Išmanioji hibridinė defektų aptikimo metodika, pagrįsta tiriamųjų sistemų entropijos analize (DDetect)

 

Projekto nr.: PP-91M/19

Projekto aprašymas:

Netiesinių sistemų tyrimo centro mokslininkai ir tyrėjai turi įdirbį tiriant įvairius realių sistemų modelius. Šio projekto metu buvo tiriami realūs eksperimentiškai gauti duomenys, apibūdinantys fizikinius ir fiziologinius procesus. Netipinių ar defektus atitinkančių matavimų nustatymas yra vienas svarbiausių uždavinių inžinerijoje, medicinoje ir kitose srityse. Vienu atveju yra identifikuojamas gedimo faktas ir sustabdomas tolesnis sistemos degradavimas, kitu – diagnozuojamas susirgimas. Įvertinant vis didėjančius diagnostikos ir matavimų duomenų kiekius, reikalingi automatizuoti ir išmanūs defektų nustatymo sprendimai. Novatoriškas šio projekto aspektas yra dirbtinio intelekto apjungimas su netiesinių sistemų analizės metodais. Duomenys bus analizuojami ne tiesiogiai, bet atliekant skaičiavimus, kurių metu konstruojami reprezentatyvūs, naudojant keitinių entropija, Wada charakteristikomis, laike vidurkintu geometriniu muaru pagrįsti dvimačiai skaitmeniniai vaizdai. Tokiu būdu signalų defektų identifikavimo problema paverčiama vaizdų klasifikavimo ir/ar atpažinimo uždaviniu. Projekto metu šis uždavinys buvo sprendžiamas dirbtinio intelekto metodais, be to buvo sukurta ir išvystyta išmanioji metodika, leidžianti aptikti defektus ir be išankstinio apmokymo.

Projekto finansavimas:

KTU MTEPI fondas


Projekto rezultatai:

Guolių defektų diagnostikoje panaudotas keitinių entropijos būdu sugeneruotas 2D skaitmeninis vaizdas. Naujoviškas yra pats algoritmas, transformuojantis laiko eilutes į dvimačius skaitmeninius vaizdus ir toliau šiuos vaizdus apdorojantis neuroniniais tinklais, jungiant dirbtinio intelekto elementus sprendimo priėmimo procesuose.
Išsprendus guolių defektų diagnostikos problemas, buvo imtasi biomedicininių signalų analizės su tikslu atlikti ankstyvąją ligų diagnostiką. Buvo tirti staigios mirties ECG duomenys, vaizduota, kaip keičiasi ECG požymių klasteriai bėgant laikui. Vien vizualus stebėjimas įgalina ekspertą pastebėti požymių pokytį (kuris kartais nesimato originalioje laiko eilutėje) ir taip atlikti prevencinius veiksmus.
Pilnai suformuluota defektų aptikimo koncepcija, sukurta metodika, sukurti bei programiškai realizuoti algoritmai, jie ištestuoti su realiais eksperimentiniais duomenimis. Atspausdintos 2 publikacijos (žurnaluose Optics and Lasers in Engineering ir Entropy), padaryti 2 pranešimai tarptautinėse konferencijose su atspausdinta pranešimo medžiaga.

Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2019-04-01 - 2019-12-31

Vadovas:
Mantas Landauskas

Trukmė:
2019 - 2019

Padalinys:
Matematikos ir gamtos mokslų fakultetas, Matematinio modeliavimo katedra