MAIRS人工智能服務(wù)助推工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
MAIRS是智物聯(lián)提供的數(shù)據(jù)分析服務(wù)中的在線“人工智能”服務(wù),是智物聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)系統(tǒng) INDASS 的一個延伸服務(wù),提供工業(yè)設(shè)備連續(xù)運(yùn)行風(fēng)險識別。
所謂風(fēng)險識別,也就是判斷在未來時間段內(nèi),發(fā)生風(fēng)險的可能性,包括:設(shè)備出現(xiàn)故障的風(fēng)險、設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行穩(wěn)定性問題(或者由于穩(wěn)定性而導(dǎo)致的各種問題)的風(fēng)險,以及設(shè)備出現(xiàn)狀態(tài)突變的風(fēng)險。
MAIRS實際上是一個工業(yè)數(shù)據(jù)的識別模型,就是針對工業(yè)數(shù)據(jù)的一系列的計算方法。我們就簡單的把MAIRS理解為一個能對工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行識別的機(jī)器人吧。
MAIRS出生的時候,雖然有大腦,但卻沒腦子,因為MAIRS還沒知識。所以,我們要先培養(yǎng)它。所以,我們要對MAIRS做兩件事:
第一件,就是深度學(xué)習(xí),也就是利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)樣本對模型進(jìn)行訓(xùn)練,就是讓MAIRS學(xué)習(xí)“知識”;
第二件,就是把學(xué)到的“知識”變成對設(shè)備運(yùn)行的狀況進(jìn)行識別的服務(wù),對未來的各種風(fēng)險做出判斷。
先說一下MAIRS的訓(xùn)練。所謂訓(xùn)練,就是用之前從很多設(shè)備中已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù),做成“訓(xùn)練樣本”,并用這個樣本,不停地對這個MAIRS模型進(jìn)行訓(xùn)練。這個訓(xùn)練可謂是“博采眾家之長”,因為MAIRS是向所有同類的設(shè)備去學(xué)習(xí),這樣,即便是面對一臺新上線的設(shè)備,也能預(yù)測出這臺設(shè)備從來沒出現(xiàn)過的情況。同時,MAIRS的學(xué)習(xí)訓(xùn)練是一個“活到老學(xué)到老”的過程。不間斷的學(xué)習(xí),讓MAIRS的知識不斷豐富,識別的準(zhǔn)確度不斷提高。
我們重點(diǎn)說一下MAIRS識別的事情。
還記得INDASS吧,設(shè)備的實時數(shù)據(jù)在INDASS里面進(jìn)行了指數(shù)的計算,除了指數(shù)的水平,在MAIRS里面還對指數(shù)做了三維梯度計算。也就是說,我們除了要了解當(dāng)前指數(shù)的水平,還需要知道這個指數(shù)是怎么變化過來的。就像股票指數(shù)一樣,雖然都是3000點(diǎn),但是,從3500點(diǎn)掉下來的,還是從2500點(diǎn)漲上去的,含義完全不一樣。除了指數(shù)和指數(shù)梯度以外,剩下的就是設(shè)備的特征值了,什么溫度壓力電流電壓之類的。
首先要明白一點(diǎn),MAIRS的數(shù)據(jù)來源是INDASS,也就是智物聯(lián)的數(shù)據(jù)分析(計算)服務(wù)。那么,MAIRS判斷出什么結(jié)果呢?
我們看到的是,我們的識別分成了幾個部分:
(1)綜合評估。前面是計算出來的數(shù)字,是一個組合數(shù)值,代表一系列可能發(fā)生的情況;后面是標(biāo)識,比如,N,OQ,OA,OF等等,分別代表可能出現(xiàn)的情況:
• N 代表Normal,就是一切正常;
• OQ 代表 Over Quota,代表可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)超出正常范圍;
• OE 代表 On Event,意思是可能出現(xiàn)了某些意外事件;
• OF 代表 On Fault,意思是可能已經(jīng)出現(xiàn)了某些故障;
• OA 代表 On Alert,意思是可能出現(xiàn)了某些報警。
(2)在4個預(yù)測區(qū)間(10、30、60、和90分鐘)出現(xiàn)故障、穩(wěn)定性和突變風(fēng)險的概率(0.00 ~ 1.00,也就是 0% ~ 100%)。這里要說明是,這個預(yù)測是基于“連續(xù)運(yùn)行”的預(yù)測,也就是說設(shè)備中途不會出現(xiàn)啟停的情況。
MAIRS模型是專門為工業(yè)設(shè)備運(yùn)行識別而設(shè)計的,與其他AI(人工智能)應(yīng)用是有區(qū)別的,并不是簡單地去“學(xué)習(xí)一萬張貓的照片,然后去識別一只貓” 這么簡單。首先,MAIRS是一個動態(tài)識別模型,道理很簡單,因為僅僅根據(jù)當(dāng)前的設(shè)備參數(shù),溫度壓力,電流電壓頻率什么的,不僅不能判斷未來會怎么樣,就算是當(dāng)前是什么狀態(tài)其實都很難判斷。
這就是為什么,我們除了需要去識別指數(shù)的水平,還需要識別指數(shù)變化的梯度。指數(shù)變化梯度實際上是一個數(shù)學(xué)概念,意思是指數(shù)變化的方向和變化的程度。換句話說,MAIRS識別的依據(jù)不僅僅是指數(shù)的水平,而且還有指數(shù)的變化。
我們舉個例子就明白了:假設(shè)我們根據(jù)當(dāng)前上證指數(shù),去判斷股市形勢。其實,我們從當(dāng)前3000點(diǎn),并不能得知什么;但是,如果我們知道,今天的3000點(diǎn),是從2500點(diǎn)漲上來的,那基本就能判斷股市是逐漸趨好,如果這是三天內(nèi)的事情,那就是股市暴漲,如果是三個月的事情,那只是逐漸趨好;同理,如果我們知道,今天的3000點(diǎn),是從3天前的3500點(diǎn)跌下來的,那肯定能判斷股市在暴跌。
在同一個預(yù)測區(qū)間里面,實際上預(yù)測了三件事情:故障、穩(wěn)定性和突變。
?。?)故障,這個容易理解,就是在這個預(yù)測區(qū)間出現(xiàn)故障的可能性。
(2)穩(wěn)定性,意思是,在預(yù)測區(qū)間里面,設(shè)備出現(xiàn)穩(wěn)定性問題,或者由于穩(wěn)定性問題而引起其他設(shè)備問題的可能性。我們應(yīng)該還記得INDASS里面對設(shè)備參數(shù)穩(wěn)定性的計算,這里實際上就是根據(jù)INDASS對各重要參數(shù)穩(wěn)定性的計算,對設(shè)備穩(wěn)定性所做的整體穩(wěn)定性趨勢判斷。
?。?)突變,就是會出現(xiàn)狀態(tài)上的突變,比如,設(shè)備崩潰就是一種突變。舉個極端的例子,一臺設(shè)備,額定壓力是10MPa,到15MPa的時候,就超出了安全閾值,但是,一旦到了20MPa,就可能會發(fā)生爆炸,這就是突變。MAIRS根據(jù)突變的折疊模型進(jìn)行擬合,對設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行做出區(qū)間的突變風(fēng)險的預(yù)測。
MAIRS是智物聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系中的一個新成員,不久的將來,MAIRS一定會成為設(shè)備的運(yùn)行的守護(hù)神。