This paper introduces an algorithm for the detection of change-points and the identification of the corresponding subsequences in transient multivariate time-series data (MTSD). The analysis of such data has become more and more important due to the increase of availability in many industrial fields. Labeling, sorting or filtering highly transient measurement data for training condition based maintenance (CbM) models is cumbersome and error-prone. For some applications it can be sufficient to filter measurements by simple thresholds or finding change-points based on changes in mean value and variation. But a robust diagnosis of a component within a component group for example, which has a complex non-linear correlation between multiple sensor values, a simple approach would not be feasible. No meaningful and coherent measurement data which could be used for training a CbM model would emerge. Therefore, we introduce an algorithm which uses a recurrent neural network (RNN) based Autoencoder (AE) which is iteratively trained on incoming data. The scoring function uses the reconstruction error and latent space information. A model of the identified subsequence is saved and used for recognition of repeating subsequences as well as fast offline clustering. For evaluation, we propose a new similarity measure based on the curvature for a more intuitive time-series subsequence clustering metric. A comparison with seven other state-of-the-art algorithms and eight datasets shows the capability and the increased performance of our algorithm to cluster MTSD online and offline in conjunction with mechatronic systems.


翻译:本文引入了用于检测变化点和识别瞬时多变时间序列数据(MTSD)中相应次序列的相应子序列的算法。 由于许多工业领域的可用性增加,对这些数据的分析变得越来越重要。 用于培训条件维护( CbM) 模型的标签、 排序或过滤高度短暂的测量数据非常繁琐且容易出错。 对于某些应用来说, 它足以通过简单的阈值过滤测量结果, 或根据平均值和变异的变化查找变化点变化点。 但是, 对一个组件组(例如多个传感器值之间具有复杂非线性联线性关联的组)的组件进行有力的诊断, 一种简单的方法将变得不可行。 用于培训基于培训条件维护( CbM) 模型的匹配、 排序或过滤高度短暂的测试数据数据。 因此, 我们引入了一种算法, 使用基于 Autoencoder (AE) 的经常性神经网络。 评分函数使用重建错误和隐含空间信息。 所查明的子序列的模型被保存下来, 用于在新序列中进行连续的子序列的亚级数据对比, 。 以显示以快速的亚正序 。

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