
Краева Яна Александровна, старший преподаватель, кафедра системного программирования, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет) (Челябинск, Российская Федерация) В статье представлены результаты исследований по поиску аномалий в сенсорных данных из различных приложений цифровой индустрии. Рассматриваются временные ряды, полученные при эксплуатации деталей машин, показания датчиков, установленных на металлургическом оборудовании, и показания температурных датчиков в системе умного управления отоплением зданий. Аномалии, найденные в таких данных, свидетельствуют о нештатной ситуации, отказах, сбоях и износе технологического оборудования. Аномалия формализуется как диапазонный диссонанс — подпоследовательность временного ряда, расстояние от которой до ее ближайшего соседа не менее наперед заданного аналитиком порога. Ближайшим соседом данной подпоследовательности является такая подпоследовательность ряда, которая не пересекается с данной и имеет минимальное расстояние до нее. Поиск диссонансов выполняется с помощью параллельного алгоритма для графического процессора, ранее разработанного автором данной статьи. Для визуализации найденных аномалий предложены метод построения тепловой карты диссонансов, имеющих различные длины, и алгоритм нахождения в построенной тепловой карте наиболее значимых диссонансов независимо от их длин. The article presents the results of case studies on the anomaly discovery in sensor data from various applications of the digital industry. The time series data obtained from the sensors installed on machine parts and metallurgical equipment, and from the temperature sensors in the smart building heating control system are considered. The anomalies discovered in such data indicate an abnormal situation or failures in the technological equipment. In this study, the anomaly is formalized as a range discord, namely a subsequence, the distance from which to its nearest neighbor is not less than the threshold prespecified by an analyst. The nearest neighbor of the given subsequence is a subsequence that does not overlap with this one and has a minimum distance to it. The discord discovery is performed through the parallel algorithm for GPU developed by the author. To visualize the anomalies found, a discord heatmap method and an algorithm for selection the most interesting discords regardless of their lengths are proposed. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 23-21-00465).
УДК 004.272.25, поиск аномалий, сенсорные данные, параллельный алгоритм, УДК 004.032.24, GPU, диссонанс, CUDA, sensor data, anomaly detection, discord, parallel algorithm, графический процессор, УДК 004.421, time series, временной ряд
УДК 004.272.25, поиск аномалий, сенсорные данные, параллельный алгоритм, УДК 004.032.24, GPU, диссонанс, CUDA, sensor data, anomaly detection, discord, parallel algorithm, графический процессор, УДК 004.421, time series, временной ряд
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
