【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于在通過控制機(jī)構(gòu)控制工程設(shè)備時識別異常的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法和系統(tǒng)。本專利技術(shù)還涉及計(jì)算機(jī)程序、電子可讀數(shù)據(jù)載體和數(shù)據(jù)載體信號。
技術(shù)介紹
1、在工廠中，經(jīng)常使用基于人工智能(簡稱“ai”)的系統(tǒng)，例如以便識別制造步驟中的異常并采取對應(yīng)的措施，以通過將生產(chǎn)停機(jī)時間保持得低來改進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量和提高效率。
2、借助通常使用的概念“黑匣子”人工智能模型，難以或甚至不可能解釋：人工智能為何做出特定決策。由此降低了對基于人工智能的系統(tǒng)的信任，并且可能阻止人類進(jìn)一步應(yīng)用人工智能和利用其優(yōu)點(diǎn)。
3、這尤其對于從可編程控制器收集數(shù)據(jù)并執(zhí)行識別異常的系統(tǒng)是重要的。在此，合適的人工智能模型是自動編碼器，所述自動編碼器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的正常行為或良好狀態(tài)，并在運(yùn)行時間期間識別與正常行為的偏差。偏差的一個指標(biāo)是所謂的重建誤差。如果所述指標(biāo)高，則可以認(rèn)為存在異常。所述方案簡單但有效。然而，用戶不知道：輸入變量的哪些協(xié)作或特征的哪些關(guān)聯(lián)導(dǎo)致高重建誤差。如果輸入變量例如是電流、電壓、振動、溫度、扭矩、驅(qū)動器轉(zhuǎn)速或壓力等，則通常不清楚：變量的哪種狀態(tài)影響關(guān)于重建誤差的高偏差。重建誤差是輸入變量和重建過的輸出變量之間的偏差之和。因此，可以得出如下結(jié)論：哪些輸入變量、諸如扭矩或驅(qū)動器轉(zhuǎn)速對于高重建誤差是決定性的，但輸入變量的哪些狀態(tài)不是決定性的，諸如在低溫和低驅(qū)動器轉(zhuǎn)速下的高振動。
4、在現(xiàn)有技術(shù)中，更簡單的模型與諸如決策樹(英文“random?forests隨機(jī)森林”，簡稱“rf”)的深度學(xué)習(xí)模型并行使用，所述深度學(xué)習(xí)模型
5、另一方面，所謂“可解釋的人工智能”，簡稱“xa”的概念是已知的。在此，大多數(shù)方法更普遍地說明：在模型分類期間考慮輸入數(shù)據(jù)的哪些特定區(qū)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此，本專利技術(shù)的目的是：提供一種用于應(yīng)用人工智能的方法，所述方法例如為機(jī)器用戶提供關(guān)于為什么在生產(chǎn)步驟中出現(xiàn)誤差并且可以相應(yīng)地抵消的改進(jìn)的信息，以便在進(jìn)一步生產(chǎn)中減小或消除誤差。
2、換言之，應(yīng)該創(chuàng)建一種方法，所述方法更好地診斷在基于自動編碼器來識別異常的系統(tǒng)中的識別到的誤差的原因，并且優(yōu)選地自動且準(zhǔn)確地消除該原因。
3、根據(jù)本專利技術(shù)的目的通過在開頭提到的類型的方法通過執(zhí)行以下步驟來實(shí)現(xiàn)：
4、a)通過控制機(jī)構(gòu)在數(shù)據(jù)輸入端處提供輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)包括傳感器數(shù)據(jù)，所述傳感器數(shù)據(jù)由傳感器機(jī)構(gòu)在工程設(shè)備處檢測，借助于自動編碼器將輸入數(shù)據(jù)編碼成經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，和借助于所述自動編碼器將經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)解碼成輸出數(shù)據(jù)，和確定重建誤差并進(jìn)行分類，
5、b)如果重建誤差超過預(yù)定的重建誤差極限，則從重建誤差中確定目標(biāo)變量，
6、c)向評估設(shè)備提供基于人工智能的模型，該模型是借助于重建誤差的歷史數(shù)據(jù)以及來自自動編碼器的相應(yīng)的輸入特征產(chǎn)生和訓(xùn)練的，
7、d)通過評估設(shè)備根據(jù)模型和重建誤差的分類來確定對于目標(biāo)變量和可選地對于與目標(biāo)變量相關(guān)的其他變量的至少一個預(yù)測，并且將至少一個預(yù)測提供給分析設(shè)備，
8、e)通過分析設(shè)備從至少一個預(yù)測和預(yù)定的規(guī)則集中求出用于改善重建誤差的規(guī)則，將所述規(guī)則提供給控制機(jī)構(gòu)，并且通過控制機(jī)構(gòu)借助于所述規(guī)則操控工程設(shè)備。
9、由此實(shí)現(xiàn)：可以以簡單的方式分析自動編碼器的重建誤差，并鑒別識別到的誤差的準(zhǔn)確原因。
10、根據(jù)本專利技術(shù)的目的通過開頭提到的類型的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，所述系統(tǒng)包括用于檢測涉及工程設(shè)備的傳感器數(shù)據(jù)的傳感器機(jī)構(gòu)以及用于存儲歷史數(shù)據(jù)的存儲器，并且該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于：執(zhí)行根據(jù)本專利技術(shù)的方法。
11、在本專利技術(shù)的一個改進(jìn)形式中提出：系統(tǒng)被布置在客戶端-服務(wù)器系統(tǒng)的邊緣處。
12、有利的是：可以在分布式系統(tǒng)的邊緣處執(zhí)行有效的方法，因?yàn)榭捎眯愿卟⑶铱梢越档屯ㄐ懦杀尽Ｈ欢吘売?jì)算設(shè)備大多不具有大的計(jì)算和存儲容量，這就是為什么只能使用特別有效的用于識別異常的方法，例如根據(jù)本專利技術(shù)的方法。
13、在本專利技術(shù)的一個改進(jìn)形式中提出：傳感器機(jī)構(gòu)是相機(jī)并且傳感器數(shù)據(jù)是相機(jī)圖像。
14、在結(jié)合自動編碼器分析圖像時，根據(jù)本專利技術(shù)的方法特別有效。
15、根據(jù)本專利技術(shù)的目的還通過一種計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)，其包括指令，在所述指令通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行時，所述指令促使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)本專利技術(shù)的方法。
16、根據(jù)本專利技術(shù)的目的還通過一種電子可讀數(shù)據(jù)載體來實(shí)現(xiàn)，所述電子可讀數(shù)據(jù)載體具有存儲在其上的可讀的控制信息，所述控制信息至少包括根據(jù)本專利技術(shù)的計(jì)算機(jī)程序并且設(shè)計(jì)成，使得所述控制信息在計(jì)算裝置中使用數(shù)據(jù)載體時執(zhí)行根據(jù)本專利技術(shù)的方法。
17、根據(jù)本專利技術(shù)的目的還通過一種數(shù)據(jù)載體信號來實(shí)現(xiàn)，所述數(shù)據(jù)載體信號傳輸根據(jù)本專利技術(shù)的計(jì)算機(jī)程序。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于在通過控制機(jī)構(gòu)(PLC)控制工程設(shè)備(TD)時識別異常的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括以下步驟：
2.一種用于在通過控制機(jī)構(gòu)(PLC)控制工程設(shè)備(TD)時識別異常的系統(tǒng)(S)，所述系統(tǒng)包括用于檢測涉及所述工程設(shè)備(TD)的傳感器數(shù)據(jù)的傳感器機(jī)構(gòu)(SM)以及用于存儲歷史數(shù)據(jù)(DH)的存儲器，并且所述系統(tǒng)(S)設(shè)計(jì)用于：執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。
3.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被布置在客戶端-服務(wù)器系統(tǒng)的邊緣處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器機(jī)構(gòu)(SM)是相機(jī)并且所述傳感器數(shù)據(jù)是相機(jī)圖像。
5.一種計(jì)算機(jī)程序，包括指令，在所述指令通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行時，所述指令促使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。
6.電子可讀數(shù)據(jù)載體，具有存儲在其上的可讀的控制信息，所述控制信息至少包括根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī)程序并且設(shè)計(jì)成，使得所述控制信息在計(jì)算裝置中使用數(shù)據(jù)載體時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。
7.數(shù)據(jù)載體信號，所述數(shù)據(jù)載體信號傳輸根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算
...【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.一種用于在通過控制機(jī)構(gòu)(plc)控制工程設(shè)備(td)時識別異常的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括以下步驟：
2.一種用于在通過控制機(jī)構(gòu)(plc)控制工程設(shè)備(td)時識別異常的系統(tǒng)(s)，所述系統(tǒng)包括用于檢測涉及所述工程設(shè)備(td)的傳感器數(shù)據(jù)的傳感器機(jī)構(gòu)(sm)以及用于存儲歷史數(shù)據(jù)(dh)的存儲器，并且所述系統(tǒng)(s)設(shè)計(jì)用于：執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。
3.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被布置在客戶端-服務(wù)器系統(tǒng)的邊緣處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D·沙爾，
申請(專利權(quán))人：奧地利西門子公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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