Arıza etiketi yokken: endüstride denetimsiz makine öğrenmesi
Etiketsiz sensör geçmişinden neyin öğrenilebileceğini, etiket olmadan dedektörlerin nasıl değerlendirileceğini ve çalışma modlarının neden önce ele alınması gerektiğini öğrenin.
Yanlış alarmı azaltmak için ham modelin üzerine karar kuralları eklenir: n ardışık örnekten belirli bir sayısında sapma aranır, giriş ve çıkış eşikleri arasında histerezis kullanılır, çalışma modu başına ayrı model kurulur ve bilinen olaylar bastırılır. Kurallar doğrulama dönemiyle ayarlanır; gerçek olayların hâlâ yakalandığı kontrol edilir.
Ham bir anomali modeli her ölçümü ayrı bir kararla işaretler. Sensör gürültüsü, kısa süreli bir elektriksel parazit ya da sınır civarında gidip gelen bir değer tek örneklik sıçramalar üretir. Isınma ve durdurma gibi çalışma modu geçişleri ise o an için normal olan uzun süreli sapmalar yaratır. Eşiği eğitim verisinin belli bir yüzdeliğine göre koymak da normal verinin kuyruğundaki her değeri alarma çevirir.
Bu nedenle yanlış alarm çoğu zaman modelin kötü olmasından değil, karar kuralının eksik olmasından gelir. Model bir örneğin olağan dışı olduğunu söyler. Alarm mantığının ise bu durumun ne kadar sürdüğüne, nerede oluştuğuna ve hangi çalışma moduna ait olduğuna karar vermesi gerekir.
Varsayımsal bir kompresörde ham model bir günde 40 kez alarm üretti. Bunların 34’ü tek bir dakikalık örnekte kaldı, 6’sı ise en az üç ardışık dakika sürdü.
Kural: alarm, üç ardışık örnekte sapma görülmeden verilmez. Tek örneklik 34 alarm elenir, 6 alarm kalır. Bu, 40 alarmdan 6 alarma, yani yüzde 85’lik bir azalmadır (34 / 40 = 0,85).
Histereziste giriş eşiği 3,0, çıkış eşiği 2,5 seçilsin. Skor 3,0’ı geçince alarm açılır ve skor 2,5’in altına inene kadar açık kalır. Böylece sınırda titreyen bir sinyal, art arda açılıp kapanan birçok alarm yerine tek bir alarm olarak görünür.
Her kural bir gecikme getirir. Üç dakikalık bir kural, sızıntı ya da sensör kopması gibi hızlı gelişen olaylarda alarmı üç dakika geciktirir. Kuralın süresi, olayın gelişme hızına göre seçilmelidir.
Bastırmanın da bir kaçırma riski vardır. Başlatma ya da bakım sırasında alarmlar susturulursa, o pencerede gerçek bir arıza görünmez. Eşikler eğitim verisine göre değil, bilinen sonuçları olan bir doğrulama dönemine göre ayarlanmalıdır. Vardiya başına bir alarm bütçesi koymak ve operatörün gerçek ya da yanlış kararlarını geri beslemek, kuralları zamanla daha dürüst hâle getirir.
Yol açabilir. Her bastırma ya da gecikme kuralı, gürültüyle birlikte bazı gerçek olayları da etkiler. Bu yüzden her değişiklik, etiketli ya da operatör onaylı geçmiş olaylar üzerinde yeniden ölçülmelidir. Yalnızca alarm sayısına değil, kaçırılan olay sayısına da bakılmalıdır.
İki bağımsız yöntemin de sapma görmesini isteyen bir onay kuralı yanlış alarmı azaltabilir. Ancak iki model aynı özelliklere ve aynı eğitim penceresine dayanıyorsa hataları birlikte yapar ve bağımsız sayılmazlar. Farklı ilkelerle çalışan yöntemler seçilmelidir.
Örnek sayılar varsayımsaldır; sahada doğrulanmış sonuç iddiası değildir.