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典型工业检测数据的分析方法

现有工业现场检测数据,形如:

输入参数,测量结果,配置项
85,"[39.8053, 40.9645, 67.5069, 62.0177, 43.3056, 47.6401, 46.3773, 66.6053, 63.7937, 77.2952]","['epoxy_cracking', 'Size20201', 'AcoAmp', 'Neg']"

根据数据特征和工业检测场景,可以尝试以下分析方法:

  1. 参数-结果关联分析
  • 适用算法:多元线性回归、随机森林回归、Spearman秩相关
  • 分析方向:建立输入参数与测量结果之间的量化关系矩阵
  • 潜在结论:发现对测量结果影响最大的关键参数,确定参数优化区间
  1. 配置模式挖掘
  • 适用算法:Apriori关联规则、FP-Growth
  • 分析方向:解析配置项字符串中的组合规律(如:"['epoxy_cracking', 'Size20201', 'AcoAmp', 'Neg']")
  • 潜在结论:识别高频配置组合,发现配置项之间的隐含依赖关系


  1. 测量结果时序建模
  • 适用算法:LSTM时间序列预测、Prophet分解模型
  • 分析方向:对浮点数组数据进行序列模式挖掘(如声学信号的时序特征)
  • 潜在结论:建立设备状态演变模型,实现异常波动预警
  1. 多维度异常检测
  • 适用算法:Isolation Forest、LOF局部离群因子
  • 分析方向:联合输入参数、测量结果统计量(均值/方差/峰度等)、配置项构建特征空间
  • 潜在结论:定位异常检测样本,识别潜在设备故障模式
  1. 配置分组对比
  • 适用算法:ANOVA方差分析、Kruskal-Wallis H检验
  • 分析方向:比较不同配置组合下的测量结果分布差异
  • 潜在结论:确定对测量结果影响显著的配置因素,优化测试方案

典型分析流程建议:

# 特征工程示例
import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.read_csv("voiceprint_all_data.csv")

# 解析配置项为特征矩阵
config_features = df['配置项'].apply(
    lambda x: pd.Series({
        'defect_type': x.split("'")[1],
        'size': x.split("'")[3],
        'sensor_type': x.split("'")[5],
        'polarity': x.split("'")[7]
    }))

# 提取测量结果统计量
measure_stats = df['测量结果'].apply(
    lambda x: pd.Series({
        'mean': np.mean(eval(x)),
        'std': np.std(eval(x)),
        'kurtosis': pd.Series(eval(x)).kurtosis()
    }))

# 构建完整特征矩阵
feature_matrix = pd.concat([
    df['输入参数'], 
    config_features, 
    measure_stats
], axis=1)

可预期结论维度:

  1. 确定输入参数的最佳工作区间(如:输入参数85时信号稳定性最佳)
  2. 识别高危配置组合(如:Size20201+AcoAmp组合故障率较高)
  3. 建立设备健康度评估指标(基于测量结果统计量)
  4. 发现传感器部署优化方案(不同sensor_type的信号质量对比)
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