Anomali tespiti nedir ve sensör verisinde nasıl yapılır?

Temel fikir

Anomali, beklenen davranıştan farklı olan gözlemdir. Klasik yaklaşımda mühendis her sensör için sabit bir alt ve üst sınır koyar. Bu basittir, ama çalışma koşullarını hesaba katmaz. Anomali tespitinde model, geçmiş verinin çoğunluğunu oluşturan normal durumu öğrenir ve yeni ölçümleri bu normale göre puanlar.

Üç tür aykırılık sık anlatılır. Nokta aykırılığı, tek bir ölçümün diğerlerinden çok uzak olmasıdır. Bağlamsal aykırılık, değerin kendi başına yanlış olmadığı, ama koşula göre yanlış olduğu durumdur. Toplu aykırılık ise tek tek normal görünen ardışık ölçümlerin birlikte olağan dışı bir örüntü oluşturmasıdır.

Yöntemler etiket ihtiyacına göre ayrılır. Etiketsiz yöntemler normali geçmişten öğrenir. Etiketli yöntemler ise kayıtlı arızaları kullanır; tesislerde bu kayıtlar genellikle azdır.

Hipotetik bir pompa örneği

Varsayımsal bir pompanın yatak sıcaklığı son bir ayda 55 ile 60 °C arasında seyretmiş olsun. Yük değeri de aynı dönemde kaydedilmiş olsun.

Sabit üst sınır 62 °C olsaydı bu okumalar hiç alarm vermezdi. Ama yüzde 20 yükte 60 °C, normal sıcaklık olmayabilir. Eğitim verisinden öğrenilen basit bir doğrusal ilişki, yüzde 20 yük için yaklaşık 50 °C tahmin etsin. Gözlenen 60 °C bu tahminin 10 °C üzerindedir. Bu fark, modelin bildirmesi gereken bir sapmadır. Ancak bir arıza kanıtı değildir: soğutma akışındaki bir değişiklik ya da bir sensör kayması da aynı farkı yaratabilir.

Sınırlar ve sık yapılan hatalar

Aykırılık, arıza ile aynı şey değildir. Bir uyarı, normalden ayrılmanın olduğunu söyler, sebebini söylemez. Sensör kayması, vana değişimi, numune alma ya da vardiya devri de benzer bir sapma yaratabilir.

Sık yapılan hatalar şunlardır. Eğitim verisinde zaten arıza dönemleri varsa model arızayı normal sanar. Başlatma, durdurma ve ürün değişimi tek bir modelde karıştırılırsa her mod geçişi alarm üretir. Süreç aylar içinde kayarken model donmuş kalırsa, bugünkü tesisi geçen yılın normaliyle yargılamaya devam eder.

Sık sorulanlar