No-Delay Multimodal Process Monitoring Using Kullback-Leibler Divergence-Based Statistics in Probabilistic Mixture Models
Notice bibliographique
Résumé
The primary goal of multimodal process monitoring is to detect abnormalities or occurrence of faults. However, the profound challenge in the multimodal monitoring problem is that it is difficult to quickly distinguish the fault occurrence on a process mode from other operating modes. In this work, a Gaussian mixture model based variational Bayesian principal component analysis (GMM-VBPCA) is proposed. GMM is used to capture the global multimodal information where each Gaussian component of GMM represents a corresponding normal operating mode. VBPCA is employed to construct a probabilistic model for each operating mode. Using the weights of posterior probabilities from global GMM, local VBPCA models can then be fused to characterize the normal multimodal processes. In order to detect the occurrence of faults, Kullback-Leibler (KL) divergence of latents and model residuals of the multimodal process are used as the monitoring statistics that measure the deviation from the normal multimodal distribution. Owing to the variational local model, the posterior distribution of latents and model residuals of the GMM-VBPCA can characterize the process behavior for every test sample. Finally, GMM-VBPCA based monitoring statistics are compared with existing process monitoring methods through a simulated numerical example and an industrial hydrocracking process. Note to Practitioners—In this paper, a novel process monitoring statistics has been proposed that can aid the practitioners in accurately identifying the process faults in near real-time with minimal false alarm. Also, the sensitivity to small bias faults is higher that the traditional methods, thus enabling higher fault detection rate. Based on the proposed statistics, an online monitoring scheme has been proposed. Hence, it is useful for practitioners in quickly taking preventive measures to avoid catastrophe, and also taking corrective measures to bring the plant to normal operating range or scheduling maintenance in case of early detection of sensor or equipment failures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».