DE102024204828A1 - Method and apparatus for creating a data-based or parametric functional model for the control or regulation of a technical system - Google Patents
Method and apparatus for creating a data-based or parametric functional model for the control or regulation of a technical systemInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein computer-implementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines datenbasierten Modells (41), insbesondere zum Betreiben eines technischen Systems, wobei das datenbasierte Modell (41) ausgebildet ist, um abhängig von einem bereitgestellten Eingangsdatenpunkt (M) eine Modellausgabe auszugeben, die zur Steuerung oder Regelung des technischen Systems oder als virtueller Sensor in dem technischen System verwendbar ist, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen (S1, S2, S4) des mit initialen Messdatenpunkten initial trainierten datenbasierten Modells (41), wobei die initialen Messdatenpunkte aus einer Vermessung erhaltene, mit einem Label versehene Eingangsdatenpunkte (M) darstellen;
- Bereitstellen einer Anzahl von Abfragepunkten (Q), die in einem Eingangsdatenraum der Eingangsdatenpunkte gleichverteilt sind,
- Ermitteln (S3) einer Dichteangabe für jeden Abfragepunkt (Q) in Form einer Punktedichte, die jeweils von einer Anzahl von für den betreffenden Abfragepunkt (Q) nächstgelegenen Messdatenpunkten, die keinen nächstgelegeneren Abfragepunkt (Q) aufweisen, abhängt;
- Identifizieren (S6, S7) mindestens eines Abfragepunkts (Q) als der Abfragepunkt, für den die Dichteangabe eine zu geringe Punktdichte um den identifizierten Abfragepunkt angibt;
- Erfassen (S8) von weiteren Messdatenpunkten in einem Messdatenraum um den mindestens einen identifizierten Abfragepunkt (Q); und
- Nachtrainieren (S9) des datenbasierten Modells (41) basierend auf den neuen Messdatenpunkten.
The invention relates to a computer-implemented method for providing a data-based model (41), in particular for operating a technical system, wherein the data-based model (41) is configured to output a model output depending on a provided input data point (M), which can be used for controlling or regulating the technical system or as a virtual sensor in the technical system, comprising the following steps:
- Provision (S1, S2, S4) of the data-based model (41) initially trained with initial measurement data points, wherein the initial measurement data points represent labeled input data points (M) obtained from a survey;
- Providing a number of query points (Q) that are equally distributed in an input data space of input data points,
- Determining (S3) a density value for each query point (Q) in the form of a point density, which depends on the number of nearest measurement data points to the query point (Q) in question that do not have a nearest query point (Q);
- Identify (S6, S7) at least one query point (Q) as the query point for which the density value indicates a point density around the identified query point that is too low;
- Acquisition (S8) of further measurement data points in a measurement data space around the at least one identified query point (Q); and
- Retraining (S9) the data-based model (41) based on the new measurement data points.
Description
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft das Training von datenbasierten Regressions- oder Klassifikationsmodellen, insbesondere von Gauß-Prozess-Modellen. Die Erfindung betrifft weiterhin das Training von datenbasierten Modellen basierend auf Messdaten, die ungleichmäßig im Eingangsraum verteilt sind.The invention relates to the training of data-based regression or classification models, in particular Gaussian process models. The invention further relates to the training of data-based models based on measurement data that are unevenly distributed in the input space.
Technischer HintergrundTechnical background
Technische Systeme werden häufig mit Steuergeräten betrieben, in denen ein Microcontroller einen in Hardware und/oder Software implementierten Algorithmus in Form eines Rechenmodells ausführt. Aufgrund der Komplexität des physikalischen Systems sind diese Modelle häufig nur schwierig physikalisch modellierbar, und es werden daher als Rechenmodelle trainierte datenbasierte Modelle vorgesehen, die das reale physikalische Verhalten des Systems abbilden bzw. berücksichtigen. Diese Rechenmodelle können an einem jeweils abgefragten Auswertungsdatenpunkt ausgewertet werden, um dadurch auf direkte oder indirekte Weise Ansteuergrößen zu ermitteln. Derartige datenbasierte Modelle können beispielsweise RBF-Netze, neuronale Netze, Gaußprozess-Modelle und dergleichen umfassen.Technical systems are frequently operated with control units in which a microcontroller executes an algorithm implemented in hardware and/or software in the form of a computational model. Due to the complexity of the physical system, these models are often difficult to model physically. Therefore, data-driven models trained as computational models are used to represent or account for the real physical behavior of the system. These computational models can be evaluated at a specific evaluation data point to determine control variables directly or indirectly. Such data-driven models can include, for example, RBF networks, neural networks, Gaussian process models, and the like.
Zum Erstellen von datenbasierten Modellen, die Regressions- oder Klassifikationsmodelle umfassen können, werden Trainingsdatensätze benötigt, die Paare von Eingangsdatenpunkten aus einer oder mehreren Eingangsgrößen und Ausgangswerten darstellen. Diese definieren in ihrer Gesamtheit den gewünschten Modellzusammenhang, der durch das datenbasierte Modell abgebildet werden soll. Derartige Trainingsdatensätze werden in der Regel aus Messdatenpunkten ausgewählt, die durch Messungen am technischen System auf einem Prüfstand ermittelt werden. Beispielsweise können technische Systeme auf einem Prüfstand mit Trajektorien von Eingangsdatenpunkten betrieben werden und eine resultierende Größe als Label erfasst werden, so dass sich die Messdatenpunkte über die abgefahrenen Eingangsdatenpunkte der Trajektorie und die erfasste resultierende Größe als Label ergeben.To create data-driven models, which can include regression or classification models, training datasets are required. These datasets represent pairs of input data points from one or more input variables and output values. Collectively, they define the desired model relationship that the data-driven model is intended to represent. Such training datasets are typically selected from measurement data points obtained by measurements on the technical system on a test bench. For example, technical systems on a test bench can be operated with trajectories of input data points, and a resulting variable can be recorded as a label. Thus, the measurement data points are derived from the traversed input data points of the trajectory and the recorded resulting variable as a label.
Die zuvor ausgewählten oder bestimmten Eingangsdatenpunkte definieren einen Eingangsdatenraum, in dem eine Auswertung/Inferenz des damit trainierten datenbasierten Funktionsmodells gültig ist. In der Regel ist die Anzahl der erfassten Messdatenpunkte sehr viel höher als die Anzahl der benötigten Trainingsdatensätze, so dass vor dem Training aus den erfassten Messdatenpunkte geeignete Trainingsdatensätze ausgewählt werden müssen.The previously selected or determined input data points define an input data space within which an evaluation/inference of the data-driven functional model trained with them is valid. Typically, the number of recorded measurement data points is much higher than the number of required training data sets, so suitable training data sets must be selected from the recorded measurement data points before training begins.
Für die Auswahl von Trainingsdatensätzen ist es insbesondere für Gauß-Prozess-Modelle erforderlich, dass die Trainingsdatensätze bezüglich ihrer Eingangsvektoren raumfüllend und gleichmäßig im Bereich des Eingangsdatenraums verteilt sind. Anderenfalls ergeben sich häufig Schwierigkeiten, dass die Bestimmung der Längenskalen von Bereichen mit hoher Datendichte dominiert wird und die Modellqualität im Bereich mit geringer Datendichte darunter leidet.For the selection of training datasets, especially for Gaussian process models, it is essential that the training datasets are space-filling and uniformly distributed across the input data space with respect to their input vectors. Otherwise, difficulties often arise because the determination of length scales is dominated by areas of high data density, and the model quality suffers in areas of low data density.
Werden die Messdatenpunkte anhand eines stationären Versuchsplans erfasst, kann eine entsprechend gute Datenverteilung bereits durch die Versuchsplanung sichergestellt werden. Werden die Messdatenpunkte jedoch für ein transient betriebenen technischen Systems ermittelt, ergibt sich häufig eine Datenverteilung, die ungleichmäßig dicht ist. Zudem kann die Anzahl verfügbarer Messdatenpunkte in den Messdaten um Größenordnungen zu hoch für das Trainieren eines Gauß-Prozess-Modells sein.If the measurement data points are acquired using a stationary experimental design, a sufficiently good data distribution can be ensured through the experimental design itself. However, if the measurement data points are determined for a transiently operated technical system, the resulting data distribution is often unevenly dense. Furthermore, the number of available measurement data points in the measurement data can be orders of magnitude too high for training a Gaussian process model.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Erstellen eines datenbasierten Funktionsmodells mithilfe von Trainingsdatensätzen aus Messdaten gemäß Anspruch 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch vorgesehen.According to the invention, a method for creating a data-based functional model using training data sets from measurement data according to claim 1 and a corresponding device according to the dependent claim are provided.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further details are specified in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein computer-implementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines datenbasierten Modells, insbesondere zum Betreiben eines technischen Systems, vorgesehen, wobei das datenbasierte Modell ausgebildet ist, um abhängig von einem bereitgestellten Eingangsdatenpunkt eine Modellausgabe auszugeben, die zur Steuerung oder Regelung des technischen Systems oder als virtueller Sensor in dem technischen System verwendbar ist, mit folgenden Schritten:
- - Bereitstellen des mit initialen Messdatenpunkten initial trainierten datenbasierten Modells, wobei die initialen Messdatenpunkte aus einer Vermessung erhaltene, mit einem Label versehene Eingangsdatenpunkte darstellen;
- - Bereitstellen einer Anzahl von Abfragepunkten, die in einem Eingangsdatenraum der Eingangsdatenpunkte gleichverteilt sind,
- - Ermitteln einer Dichteangabe für jeden Abfragepunkt in Form einer Punktedichte, die jeweils von einer Anzahl von für den betreffenden Abfragepunkt nächstgelegenen Messdatenpunkten, die keinen nächstgelegeneren Abfragepunkt aufweisen, abhängt;
- - Identifizieren mindestens eines Abfragepunkts als der Abfragepunkt, für den die Dichteangabe eine zu geringe Punktdichte um den identifizierten Abfragepunkt angibt;
- - Erfassen von weiteren Messdatenpunkten in einem Messdatenraum um den mindestens einen identifizierten Abfragepunkt; und
- - Nachtrainieren des Modells basierend auf den neuen Messdatenpunkten.
- - Providing the data-based model initially trained with initial measurement data points, where the initial measurement data points represent labeled input data points obtained from a survey;
- - Providing a number of query points that are equally distributed in an input data space of input data points,
- - Determining a density value for each query point in the form of a point density, which depends on the number of measurement data points nearest to the query point in question that do not have a nearest query point;
- - Identify at least one query point as the query point for which the density value indicates a point density around the identified query point that is too low;
- - Acquisition of further measurement data points in a measurement data space around the at least one identified query point; and
- - Retraining the model based on the new measurement data points.
Es kann vorgesehen sein, dass für jeden der Abfragepunkte, dem ein oder mehr als ein Messdatenpunkt zugeordnet ist, eine Modellgenauigkeit als einen Fehlerwert mithilfe einer vorgegebenen Loss-Funktion ermittelt wird, wobei das Identifizieren des mindestens einen Abfragepunkts umfasst, dass die Abfragepunkte nach der Höhe der zugeordneten Dichteangabe sortiert werden, wobei eine Regression über die Modellungenauigkeit bezüglich der Reihenfolge der sortierten Abfragepunkte durchgeführt wird, wobei der mindestens eine Abfragepunkt identifiziert wird, wenn dessen Modellungenauigkeit von dem Regressionsverlauf der Modellungenauigkeit, insbesondere um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert, abweicht.It may be provided that for each of the query points to which one or more than one measurement data point is assigned, a model accuracy is determined as an error value using a predefined loss function, wherein the identification of the at least one query point includes sorting the query points according to the magnitude of the assigned density specification, performing a regression on the model inaccuracy with respect to the order of the sorted query points, and identifying the at least one query point if its model inaccuracy deviates from the regression curve of the model inaccuracy, in particular by more than a predefined threshold.
Alternativ kann für jeden der Abfragepunkte, dem ein oder mehr als ein Messdatenpunkt zugeordnet ist, eine Modellungenauigkeit als einen Fehlerwert mithilfe einer vorgegebenen Loss-Funktion ermittelt werden, wobei das Identifizieren des mindestens einen Abfragepunkts umfasst, dass zu jedem Abfragepunkt ein Fehlermaß bestimmt wird, das von der Modellungenauigkeit und der Dichteangabe abhängt, und der mindestens ein Abfragepunkt identifiziert wird, wenn dessen Fehlermaß einen Schwellenwert überschreitet, wobei insbesondere der Schwellenwert von einem vorgegebenen Quantilwert, z.B. 90%-Quantil, einer Verteilung der Fehlermaße bestimmt wird. Das Fehlermaß kann durch die Modellungenauigkeit bestimmt sein oder davon abhängen und umgekehrt von einem Kehrwert der Dichteangabe oder deren negativem Betrag abhängen. D.h. je größer/geringer die Modellungenauigkeit ist, desto größer/kleiner das Fehlermaß und je kleiner/höher die Dichteangabe ist desto höher/kleiner das Fehlermaß.Alternatively, for each query point to which one or more measurement data points are assigned, a model inaccuracy can be determined as an error value using a predefined loss function. Identifying the at least one query point involves determining an error measure for each query point that depends on the model inaccuracy and the density value. The at least one query point is identified if its error measure exceeds a threshold. In particular, the threshold is determined by a predefined quantile value, e.g., the 90th percentile, of a distribution of the error measures. The error measure can be determined by or dependent on the model inaccuracy and, conversely, depend on an inverse value or a negative value of the density value. That is, the larger/smaller the model inaccuracy, the larger/smaller the error measure, and the smaller/higher the density value, the higher/smaller the error measure.
Wie eingangs beschrieben kann das zu erstellende datenbasierte Modell in einer Steuerung von technischen Systemen, wie z.B. der Steuerung von elektrischen Maschinen, von Verbrennungsmotoren und dergleichen, zur Unterstützung einer Regelung wie z.B. durch die Anwendung in einem Beobachter, als ein virtueller Sensor, wie z.B. als ein Drehzahlsensor, als ein Temperatursensor und dergleichen verwendet werden. Grundsätzlich dient das datenbasierte Modell zum Bereitstellen eines funktionalen Zusammenhangs, der für den Betrieb von technischen Systemen ausschlaggebend ist.As described at the beginning, the data-based model to be created can be used in the control of technical systems, such as the control of electric machines, combustion engines, and the like, to support regulation, for example, by being used in an observer as a virtual sensor, such as a speed sensor, a temperature sensor, and so on. Fundamentally, the data-based model serves to provide a functional relationship that is crucial for the operation of technical systems.
Der Kern des obigen Verfahrens sieht vor, anhand der Messdatenpunkte einer initialen Vermessung eine Analyse vorzunehmen, um Bereiche von Eingangsdatenpunkten zu identifizieren, die beim nachfolgenden Trainieren des datenbasierten Funktionsmodells berücksichtigt werden müssen. Beispielsweise sieht das oben beschriebenen Verfahren vor, nach einem initialen Training des datenbasierten Funktionsmodells Bereiche von Eingangsdatenpunkten niedriger Dichte und hoher Modellungenauigkeit des Funktionsmodells zu identifizieren, um gegebenenfalls durch Erfassen von neuen Messdatenpunkten in dem betreffenden Bereich der Eingangsdatenpunkte eine größere Anzahl von Messdaten zu erhalten. Dies kann beispielsweise abhängig von einem Fehlermaß erfolgen, das von der Modellungenauigkeit und z.B. einem Kehrwert der Dichteangabe abhängt.The core of the above procedure involves analyzing the measurement data points from an initial survey to identify areas of input data points that must be considered during the subsequent training of the data-driven functional model. For example, after initial training of the data-driven functional model, the procedure envisages identifying areas of low-density input data points and high model uncertainty. This allows for the acquisition of new measurement data points within these areas to potentially increase the number of measurement points. This can be done, for instance, based on an error measure that depends on the model uncertainty and, for example, an inverse of the density value.
Auch können Bereiche von Eingangsdatenpunkten im Eingangsdatenraum mit hoher Dichte von Trainingsdatenpunkten und hoher Modellungenauigkeit des trainierten Funktionsmodells erkannt werden, um gegebenenfalls festzustellen, dass die Kapazität des datenbasierten Funktionsmodells nicht ausreichend ist, oder es kann der betreffende Bereich von Eingangsdatenpunkten für eine Auswertung mit dem datenbasierten Funktionsmodell z.B. regelbasiert ausgeklammert werden, da dieses dort keine bessere Prädiktion ermöglicht.It is also possible to identify areas of input data points in the input data space with a high density of training data points and high model inaccuracy of the trained functional model, in order to determine if the capacity of the data-based functional model is insufficient, or the relevant area of input data points can be excluded from evaluation with the data-based functional model, e.g., rule-based, since it does not allow for better prediction there.
Dazu sieht das obige Verfahren vor, aus den Trainingsdatensätzen, die aus einer ersten Menge von Messdatenpunkten ausgewählt wurden und die jeweils einen Eingangsdatenpunkt einem Label zuordnen, ein datenbasiertes Funktionsmodell zu trainieren. Das datenbasierte Funktionsmodell kann beispielsweise als Gauß-Prozess-Modell, tiefes neuronales Netz oder dergleichen ausgebildet sein und das Training des datenbasierten Funktionsmodells kann mit einem herkömmlichen gradientenbasierten Trainingsverfahren mit einer vorgegebenen Loss-Funktion durchgeführt werden.The above method involves training a data-driven functional model from training datasets selected from an initial set of measurement data points, each assigning a label to an input data point. This data-driven functional model can be implemented, for example, as a Gaussian process model, a deep neural network, or similar, and the training of the data-driven functional model can be performed using a conventional gradient-based training method with a predefined loss function.
Weiterhin wird eine Anzahl von künstlich erzeugten Abfragepunkten in einem Eingangsdatenraum bereitgestellt, der das Eingangsdatengebiet, das durch die Eingangsdatenpunkte der Messdatenpunkte definiert wird, beinhaltet. Als Eingangsdatenraum wird hierin der umschreibende Hyperkubus der gegebenen Eingangsdatenpunkte verstanden. Mit „Eingangsdatengebiet“ wird im Weiteren hingegen derjenige Bereich des Eingangsdatenraums bezeichnet, der tatsächlich von Messpunkten überdeckt ist. Insbesondere kann das Eingangsdatengebiet als ein Raumbereich (Dimension n) definiert sein, der durch die Verbindungen (Dimension n-1) zwischen jeweils benachbarten äußeren Messpunkten umgrenzt ist.Furthermore, a number of artificially generated query points are provided in an input data space, which contains the input data area defined by the input data points of the measurement data points. Here, the input data space is understood as the circumscribing hypercube of the given input data points. The term "input data area" subsequently refers to that part of the input data space that is actually covered by measurement points. In particular, the input data area can be defined as a spatial region (dimension n) defined by the connections (dimension n-1) is defined between each adjacent outer measuring points.
Die Abfragepunkte werden in der Regel raumfüllend innerhalb des in Frage kommenden Eingangsdatenraums erzeugt oder bereitgestellt . Beispielsweise können die Abfragepunkte aus einer Pseudo-Random-Sequenz, wie z. B. einer Sobol-Sequenz, generiert werden. Diese pseudozufällig erzeugten Abfragepunkte sind als Zufallspunkte gleichmäßig im Eingangsdatenraum verteilt, bilden aber kein regelmäßiges Gitter.The query points are typically generated or provided as space-filling elements within the relevant input data space. For example, the query points can be generated from a pseudo-random sequence, such as a Sobol sequence. These pseudo-randomly generated query points are evenly distributed as random points within the input data space, but do not form a regular grid.
Zur Ermittlung der initialen Trainingsdatensätze als Auswahl aus den Messdatenpunkten wird jedem der Abfragepunkte der jeweils nächstgelegene Eingangsdatenpunkt zugeordnet, sofern der betreffende Messdatenpunkt nicht näher an einem anderen Abfragepunkt liegt. Nächstgelegen kann im Sinne eines euklidischen Abstands verstanden werden, der den Wertebereich der jeweiligen Eingangsdimension berücksichtigt oder auf diese normiert sein kann. Vorzugsweise sind die Dimensionen der Eingangsdatenpunkte jeweils auf Werte zwischen 0 und 1 normiert, es können jedoch die euklidischen Abstände auch auf nicht normierte Datenpunkte unter Berücksichtigung der entsprechenden Längenskala bestimmt werden. Auch andere Definitionen von Abstandsmaßen können hier angewendet werden.To determine the initial training datasets as a selection from the measurement data points, each query point is assigned the nearest input data point, provided that the respective measurement data point is not closer to another query point. "Nearest" can be understood as a Euclidean distance that takes into account the value range of the respective input dimension or can be normalized to it. Preferably, the dimensions of the input data points are normalized to values between 0 and 1; however, the Euclidean distances can also be determined for unnormalized data points, taking into account the corresponding length scale. Other definitions of distance measures can also be applied here.
Ausgehend von den Messdatenpunkten wird nun ein Mapping erstellt, das jedem der Abfragepunkte eine Menge von Messdatenpunkten zuordnet, die dem betreffenden Abfragepunkt näher gelegen sind als anderen Abfragepunkte, so dass jeder der Messdatenpunkte demjenigen Abfragepunkt zugeordnet ist, zu dem dieser am nächsten liegt. Die Anzahl der einem Abfragepunkt zugeordneten Messdatenpunkte entspricht einer Dichteangabe zu einer Dichte der Messdatenpunkte am Abfragepunkt.Based on the measurement data points, a mapping is created that assigns each query point a set of measurement data points that are closer to that query point than to other query points, so that each measurement data point is assigned to the query point to which it is closest. The number of measurement data points assigned to a query point corresponds to a density value for the density of measurement data points at the query point.
Nun wird für jeden der Abfragepunkte der Durchschnittswert der Modellungenauigkeit an den zugeordneten Messdatenpunkten entsprechend der Loss-Funktion ermittelt. Die Loss-Funktion kann eine mittlere quadratische Differenz zwischen den Ausgaben des mit den initialen Trainingsdatensätzen trainierten Funktionsmodells an den dem entsprechenden Abfragepunkt zugeordneten Messdatenpunkte entsprechenden Eingangsdatenpunkten und dem jeweils entsprechenden dem entsprechenden Messdatenpunkt zugeordneten Label ermittelt werden. Jedem Abfragepunkt können ein oder mehrere Eingangsdatenpunkte zugeordnet sein, so dass sich als Mittelwert der quadratischen Differenzen der Label und der Auswertungen für die zugeordneten Messdatenpunkte eine lokale Modellungenauigkeit als Auswertefehler ergibt.Now, for each query point, the average value of the model inaccuracy at the associated measurement data points is determined according to the loss function. The loss function can be calculated as a mean squared difference between the outputs of the functional model trained with the initial training datasets at the corresponding input data points associated with the respective query point and the corresponding label assigned to that measurement data point. Each query point can have one or more input data points, so that the mean squared difference of the labels and the evaluations for the associated measurement data points results in a local model inaccuracy as an evaluation error.
Es kann nun für jeden der Abfragepunkte ein Analysepunkt aus der lokalen Dichteangabe und der lokalen Modellungenauigkeit bestimmt werden.For each of the query points, an analysis point can now be determined from the local density value and the local model uncertainty.
Die Abfragepunkte können anhand der zugeordneten Modellungenauigkeit sortiert und der Sortierung der Abfragepunkte die Dichteangabe zugeordnet werden und umgekehrt. Im Normalfall korreliert eine höhere Datendichte mit einer geringeren Modellungenauigkeit, d.h. bessere Modellgenauigkeit, so dass sich ein in etwa ein monoton abfallender Verlauf der Dichteangabe über die mit fallender Modellgenauigkeit sortierten Abfragepunkte ergibt. Treten von einer Regression dieses Verlaufs Abweichungen auf, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten, so kann dadurch ein Abfragepunkt mit einer zu hohen Modellungenauigkeit identifiziert werden. Ist die Punktedichte für den betreffenden Abfragepunkt zu niedrig, kann im Bereich des Abfragepunkts eine gezieltere Messung durchgeführt werden, um weitere Messdatenpunkte zu erfassen, aus denen sich alternative oder zusätzliche Trainingsdatensätze ermitteln lassen, mit denen das Modell nachtrainiert werden kann.The query points can be sorted according to their assigned model uncertainty, and the density value can be assigned to the sorting of the query points, and vice versa. Normally, a higher data density correlates with a lower model uncertainty, i.e., better model accuracy, resulting in a roughly monotonically decreasing density value across query points sorted with decreasing model accuracy. If a regression reveals deviations from this trend that exceed a predefined threshold, a query point with excessively high model uncertainty can be identified. If the point density for the query point in question is too low, a more targeted measurement can be performed in that region to capture additional data points. These data points can then be used to determine alternative or additional training datasets for retraining the model.
Das Erfassen von weiteren Messdatenpunkten in einem Messdatenraum um den mindestens einen identifizierten Abfragepunkt kann durchgeführt werden, indem zur weiteren Vermessung nur Eingangsdatenpunkte ausgewählt werden, die von dem mindestens einen identifizierten Abfragepunkt einen Abstand aufweisen, der einen vorgegebenen Schwellenwert nicht übersteigt.The acquisition of further measurement data points in a measurement data space around the at least one identified query point can be carried out by selecting for further measurement only input data points that have a distance from the at least one identified query point that does not exceed a specified threshold.
Es kann vorgesehen sein, dass das Nachtrainieren durchgeführt wird, indem die weiteren Messdatenpunkte den initialen Messdatenpunkten zugefügt werden und das Modell basierend auf den kombinierten Messdatenpunkten trainiert wird.It may be possible to perform retraining by adding the additional measurement data points to the initial measurement data points and training the model based on the combined measurement data points.
Das Verfahren kann die weiteren Schritte aufweisen:
- - Identifizieren mindestens eines Abfragepunkts als der Abfragepunkt, für den die Dichteangabe eine zu hohe Punktdichte um den identifizierten Abfragepunkt angibt;
- - Ausschließen der Anwendung und Anwendbarkeit des datenbasierten Modells in dem Bereich um den identifizierten mindestens einen Abfragepunkt. Dies kann beispielsweise durch regelbasiertes Abfragen eines Messdatenpunkts vor dem Auswerten des Modells erfolgen.
- - Identify at least one query point as the query point for which the density value indicates a point density around the identified query point that is too high;
- - Excluding the application and applicability of the data-based model in the area around the identified at least one query point. This can be achieved, for example, by rule-based querying of a measurement data point before evaluating the model.
Ist die Punktedichte im Bereich des betreffenden Abfragepunkts bezüglich des Verlaufs der Regression der Analysepunkte durchschnittlich oder überdurchschnittlich, so kann der Bereich des betreffenden Abfragepunkts für die Modellauswertung ausgeklammert werden.If the point density in the area of the relevant query point is average or above average with respect to the course of the regression of the analysis points, then the area of the The relevant query point will be excluded from the model evaluation.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist vorgesehen, dass das technische System basierend auf dem trainierten datenbasierten Funktionsmodell betrieben wird.According to another aspect, the technical system is intended to be operated based on the trained data-based functional model.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens vorgesehen.According to another aspect, a device for carrying out the above procedure is provided.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines technischen Systems mit einem Steuergerät, in dem ein datenbasiertes Modell implementiert ist; -
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Optimieren eines datenbasierten Funktionsmodells basierend auf einer Performance-Analyse anhand der zur Verfügung stehenden Trainingsdatensätze; -
3 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Paarbildung zur Bestimmung von Punktepaaren; -
4 die Darstellung einer Zuordnung von Trainingsdatenpunkten zum nächstgelegenen Abfragepunkt; -
5 eine Darstellung einer resultierenden Datendichte basierend auf der Anzahl der Eingangsdatenpunkte, die einem Abfragepunkt zugeordnet sind; und -
6 eine Darstellung der Verteilung der Punktedichte für Messdaten mit Trainingsdatensätzen und einer Verteilung der lokalen Modellungenauigkeit mit nach Höhe der Modellungenauigkeit sortierten Abfragepunkten.
-
1 a schematic representation of a technical system with a control unit in which a data-based model is implemented; -
2 a flowchart to illustrate a procedure for optimizing a data-driven functional model based on a performance analysis using the available training datasets; -
3 a diagram illustrating a procedure for pair formation to determine pairs of points; -
4 the representation of an assignment of training data points to the nearest query point; -
5 a representation of a resulting data density based on the number of input data points associated with a query point; and -
6 a representation of the distribution of the point density for measurement data with training datasets and a distribution of the local model uncertainty with query points sorted by the level of model uncertainty.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Das technische System 1 kann beispielsweise eine Werkzeugmaschine, eine Robotikanwendung, ein Kraftfahrzeug oder dergleichen sein, in denen beispielsweise elektromechanische Stellgeber vorgesehen sind, die abhängig von Zustandsgrößen des Systems 1 eine Bewegung ausführen. Weiterhin kann das technische System 1 einen virtuellen Sensor umfassen, z.B. zur Temperaturbestimmung, um abhängig von einer so modellierten Temperatur Abläufe zu steuern oder eine Übertemperaturabschaltung zu realisieren.Technical system 1 can be, for example, a machine tool, a robotics application, a motor vehicle, or the like, in which, for instance, electromechanical actuators are provided that execute a movement depending on state variables of system 1. Furthermore, technical system 1 can include a virtual sensor, e.g., for temperature determination, in order to control processes based on a modeled temperature or to implement over-temperature shutdown.
Das Steuergerät 4 umfasst ein datenbasiertes Funktionsmodell 41, das im Betrieb des technischen Systems 1 einen vorgegebenen Auswertungspunkt auswertet und eine entsprechende Modellausgabe bereitstellt. Die Modellausgabe kann beispielsweise einen Wert eines mit dem Funktionsmodell 41 realisierten virtuellen Sensors repräsentieren und/oder direkt oder indirekt zur Ansteuerung des Aktuators 2 verwendet werden. Der Auswertungspunkt kann beispielsweise aus einer oder mehreren z.B. von extern bereitgestellten oder aus einer Ablaufsteuerung bereitgestellten Vorgabegrößen und/oder einer oder mehreren Zustandsgrößen, beispielsweise sensorisch erfasst, gebildet werden.The control unit 4 comprises a data-based functional model 41, which evaluates a predefined evaluation point during the operation of the technical system 1 and provides a corresponding model output. The model output can, for example, represent a value from a virtual sensor implemented with the functional model 41 and/or be used directly or indirectly to control the actuator 2. The evaluation point can be formed, for example, from one or more setpoint variables provided externally or from a sequence controller and/or one or more state variables, for example, sensor-acquired.
Das Funktionsmodell 41 kann als neuronales Netz, RBF-Netz, Gaußprozessmodell oder dergleichen ausgebildet und mit Trainingsdatensätzen trainiert sein, die gelabelten Eingangsdatenpunkten entsprechen.The functional model 41 can be designed as a neural network, RBF network, Gaussian process model or the like and trained with training data sets that correspond to labeled input data points.
Das datenbasierte Funktionsmodell 41 muss vor Inbetriebnahme mit Trainingsdatensätzen trainiert werden, so dass eine entsprechende Funktion des Steuergeräts 4 realisiert werden kann. Dazu kann in an sich bekannter Weise das System 1 auf einem Prüfstand vermessen werden und direkt oder indirekt Labels für Eingangsdatenpunkte aus der Vermessung ermittelt werden. Die Eingangsdatenpunkte und die zugeordneten Labels entsprechen den Messdatenpunkten. Die Trainingsdatensätze ergeben sich durch Auswahl aus den Messdatenpunkten.The data-based functional model 41 must be trained with training data sets before commissioning so that the corresponding function of the control unit 4 can be implemented. For this purpose, the system 1 can be measured on a test bench in a known manner, and labels for input data points can be determined directly or indirectly from the measurement. The input data points and the assigned labels correspond to the measurement data points. The training data sets are generated by selecting from the measurement data points.
Die Eingangsdatenpunkte können sich aus einer direkten Vorgabe einer oder mehreren statischen Ansteuergrößen, wie z.B. Strom, Spannung und dergleichen oder Vorgabegrößen, wie Umgebungstemperatur und dergleichen, ergeben. Alternativ kann bei transienten technischen Systemen die Vermessung durch Vorgabe von einer oder mehreren Trajektorien von statischen Ansteuergrößen durchgeführt werden, und die Eingangsdatenpunkte mit den statischen Ansteuergrößen und eine oder mehrere resultierende Zustandsgrößen, die zu dem Ansteuerzeitpunkt mit den Ansteuergrößen sensorisch ermittelt werden können, gebildet werden.The input data points can result from a direct specification of one or more static control variables, such as current, voltage, and the like, or from predefined variables, such as ambient temperature and the like. Alternatively, in transient technical systems, the measurement can be carried out by specifying one or more trajectories of static control variables, and the input data points can be formed using the static control variables and one or more resulting state variables that can be sensorily determined at the control time.
In
In Schritt S1 werden zunächst mithilfe einer Prüfstandsmessung Messdaten erfasst, um Messdatenpunkte zu erhalten. Diese weisen jeweils einen Eingangsdatenpunkt aus einem oder mehreren gemessenen Zustands- und/oder Mess- und/oder Vorgabegrößen und mindestens ein zugeordnetes Label auf, das im Rahmen einer Steuerung oder Regelung des technischen Systems oder als virtueller Sensor verwendet werden kann.In step S1, measurement data is first acquired using a test bench measurement to obtain measurement data points. Each of these has an input data point consisting of one or more measured state and/or measurement and/or setpoint variables and at least one assigned label that can be used within the framework of a control or regulation of the technical system or as a virtual sensor.
In Schritt S2 werden aus den Messdatenpunkten geeignete Trainingsdatensätze ausgewählt.In step S2, suitable training data sets are selected from the measurement data points.
Dazu wird eine Anzahl von künstlich erzeugten Abfragepunkten in einem Eingangsdatenraum bereitgestellt, der das Eingangsdatengebiet, das durch die Eingangsdatenpunkte der Messdatenpunkte definiert wird, beinhaltet. Im Folgenden wird eine Menge von räumlich gleich verteilten Abfragepunkten bereitgestellt, die Dimensionen aufweisen, die der Dimension der Eingangsdatenpunkte entspricht. Die Abfragepunkte können Sobol-Punkten entsprechen und sind so angeordnet, dass diese kein regelmäßiges Gitter definieren, jedoch trotzdem gleich verteilt im Eingangsdatenraum sind.For this purpose, a number of artificially generated query points are provided in an input data space, which contains the input data area defined by the input data points of the measurement data points. Subsequently, a set of spatially uniformly distributed query points is provided, having dimensions corresponding to the dimension of the input data points. The query points can correspond to Sobol points and are arranged such that they do not define a regular grid, but are nevertheless uniformly distributed within the input data space.
Dabei wird jedem Abfragepunkt kein oder ein oder mehrere Messdatenpunkte zugeordnet und nur die zugeordneten Messdatenpunkte als Trainingsdatensätze ausgewählt. Ein Messdatenpunkt wird als Trainingsdatensatz verwendet, wenn der betreffende Messdatenpunkt der zu einem Abfragepunkt nächstgelegene Messdatenpunkt ist und kein weiterer der Abfragepunkte näher an dem Messdatenpunkt liegt. Insbesondere kann vorzugsweise mindestens ein Messdatenpunkt zu jedem Abfragepunkt als Trainingsdatensatz aufgenommen werden.In this process, each query point is assigned zero, one, or multiple measurement data points, and only the assigned measurement data points are selected as training data sets. A measurement data point is used as a training data set if it is the closest measurement data point to a query point and no other query point is closer. Preferably, at least one measurement data point can be included as a training data set for each query point.
„Nächstgelegen“ entspricht einem minimalen euklidischen Abstand, insbesondere basierend auf einem jeweils zueinander normierten Wertebereich der Eingangsdimensionen, so dass jeder Teilabstand bezüglich einer Eingangsdimension gleich gewichtet ist.“Nearest” corresponds to a minimum Euclidean distance, in particular based on a mutually normalized range of values for the input dimensions, such that each partial distance is weighted equally with respect to an input dimension.
In Schritt S3 wird für jeden Abfragepunkt eine Dichteangabe in Form einer Punktedichte ermittelt, indem für jeden Abfragepunkt die diesem nächstgelegenen Messdatenpunkte (alle Messdatenpunkte werden berücksichtigt) ermittelt werden, die keinen nächstgelegeneren Abfragepunkt aufweisen. Die Anzahl der so ermittelten Messdatenpunkte stellt für jeden Abfragepunkt eine Dichteangabe als eine Angabe über die lokale Punktedichte im Bereich des Abfragepunkts dar.In step S3, a density value in the form of a point density is determined for each query point by identifying the nearest measurement data points (all measurement data points are considered) that do not have a closer query point. The number of measurement data points thus determined represents a density value for each query point, indicating the local point density in the area of the query point.
Dies ist veranschaulichend in den
In Schritt S4 werden mit den Trainingsdatensätzen, die aus den Messdatenpunkten ausgewählt wurden und die jeweils einen Eingangsdatenpunkt einem Label zuordnen, ein datenbasiertes Funktionsmodell trainiert. Das datenbasierte Funktionsmodell kann beispielsweise als Gauß-Prozess-Modell, tiefes neuronales Netz oder dergleichen ausgebildet sein und das Training des datenbasierten Funktionsmodells kann mit einem herkömmlichen gradienten-basierten supervised Trainingsverfahren mit einer vorgegebenen Loss-Funktion durchgeführt werden. Das Training kann die Trainingsdatensätze entsprechend der Dichteangabe zu der Punktedichte um den entsprechenden Abfragepunkt gewichtet berücksichtigen.In step S4, a data-driven functional model is trained using the training datasets selected from the measurement data points, each of which assigns a label to an input data point. This data-driven functional model can be implemented, for example, as a Gaussian process model, a deep neural network, or similar. The training of the data-driven functional model can be performed using a conventional gradient-based supervised training method with a predefined loss function. The training can weight the training datasets according to the density specification relative to the point density around the corresponding query point.
Es wird nun in Schritt S5 für jeden der Abfragepunkte, dem ein oder mehr als ein Messdatenpunkt zugeordnet ist, eine Modellungenauigkeit ermittelt, der dem Mittelwert der Loss-Werte (durch Auswertung der Loss-Funktion) der für das Training des datenbasierten Funktionsmodells verwendeten Loss-Funktion für alle dem betreffenden Abfragepunkt zugeordneten Messdatenpunkte entsprechen kann. Somit steht für jeden der Abfragepunkte eine Angabe über die lokale Punktedichte und eine Angabe zur lokalen Modellungenauigkeit zur Verfügung.In step S5, for each query point to which one or more measurement data points are assigned, a model uncertainty is determined. This uncertainty can correspond to the mean of the loss values (by evaluating the loss function) of the loss function used for training the data-driven functional model for all measurement data points assigned to the respective query point. Thus, for each query point, information about the local point density and an indication of the local model uncertainty are available.
Die Abfragepunkte werden in Schritt S6 nun nach dem inversen Maß (Kehrwert, negierter wert und dergleichen) der lokalen Modellungenauigkeit G aufsteigend sortiert und die Dichteangabe entsprechend zugeordnet. Es müsste sich ein aufsteigender Verlauf der Punktedichte ergeben. Dieser Verlauf kann durch Regression funktional abgebildet werden, so dass lokale Ausreißer der Punktedichte an den sortierten Abfragepunkten erkannt werden können, bei denen die Punktedichte von dem Regressionsverlauf um mehr als einen vorbestimmten Toleranzbetrag abweicht.In step S6, the query points are now sorted in ascending order according to the inverse measure (reciprocal, negated value, etc.) of the local model uncertainty G, and the density value is displayed accordingly. The data is assigned to a specific group. An increasing trend in point density should result. This trend can be functionally represented by regression, allowing local outliers in point density to be identified at the sorted query points where the point density deviates from the regression trend by more than a predetermined tolerance amount.
Es ergibt sich eine Verteilung entsprechend dem Diagramm der
Im Gegensatz dazu sind oben rechts Abfragepunkte zusammengefasst, die eine hohe Punktedichte und trotzdem eine geringe Modellgenauigkeit aufweisen. Dies sind schwierige Bereiche, die weiter untersucht werden müssen, ob z.B. die Kapazität des Regressions- oder Klassifikationsmodells ausreichend ist oder die Messdaten in diesem Bereich keine bessere Prädiktion erlauben. Die Eingangsdatenpunkte in diesem Bereich können auch als out-of-distribution markiert werden und ein (unabhängiger) Klassifikator trainiert werden um zur Laufzeit diesen Bereich als out-of-distribution zu erkennen und dementsprechend eine Prädiktion zu verweigern.In contrast, the top right section groups query points that exhibit a high point density but low model accuracy. These are challenging areas that require further investigation to determine, for example, whether the capacity of the regression or classification model is sufficient, or whether the measurement data in this area simply does not allow for better prediction. The input data points in this area can also be marked as out-of-distribution, and an (independent) classifier can be trained to recognize this area as out-of-distribution at runtime and accordingly refuse to make a prediction.
Die als Ausreißer ermittelten Abfragepunkte stellen Bereiche im Messdatenraum dar, die in gesonderter Weise zu behandeln sind.The query points identified as outliers represent areas in the measurement data space that need to be treated separately.
Wenn die Punktedichte höher als der Regressionsverlauf der Punktedichte ist, so wird in dem Bereich des Abfragepunkts festgestellt, dass trotz einer hohen Anzahl von Messdatenpunkten die Modellgenauigkeit unterdurchschnittlich ist. Dies signalisiert, dass gegebenenfalls die Kapazität des datenbasierten Funktionsmodells nicht ausreichend ist oder der Merkmalsraum des Messdatenraums keine bessere Prädiktion erlaubt.If the point density is higher than the regression curve of the point density, it is observed that, despite a large number of measurement data points, the model accuracy is below average in the area of the query point. This indicates that the capacity of the data-based functional model may be insufficient or that the feature space of the measurement data space does not allow for better prediction.
Wird in Schritt S7 festgestellt, dass für einen Abfragepunkt eine geringere Punktedichte vorliegt als durch den Regressionsverlauf angegeben (Alternative: Ja), kann festgestellt werden, dass in einer weiteren Prüfstandvermessung zusätzliche Messdatenpunkte für den Bereich des betreffenden Abfragepunkts ermittelt werden müssen. Dies wird in Schritt S8 durchgeführt und in Schritt S9 wird das datenbasierte Funktionsmodell mit den neuen Messdatenpunkten nachtrainiert. If, in step S7, it is determined that a query point has a lower point density than indicated by the regression curve (alternative: Yes), it can be determined that additional measurement data points for the area of the query point in question must be determined in a further test bench measurement. This is carried out in step S8, and in step S9 the data-based functional model is retrained with the new measurement data points.
Zum Nachtrainieren können die neuen Messdatenpunkte in der oben angegebenen Weise den entsprechenden Abfragepunkten zugeordnet werden. Dazu können die neuen Messdatenpunkte den ursprünglichen Messdatenpunkten hinzugefügt werden und das Verfahren erneut durchgeführt werden.For retraining, the new measurement data points can be assigned to the corresponding query points in the manner described above. To do this, the new measurement data points can be added to the original measurement data points, and the procedure can be repeated.
Alternativ zu den Schritte S6 und S7 kann das Identifizieren des mindestens einen Abfragepunkts umfasst, dass zu jedem Abfragepunkt ein Fehlermaß bestimmt wird, das von der Modellungenauigkeit und der Dichteangabe abhängt, und der mindestens ein Abfragepunkt identifiziert wird, wenn dessen Fehlermaß einen Schwellenwert überschreitet, wobei insbesondere der Schwellenwert von einem vorgegebenen Quantilwert, z.B. 90%-Quantil, einer Verteilung aller Fehlermaße bestimmt wird. Das Fehlermaß kann durch die Modellungenauigkeit bestimmt sein oder davon abhängen und umgekehrt von einem Kehrwert der Dichteangabe oder deren negativem Betrag abhängen. D.h. je größer/geringer die Modellungenauigkeit ist, desto größer/kleiner das Fehlermaß und je kleiner/höher die Dichteangabe ist desto höher/kleiner das Fehlermaß.As an alternative to steps S6 and S7, identifying the at least one query point can involve determining an error measure for each query point that depends on the model uncertainty and the density value. The at least one query point is identified if its error measure exceeds a threshold, where, in particular, the threshold is determined by a predefined quantile value, e.g., the 90th percentile, of a distribution of all error measures. The error measure can be determined by or dependent on the model uncertainty, and conversely, it can depend on an inverse value of the density value or its negative value. That is, the larger/smaller the model uncertainty, the larger/smaller the error measure, and the smaller/higher the density value, the larger/smaller the error measure.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102022209773A1 (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method and device for determining the validity of a data-based functional model for a technical system at an evaluation point and training method for this |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016216945A1 (en) * | 2016-09-07 | 2018-03-08 | Robert Bosch Gmbh | A method and apparatus for performing a function based on a model value of a data-based function model based on a model validity indication |
| DE102022209773A1 (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method and device for determining the validity of a data-based functional model for a technical system at an evaluation point and training method for this |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SPIELBERG, Nathan A. [et al.]: Neural network vehicle models for high-performance automated driving. URL: https://www.science.org/doi/full/10.1126/scirobotics.aaw1975, Archiviert in archive.org am 17.01.2024 [abgerufen am 19.12.2024] * |
| YAP, Wai Kean; KARRI, Vishy: Comparative analysis of artificial neural networks and dynamic models as virtual sensors. Applied Soft Computing, 2013, Vol. 13, No. 1, S. 181-188 * |
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