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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2010-03-16 08:55 Whiteningと線形予測を用いた人為的操作を伴うプラントの異常検出 ○尾崎晋作・和田俊和（和歌山大）・前田俊二・渋谷久恵（日立）  PRMU2009-280 HIP2009-165 |
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| 抄録 | （和） | 本報告では，プラントなどのシステムの運転情報から異常やその兆候を検出する手法を提案する．通常，監視対象となるプラントには複数のセンサが取り付けられており，これらから一定時間毎にデータがサンプリングされる．このため，１）複数センサの出力値の組み合わせの「統計的異常」，２）各センサ出力の「時系列異常」，の両者を分析する必要がある．さらに，これらプラントは運転・停止などの人為的操作の影響を受けるため，この影響を除去した「システムの異常」のみを検出する必要がある．本手法では，まず，Whiteningによって各センサデータを無相関化し，得られた多次元時系列データの線形予測誤差（残差ノルム）を計測する．Whitening後のデータのノルムはMahalanobis距離になることから，ノルムおよび線形予測誤差は，それぞれ統計的異常および時系列異常の尺度になる．これら線形予測誤差とWhitening後のデータのノルムから成る2次元データに線形判別を適用し，システムの運転・停止の状態を判定し，この判定結果を利用して，計測された異常尺度が人為的操作に起因するものであるか否かの判定を行う．この提案手法を用いて，実際のプラントのデータを解析し，異常検出が行えることを確認した． |
| （英） | This report presents a method for fault detection of human-operated systems. Industrial plants and other systems can be periodically monitored by attached sensors. Based on the sensor outputs, fault detection algorithms can be designed. The difficulty of this design problem is that the system fault can appear as statistical abnormality observed as irregular ensemble of the sensor outputs or temporal abnormality observed as irregularity of the time sequences. Furthermore, those systems are operated by human and it is difficult to distinguish the abnormalities caused by human-operation and system fault. We propose a method combining whitening of the sensor outputs and linear prediction error of the whitened sensor outputs. Since the norm of the whitened sensor output is equivalent to the Mahalanobis distance of the original sensor outputs, the norm represents the statistical abnormality and the linear prediction error represents the temporal abnormality. By applying the linear discriminant analysis to the vector consisting of norm and the linear prediction error, we can distinguish the state of the system, i.e., stopped or running. By using the system state information, we can realize a fault detection system which is not affected by human operations. By applying our method to an industrial plant monitoring information, we successfully detected the system fault. | |
| キーワード | （和） | 異常検出 / Whitening / 線形予測 / 線形判別法 / 時系列解析 / 統計解析 / / |
| （英） | Abnormality detection / Whitening / Linear prediction / Discriminant analysis method / Temporal analysis / Statistical analysis / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 109, no. 470, PRMU2009-280, pp. 275-279, 2010年3月. | |
| 資料番号 | PRMU2009-280 | |
| 発行日 | 2010-03-08 (PRMU, HIP) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | PRMU2009-280 HIP2009-165 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | PRMU HIP |
| 開催期間 | 2010-03-15 - 2010-03-16 |
| 開催地（和） | 鹿児島大 |
| 開催地（英） | Kagoshima Univ. |
| テーマ（和） | 顔・人物・ジェスチャ・行動 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | PRMU |
| 会議コード | 2010-03-PRMU-HIP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | Whiteningと線形予測を用いた人為的操作を伴うプラントの異常検出 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fault Detection of Human-Operated Systems Based on Whitening and Linear Prediction Analysis |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 異常検出 / Abnormality detection |
| キーワード(2)（和/英） | Whitening / Whitening |
| キーワード(3)（和/英） | 線形予測 / Linear prediction |
| キーワード(4)（和/英） | 線形判別法 / Discriminant analysis method |
| キーワード(5)（和/英） | 時系列解析 / Temporal analysis |
| キーワード(6)（和/英） | 統計解析 / Statistical analysis |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 尾崎 晋作 / Shinsaku Ozaki / オザキ シンサク |
| 第1著者 所属（和/英） | 和歌山大学 (略称： 和歌山大) Wakayama University (略称： Wakayama Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 和田 俊和 / Toshikazu Wada / ワダ トシカズ |
| 第2著者 所属（和/英） | 和歌山大学 (略称： 和歌山大) Wakayama University (略称： Wakayama Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 前田 俊二 / Shunji Maeda / マエダ シュンジ |
| 第3著者 所属（和/英） | 日立製作所生産技術研究所 (略称： 日立) Production Engineering Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (略称： Hitachi) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 渋谷 久恵 / Hisae Shibuya / シブヤ ヒサエ |
| 第4著者 所属（和/英） | 日立製作所生産技術研究所 (略称： 日立) Production Engineering Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (略称： Hitachi) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2010-03-16 08:55:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | PRMU |
| 資料番号 | PRMU2009-280, HIP2009-165 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | no.470(PRMU), no.471(HIP) |
| ページ範囲 | pp.275-279 |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2010-03-08 (PRMU, HIP) |
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