Autoencoder y detección de anomalías habilitada por agrupación incremental
Autores: Connelly, Andrew Charles; Zaidi, Syed Ali Raza; McLernon, Des
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Autoencoder y detección de anomalías habilitada por agrupación incremental
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aprendizaje automático
Detección de anomalías
Datos de entrenamiento
Lecturas de energía
Electrodomésticos
Patrones de ciclo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Muchos enfoques habilitados por aprendizaje automático hacia la detección de anomalías dependen de la disponibilidad de vastos datos de entrenamiento. Nuestros datos están formados por lecturas de potencia de ciclos de electrodomésticos domésticos, como lavavajillas o lavadoras, y no contienen ejemplos conocidos de comportamiento anómalo. Además, estamos limitados a la tensión, amperaje y lecturas de corriente de la máquina, extraídas de un enchufe de corriente adaptado en muestras de 60 segundos. No hay datos ricos de sensores ni conocimientos previos disponibles como base de entrenamiento, lo que limita nuestra capacidad para aprovechar el trabajo existente. Diseñamos un sistema para monitorear el comportamiento de los electrodomésticos eléctricos. Este sistema requiere una consideración especial, ya que diferentes ciclos de potencia de la misma máquina pueden mostrar diferentes comportamientos, y esto se tiene en cuenta agrupando patrones de ciclos no vistos en conjuntos de datos de entrenamiento aislados y parámetros aprendidos correspondientes. Luego se pasan en tiempo real a un conjunto de autoencoders para la detección de anomalías basada en la reconstrucción, utilizando el error en la reconstrucción como un medio para señalar puntos anómalos en el tiempo. El sistema identifica y entrena correctamente los clusters de ciclos apropiados de flujos de datos en un conjunto de datos de máquina del mundo real inyectado con anomalías estocásticas y proporcionales.
Descripción
Muchos enfoques habilitados por aprendizaje automático hacia la detección de anomalías dependen de la disponibilidad de vastos datos de entrenamiento. Nuestros datos están formados por lecturas de potencia de ciclos de electrodomésticos domésticos, como lavavajillas o lavadoras, y no contienen ejemplos conocidos de comportamiento anómalo. Además, estamos limitados a la tensión, amperaje y lecturas de corriente de la máquina, extraídas de un enchufe de corriente adaptado en muestras de 60 segundos. No hay datos ricos de sensores ni conocimientos previos disponibles como base de entrenamiento, lo que limita nuestra capacidad para aprovechar el trabajo existente. Diseñamos un sistema para monitorear el comportamiento de los electrodomésticos eléctricos. Este sistema requiere una consideración especial, ya que diferentes ciclos de potencia de la misma máquina pueden mostrar diferentes comportamientos, y esto se tiene en cuenta agrupando patrones de ciclos no vistos en conjuntos de datos de entrenamiento aislados y parámetros aprendidos correspondientes. Luego se pasan en tiempo real a un conjunto de autoencoders para la detección de anomalías basada en la reconstrucción, utilizando el error en la reconstrucción como un medio para señalar puntos anómalos en el tiempo. El sistema identifica y entrena correctamente los clusters de ciclos apropiados de flujos de datos en un conjunto de datos de máquina del mundo real inyectado con anomalías estocásticas y proporcionales.