Microsoft PowerPoint - curs5-DPT-2010V97 [Compatibility Mode]

Documente similare
Microsoft Word - TIC5

INDICATORI AI REPARTIŢIEI DE FRECVENŢĂ

PowerPoint Presentation

Laborator 6 - Statistică inferenţială I. Inferenţă asupra mediei - Testul Z pentru media unei populaţii cu dispersia cunoscută Se consideră o populaţi

Cursul 7 Formula integrală a lui Cauchy Am demonstrat în cursul precedent că, dacă D C un domeniu simplu conex şi f : D C o funcţie olomorfă cu f cont

Microsoft Word - 2 Filtre neliniare.doc

Introducere

ALGORITMICĂ. Seminar 3: Analiza eficienţei algoritmilor - estimarea timpului de execuţie şi notaţii asimptotice. Problema 1 (L) Să se determine număru

Laborator 10 Lect. dr. Daniel N.Pop Departamentul de Calculatoare-Inginerie electrică 17.dec

OPERATII DE PRELUCRAREA IMAGINILOR 1

Microsoft Word - D_ MT1_II_001.doc

CLP_UTCN-grila-2012.dvi

20 SUBIECTE DE EXAMEN - De fapt, în pofida acestor probleme, până la urmă tot vom logaritma, căci aceasta este tehnica naturală în context. Trebuie do

Modelarea si Simularea Sistemelor de Calcul

Proiect GSN-08 Ghid de securitate nucleară privind repornirea instalaţiilor nucleare după opririle neplanificate CAPITOLUL I Domeniu, scop, definiţii

Copyright c 2001 ONG TCV Scoala Virtuala a Tanarului Matematician 1 Ministerul Educatiei si Stiintei Examenul de bacalaureat la

Curs 10 Aplicaţii ale calculului diferenţial. Puncte de extrem 10.1 Diferenţiale de ordin superior S¼a trecem acum la de nirea diferenţialelor de ordi

Laborator 8- Statistica Descriptiva Sef lucrari dr.mat. Daniel N.Pop Departamentul de calculatoare si inginerie electrica 22.nov

PROGRAMA CONCURSULUI NAŢIONAL

Laborator 9- Estimarea parametrilor Sef lucrari dr.mat. Daniel N.Pop Departamentul de calculatoare si inginerie electrica 29.nov

Microsoft Word - IngineriF_A.DOC

Laborator 11 Lect. dr. Daniel N.Pop Departamentul de Calculatoare-Inginerie electrică 7.ian

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 61 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Clasa IX 1. O lăcustă face salturi, fiecare salt în linie dreaptă şi de două ori mai lung ca precedentul. Poate vreodată lăcusta să revină în punctul

CAPITOLUL 1

Cursul 8 Funcţii analitice Vom studia acum comportarea şirurilor şi seriilor de funcţii olomorfe, cu scopul de a dezvălui o proprietate esenţială a ac

Microsoft PowerPoint - 20x_.ppt

Microsoft Word - Notiuni de arhitectura calculatoarelor.doc

Laborator Implementarea algoritmului DES - Data Encryption Standard. Exemplu DES Algoritmul DES foloseşte numere b

1. Se masoara forta de presiune X (Kg/cm 3 ), la care un anumit material cedeaza. Se presupune ca X urmeaza o lege normala. Pentru 10 masuratori se ob

SPECIFICATIE FILTRU TITEI

rrs

RecMat dvi

1. Operatii cu matrici 1 Cerinte: Sa se realizeze functii pentru operatii cu matrici patratice (de dimensiune maxima 10x10). Operatiile cerute sunt: A

INDICATORI AI REPARTIŢIEI DE FRECVENŢĂ

Analiz¼a Matematic¼a - Curs 6 M¼ad¼alina Roxana Buneci

PowerPoint Presentation

Microsoft PowerPoint - ESTIMARE-II-2

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a 1. Se consideră numerele reale x, y şi z, cel puţin

Lucrarea 7 Filtrarea imaginilor BREVIAR TEORETIC Filtrarea imaginilor se înscrie în clasa operaţiilor de îmbunătăţire, principalul scop al acesteia fi

Facultatea de Științe Politice, Administrative și ale Comunicării Str. Traian Moșoiu nr. 71 Cluj-Napoca, RO Tel.: Fax:

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 36 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA JUDEȚEANĂ 18 martie 2017 Filiera Tehnologică : profilul Tehnic Clasa a IX -a Problema 1. 2 Se

Modul Modbus ASCII SISTEME DE COMUNICATIE CURS 5 - Constantinescu Catalin Atunci cand se foloseste modul MODBUS ASCII fiecare octet din mesaj

Balustrade, garduri

Număr Raport 2017SYI029RNG343_1 Data 20 iulie 2018 Tip Raport: Evaluare și Certificare GLI GLI Europe BV Diakenhuisweg AP Haarlem The Nethe

GHEORGHE PROCOPIUC PROBLEME DE ANALIZĂ MATEMATICĂ ŞI ECUAŢII DIFERENŢIALE IAŞI, 2007

I

4. Detectarea cantelor Calculul gradientului într-o imagine Detectorul de cante Canny Transformata Hough În această lucrare vor fi studiate metode de

E_d_Informatica_sp_SN_2014_bar_10_LRO

Microsoft Word - Laboratorul 3.doc

1. Găsiți k numerele cele mai apropiate într-un şir nesortat Dându-se un şir nesortat și două numere x și k, găsiți k cele mai apropiate valori de x.

Şiruri de numere reale Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi, 2015 Analiză Matematică Lucian Maticiuc 1 / 29

PowerPoint Presentation

Inteligență artificială Laboratorul 8 Perceptronul și rețele de perceptroni în Scikit-learn Stanga :multimea de antrenare a punctelor 3d; Dreapta : mu

Microsoft Word - ANEXA 1 tabel date intrare Baia Mare 27 nov doc

Matematici aplicate științelor biologie Lab06 MV

Laborator 3 - Simulare. Metode de tip Monte Carlo. I. Estimarea ariilor şi a volumelor RStudio. Nu uitaţi să va setaţi directorul de lucru: Session Se

Microsoft Word - 01_Introducere.doc

Calcul Numeric

Microsoft Word - C05_Traductoare de deplasare de tip transformator

Paradigme de Programare

Analiza comparativă a dispozitivelor de întreţesere utilizate în turbocoduri pe baza spectrului distanţelor de întreţesere

Microsoft PowerPoint - SD7-RO.ppt

Prelegerea 3 În această prelegere vom învăţa despre: Clase speciale de latici: complementate. modulare, metrice, distributive şi 3.1 Semi-distributivi

Slide 1

1

Guidelines on LGD estimates under downturn conditions_RO.docx

ALGORITHMICS

Capitole Speciale de Informatică Curs 4: Calculul scorurilor în un sistem complet de extragere a informaţiilor 18 octombrie 2018 Reamintim că în cursu

Universitatea Politehnica din Bucureşti 2019 Disciplina: Geometrie şi Trigonometrie G1 * Varianta A 1. Ştiind cos x = 3 2, atunci sin2 x

Cursul 12 (plan de curs) Integrale prime 1 Sisteme diferenţiale autonome. Spaţiul fazelor. Fie Ω R n o mulţime deschisă şi f : Ω R n R n o funcţie de

Anexa 1 Bunurile supuse vânzării Nr. crt. Bunuri de vânzare Preț minim (lei, excl. TVA) 1 Macara Telemac 28,003 2 Excavator O&K 28,722 3 Buldoexcavato

ETTI-AM2, , M. Joița & A. Niță Notițe de Adrian Manea Seminar 11 Transformarea Laplace Aplicații Transformarea Z Ecuații și sisteme diferenți

R O M A N I A Ministerul Educaţiei, Cercetării, Tineretului şi Sportului UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE din TÂRGU-MUREŞ Facultatea de Medicină

Neural Networks

RS-1.3 LM.2

Proiecţiile macroeconomice pentru zona euro ale experţilor BCE, Septembrie 2010

Entrepreneurship and Technological Management

Manual utilizare incubator 8000 oua prepelita

Microsoft Word - Probleme-PS.doc

Cardurile de cumparaturi, un instrument util pentru magazinul tau

FACULTATEA DE AUTOMATICĂ ŞI CALCULATOARE Raport privind evaluarea activităţii didactice de către studenţi Facultatea de Automatică şi Calculatoare Anu

Subiecte

Probleme proiect TP BITPERM Implementați un algoritm care citește de la intrarea standard două numere naturale și scrie la ieșirea standard da

Clustere şi impurităţi în sisteme complexe

Logică și structuri discrete Limbaje regulate și automate Marius Minea marius/curs/lsd/ 24 noiembrie 2014

Matematici aplicate științelor biologie Lab09 MV

PowerPoint Presentation

Matematici aplicate științelor biologie Lab05 MV

Elemente de Web design

UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ Concurs MATE-INFO UBB 6 aprilie 2019 Proba scrisă la MATEMATICĂ NOTĂ IM

centrale noi 2015 copia copy copy

Microsoft Word - Prognoza_2 saptamani_regiuni_ 30 mai - 12 iunie 2016 fara ploi.doc

PowerPoint Presentation

Pattern Recognition Systems

A.E.F. - suport laborator nr.10 sem.ii Analiza stării de contact între elemente 3D În acest laborator sunt atinse următoarele aspecte: analiza contact

Microsoft Word - Lab1a.doc

Microsoft PowerPoint - TDRC_II-10-TCP.ppt

ALGORITMII ŞI REPREZENTAREA LOR Noţiunea de algoritm Noţiunea de algoritm este foarte veche. Ea a fost introdusă în secolele VIII-IX de către Abu Ja f

Transcriere:

Diagnoza sistemelor tehnice Curs 5: Metode de detectare a defectelor bazate pe modele de semnal /

Metode de detectare a defectelor /

Teste statistice de detectare a modificarilor 3/

Testarea caracterului aleator al semnalelor Aleator inseamna impredictibil. Interesant este ca fiecare valoare aleatoare nu poate fi prezisa de una singura, insa luata colectiv, impreuna cu un set mai mare de valori, urmeaza un anumit patern, o anumita distributie. Testarea caracterului aleator al semnalelor se realizeaza cu ajutorul asa numitului test al semnelor. Secventa de N valori este impartita in doua clase sortate dupa deviatia de semn + sau -, in raport de valoarea mediana. Valorile consecutive care apartin unei clase sunt considerate o secventa. 4/

Testarea caracterului aleator al semnalelor Fie n si n numarul de secvente - si +. Daca n sau n este mai mare de si cealalta este mai mare de, se poate demonstra (Neuilly and Cetame, 993) ca numarul de secvente r= n + n poate fi aproximat cu o distributie normala cu : r n n n + n = + σ r = n n ( n n n n ) ( ) ( ) n + n n + n Ipoteza de test H este: valorile semnalului sunt aleatoare si functia de decizie este r r Z = σ r 5/

Testarea caracterului aleator al semnalelor Ipoteza de test H este: valorile semnalului sunt aleatoare si functia de decizie este r r Z = σ r Ipoteza este validata de un test bilateral cu nivel de incredere -α. Domeniul de acceptare pentru H este asigurat de urmatoarea conditie. u α / u < Z < u α / α / u e π u α / Unde este valoarea astfel incat α = / du 6/

5.4 5.3 5. 5. 5 4.9 4.8 4.7 Testarea caracterului aleator al Exemplu: ( ) x( i) = 5+ b i 4.6 3 4 5 6 7 8 9 5.5 5.4 5.3 5. 5. 5 4.9 4.8 4.7 3 4 5 6 7 8 9 7/ semnalelor unde b(i) este un semnal aleator, gaussian, de medie zero si deviatie standard σ=. Value e Symptom value Value Symptom value.5 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 3 4 5 6 7 8 9.5.5 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 3 4 5 6 7 8 9 N=4; α=.5 Concluzie: Pentru diferite semnale de zgomot cu aceiasi parametrii ai testului, pot apare anumite alarme chiar daca semnalul este aleator. Deci parametrii testului nu sunt corect alesi.

Testarea caracterului aleator al semnalelor 5.5 5.4 5.3 5. 5. 5 4.9 4.8 Exemplu: ( ) x( i) = 5+ b i unde b(i) este un semnal aleator, gaussian, de medie zero si deviatie standard σ=. Value Symptom value.5.5 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 N=4; α=. 4.7 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 Value 3 N=4; α=. 8/ Symptom value 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 3 4 5 6 7 8 9 Concluzie: Nivelul de incredere pentru acest test trebuie sa fie foarte mare (- α)

Testarea caracterului aleator al semnalelor.6.4...8.6.4. Exemplu: x( i) ( ) = b i X =.*random('chi',,,n); unde b(i) este un semnal aleator, cu distributie chi Value Symptom value.5.5 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 N=4; α=. Concluzie: Testul confirma caracterul aleator al semnalului 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 9/

Testarea caracterului aleator al semnalelor Exemplu: Se considera un semnal sinusoidal Unde b(i) este un semnal de zgomot cu distributie normala, de medie si varianta. Lungimea semnalului este n= ( ) x( i) = 5+ sin(6 πi / n) + b i 6.5 for i=:n X(i)=5+sin(*i/(N/6)*pi); end; X=X +.5*randn(,N); 6 5.5 5 4.5 4 3.5 4 6 8 Symptom value Value 5 4 3 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 3 4 5 6 7 8 9 N=4; α=. Concluzie: Testul infirma caracterul aleator al semnalului /

Teste de normalitate a semnalelor Aceste teste verifica faptul ca semnalele aleatoare au o distributie normala (gaussiana). Sunt cunoscute mai multe tipuri de teste printre care : Kolmogorov-Smirnov (K-S test), Jarque Bera sau Lilliesfors. Testele evalueaza ipoteza H: valorile semnalului urmaresc o distributie normala impotriva ipotezei H: valorile semnalului nu urmaresc o distributie normala. Diferenta intre cele 3 tipuri de teste este data de presupunerile asupra mediei si variantei semnalelor analizate. Astfel testul K-S presupune ca media si varianta distributiei normale sunt cunoscute in timp ce testele Jarque Bera sau Lilliesfors considera ca aceste valori sunt necunoscute. /

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate utilizeaza numerele Skewness si Kurtoisis. Skewness este o măsură a asimetriei distribuției in jurul valorii medii. Când indicele are valori pozitive, distributia este alungită la dreapta. Când indicele are valori negative, distributia este alungită la stanga. S = N xi N k= 3 ( x) 3 σ Pentru o distributie normala S=. /

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate utilizeaza numerele Skewness si Kurtoisis. Kurtosis este o măsură a înăltimii distributiei. K = N k N k= ( x x) 4 4 σ Pentru o distributie normala K=3. 3/

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate Jarque-Bera Acest test compara valorile obtinute pentru numerele S si K cu valorile asteptate pentru o distributie normala, cu ajutorul unei distribitii chi Calculeaza astfel numarul: N ( K 3) JB= S + 6 4 Unde S si K sunt evaluarile numerelor Skewness si Kurtosis iar N este lungimea semnalului. Cu un nivel de incredere de 95% (α=.5) JB = 5.99 pentru o distributie normala. De aceea daca JB<5.99 atunci semnalul are o distributie normala. Testul Jarque-Bera trebuie utilizat pentru o ferestra de analiza mai mare de de valori. 4/

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate Jarque-Bera Exemplu: X(:N/) = 3; t = :N-N/; X(N/+:N) = 3-.*t; X = X +.*randn(,n); 3.6 3.4 3. 3.8 Value -. -.4 -.6 -.8 4 6 8 4 6 8 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN) a) N= ; α =.5;.6.4. Symptom m value.5.8 4 6 8 4 6 8 6 5 4 3 Value Symptom value 4 6 8 4 6 8 -. -.4 -.6 -.8-4 6 8 4 6 8 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 b) N= 5; α =.5; Concluzie: este important ca lungimea ferestrei de analiza sa fie cat mai mare 5/.6.8..4.6.8 3 3. 3.4 3.6 4 6 8 4 6 8

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate Jarque-Bera Exemplu: 4 3 X=randn(,N); N= ; α =.5; - - -3-4 4 6 8 4 6 8 Value Symptom value - - 5 5 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 5 5 Testul este aplicat unui semnal cu o distributie normala si detecteaza corect aceasta situatie 6/

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate Lilliefors Acest test calculeaza o estimare a mediei si variantei x N N x i= i ( x ) i i x = = σ = N Urmand o normalizare a datelor N xi x Z i = i =,..., N σ Se calculeaza functia de distributie a datelor normalizate: F( z) = p( Z z) = number of Zi z N ( ) Se calculeaza distanta verticala maxima dintre functia de distributie cumulativa F(z) si G(z) care este functia cumulativa de distributie normala ( ) ( ) D= sup z F z G z t G( z) = p( Z z) = e dt π t 7/

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate Lilliefors In final se accepta Ipoteza H: valorile semnalului urmaresc o distributie normala cu o medie si varianta nespecificate impotriva Ipotezei H: valorile semnalului nu urmaresc o distributie normala, cu un grad de increderea -α atunci cand valoarea calculata D> d α,n Unde 967) d α,n este este o valuare specifica testului in forma tabelata (Lilliefors, 8/

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate Lilliefors.8 Exemplu: 4 3 X=randn(,N); Value.6.4. 4 6 8 4 6 8 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN) - - -3-4 4 6 8 4 6 8 Symptom value.5 4 6 8 4 6 8 N=; α=.5 Concluzie: Valorile semnalului urmaresc o distributie normala 9/

Teste de normalitate a semnalelor Testele de normalitate Lilliefors Exemplu:..8.6.4...8.6.4. 4 X =.*random('chi',,,n); 4 6 8 4 6 8 Value Symptom m value...5 4 6 8 4 6 8 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).8.6.4. 4 6 8 4 6 8 N=; α=. / 8 6 4..4.6.8...4.6.8. Concluzie: Valorile semnalului nu urmaresc o distributie normala

Teste statistice de detectare a modificarilor Testele Neyman-Pearson Sunt teste utilizate pentru a decide intre doua ipoteze H si H. Pragul de decizie Xlim este calculat utilizand α astfel incat sa se satisfaca xlim relatia x x ( ) σ α = e dx πσ Testul poate fi utilizat pentru detectarea modificarilor de medie a unui semnal. Sunt posibile doua cazuri: -modificarea unei valori a unei medii cunoscute -modificarea valorii unei medii necunoscute P(Y) β = Ylim p Y / H ) dy ( p Y / H ) ( σ p Y lim / H ) ( p Y lim / H ) ( p Y / H ) σ ( α = Ylim p Y / H ) dy ( Y H Ylim µ µ H /

Teste statistice de detectare a modificarilor Testele Neyman-Pearson Pentru detectarea modificarea unei valori a unei medii cunoscute ipotezele testului sunt: Ipoteza H: semnalul are media x si deviatia standardσ Ipotezei H: semnalul are media x si deviatia standardσ Pragul de decizie intre cele doua ipoteze este Unde P( xlim / H) λ= P( x / H ) lim si regula de decizie σ γ = ln( λ) + x x N x i H H γ N( x + x ) /

Teste statistice de detectare a modificarilor Testele Neyman-Pearson Pentru detectarea modificarea unei valori a unei medii necunoscute ipotezele testului sunt: Ipoteza H: semnalul are media x si deviatia standardσ Ipotezei H: semnalul nu are media x si deviatia standardσ Pragul de decizie intre cele doua ipoteze este γ = σ N ln( λ) Unde 3/ λ= P( xlim / H) si regula de decizie H P( x / H ) lim N ( x x ) i H γ

Teste statistice de detectare a modificarilor Testele Neyman-Pearson- Exemplu Semnal Semnal Semnal 3 4 X(:N/) = ; X(N/:N) =.3; X = X +.7*randn(,N); Lungimea semnalului Momentul aparitiei 5 5 5 modificarilor Medie X Medie X.3.3.5 Sigma.6.6.6 Deviatia mediei(%) 3% 3% 5% Raportul semnal/zgomot 3 db db 3 db X(:N/) = ; X(N/:N) =.3; X = X +.*randn(,n); 3.5 X(:N/) = ; X(N/:N) =.5; X = X +.7*randn(,N); 3 -.8.6.4..8 3.5.5 - - 3 4 5 6 7 8 9 4/.6 3 4 5 6 7 8 9-3 4 5 6 7 8 9

Teste statistice de detectare a modificarilor TesteleNeyman-Pearson Exemplu(N= 3; x = ;σ =.6;α=.5) Semnal Semnal Valu ue 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN) e Value 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN) Symptom value.5 Symptom value.5 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 5/

Teste statistice de detectare a modificarilor Testele Neyman-Pearson Exemplu Semnal (N= 3; x = ; σ =.6; α =.5) Semnal (N= 3; x = ; σ =.6; α =.) Valu ue Symptom value 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 3 4 5 6 7 8 9 Value Symptom value 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 Symptom Value (-->OK, -->ALARM, -->UNKNOWN).5 3 4 5 6 7 8 9 6/