Estimación de estados funcionales en procesos complejos con base en agrupamiento difuso

RESUMEN: Este artículo presenta una metodología para predecir estados funcionales en procesos complejos a partir de la estimación de grados de pertenencia difusos. La propuesta integra una medida estática como es el resultado de un clasificador difuso entrenado con los datos históricos del proceso y...

Full description

Autores:
Sarmiento, Henry
Isaza Narváez, Claudia Victoria
Kempowsky Hamon, Tatiana
Veronique LeLann, Marie
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2013
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/25718
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/25718
Palabra clave:
Conjuntos difusos
Fuzzy sets
Predicciones
Forecasting
Procesos de Markov
Markov processes
Procesos industriales - Automatización
Rights
openAccess
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description RESUMEN: Este artículo presenta una metodología para predecir estados funcionales en procesos complejos a partir de la estimación de grados de pertenencia difusos. La propuesta integra una medida estática como es el resultado de un clasificador difuso entrenado con los datos históricos del proceso y un algoritmo de estimación basado en la teoría de Markov para eventos discretos. La propuesta, que puede ser integrada a un sistema de monitoreo de sistemas complejos, comprende dos etapas: una etapa de entrenamiento fuera de línea para definir el clasificador difuso y el estimador; y una etapa en línea donde se realizan la clasificación de la situación actual del proceso y la estimación del estado funcional para el siguiente tiempo de muestreo. La propuesta desarrollada para la estimación de estados funcionales permite utilizar cualquier método de agrupamiento difuso que suministre la información base que requiere la metodología. La metodología fue probada con éxito en un sistema de monitoreo para una línea de transmisión de energía y en el monitoreo de un sistema de caldera.
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La propuesta desarrollada para la estimación de estados funcionales permite utilizar cualquier método de agrupamiento difuso que suministre la información base que requiere la metodología. La metodología fue probada con éxito en un sistema de monitoreo para una línea de transmisión de energía y en el monitoreo de un sistema de caldera.ABSTRACT: This paper presents a methodology to predict functional states in complex processes from the estimation of fuzzy membership degrees. The proposal integrates a static measure, such as the result of a fuzzy classifier trained with historical process data, and an estimation algorithm based on Markov theory for discrete events. The proposal, which can be integrated to the monitoring of complex systems, provides two stages: an off-line training stage to define the fuzzy classifier and the estimator; and an online stage where the classification of the current process situation and the estimation of the next functional state are performed. The proposal for the estimation of functional states allows using any fuzzy clustering method that provides the information required by the methodology. The proposed methodology was successfully tested on a monitoring system for a power transmission line and in the monitoring of a boiler systemCOL0039045COL001071720application/pdfspaCentro de Información TecnológicaSistemas Embebidos e Inteligencia Computacional (SISTEMIC)La Serena, Chileinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARTArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Derechos reservados - Está prohibida la reproducción parcial o total de esta publicaciónEstimación de estados funcionales en procesos complejos con base en agrupamiento difusoEstimation of functional states in complex processes based on fuzzy clusteringConjuntos difusosFuzzy setsPrediccionesForecastingProcesos de MarkovMarkov processesProcesos industriales - AutomatizaciónInf. tecnol.Información Tecnológica7998242ORIGINALSarmientoHenry_2013_EstimacionEstadosFuncionales.pdfSarmientoHenry_2013_EstimacionEstadosFuncionales.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf2022280http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/25718/1/SarmientoHenry_2013_EstimacionEstadosFuncionales.pdf3e2131501fec4207e95ca3a6e944f120MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/25718/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5210495/25718oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/257182022-01-31 15:18:09.506Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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