恭喜齊魯工業大學(山東省科學院);山東省計算中心(國家超級計算濟南中心)趙大偉獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜齊魯工業大學(山東省科學院);山東省計算中心(國家超級計算濟南中心)申請的專利基于生成式反事實樣本差異性的工控異常解釋方法及系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119067225B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-16發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411569749.8,技術領域涉及:G06N5/045;該發明授權基于生成式反事實樣本差異性的工控異常解釋方法及系統是由趙大偉;李浩然;徐麗娟;于福強;周洋設計研發完成,并于2024-11-06向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于生成式反事實樣本差異性的工控異常解釋方法及系統在說明書摘要公布了:本發明涉及基于生成式反事實樣本差異性的工控異常解釋方法及系統,屬于工業控制系統異常檢測研究技術領域,包括:根據工控異常檢測模型預測異常得分結果,通過異常得分結果以及多傳感器時間序列數據集,獲取工控混合數據集,并進行預處理;將原始時間序列數據集作為輸入,工控異常檢測模型輸出的異常得分作為條件,輸入到條件變分自編碼器進行訓練;收集工控異常檢測模型對數據集進行預測時輸出的異常閾值,通過改變條件變分自編碼器中閾值大小生成反事實樣本;通過比較反事實樣本與原始收集的多傳感器時間序列樣本來獲得特征重要性分數。本發明提高了工控系統中異常檢測和解釋的實用性,為系統管理員和操作人員提供了更有力的決策支持工具。
本發明授權基于生成式反事實樣本差異性的工控異常解釋方法及系統在權利要求書中公布了:1.基于生成式反事實樣本差異性的工控異常解釋方法,其特征在于,包括:根據工控異常檢測模型預測異常得分結果,通過異常得分結果以及原始收集的多傳感器時間序列數據集,獲取工控混合數據集,并進行預處理,預處理后劃分為訓練集和測試集;將原始時間序列數據集作為輸入,工控異常檢測模型輸出的異常得分作為條件,輸入到條件變分自編碼器進行訓練;收集工控異常檢測模型對數據集進行預測時輸出的異常閾值,通過改變條件變分自編碼器中閾值大小生成反事實樣本;通過比較反事實樣本與原始收集的多傳感器時間序列樣本來獲得特征重要性分數,特征重要性分數大小代表了特征對異常檢測模型預測檢測結果的貢獻程度;構建條件變分自編碼器的編碼器、解碼器、異常得分嵌入模塊、重參數化采樣模塊;在條件變分自編碼器的編碼器輸入條件參數,即:預測異常得分,得到均值和方差;在解碼器也輸入條件參數,指導條件變分自編碼器重構訓練;包括:搭建條件變分自編碼器,包括構建編碼器、解碼器、異常得分嵌入模塊以及重參數化采樣模塊,并在編碼和解碼過程中引入條件信息,條件信息即:異常得分,表示每個時間窗口數據異常程度的數值,從而實現對特定條件下的數據生成;在異常得分嵌入模塊中,用一個線性層對要輸入的異常得分行一次嵌入操作,將得分進行編碼,使條件信息嵌入到一個連續的向量空間,具體方法如式Ⅰ所示:Scorexi*=ReLULinearScorexiⅠ式Ⅰ中,Scorexi*為經線性層嵌入變換后的異常得分結果,ReLU·代表ReLU激活函數,Linear·代表經過一次線性層的操作,Scorexi代表工控異常檢測模型預測的異常得分,經變換后的異常得分維度從RT×D變換為RT×2,將最后的輸出維度定義為2;嵌入后的異常得分與編碼器輸入張量進行合并,編碼器包括三層的隱藏層,具體方法如式Ⅱ所示: 式Ⅱ中,CombinedE代表合并原始時間序列數據集后的張量,用作編碼器的輸入,concate·表示合并操作,Linear·代表經過一次線性層的操作,ReLU·代表ReLU激活函數,Z代表隱空間向量,即編碼器的輸出結果;同樣地,在解碼器中,將原始時間序列數據集和條件信息映射到隱空間的均值和對數方差;解碼器與編碼器屬對稱結果,具體實現如式Ⅲ所示: 式Ⅲ中,μ,σ為編碼器輸出的均值和對數標準差,Sample代表采樣操作,Encoder·,·代表式Ⅱ中的操作CombinedD代表合并原始時間序列數據集后的張量,用作解碼器的輸入,concate·表示合并操作,Linear·代表經過一次線性層的操作,ReLU·代表ReLU激活函數,Z代表隱空間向量,即編碼器的輸出結果,xi'為解碼器輸出的結果,即條件變分自編碼器的重建結果;將解碼器的輸出結果輸入到重參數化采樣模塊,將隨機采樣過程轉化為一個確定性的函數,接受一個隨機噪聲作為輸入;具體方法如式Ⅳ所示: 式Ⅳ中,μ,σ為編碼器輸出的均值和對數標準差,chunk·代表張量分割函數,Z代表隱空間采樣點,ε代表從標準正態分布N0,1中采樣的隨機噪聲。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人齊魯工業大學(山東省科學院);山東省計算中心(國家超級計算濟南中心),其通訊地址為:250353 山東省濟南市長清區大學路3501號;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
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