【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在通过控制机构控制工程设备时识别异常的计算机实施的方法和系统。本专利技术还涉及计算机程序、电子可读数据载体和数据载体信号。
技术介绍
1、在工厂中，经常使用基于人工智能(简称“ai”)的系统，例如以便识别制造步骤中的异常并采取对应的措施，以通过将生产停机时间保持得低来改进生产质量和提高效率。
2、借助通常使用的概念“黑匣子”人工智能模型，难以或甚至不可能解释：人工智能为何做出特定决策。由此降低了对基于人工智能的系统的信任，并且可能阻止人类进一步应用人工智能和利用其优点。
3、这尤其对于从可编程控制器收集数据并执行识别异常的系统是重要的。在此，合适的人工智能模型是自动编码器，所述自动编码器学习系统的正常行为或良好状态，并在运行时间期间识别与正常行为的偏差。偏差的一个指标是所谓的重建误差。如果所述指标高，则可以认为存在异常。所述方案简单但有效。然而，用户不知道：输入变量的哪些协作或特征的哪些关联导致高重建误差。如果输入变量例如是电流、电压、振动、温度、扭矩、驱动器转速或压力等，则通常不清楚：变量的哪种状态影响关于重建误差的高偏差。重建误差是输入变量和重建过的输出变量之间的偏差之和。因此，可以得出如下结论：哪些输入变量、诸如扭矩或驱动器转速对于高重建误差是决定性的，但输入变量的哪些状态不是决定性的，诸如在低温和低驱动器转速下的高振动。
4、在现有技术中，更简单的模型与诸如决策树(英文“random forests随机森林”，简称“rf”)的深度学习模型并行使用，所述深度学习模型
5、另一方面，所谓“可解释的人工智能”，简称“xa”的概念是已知的。在此，大多数方法更普遍地说明：在模型分类期间考虑输入数据的哪些特定区域。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是：提供一种用于应用人工智能的方法，所述方法例如为机器用户提供关于为什么在生产步骤中出现误差并且可以相应地抵消的改进的信息，以便在进一步生产中减小或消除误差。
2、换言之，应该创建一种方法，所述方法更好地诊断在基于自动编码器来识别异常的系统中的识别到的误差的原因，并且优选地自动且准确地消除该原因。
3、根据本专利技术的目的通过在开头提到的类型的方法通过执行以下步骤来实现：
4、a)通过控制机构在数据输入端处提供输入数据，所述输入数据包括传感器数据，所述传感器数据由传感器机构在工程设备处检测，借助于自动编码器将输入数据编码成经编码的数据，和借助于所述自动编码器将经编码的数据解码成输出数据，和确定重建误差并进行分类，
5、b)如果重建误差超过预定的重建误差极限，则从重建误差中确定目标变量，
6、c)向评估设备提供基于人工智能的模型，该模型是借助于重建误差的历史数据以及来自自动编码器的相应的输入特征产生和训练的，
7、d)通过评估设备根据模型和重建误差的分类来确定对于目标变量和可选地对于与目标变量相关的其他变量的至少一个预测，并且将至少一个预测提供给分析设备，
8、e)通过分析设备从至少一个预测和预定的规则集中求出用于改善重建误差的规则，将所述规则提供给控制机构，并且通过控制机构借助于所述规则操控工程设备。
9、由此实现：可以以简单的方式分析自动编码器的重建误差，并鉴别识别到的误差的准确原因。
10、根据本专利技术的目的通过开头提到的类型的系统来实现，所述系统包括用于检测涉及工程设备的传感器数据的传感器机构以及用于存储历史数据的存储器，并且该系统设计用于：执行根据本专利技术的方法。
11、在本专利技术的一个改进形式中提出：系统被布置在客户端-服务器系统的边缘处。
12、有利的是：可以在分布式系统的边缘处执行有效的方法，因为可用性更高并且可以降低通信成本。然而，边缘计算设备大多不具有大的计算和存储容量，这就是为什么只能使用特别有效的用于识别异常的方法，例如根据本专利技术的方法。
13、在本专利技术的一个改进形式中提出：传感器机构是相机并且传感器数据是相机图像。
14、在结合自动编码器分析图像时，根据本专利技术的方法特别有效。
15、根据本专利技术的目的还通过一种计算机程序来实现，其包括指令，在所述指令通过计算机执行时，所述指令促使所述计算机执行根据本专利技术的方法。
16、根据本专利技术的目的还通过一种电子可读数据载体来实现，所述电子可读数据载体具有存储在其上的可读的控制信息，所述控制信息至少包括根据本专利技术的计算机程序并且设计成，使得所述控制信息在计算装置中使用数据载体时执行根据本专利技术的方法。
17、根据本专利技术的目的还通过一种数据载体信号来实现，所述数据载体信号传输根据本专利技术的计算机程序。
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1.一种用于在通过控制机构(PLC)控制工程设备(TD)时识别异常的计算机实施的方法，包括以下步骤：
2.一种用于在通过控制机构(PLC)控制工程设备(TD)时识别异常的系统(S)，所述系统包括用于检测涉及所述工程设备(TD)的传感器数据的传感器机构(SM)以及用于存储历史数据(DH)的存储器，并且所述系统(S)设计用于：执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
3.根据前一权利要求所述的系统，其中所述系统被布置在客户端-服务器系统的边缘处。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的系统，其中所述传感器机构(SM)是相机并且所述传感器数据是相机图像。
5.一种计算机程序，包括指令，在所述指令通过计算机执行时，所述指令促使所述计算机执行根据权利要求1所述的方法。
6.电子可读数据载体，具有存储在其上的可读的控制信息，所述控制信息至少包括根据前一项权利要求所述的计算机程序并且设计成，使得所述控制信息在计算装置中使用数据载体时执行根据权利要求1所述的方法。
7.数据载体信号，所述数据载体信号传输根据权利要求1所述的计算
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在通过控制机构(plc)控制工程设备(td)时识别异常的计算机实施的方法，包括以下步骤：
2.一种用于在通过控制机构(plc)控制工程设备(td)时识别异常的系统(s)，所述系统包括用于检测涉及所述工程设备(td)的传感器数据的传感器机构(sm)以及用于存储历史数据(dh)的存储器，并且所述系统(s)设计用于：执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
3.根据前一权利要求所述的系统，其中所述系统被布置在客户端-服务器系统的边缘处。
4.根据权利要求2...
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