] - π / 4) / (π / 4)$
Wie vorstehend beschrieben, berechnet die Berechnungseinheit 21 in der vorliegenden Ausführungsform die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V für jede extrahierte Kombination eines Datenelements der Eingabereihendaten 32 und eines Datenelements der Referenzreihendaten 31.
Ein Beispiel der Steigung θ des Krümmungspfads ist in 6 dargestellt. Obwohl im Beispiel d = 1, kann d auf eine ganze Zahl größer 1 eingestellt sein.
Ein Beispiel der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit V ist in 7 dargestellt. Im Beispiel wird die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V in Übereinstimmung mit den Beispielen in den 4 und 6 berechnet. Aus diesem Grund werden für das erste Element des Krümmungspfads θ[0] = tan^- ¹(q[1]-q[0],p[1]-p[0]) = tan^-1(1,0) und V[0] = (θ[0]-π/4)/(π/4) = (tan^-1(1,0)-π/4)/(π/4) = -1.0 berechnet. Für das zweite Element des Krümmungspfads werden θ[1] = tan^-1(q[2]-q[0],p[2]-p[0]) = tan^-1(1,2) und V[1] = (θ[1]-π/4)/(π/4) = (tan^-1(1,2)-π/4)/(π/4) = -0.4 berechnet. Für das dritte Element des Krümmungspfads werden θ[2] = tan^-1(q[3]-q[1],p[3]-p[1]) = tan^-1(1,2) und V[2] = (θ[2]-π/4)/(π/4) = (tan^-1(1,2)-π/4)/(π/4) = -0.4 berechnet. Für das vierte Element des Krümmungspfads werden θ[3] = tan^-1(q[4]-q[2],p[4]-p[2]) = tan^-1(1,1) und V[3] = (θ[3]-π/4)/(π/4) = (tan^-1(1,1)-π/4)/(π/4) = 0 berechnet. Für das fünfte oder nachfolgende Element des Krümmungspfads wird auch V[m] berechnet.
8 stellt ein Verfahren für den Reihendatenmangelabschnitterfassungsprozess in Schritt S320 dar.
In Schritt S320 prüft die Datenmangelerfassungseinheit 25 der Entscheidungseinheit 22 auf der Grundlage der von der Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit 24 empfangenen Relative-Fortschrittsgeschwindigkeitsinformationen 34, ob die Eingabereihendaten 32 genau gleich sind wie die Referenzreihendaten 31 und ob keine Reihendaten fehlen. Die Datenmangelerfassungseinheit 25 gibt die Reihendatenmangelabschnittinformationen 35 aus, wenn es einen Abschnitt gibt, in dem Reihendaten fehlen. Das heißt, die Datenmangelerfassungseinheit 25 erfasst einen Reihendatenmangelabschnitt, der erhalten wird, wenn die Eingabereihendaten 32 mit den Referenzreihendaten 31 verglichen werden, auf der Grundlage der in Schritt S310 berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit V.
In Schritt S321 initialisiert die Datenmangelerfassungseinheit 25 eine „Startbildnummer“ und einen „Zähler“, die ein Startbild eines Erfassungsziels und die Länge des Abschnitts auf -1 bzw. 0 speichern.
Danach führt die Datenmangelerfassungseinheit 25 die nachfolgend aufgeführten Prozesse in der Reihenfolge von einer Startzelle bis zu einer Endzelle unter Verwendung eines Index r durch, der auf eine Zelle zeigt, die eine Komponente des Krümmungspfads ist.
Wenn eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit V[r] 1,0 ist, erhöht die Datenmangelerfassungseinheit 25 die Zählung um 1 in Schritt S322. Wenn die Startbildnummer bei -1 eingestellt ist, was zu diesem Zeitpunkt ein Initialisierungscode ist, weist die Datenmangelerfassungseinheit 25 der Startbildnummer in Schritt S323 einen Wert des Index r zu. Wenn die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V[r] nicht 1,0 ist, untersucht die Datenmangelerfassungseinheit 25, ob die Zählung kleiner oder größer als ein Schwellenwert T1 ist. Wenn ein Wert der Zählung größer als der Schwellenwert T1 ist, erfasst die Datenmangelerfassungseinheit 25 in Schritt S324 einen Abschnitt [die Startbildnummer,r-1] als einen Reihendatenmangelabschnitt. Als nächstes initialisiert die Datenmangelerfassungseinheit 25 in Schritt S325 die Zählung und die Startbildnummer. Zu beachten ist, dass der Schwellenwert T1 angemessen angepasst ist.
Wie vorstehend in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, bestimmt die Entscheidungseinheit 22 auf der Grundlage der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit V, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses X in den Eingabereihendaten 32 vorliegt und ob aufeinanderfolgende Datenelemente der Referenzreihendaten 31 entsprechenden Datenelementen der Eingabereihendaten 32 in zwei oder mehr der durch die Berechnungseinheit 21 extrahierten Kombinationen entsprechen.
Die Entscheidungseinheit 22 bestimmt auf der Grundlage einer relativen Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses X in den Daten für einen gegebenen Abschnitt R1, der in den Referenzreihendaten 31 enthalten ist, ob eine Anomalie vorliegt, d.h. ob Daten für einen Abschnitt R2, der dem Abschnitt R1 entspricht, in den Eingabereihendaten 32 fehlen.
Ein Beispiel eines Reihendatenmangelabschnitts ist in 9 dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V weiterhin 1,0, und der Abschnitt R1, dessen Länge eine durch den Schwellenwert T1 bestimmte Länge überschreitet, wird als ein Reihendatenmangelabschnitt erfasst. Dies ermöglicht die automatische Erfassung einer anormalen Handlung eines Arbeiters, wie z. B. „Vergessen, eine Schraube anzuziehen“.
10 stellt ein Verfahren für den Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitterfassungsprozess in Schritt S330 dar.
In Schritt S330 untersucht die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 der Entscheidungseinheit 22 auf der Grundlage der von der Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit 24 empfangenen Relative-Fortschrittsgeschwindigkeitsinformationen 34, ob Reihendaten, die nicht in den Referenzreihendaten 31 erscheinen, in den Eingabereihendaten 32 eingefügt sind. Die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 gibt die Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnittsinformationen 36 aus, wenn es einen Reihendatenabschnitt gibt, der nicht für die Referenzreihendaten 31 vorhanden ist. Das heißt, die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 erfasst einen Nicht-Standard-Reihendateneinfügungsabschnitt, der erhalten wird, wenn die Eingabereihendaten 32 mit den Referenzreihendaten 31 verglichen werden, auf der Grundlage der in Schritt S310 ermittelten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit V.
In Schritt S331 initialisiert die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 die „Startbildnummer“ und den „Zähler“, die ein Startbild des Erfassungszielabschnitts und die Länge des Abschnitts auf -1 bzw. 0 speichern.
Danach führt die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 die nachfolgend aufgeführten Prozesse in der Reihenfolge von einer Startzelle bis zu einer Endzelle unter Verwendung des Index r durch, der auf eine Zelle zeigt, die eine Komponente des Krümmungspfads ist.
Wenn die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V[r] -1,0 ist, erhöht die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 die Zählung um 1 in Schritt S332. Wenn die Startbildnummer bei -1 eingestellt ist, was zu diesem Zeitpunkt ein Initialisierungscode ist, weist die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 der Startbildnummer in Schritt S333 einen Wert des Index r zu. Wenn die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V[r] nicht -1,0 ist, untersucht die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26, ob die Zählung größer oder kleiner als ein Schwellenwert T2 ist. Wenn ein Wert der Zählung größer als der Schwellenwert T2 ist, erfasst die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 in Schritt S334 einen Abschnitt [die Startbildnummer,r-1] als einen Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitt. Als nächstes initialisiert die Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 in Schritt S335 die Zählung und die Startbildnummer. Zu beachten ist, dass der Schwellenwert T2 angemessen angepasst ist.
Wie vorstehend in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, bestimmt die Entscheidungseinheit 22 auf der Grundlage der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit V, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses X in den Eingabereihendaten 32 vorliegt und ob aufeinanderfolgende Datenelemente der Eingabereihendaten 32 entsprechenden Datenelementen der Referenzreihendaten 31 in zwei oder mehr der durch die Berechnungseinheit 21 extrahierten Kombinationen entsprechen.
Die Entscheidungseinheit 22 bestimmt auf der Grundlage einer relativen Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses X in den Daten für einen gegebenen Abschnitt R2, der in den Eingabereihendaten 32 enthalten ist, ob eine Anomalie vorliegt, d.h. ob die Daten für den Abschnitt R2 Nicht-Standard-Daten sind.
Ein Beispiel eines Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitts ist in 11 dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die relative Fortschrittsgeschwindigkeit V weiterhin -1,0, und der Abschnitt R2, dessen Länge eine durch den Schwellenwert T2 bestimmte Länge überschreitet, wird als ein Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitt erfasst. Dies ermöglicht die automatische Erfassung einer anormalen Handlung eines Arbeiters, wie z. B. „Verwenden eines heruntergefallenen Teils“.
12 stellt ein Verfahren für den Reihendatenaustauschabschnittinferenzprozess in Schritt S340 dar.
In Schritt S340 prüft die Datenaustauschinferenzeinheit 27 der Entscheidungseinheit 22 auf der Grundlage der von jeweils der Datenmangelerfassungseinheit 25 und der Nicht-Standard-Dateneinfügungserfassungseinheit 26 empfangenen Reihendatenmangelabschnittinformationen 35 und der Nicht-Standard-Reihendateneinfügungsabschnittinformationen 36, ob die Eingabereihendaten 32 die gleichen in der Reihenfolge wie die Referenzreihendaten 31 sind. Die Datenaustauschinferenzeinheit 27 gibt die Reihendatenaustauschabschnittinformationen 37 aus, wenn ein Austausch von Teilen von Reihendaten gefunden wird. Das heißt, die Datenaustauschinferenzeinheit 27 untersucht auf der Grundlage der Reihendatenmangelabschnittinformationen 35 und der Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnittinformationen 36, ob es einen Austausch von Teilen von Reihendaten in den Eingabereihendaten 32 im Vergleich mit den Referenzreihendaten 31 gibt.
Als erstes prüft die Datenaustauschinferenzeinheit 27, ob die Anzahl erfasster Reihendatenmangelabschnitte und die Anzahl erfasster Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitte beide eins sind. Wenn zumindest eine der Anzahl von Abschnitten nicht eins ist, bestimmt die Datenaustauschinferenzeinheit 27, dass es keinen Austausch von Teilen von Reihendaten gibt. Wenn die Anzahl von Abschnitten jeweils eins ist, untersucht die Datenaustauschinferenzeinheit 27, ob eine Differenz zwischen einer Länge L1 eines Abschnitts in den Referenzreihendaten 31, der einem Reihendatenmangelabschnitt entspricht, und einer Länge L2 eines Abschnitts in den Eingabereihendaten 32, der einem Abschnitt mit Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnitt entspricht, kleiner als ein Schwellenwert T3 ist. Wenn der Längenunterschied zwischen den beiden Abschnitten kleiner als der Schwellenwert T3 ist, verarbeitet die Datenaustauschinferenzeinheit 27 die Eingabereihendaten 32 in Schritt S341, indem sie Reihendaten für den Nicht-Standard-Reihendatenabschnitt beschneidet und die Reihendaten an einer Stelle einfügt, an der der Reihendatenmangelabschnitt erscheint. Für verarbeitete Eingabereihendaten werden der Ähnlichkeitskartenberechnungsprozess in Schritt S210, der Bewertungskartenberechnungsprozess in Schritt S220 und der Krümmungspfadberechnungsprozess in Schritt S230 wie für die ursprünglichen Eingabereihendaten 32 durchgeführt. In Schritt S342 untersucht die Datenaustauschinferenzeinheit 27 einen Bewertungswert eines Krümmungspfades und vergleicht den Bewertungswert mit einem Bewertungswert des Krümmungspfades der Eingabereihendaten 32 vor der Verarbeitung. Ein Bewertungswert bezieht sich auf einen Wert in einer Bewertungskarte an einer Krümmungspfadterminalzellenposition. Wenn der Bewertungswert größer ist als der vor der Verarbeitung, erfasst die Austauschinferenzeinheit 27 in Schritt S343 die zwei Abschnitte als Reihendatenaustauschabschnitte. Zu beachten ist, dass der Schwellenwert T3 angemessen angepasst ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform die Entscheidungseinheit 22 bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt, d.h. dass Daten für einen Abschnitt R2a, der einem gegebenen ersten Abschnitt R1a in den Referenzreihendaten 31 entspricht, in den Eingabereihendaten 32 fehlen und eine Anomalie, d.h. Daten für einen gegebenen zweiten Abschnitt R2b, die in den Eingabereihendaten 32 enthalten sind, Nicht-Standard-Daten sind. In diesem Fall korrigiert die Entscheidungseinheit 22 die Eingabereihendaten 32, indem sie die Daten für den zweiten Abschnitt R2b aus den Eingabereihendaten 32 löscht und die gelöschten Daten als Daten für den Abschnitt R2a entsprechend dem ersten Abschnitt R1a in die Eingabereihendaten 32 einfügt.
Die Berechnungseinheit 21 berechnet eine erste Ähnlichkeit, die eine Ähnlichkeit zwischen den Eingabereihendaten 32 vor der Korrektur durch die Entscheidungseinheit 22 und den Referenzreihendaten 31 ist, und eine zweite Ähnlichkeit, die eine Ähnlichkeit zwischen den Eingabereihendaten nach der Korrektur durch die Entscheidungseinheit 22 und den Referenzreihendaten 31 ist. Die Entscheidungseinheit 22 vergleicht die erste Ähnlichkeit mit der zweiten Ähnlichkeit. Wenn die zweite Ähnlichkeit höher ist als die erste Ähnlichkeit, bestimmt die Entscheidungseinheit 22, dass eine Anomalie vorliegt, d. h. Ordinalpositionen werden im Ereignis X in den Eingabereihendaten 32 ausgetauscht.
Ein Beispiel von Reihendatenaustauschabschnitten ist in 13 dargestellt. Die Erfassung von Reihendatenaustauschabschnitten wie im Beispiel ermöglicht die automatische Erfassung einer anormalen Handlung eines Arbeiters, wie z. B. „Arbeiten in einer anderen Reihenfolge“.
In Schritt S400, der in 2 dargestellt ist, erzeugt die Anomalieinformationenaufzeichnungseinheit 28 der Entscheidungseinheit 22 die Anomalieinformationen 38 aus den Reihendatenmangelabschnittinformationen 35, den Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnittinformationen 36 und den Reihendatenaustauschabschnittinformationen 37, die jeweils von der Datenmangelerfassungseinheit 25, der Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit 26 und der Datenaustauschinferenzeinheit 27 empfangen werden. Die Anomalieinformationenaufzeichnungseinheit 28 schreibt die Anomalieinformationen 38 in die Anomalieinformationenaufzeichnungseinrichtung 109. Beispiele einer Ausgabe an die Anomalieinformationenspeichereinrichtung 109 sind in den 14 und 15 dargestellt.
*** Beschreibung vorteilhafter Wirkungen der Ausführungsform ***
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit, d.h. eine relative Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses X in den Eingabereihendaten 32 bis zum Fortschritt des Ereignisses X in den Referenzreihendaten 31 für jede Kombination eines Datenelements der Eingabereihendaten 32 und eines Datenelements der Referenzreihendaten 31 berechnet, wobei die Datenelemente einander entsprechen. Dann wird auf der Grundlage der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit bestimmt, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses in den Eingabereihendaten 32 vorliegt. Aus diesem Grund ist die vorliegende Ausführungsform in der Lage, eine Anomalie in den Eingabereihendaten 32 auf einer Pro-Datenelement-Basis zu erfassen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, „Einfügung von Nicht-Standard-Reihendaten“, „Mangel von Reihendaten“ und „Austausch von Teilen von Reihendaten“ in den Eingabereihendaten 32 auf einer Pro-Bild-Basis zu erfassen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine relative Bildfortschrittsgeschwindigkeit zwischen den Referenzreihendaten 31 und den Eingabereihendaten 32 aus Bildkorrespondenzinformationen zwischen den Eingabereihendaten 32 und den Referenzreihendaten 31 berechnet, die durch DTW erhalten werden. Genauer gesagt, sind die Bildkorrespondenzinformationen ein Krümmungspfad. Ein Abschnitt mit „Fehlen von Reihendaten“ und ein Abschnitt mit „Einfügung von Nicht-Standard-Reihendaten“ werden als anormale Abschnitte auf einer Pro-Bild-Basis erfasst. Danach werden die Ordinalpositionen von Teilen von Reihendaten für die zwei anormalen Abschnitte ausgetauscht. Untersucht wird eine Änderung der Ähnlichkeit zu den Referenzreihendaten 31 zwischen den Eingabereihendaten 32 vor dem Austausch und den Eingabereihendaten nach dem Austausch. Wenn der Austausch die Ähnlichkeit erhöht hat, wird bestimmt, dass es einen Austausch in den Eingabereihendaten 32 gibt. Die vorstehend beschriebenen Verarbeitungsverfahren ermöglichen die Erfassung einer Anomalie in den Eingabereihendaten 32 auf hochdetaillierter Ebene.
*** Andere Konfigurationen ***
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 durch Software implementiert. Als eine Modifikation werden die Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 durch Hardware implementiert. Die Modifikation wird hauptsächlich mit dem Fokus auf Unterschieden zu der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Eine Konfiguration einer Reihendatenanalysevorrichtung 10 gemäß einer Modifikation der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 16 erläutert.
Die Reihendatenanalysevorrichtung 10 umfasst Hardware, wie z. B. eine elektronische Schaltung 16, die Referenzreihendatenspeichereinrichtung 13, die Eingabereihendatenspeichereinrichtung 14 und die Anomalieinformationenspeichereinrichtung 15.
Die elektronische Schaltung 16 ist dedizierte Hardware, die Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 implementiert. Die elektronische Schaltung 16 ist zum Beispiel eine Einzelschaltung, eine Verbundschaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallelprogrammierter Prozessor, eine logische IC, ein GA, ein FPGA, eine ASIC oder eine Kombination einiger oder aller davon. „IC“ steht für Integrierte Schaltung. „GA“ steht für Gate-Array. „FPGA“ steht für Field-Programmable Gate-Array. „ASIC“ steht für Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung.
Die Reihendatenanalysevorrichtung 10 kann eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen umfassen, die die elektronische Schaltung 16 ersetzen. Die Vielzahl von elektronischen Schaltungen implementieren kollektiv die Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22. Die elektronischen Schaltungen sind zum Beispiel eine Einzelschaltung, eine Verbundschaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallelprogrammierter Prozessor, eine logische IC, ein GA, ein FPGA, eine ASIC oder eine Kombination einiger oder aller davon.
Als eine andere Modifikation können die Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 durch eine Kombination von Software und Hardware implementiert werden. Das heißt, einige der Funktionen der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 können durch dedizierte Hardware implementiert werden, während die anderen durch Software implementiert werden können.
Der Prozessor 11 und die elektronische Schaltung 16 sind beide Verarbeitungsschaltungen. Das heißt, selbst wenn die Konfiguration der Reihendatenanalysevorrichtung 10 die in einer der 1 und 16 dargestellte Konfiguration ist, wird der Betrieb der Berechnungseinheit 21 und der Entscheidungseinheit 22 durch eine Verarbeitungsschaltung durchgeführt.
Bezugszeichenliste

10:: Reihendatenanalysevorrichtung;
11:: Prozessor;
12:: Speicher;
13:: Referenzreihendatenspeichereinrichtung;
14:: Eingabereihendatenspeicherein- richtung;
15:: Anomalieinformationenspeichereinrichtung;
16:: Elektronische Schaltung;
21:: Berechnungseinheit;
22:: Entscheidungseinheit;
23:: Krümmungspfadberechnungseinheit;
24:: Relative-Fortschrittsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit;
25:: Datenmangelerfassungseinheit;
26:: Nicht-Standard-Daten-Einfügungserfassungseinheit;
27:: Datenaustauschinferenzeinheit;
28:: Anomalieinformationenaufzeichnungseinheit;
31:: Referenzreihendaten;
32:: Eingabereihendaten;
33:: Krümmungspfadinformationen;
34:: Relative-Fortschrittsgeschwindigkeitsinformationen;
35:: Reihendatenmangelabschnittinformationen;
36:: Nicht-Standard-Reihendaten-Einfügungsabschnittinformationen
37:: Reihendatenaustauschabschnittinformationen;
38:: Anomalieinformationen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010271997 A [0004]
JP 2017033470 A [0004]
JP 2016038856 A [0004]

Claims

Reihendatenanalysevorrichtung, umfassend: eine Berechnungseinheit zum Extrahieren von Kombinationen, die jeweils ein Datenelement der Eingabereihendaten und ein Datenelement der Referenzreihendaten aufweisen, wobei die Datenelemente einander durch Vergleichen von Eingabereihendaten, die Zeitreihendaten sind, die durch Beobachten eines gegebenen Ereignisses erhalten werden, mit Referenzreihendaten, die Standardzeitreihendaten für das Ereignis sind, entsprechen, und zum Berechnen einer relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, die eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit des Ereignisses in den Eingabereihendaten gegenüber dem Fortschritt des Ereignisses in den Referenzreihendaten ist, für jede der extrahierten Kombinationen; und eine Entscheidungseinheit zum Bestimmen, auf der Grundlage der durch die Berechnungseinheit berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses in den Eingabereihendaten vorliegt.
Reihendatenanalysevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit einen Krümmungspfad zwischen den Eingabereihendaten und den Referenzreihendaten berechnet und ein Element des berechneten Krümmungspfads als eine Kombination eines Datenelements der Eingabereihendaten und ein Datenelement der Referenzreihendaten extrahiert.
Reihendatenanalysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Eingabereihendaten Daten eines Videos sind und jedes der Bilder des Videos als ein Datenelement der Eingabereihendaten behandelt wird.
Reihendatenanalysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Entscheidungseinheit auf der Grundlage der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit bestimmt, ob eine Anomalie vorliegt und ob aufeinanderfolgende Datenelemente der Referenzreihendaten entsprechenden Datenelementen der Eingabereihendaten in zwei oder mehr der durch die Berechnungseinheit extrahierten Kombinationen entsprechen.
Reihendatenanalysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Entscheidungseinheit auf der Grundlage einer relativen Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses in Daten für einen gegebenen Abschnitt, der in den Referenzreihendaten enthalten ist, bestimmt, ob eine Anomalie vorliegt, d.h. ob Daten für einen Abschnitt, der dem Abschnitt entspricht, in den Eingabereihendaten fehlen.
Reihendatenanalysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Entscheidungseinheit auf der Grundlage der relativen Fortschrittsgeschwindigkeit bestimmt, ob eine Anomalie vorliegt und ob aufeinanderfolgende Datenelemente der Eingabereihendaten entsprechenden Datenelementen der Referenzreihendaten in zwei oder mehr der durch die Berechnungseinheit extrahierten Kombinationen entsprechen.
Reihendatenanalysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Entscheidungseinheit auf der Grundlage einer relativen Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses in den Daten für einen gegebenen Abschnitt, der in den Eingabereihendaten enthalten ist, bestimmt, ob eine Anomalie vorliegt, d.h. ob die Daten für den Abschnitt Nicht-Standard-Daten sind.
Reihendatenanalysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei wenn die Entscheidungseinheit bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt, d.h. dass Daten für einen Abschnitt, der einem gegebenen ersten Abschnitt in den Referenzreihendaten entspricht, in den Eingabereihendaten fehlen und eine Anomalie vorliegt, d.h. Daten für einen gegebenen zweiten Abschnitt, die in den Eingabereihendaten enthalten sind, Nicht-Standard-Daten sind, die Entscheidungseinheit die Eingabereihendaten durch Löschen aus den Eingabereihendaten der Daten für den zweiten Abschnitt und Einfügen in die Eingabereihendaten der gelöschten Daten als die Daten für den Abschnitt, der dem ersten Abschnitt entspricht, korrigiert.
Reihendatenanalysevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Berechnungseinheit eine erste Ähnlichkeit berechnet, die eine Ähnlichkeit zwischen den Eingabereihendaten vor der Korrektur durch die Entscheidungseinheit und den Referenzreihendaten ist, und eine zweite Ähnlichkeit, die eine Ähnlichkeit zwischen den Eingabereihendaten nach der Korrektur durch die Entscheidungseinheit und den Referenzreihendaten ist, und die Entscheidungseinheit die erste Ähnlichkeit mit der zweiten Ähnlichkeit vergleicht und bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt, d. h. Ordinalpositionen im Ereignis in den Eingabereihendaten ausgetauscht werden, wenn die zweite Ähnlichkeit höher ist als die erste Ähnlichkeit.
Reihendatenanalyseverfahren, umfassend: Extrahieren, durch eine Berechnungseinheit, von Kombinationen, die jeweils ein Datenelement der Eingabereihendaten und ein Datenelement der Referenzreihendaten aufweisen, wobei die Datenelemente einander durch Vergleichen von Eingabereihendaten, die Zeitreihendaten sind, die durch Beobachten eines gegebenen Ereignisses erhalten werden, mit Referenzreihendaten, die Standardzeitreihendaten für das Ereignis sind, entsprechen, und Berechnen einer relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, die eine relative Fortschrittsgeschwindigkeit des Ereignisses in den Eingabereihendaten gegenüber dem Fortschritt des Ereignisses in den Referenzreihendaten ist, für jede der extrahierten Kombinationen; und Bestimmen, durch eine Entscheidungseinheit, auf der Grundlage der durch die Berechnungseinheit berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses in den Eingabereihendaten vorliegt.
Reihendatenanalyseprogramm, das einen Computer veranlasst, auszuführen: einen Berechnungsprozess des Extrahierens von Kombinationen, die jeweils ein Datenelement der Eingabereihendaten und ein Datenelement der Referenzreihendaten aufweisen, wobei die Datenelemente einander durch Vergleichen von Eingabereihendaten, die Zeitreihendaten sind, die durch Beobachten eines gegebenen Ereignisses erhalten werden, mit Referenzreihendaten, die Standardzeitreihendaten für das Ereignis sind, entsprechen, und des Berechnens einer relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, die eine relative Geschwindigkeit des Fortschritts des Ereignisses in den Eingabereihendaten gegenüber dem Fortschritt des Ereignisses in den Referenzreihendaten ist, für jede der extrahierten Kombinationen; und einen Entscheidungsprozess des Bestimmens, auf der Grundlage der durch den Berechnungsprozess berechneten relativen Fortschrittsgeschwindigkeit, ob eine Anomalie im Fortschritt des Ereignisses in den Eingabereihendaten vorliegt.