JP2019520659A5 - - Google Patents
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Description
本発明を例示的な実施形態を参照しながら具体的に図示・説明したが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲に包含された本発明の範囲を逸脱しない範疇で形態や細部に様々な変更を施せることを理解するであろう。
なお、本発明は、態様として以下の内容を含む。
〔態様1〕
コンピュータに実装され、産業プロセスにおける動作イベントを検出する方法であって、
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連するKPIについての時系列パターンを含むシグネチャを定義する定義過程と、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを監視する過程であって、動きの当該トレンドは、前記KPIの時系列として監視される、監視過程と、
(i)前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii)前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定する決定過程と、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出する検出過程と、
前記動作イベントの検出に応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節する調節過程と、
を備える、方法。
〔態様2〕
態様1に記載の方法において、前記シグネチャを定義する過程が、さらに、
データサーバを介してプラントヒストリアンデータベースから、履歴プラントデータをロードする副過程、
ロードされた前記履歴プラントデータにおいて、前記KPIの時系列パターンであって、前記動作イベントに関連する時系列パターンを特定する副過程であって、前記ロードされた履歴プラントデータにおいて前記時系列パターンを特定する当該副過程は、自動パターン検索識別手法、動作ログの適用、およびドメイン専門家による閲覧の少なくとも1つにより行われる、副過程、
前記シグネチャの時系列範囲を選択する副過程、ならびに
選択された前記時系列範囲に対応する特定された時系列パターンを完全に含むように、前記シグネチャを設定する副過程、
を含む、方法。
〔態様3〕
態様2に記載の方法において、前記自動パターン検索識別手法が、
異常な動作状況のパターン特性を表す少なくとも1つのパターン形状を定義し、定義された当該パターン形状は、形状ライブラリに記憶されること、
前記形状ライブラリから、前記動作イベントについてのパターン形状を選択することであって、当該選択は、時系列パターンを特定するときに当該選択されたパターン形状を含めるか又は除外するかを指定すること、
(i)前記選択されたパターン形状と、(ii)前記ロードされた履歴プラントデータからの前記KPIの時系列の間の距離プロファイルを決定し、決定された当該距離プロファイルに基づいて検索プロファイルを生成すること、および
生成された前記検索プロファイルを用いて、前記動作イベントに関連する前記特定された時系列パターンを含む、少なくとも1つのパターンクラスタを決定すること、
を含む教師ありパターン発見手法である、方法。
〔態様4〕
態様1に記載の方法において、前記KPIについての前記距離スコアをリアルタイムで算出する過程が、
前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンとにZ正規化を実行する副過程、
独自の振幅フィルタを、Z正規化された前記監視対象時系列の範囲に適用する副過程、
Z正規化された前記監視対象時系列の範囲とZ正規化された前記時系列パターンの間のユークリッド距離を、動的時間伸縮法(DTW)を用いて算出する副過程、
ゼロのベクトルと前記Z正規化された時系列パターンの間のゼロラインユークリッド距離を算出する副過程、ならびに
動的時間伸縮法を用いて算出された前記ユークリッド距離および算出された前記ゼロラインユークリッド距離に基づき、前記監視対象時系列の範囲が前記時系列パターンに合致する確率を示す前記距離スコアを決定する副過程、
を含む、方法。
〔態様5〕
態様4に記載の方法において、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する過程、
を備える、方法。
〔態様6〕
態様4に記載の方法において、前記距離スコアが0〜1の数値であり、1は前記動作イベントの最も高い発生確率を示し、0は前記動作イベントの最も低い発生確率を示す、方法。
〔態様7〕
態様1に記載の方法において、さらに、
前記KPIの複数のシグネチャに関する、前記定義過程、前記監視過程、前記算出過程及び前記検出過程を、パラレルで実行する過程と、
前記KPIの定義された前記複数のシグネチャのそれぞれについて算出された前記距離スコアを、当該KPIについての統合距離スコアに組み合わせる過程と、
当該KPIについての前記統合距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出する過程と、
を備える、方法。
〔態様8〕
態様7に記載の方法において、前記定義された複数のシグネチャに含まれる前記時系列パターンが、振幅、オフセット、形状および時間のうちの少なくとも1つによって変動する、方法。
〔態様9〕
態様7に記載の方法において、さらに、
前記定義された複数のシグネチャを記憶するシグネチャライブラリを構成する過程、
を備える、方法。
〔態様10〕
態様1に記載の方法において、さらに、
複数のKPIに関する、前記定義過程、前記監視過程、前記算出過程及び前記検出過程を、パラレルで実行する過程と、
前記複数のKPIのそれぞれに対応する重み係数を定義する過程と、
各KPIについて算出された前記距離スコアを、前記対応する重み係数に基づいて重み付けする過程と、
前記複数のKPIそれぞれについての重み付けられた前記距離スコアを、トータル距離スコアに組み合わせる過程と、
前記トータル距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出する過程と、
を備える、方法。
〔態様11〕
産業プロセスにおける動作イベントを検出するコンピュータシステムであって、
プロセッサと、
コンピュータコード命令が記憶されたメモリと、
を備え、前記メモリは、前記プロセッサにより実行されると前記コンピュータコード命令が、
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連するKPIについての時系列パターンを含むシグネチャを定義するように構成されたモデラエンジン、
分析エンジンであって、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを前記KPIの時系列として監視するように、かつ、
前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii)前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定するように、かつ、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出するように構成された分析エンジン、および
検出された前記動作イベントに関する情報の受取りに応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節するように構成されたプロセス制御システム、
を当該コンピュータシステムに実装させるように、前記プロセッサに作動的に接続されている、システム。
〔態様12〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
データサーバから履歴プラントデータをロードし、
ロードされた前記履歴プラントデータにおいて、前記KPIの時系列パターンであって、前記動作イベントに関連する時系列パターンを特定し、
前記シグネチャの時系列範囲を選択し、
選択された前記時系列範囲に対応する特定された時系列パターンを完全に含むように、前記シグネチャを設定する
ように構成されており、
前記ロードされた履歴プラントデータにおいて前記時系列パターンを特定することは、自動パターン検索識別手法、動作ログの適用、およびドメイン専門家による閲覧の少なくとも1つにより行われる、システム。
〔態様13〕
態様12に記載の方法において、前記自動パターン検索識別手法が、
異常な動作状況のパターン特性を表す少なくとも1つのパターン形状を定義し、定義された当該パターン形状は、形状ライブラリに記憶されること、
前記形状ライブラリから、前記動作イベントについてのパターン形状を選択することであって、当該選択は、時系列パターンを特定するときに当該選択されたパターン形状を含めるか又は除外するかを指定すること、
(i)前記選択されたパターン形状と、(ii)前記ロードされた履歴プラントデータからの前記KPIの時系列の間の距離プロファイルを決定し、決定された当該距離プロファイルに基づいて検索プロファイルを生成すること、および
生成された前記検索プロファイルを用いて、前記動作イベントに関連する前記特定された時系列パターンを含む、少なくとも1つのパターンクラスタを決定すること、
を含む教師ありパターン発見手法である、方法。
〔態様14〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、前記KPIについての前記距離スコアを、
前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンとにZ正規化を実行し、
Z正規化された前記監視対象時系列の範囲とZ正規化された前記時系列パターンの間のユークリッド距離を、DTWを用いて算出し、
ゼロのベクトルと前記Z正規化された時系列パターンとの間のゼロラインユークリッド距離を算出し、
算出された前記ユークリッド距離および算出された前記ゼロラインユークリッド距離に基づき、前記監視対象時系列の範囲が前記時系列パターンに合致する確率を示す当該距離スコアを決定することによって
リアルタイムで算出するように構成されている、システム。
〔態様15〕
態様14に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する
ように構成されている、システム。
〔態様16〕
態様14に記載のシステムにおいて、前記距離スコアが0〜1の数値であり、1は前記動作イベントの最も高い発生確率を示し、0は前記動作イベントの最も低い発生確率を示す、システム。
〔態様17〕
態様16に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する
ように構成されている、システム。
〔態様18〕
態様16に記載のシステムにおいて、前記距離スコアが0から1までの数値であり、1は前記定義されたシグネチャの最も高い発生確率を示し、0は前記定義されたシグネチャの最も低い発生確率を示す、システム。
〔態様19〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
前記動作イベントの複数のシグネチャに関する前記定義をパラレルで実行するように構成されており、
前記分析エンジンが、さらに、
前記KPIの複数のシグネチャに関する、前記定義、前記監視、前記算出及び前記検出をパラレルで実行し、
前記KPIの定義された前記複数のシグネチャのそれぞれについて算出された前記距離スコアを、当該KPIについての統合距離スコアに組み合わせ、
当該KPIについての前記統合距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出するように構成されている、システム。
〔態様20〕
態様19に記載のシステムにおいて、前記定義された複数のシグネチャに含まれる前記時系列パターンが、振幅、オフセット、形状および時間のうちの少なくとも1つによって変動する、システム。
〔態様21〕
態様19に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、前記定義された複数のシグネチャを記憶するシグネチャライブラリを生成するように構成されている、システム。
〔態様22〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
複数のKPIに関する前記定義をパラレルで実行するように構成されており、
前記分析エンジンが、さらに、
複数のKPIに関する、前記監視、前記算出及び前記検出をパラレルで実行し、
前記複数のKPIのそれぞれに対応する重み係数を定義し、
各KPIについて算出された前記距離スコアを、前記対応する重み係数に基づいて重み付けし、
前記複数のKPIそれぞれについての重み付けられた前記距離スコアを、トータル距離スコアに組み合わせ、
前記トータル距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出するように構成されている、システム。
〔態様23〕
コード命令が記憶された非過渡的なコンピュータ読取り可能記憶媒体、
を備える、コンピュータプログラムプロダクトであって、
前記記憶媒体は、産業プロセスでの動作イベントを検出するプロセッサにより実行されると前記コード命令が、当該プロセッサに:
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連するKPIについての時系列パターンを含むシグネチャを定義する手順、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを監視する手順であって、動きの当該トレンドは、前記KPIの時系列として監視される、手順、
(i)前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii) 前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定する手順、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出する手順、
前記動作イベントの検出に応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節する手順
を実行させるように、当該プロセッサに作動的に接続されている、コンピュータプログラムプロダクト。
なお、本発明は、態様として以下の内容を含む。
〔態様1〕
コンピュータに実装され、産業プロセスにおける動作イベントを検出する方法であって、
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連するKPIについての時系列パターンを含むシグネチャを定義する定義過程と、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを監視する過程であって、動きの当該トレンドは、前記KPIの時系列として監視される、監視過程と、
(i)前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii)前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定する決定過程と、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出する検出過程と、
前記動作イベントの検出に応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節する調節過程と、
を備える、方法。
〔態様2〕
態様1に記載の方法において、前記シグネチャを定義する過程が、さらに、
データサーバを介してプラントヒストリアンデータベースから、履歴プラントデータをロードする副過程、
ロードされた前記履歴プラントデータにおいて、前記KPIの時系列パターンであって、前記動作イベントに関連する時系列パターンを特定する副過程であって、前記ロードされた履歴プラントデータにおいて前記時系列パターンを特定する当該副過程は、自動パターン検索識別手法、動作ログの適用、およびドメイン専門家による閲覧の少なくとも1つにより行われる、副過程、
前記シグネチャの時系列範囲を選択する副過程、ならびに
選択された前記時系列範囲に対応する特定された時系列パターンを完全に含むように、前記シグネチャを設定する副過程、
を含む、方法。
〔態様3〕
態様2に記載の方法において、前記自動パターン検索識別手法が、
異常な動作状況のパターン特性を表す少なくとも1つのパターン形状を定義し、定義された当該パターン形状は、形状ライブラリに記憶されること、
前記形状ライブラリから、前記動作イベントについてのパターン形状を選択することであって、当該選択は、時系列パターンを特定するときに当該選択されたパターン形状を含めるか又は除外するかを指定すること、
(i)前記選択されたパターン形状と、(ii)前記ロードされた履歴プラントデータからの前記KPIの時系列の間の距離プロファイルを決定し、決定された当該距離プロファイルに基づいて検索プロファイルを生成すること、および
生成された前記検索プロファイルを用いて、前記動作イベントに関連する前記特定された時系列パターンを含む、少なくとも1つのパターンクラスタを決定すること、
を含む教師ありパターン発見手法である、方法。
〔態様4〕
態様1に記載の方法において、前記KPIについての前記距離スコアをリアルタイムで算出する過程が、
前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンとにZ正規化を実行する副過程、
独自の振幅フィルタを、Z正規化された前記監視対象時系列の範囲に適用する副過程、
Z正規化された前記監視対象時系列の範囲とZ正規化された前記時系列パターンの間のユークリッド距離を、動的時間伸縮法(DTW)を用いて算出する副過程、
ゼロのベクトルと前記Z正規化された時系列パターンの間のゼロラインユークリッド距離を算出する副過程、ならびに
動的時間伸縮法を用いて算出された前記ユークリッド距離および算出された前記ゼロラインユークリッド距離に基づき、前記監視対象時系列の範囲が前記時系列パターンに合致する確率を示す前記距離スコアを決定する副過程、
を含む、方法。
〔態様5〕
態様4に記載の方法において、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する過程、
を備える、方法。
〔態様6〕
態様4に記載の方法において、前記距離スコアが0〜1の数値であり、1は前記動作イベントの最も高い発生確率を示し、0は前記動作イベントの最も低い発生確率を示す、方法。
〔態様7〕
態様1に記載の方法において、さらに、
前記KPIの複数のシグネチャに関する、前記定義過程、前記監視過程、前記算出過程及び前記検出過程を、パラレルで実行する過程と、
前記KPIの定義された前記複数のシグネチャのそれぞれについて算出された前記距離スコアを、当該KPIについての統合距離スコアに組み合わせる過程と、
当該KPIについての前記統合距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出する過程と、
を備える、方法。
〔態様8〕
態様7に記載の方法において、前記定義された複数のシグネチャに含まれる前記時系列パターンが、振幅、オフセット、形状および時間のうちの少なくとも1つによって変動する、方法。
〔態様9〕
態様7に記載の方法において、さらに、
前記定義された複数のシグネチャを記憶するシグネチャライブラリを構成する過程、
を備える、方法。
〔態様10〕
態様1に記載の方法において、さらに、
複数のKPIに関する、前記定義過程、前記監視過程、前記算出過程及び前記検出過程を、パラレルで実行する過程と、
前記複数のKPIのそれぞれに対応する重み係数を定義する過程と、
各KPIについて算出された前記距離スコアを、前記対応する重み係数に基づいて重み付けする過程と、
前記複数のKPIそれぞれについての重み付けられた前記距離スコアを、トータル距離スコアに組み合わせる過程と、
前記トータル距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出する過程と、
を備える、方法。
〔態様11〕
産業プロセスにおける動作イベントを検出するコンピュータシステムであって、
プロセッサと、
コンピュータコード命令が記憶されたメモリと、
を備え、前記メモリは、前記プロセッサにより実行されると前記コンピュータコード命令が、
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連するKPIについての時系列パターンを含むシグネチャを定義するように構成されたモデラエンジン、
分析エンジンであって、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを前記KPIの時系列として監視するように、かつ、
前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii)前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定するように、かつ、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出するように構成された分析エンジン、および
検出された前記動作イベントに関する情報の受取りに応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節するように構成されたプロセス制御システム、
を当該コンピュータシステムに実装させるように、前記プロセッサに作動的に接続されている、システム。
〔態様12〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
データサーバから履歴プラントデータをロードし、
ロードされた前記履歴プラントデータにおいて、前記KPIの時系列パターンであって、前記動作イベントに関連する時系列パターンを特定し、
前記シグネチャの時系列範囲を選択し、
選択された前記時系列範囲に対応する特定された時系列パターンを完全に含むように、前記シグネチャを設定する
ように構成されており、
前記ロードされた履歴プラントデータにおいて前記時系列パターンを特定することは、自動パターン検索識別手法、動作ログの適用、およびドメイン専門家による閲覧の少なくとも1つにより行われる、システム。
〔態様13〕
態様12に記載の方法において、前記自動パターン検索識別手法が、
異常な動作状況のパターン特性を表す少なくとも1つのパターン形状を定義し、定義された当該パターン形状は、形状ライブラリに記憶されること、
前記形状ライブラリから、前記動作イベントについてのパターン形状を選択することであって、当該選択は、時系列パターンを特定するときに当該選択されたパターン形状を含めるか又は除外するかを指定すること、
(i)前記選択されたパターン形状と、(ii)前記ロードされた履歴プラントデータからの前記KPIの時系列の間の距離プロファイルを決定し、決定された当該距離プロファイルに基づいて検索プロファイルを生成すること、および
生成された前記検索プロファイルを用いて、前記動作イベントに関連する前記特定された時系列パターンを含む、少なくとも1つのパターンクラスタを決定すること、
を含む教師ありパターン発見手法である、方法。
〔態様14〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、前記KPIについての前記距離スコアを、
前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンとにZ正規化を実行し、
Z正規化された前記監視対象時系列の範囲とZ正規化された前記時系列パターンの間のユークリッド距離を、DTWを用いて算出し、
ゼロのベクトルと前記Z正規化された時系列パターンとの間のゼロラインユークリッド距離を算出し、
算出された前記ユークリッド距離および算出された前記ゼロラインユークリッド距離に基づき、前記監視対象時系列の範囲が前記時系列パターンに合致する確率を示す当該距離スコアを決定することによって
リアルタイムで算出するように構成されている、システム。
〔態様15〕
態様14に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する
ように構成されている、システム。
〔態様16〕
態様14に記載のシステムにおいて、前記距離スコアが0〜1の数値であり、1は前記動作イベントの最も高い発生確率を示し、0は前記動作イベントの最も低い発生確率を示す、システム。
〔態様17〕
態様16に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する
ように構成されている、システム。
〔態様18〕
態様16に記載のシステムにおいて、前記距離スコアが0から1までの数値であり、1は前記定義されたシグネチャの最も高い発生確率を示し、0は前記定義されたシグネチャの最も低い発生確率を示す、システム。
〔態様19〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
前記動作イベントの複数のシグネチャに関する前記定義をパラレルで実行するように構成されており、
前記分析エンジンが、さらに、
前記KPIの複数のシグネチャに関する、前記定義、前記監視、前記算出及び前記検出をパラレルで実行し、
前記KPIの定義された前記複数のシグネチャのそれぞれについて算出された前記距離スコアを、当該KPIについての統合距離スコアに組み合わせ、
当該KPIについての前記統合距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出するように構成されている、システム。
〔態様20〕
態様19に記載のシステムにおいて、前記定義された複数のシグネチャに含まれる前記時系列パターンが、振幅、オフセット、形状および時間のうちの少なくとも1つによって変動する、システム。
〔態様21〕
態様19に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、前記定義された複数のシグネチャを記憶するシグネチャライブラリを生成するように構成されている、システム。
〔態様22〕
態様11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
複数のKPIに関する前記定義をパラレルで実行するように構成されており、
前記分析エンジンが、さらに、
複数のKPIに関する、前記監視、前記算出及び前記検出をパラレルで実行し、
前記複数のKPIのそれぞれに対応する重み係数を定義し、
各KPIについて算出された前記距離スコアを、前記対応する重み係数に基づいて重み付けし、
前記複数のKPIそれぞれについての重み付けられた前記距離スコアを、トータル距離スコアに組み合わせ、
前記トータル距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出するように構成されている、システム。
〔態様23〕
コード命令が記憶された非過渡的なコンピュータ読取り可能記憶媒体、
を備える、コンピュータプログラムプロダクトであって、
前記記憶媒体は、産業プロセスでの動作イベントを検出するプロセッサにより実行されると前記コード命令が、当該プロセッサに:
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連するKPIについての時系列パターンを含むシグネチャを定義する手順、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを監視する手順であって、動きの当該トレンドは、前記KPIの時系列として監視される、手順、
(i)前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii) 前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定する手順、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出する手順、
前記動作イベントの検出に応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節する手順
を実行させるように、当該プロセッサに作動的に接続されている、コンピュータプログラムプロダクト。
Claims (23)
- コンピュータに実装され、産業プロセスにおける動作イベントを検出する方法であって、
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連する主要パフォーマンス指標(KPI)についての時系列パターンを含むシグネチャを定義する定義過程と、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを監視する過程であって、動きの当該トレンドは、前記KPIの時系列として監視される、監視過程と、
(i)前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii)前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定する決定過程と、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出する検出過程と、
前記動作イベントの検出に応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節する調節過程と、
を備える、方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記シグネチャを定義する過程が、さらに、
データサーバを介してプラントヒストリアンデータベースから、履歴プラントデータをロードする副過程、
ロードされた前記履歴プラントデータにおいて、前記KPIの時系列パターンであって、前記動作イベントに関連する時系列パターンを特定する副過程であって、前記ロードされた履歴プラントデータにおいて前記時系列パターンを特定する当該副過程は、自動パターン検索識別手法、動作ログの適用、およびドメイン専門家による閲覧の少なくとも1つにより行われる、副過程、
前記シグネチャの時系列範囲を選択する副過程、ならびに
選択された前記時系列範囲に対応する特定された時系列パターンを完全に含むように、前記シグネチャを設定する副過程、
を含む、方法。 - 請求項2に記載の方法において、前記自動パターン検索識別手法が、
異常な動作状況のパターン特性を表す少なくとも1つのパターン形状を定義し、定義された当該パターン形状は、形状ライブラリに記憶されること、
前記形状ライブラリから、前記動作イベントについてのパターン形状を選択することであって、当該選択は、時系列パターンを特定するときに当該選択されたパターン形状を含めるか又は除外するかを指定すること、
(i)前記選択されたパターン形状と、(ii)前記ロードされた履歴プラントデータからの前記KPIの時系列の間の距離プロファイルを決定し、決定された当該距離プロファイルに基づいて検索プロファイルを生成すること、および
生成された前記検索プロファイルを用いて、前記動作イベントに関連する前記特定された時系列パターンを含む、少なくとも1つのパターンクラスタを決定すること、
を含む教師ありパターン発見手法である、方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記KPIについての前記距離スコアをリアルタイムで決定する過程が、
前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンとにZ正規化を実行する副過程、
独自の振幅フィルタを、Z正規化された前記監視対象時系列の範囲に適用する副過程、
Z正規化された前記監視対象時系列の範囲とZ正規化された前記時系列パターンの間のユークリッド距離を、動的時間伸縮法(DTW)を用いて算出する副過程、
ゼロのベクトルと前記Z正規化された時系列パターンの間のゼロラインユークリッド距離を算出する副過程、ならびに
動的時間伸縮法を用いて算出された前記ユークリッド距離および算出された前記ゼロラインユークリッド距離に基づき、前記監視対象時系列の範囲が前記時系列パターンに合致する確率を示す前記距離スコアを決定する副過程、
を含む、方法。 - 請求項4に記載の方法において、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する過程、
を備える、方法。 - 請求項4に記載の方法において、前記距離スコアが0〜1の数値であり、1は前記動作イベントの最も高い発生確率を示し、0は前記動作イベントの最も低い発生確率を示す、方法。
- 請求項1に記載の方法において、さらに、
前記KPIの複数のシグネチャに関する、前記定義過程、前記監視過程、前記決定過程及び前記検出過程を、パラレルで実行する過程と、
前記KPIの定義された前記複数のシグネチャのそれぞれについて決定された前記距離スコアを、当該KPIについての統合距離スコアに組み合わせる過程と、
当該KPIについての前記統合距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出する過程と、
を備える、方法。 - 請求項7に記載の方法において、前記定義された複数のシグネチャに含まれる前記時系列パターンが、振幅、オフセット、形状および時間のうちの少なくとも1つによって変動する、方法。
- 請求項7に記載の方法において、さらに、
前記定義された複数のシグネチャを記憶するシグネチャライブラリを構成する過程、
を備える、方法。 - 請求項1に記載の方法において、さらに、
複数のKPIに関する、前記定義過程、前記監視過程、前記決定過程及び前記検出過程を、パラレルで実行する過程と、
前記複数のKPIのそれぞれに対応する重み係数を定義する過程と、
各KPIについて決定された前記距離スコアを、前記対応する重み係数に基づいて重み付けする過程と、
前記複数のKPIそれぞれについての重み付けられた前記距離スコアを、トータル距離スコアに組み合わせる過程と、
前記トータル距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出する過程と、
を備える、方法。 - 産業プロセスにおける動作イベントを検出するコンピュータシステムであって、
プロセッサと、
コンピュータコード命令が記憶されたメモリと、
を備え、前記メモリは、前記プロセッサにより実行されると前記コンピュータコード命令が、
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連する主要パフォーマンス指標(KPI)についての時系列パターンを含むシグネチャを定義するように構成されたモデラエンジン、
分析エンジンであって、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを前記KPIの時系列として監視するように、かつ、
前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii)前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定するように、かつ、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出するように構成された分析エンジン、および
検出された前記動作イベントに関する情報の受取りに応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節するように構成されたプロセス制御システム、
を当該コンピュータシステムに実装させるように、前記プロセッサに作動的に接続されている、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
データサーバから履歴プラントデータをロードし、
ロードされた前記履歴プラントデータにおいて、前記KPIの時系列パターンであって、前記動作イベントに関連する時系列パターンを特定し、
前記シグネチャの時系列範囲を選択し、
選択された前記時系列範囲に対応する特定された時系列パターンを完全に含むように、前記シグネチャを設定する
ように構成されており、
前記ロードされた履歴プラントデータにおいて前記時系列パターンを特定することは、自動パターン検索識別手法、動作ログの適用、およびドメイン専門家による閲覧の少なくとも1つにより行われる、システム。 - 請求項12に記載のシステムにおいて、前記自動パターン検索識別手法が、
異常な動作状況のパターン特性を表す少なくとも1つのパターン形状を定義し、定義された当該パターン形状は、形状ライブラリに記憶されること、
前記形状ライブラリから、前記動作イベントについてのパターン形状を選択することであって、当該選択は、時系列パターンを特定するときに当該選択されたパターン形状を含めるか又は除外するかを指定すること、
(i)前記選択されたパターン形状と、(ii)前記ロードされた履歴プラントデータからの前記KPIの時系列の間の距離プロファイルを決定し、決定された当該距離プロファイルに基づいて検索プロファイルを生成すること、および
生成された前記検索プロファイルを用いて、前記動作イベントに関連する前記特定された時系列パターンを含む、少なくとも1つのパターンクラスタを決定すること、
を含む教師ありパターン発見手法である、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、前記KPIについての前記距離スコアを、
前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンとにZ正規化を実行し、
Z正規化された前記監視対象時系列の範囲とZ正規化された前記時系列パターンの間のユークリッド距離を、動的時間伸縮法(DTW)を用いて算出し、
ゼロのベクトルと前記Z正規化された時系列パターンとの間のゼロラインユークリッド距離を算出し、
算出された前記ユークリッド距離および算出された前記ゼロラインユークリッド距離に基づき、前記監視対象時系列の範囲が前記時系列パターンに合致する確率を示す当該距離スコアを決定することによって
リアルタイムで決定するように構成されている、システム。 - 請求項14に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する
ように構成されている、システム。 - 請求項14に記載のシステムにおいて、前記距離スコアが0〜1の数値であり、1は前記動作イベントの最も高い発生確率を示し、0は前記動作イベントの最も低い発生確率を示す、システム。
- 請求項16に記載のシステムにおいて、前記分析エンジンが、さらに、
前記距離スコアを決定するときに、前記監視対象時系列の範囲と前記時系列パターンの間の一定の違いをなくすようにフィルタを適用する
ように構成されている、システム。 - 請求項16に記載のシステムにおいて、前記距離スコアが0から1までの数値であり、1は前記定義されたシグネチャの最も高い発生確率を示し、0は前記定義されたシグネチャの最も低い発生確率を示す、システム。
- 請求項11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
前記動作イベントの複数のシグネチャに関する前記定義をパラレルで実行するように構成されており、
前記分析エンジンが、さらに、
前記KPIの複数のシグネチャに関する、前記監視、前記決定及び前記検出をパラレルで実行し、
前記KPIの定義された前記複数のシグネチャのそれぞれについて決定された前記距離スコアを、当該KPIについての統合距離スコアに組み合わせ、
当該KPIについての前記統合距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出するように構成されている、システム。 - 請求項19に記載のシステムにおいて、前記定義された複数のシグネチャに含まれる前記時系列パターンが、振幅、オフセット、形状および時間のうちの少なくとも1つによって変動する、システム。
- 請求項19に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、前記定義された複数のシグネチャを記憶するシグネチャライブラリを生成するように構成されている、システム。
- 請求項11に記載のシステムにおいて、前記モデラエンジンが、さらに、
複数のKPIに関する前記定義をパラレルで実行するように構成されており、
前記分析エンジンが、さらに、
複数のKPIに関する、前記監視、前記決定及び前記検出をパラレルで実行し、
前記複数のKPIのそれぞれに対応する重み係数を定義し、
各KPIについて決定された前記距離スコアを、前記対応する重み係数に基づいて重み付けし、
前記複数のKPIそれぞれについての重み付けられた前記距離スコアを、トータル距離スコアに組み合わせ、
前記トータル距離スコアに基づき、前記動作イベントを検出するように構成されている、システム。 - コード命令が記憶された非過渡的なコンピュータ読取り可能記憶媒体、
を備える、コンピュータプログラムプロダクトであって、
前記記憶媒体は、産業プロセスでの動作イベントを検出するプロセッサにより実行されると前記コード命令が、当該プロセッサに:
産業プロセスにおける動作イベントのシグネチャであって、前記動作イベントに関連する主要パフォーマンス指標(KPI)についての時系列パターンを含むシグネチャを定義する手順、
前記産業プロセスのオンライン実行中に、前記KPIの動きのトレンドを監視する手順であって、動きの当該トレンドは、前記KPIの時系列として監視される、手順、
(i)前記KPIの監視対象時系列の範囲と、(ii) 前記定義されたシグネチャに含まれる、前記KPIについての前記時系列パターンの間の距離スコアを、リアルタイムで決定する手順、
決定された前記距離スコアに基づき、実行されている前記産業プロセスにおいて、前記定義されたシグネチャに関連する前記動作イベントを検出する手順、
前記動作イベントの検出に応答して、前記産業プロセスのパラメータを、検出された前記動作イベントを阻止するように調節する手順
を実行させるように、当該プロセッサに作動的に接続されている、コンピュータプログラムプロダクト。
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