Изследователско предложение към I²CNER · интерактивна витрина v2.1
Времево отместване или теч?
Два проблема могат да изглеждат еднакво в данните от сензорите: истински теч на водород и часовник, който не е синхронизиран.
Кога при масовия баланс на линията на водороден диспенсър постоянното времево отместване на часовника на изхода може да се различи от реален теч на водород — и кога не може? Провери в четири части: симулатор, карта на ефективността на детекторите, преизчисляване в браузъра и сляп тест.
Защо е важно. Станцията може да търси теч, като сравнява влезлия и излезлия водород. Ако часовникът на единия уред избързва или изостава с части от секундата, сметката изглежда така, сякаш газ липсва — а малък реален теч може да се скрие в същия вид грешка. Страницата показва в примерен модел кога детекторът различава двете и кога не може.
пример Всички симулации са от примерния модел на публикувания бенчмарк v1.5.0. Те не показват характеристики на реални станции, уреди или настройки на тревоги. Дяловете идват само от публикуваните симулационни резултати на v1.5.0; условията, които ги няма там, са в сиво (без интерполация).
Това не е официална страница на Университет Кюшу или I²CNER. Предложена приемаща институция (в процес на обсъждане): I²CNER, Университет Кюшу.
1. Часовник или теч?
пример
При всяка промяна на плъзгачите браузърът изчислява едно зареждане с модела v1.5.0 (самият публикуван код) и го оценява с публикуваните прагове. Едно зареждане е само един пример; дяловете са в картата (2).
Ивица: ±0,3 s = декларираният диапазон на бенчмарка (праговете са калибрирани за тези отмествания). Пунктир: ±0,4 s = допустимото търсене на B5 (±2 отчета × 0,2 s). Двете граници са различни.
Течът в модела: дебит на теча = зададеният дял × дебита в установения участък × p/p_end от началото на теча до края на потока. Налягането p расте по време на зареждането, затова „5 %“ не е постоянен действителен дял.
Стойностите на дрейфа тук (0,0005–0,006 s/s ≈ 500–6000 ppm) са стрес стойности, далеч над обикновен часовник.
входизходостатък Rдопуск B2 (за сравнение)статистика B5
Стойности от графиката (през 10 s)
Решение (пример)
Тревоги по детектори (публикувани прагове): ▲ положителна ▽ отрицателна – няма
Масов баланс (това зареждане, пример)
Правилото за решение е комбинация само за тази страница (основно B5, сравнено с A). Не е извод на изследването. Оценяването е като в бенчмарка: течът се брои за открит само ако първата тревога на B5 е в момента на началото на теча или след него и е положителна.
2. Карта на ефективността на детектора (само публикувани симулационни резултати)
Редове: размер на теча; колони: отместване δ. В клетката е делът на верните решения на избрания детектор в този модел (при теч: първата тревога след началото е положителна; без теч: няма тревога). Това не е обща граница на различимостта. Сивото го няма в публикуваните резултати и не е интерполирано. Докосни клетка, за да я заредиш в симулатора.
Означения на методите: A0 само дебити · A + промяна на масата на водорода в линията · B1/B2 постоянен времеви допуск u·|Δq| (u = 0,2 / 0,4 s) · B3 допуск според състоянието · B4 два етапа (филтър B2, после C) · B5 детектор с търсене на допустимо времево подравняване (изходът се измества с −2…+2 отчета = ±0,4 s, положителен и отрицателен канал) · C блокове от 1 s с два едностранни CUSUM · I1–I3 класификатори върху цялото зареждане (друг протокол: 80 зареждания на клетка, теч от началото).
3D изглед: височина = дял верни решения (само публикувани симулационни резултати от v1.5.0). Сивите плоски плочки ги няма в резултатите (без височина, без интерполация). Оградената ивица е декларираният диапазон ±0,3 s. Плъзни или ползвай стрелките, за да завъртиш; докосни стълб за стойността. Числата са същите като в таблицата отдолу.
Плъзни таблицата настрани, за да видиш всички отмествания.
| теч \ δ | −1,0 | −0,5 | −0,3 | −0,2 | −0,1 | 0,0 | +0,1 | +0,2 | +0,3 | +0,5 | +1,0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| няма | 0% (0/400) | 99,75% (399/400) | 100% (400/400) | 100% (400/400) | 100% (400/400) | 100% (400/400) | 100% (400/400) | 100% (400/400) | 100% (400/400) | 91,75% (367/400) | 0% (0/400) |
| 1 % | няма резултат | няма резултат | няма резултат | няма резултат | няма резултат | 0% (0/400) | няма резултат | няма резултат | няма резултат | няма резултат | няма резултат |
| 2 % | няма резултат | няма резултат | 16,25% (65/400) | няма резултат | няма резултат | 16% (64/400) | няма резултат | 16% (64/400) | 16% (64/400) | няма резултат | няма резултат |
| 5 % | няма резултат | няма резултат | 90% (360/400) | няма резултат | няма резултат | 80% (320/400) | няма резултат | 80% (320/400) | 80% (320/400) | няма резултат | няма резултат |
| 10 % | няма резултат | няма резултат | 100% (400/400) | няма резултат | няма резултат | 99,5% (398/400) | няма резултат | 99,5% (398/400) | 98,75% (395/400) | няма резултат | няма резултат |
Цвят = дял верни решения (cividis, 0 % тъмносиньо → 100 % светло). Сиво на райета = няма го в публикуваните резултати. Оградените колони = декларираният диапазон ±0,3 s.
Детайли за случая
Повреди на времето и уредите (без теч): дял без тревога
3. Провери сам
Публикуваният код на бенчмарка (mass_balance_clock.mjs) се изпълнява в този браузър (Web Worker) и резултатът се сравнява с публикуваните стойности. Нищо не се изпраща към сървър.
SHA-256 на expected_output.json (v1.5.0; възпроизвежда се с node mass_balance_clock.mjs > out.json): c2642719411660360de6113e17f84b462ab109589c9a38d62df4fff9748242a7
Бърза проверка (подмножество)
① SHA-256 на двата публикувани файла (код и expected_output.json) спрямо SHA256SUMS.txt. ② Преизчисляване на основното калибриране (7 слоя × 1000 зареждания без теч) и сравнение на 9 прага. ③ Преизчисляване на 5 условия (δ 0 / +0,3 / +0,5 s, теч 2 % / 5 %) × 400 и сравнение на 56 броя тревоги и верни диагнози. Общо 9000 зареждания (измерено ~5 s на десктоп). Не обхваща чувствителността, ROC, бутстрапа, картата и изчислението на разходите от грешки.
Пълно преизчисляване
Целият изход на run() се записва като JSON и SHA-256 се сравнява байт по байт с публикувания хеш. Около 55 000 зареждания (около 35 s в Node.js на компютър; на телефон не е измерено, може да отнеме минути).
4. Слепият тест
пример
Разгледай дебита и остатъка на 10 зареждания и познай: времево отместване или теч? 5 са само отместване, 5 са теч (понякога с отместване), в случаен ред. Всички са зареждания от тестовата извадка на v1.5.0, изчислени с примерния модел.
Ограничения
- Примерен модел (допусканията са в README); синтетични симулационни резултати, не реални измервания.
- Решението за едно зареждане зависи от случайността. Дялове показва само картата (2) с публикуваните симулационни резултати.
- Симулаторът и слепият тест използват публикуваните прагове (закръглени до 4 знака). Бързата проверка преизчислява незакръглените.
- Плъзгачите позволяват и комбинации извън бенчмарка (напр. дрейф + отместване); техният резултат е единичен пример, не публикуван дял.
- EKF и профилно правдоподобие не са реализирани. В модела течът не влияе на налягането (опростяване в модела), затова независимо потвърждение с P/T не може да се оцени.
- B5 е описателно название на търсене на допустимо времево подравняване; не се твърди извеждане като тест с отношение на правдоподобия. Търсенето се повтаря във всеки прозорец, затова не показва, че едно постоянно отместване обяснява цялото зареждане.