시계열 데이터 이상치 탐지 모델 비교 및 디지털 트윈 활용

박상민; 전채욱; 박주환; 옥승호

doi:10.14801/jkiit.2024.22.9.69

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박상민 (동의대학교) 전채욱 (동의대학교) 박주환 (동의대학교) 옥승호 (동의대학교)

저널정보: 한국정보기술학회 한국정보기술학회논문지 한국정보기술학회논문지 제22권 제9호(JKIIT, Vol.22, No.9)

발행연도: 2024.9

수록면: 69 - 76 (8page)

DOI: 10.14801/jkiit.2024.22.9.69

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본 논문은 6축 산업용 매니퓰레이터에서 직접 수집한 시계열 데이터를 LSTM-AE, AER, TadGAN 모델에 적용하고, 점, 쉐이플릿, 추세 이상치의 탐지 성능을 비교하였다. 실험 결과, AER 모델은 점 이상치에서 0.75, 추세 이상치에서 0.64의 재현율을 기록하였고, LSTM-AE와 TadGAN 모델은 쉐이플릿 이상치에서 1.0의 재현율을 기록하였다. 또한, 본 연구에서는 로봇 시뮬레이션 소프트웨어인 Isaac-Sim을 활용하여 실환경의 매니퓰레이터와 동일한 동작을 수행하는 디지털 트윈 환경을 구축하였으며, 가상 환경과 실환경에서 수집한 데이터를 비교 분석하였다. 피어슨 상관관계와 스피어만 상관관계 분석을 통해 두 데이터 간의 높은 유사성을 확인하였으며, 디지털 트윈 환경의 유효성을 검증하였다.

#anomaly detection #predictive maintenance #unsupervised learning #digital twin #6-axis manipulator

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