[发明专利]多变量数据中的异常检测

说明书

本文公开了用于检测从资产相关数据源接收的多变量数据(诸如来自资产的信号数据和/或其他数据)中的异常的系统、设备和方法。根据一示例，一种平台可从资产接收原始坐标空间中的多变量数据，以及将原始坐标空间中的数据变换到具有相对较少维数的经变换坐标空间。另外，该平台可标准化经变换坐标空间中的数据，以及基于经标准化数据与先前经由反映正常资产操作的训练数据定义的一组阈值之间的比较来修改该经标准化数据。之后，该平台可将经修改数据逆变换回到原始坐标空间并执行分析以检测异常。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月1日提交的题为“Detection of Anomalies inMultivariate Data(多变量数据中的异常检测)”的美国临时专利申请No.62/382,629的优先权，该临时申请通过援引整体纳入于此。本申请还要求于2016年12月1日提交的题为“Detection of Anomalies in Multivariate Data(多变量数据中的异常检测)”的美国非临时专利申请No.15/367,012的优先权，该非临时申请通过援引整体纳入于此。

背景

如今，机器(本文中也称为“资产”)在许多行业中无处不在。从跨国转运货物的机车到收割庄稼的农业设备，资产在日常生活中发挥着重要作用。由于资产发挥的作用越来越大，因此监视和分析操作中的资产也变得越来越合乎期望。为了促成这一点，一些人已开发出监视资产属性并检测资产处的异常状况的机制。例如，一种用于监视资产的办法一般涉及分布在整个资产中的各种传感器和/或致动器，这些传感器和/或致动器监视资产的操作状况并向资产上计算机提供反映该资产的操作的信号。作为一个代表性示例，如果资产是机车，则传感器和/或致动器可监视诸如温度、压力、流体液位、电压和/或速度以及其他示例之类的参数。如果由一个或多个传感器和/或致动器输出的信号达到特定值，则资产上计算机可以生成异常状况指示符，诸如“故障码”，该指示符是在资产内已发生异常状况的指示。资产上计算机还可被配置成监视、检测和生成指示诸如资产停机、重启等可能在资产处发生的其他事件的数据。

资产上计算机还可被配置成向远程位置发送反映资产的属性的数据(包括诸如信号数据、异常状况指示符、和/或资产事件指示符之类的操作数据)以供进一步分析。

概览

对监视和分析操作中的资产感兴趣的组织可部署资产数据平台，该资产数据平台被配置成接收和分析各种类型的资产相关数据。例如，资产数据平台可被配置成接收和分析指示资产属性的数据，诸如资产操作数据、资产配置数据、资产位置数据等等。作为另一示例，数据分析平台可被配置成接收和分析资产维护数据，诸如关于检查、保养、和/或维修的数据。作为又一示例，数据分析平台可被配置成接收和分析与资产操作相关的外部数据，诸如天气数据、交通数据等等。数据分析平台也可被配置成接收和分析各种其他类型的资产相关数据。

资产数据平台可从各种不同的源接收这种资产相关数据。作为一个示例，数据分析平台可从资产自身接收资产相关数据。作为另一示例，资产数据平台可从先前接收和/或生成资产相关数据的某个其他平台或系统(例如，组织的现有平台)接收资产相关数据。作为又一示例，资产数据平台可从外部数据源(诸如资产维护数据储存库、交通数据提供商、和/或天气数据提供商)接收资产相关数据。资产数据平台也可从各种其他源接收资产相关数据。

在操作中，在数据源处可能出现会导致由资产数据平台接收的数据中的异常的问题。例如，在给定资产(诸如已发生故障或正在出故障的特定传感器和/或致动器)处可能出现会导致从该给定资产接收的数据中的异常的问题。进而，这些异常会在资产数据平台处造成不期望的影响，诸如不必要的警报和不准确的预测。因此，一般期望资产数据平台对它从资产相关数据源接收的数据执行异常检测。