用于自动选择用于建模和异常检测的标签的服务器和系统的制作方法

用于自动选择用于建模和异常检测的标签的服务器和系统


背景技术：

1.计算机化工业控制自动化系统和联网计算机化系统通常用于监视、记录和显示相关的制造/生产事件及相关联的数据，并提供监督级别控制和制造信息及诊断。典型的工业过程极其复杂，生成的信息量远远超过任何人可以以信息的原始形式消化的信息量。
2.作为示例，通常具有数千个传感器和控制元件(例如，用于物理资产的致动器)监视和/或控制工业设施内的多阶段过程的各个方面。这些传感器有多种类型并报告过程的许多特性。它们的输出在其测量含义、每次测量发送的数据量以及其测量频率方面也可能有类似变化。此外，为了准确和实现快速响应，这些传感器/控制元件中的一些传感器/控制元件每秒或更少时间进行一次或多次测量。单个传感器/控制元件乘以数千个传感器和控制元件(典型的工业控制环境)会导致大量数据流入到制造信息和过程控制系统中。向所有用户设备或从所有用户设备分发全部数据量会使通信网络负担过重，并且可能由于发送与一个或多个用户设备相关联的用户无关的数据而不必要地利用网络资源。
[0003]“历史化”是行业中的重要任务，因为它使得能够分析表示历史信息的数据以改进工业过程。随着越来越多的数据被记录到可操作历史记录器中，客户正在寻找理解数据的方法。例如，工厂可以有控制流入到许多罐中的流量的许多阀门。历史记录器开始不知道哪个阀门定位到哪个罐。
[0004]
如果可以自动检测相互关联和/或相关联的部件，那么可以使用这些关系的知识来建议数据标签进行一起分析。例如，如果操作员或工程师正在查看给定罐的线形图，那么系统可以建议为附接的阀门添加线。这些关系的知识也可以用来建议搜索结果。如果用户搜索了罐，那么系统可以在搜索结果中包括相关的入口阀和出口阀。另外，这些关系的知识可以用于提供标签关系的网络图。
[0005]
这些关系的知识也可以用于向异常检测系统提供输入以监视正在进行的关系。仅作为一个非限制性示例，如果已知打开入口阀总是填充罐，并且有一天阀门打开但罐并没有填充，那么可以通知一个或多个用户。


技术实现要素：

[0006]
一些实施例包括一种计算机实现的方法，该方法包括提供包括至少一个处理器的服务器系统，以及提供与至少一个处理器进行数据通信的至少一个非暂态计算机可读存储介质。在一些实施例中，至少一个非暂态计算机可读存储介质包括程序逻辑，该程序逻辑在由至少一个处理器执行时，使服务器系统操作以用作定义过程内的系统的标签的自动关联。例如，在一些实施例中，操作包括访问多个标签和相关联的多个信号，这些信号包括随时间的多个数据值，这些数据值指示过程的部件的物理属性、行为或测量。另外，在一些实施例中，操作包括对于多个信号中的每个信号计算特定时间段内的时间加权平均值。另外，在一些实施例中，操作包括对于每个信号选择从多个标签和相关联的多个信号中采样的特定数量的不同日期时段。在一些实施例中，操作包括对于多个标签中的每个标签通过计算多个信号在特定时间段内的线性回归来计算斜率和截距。另外，在一些实施例中，操作包括
通过在特定时间段内从多个信号的每个数据值的实际值减去从线性回归计算的期望值计算在特定时间段内多个信号的每个数据值的残差值。在一些另外的实施例中，操作包括通过从其所有样本中减去其均值并将每个样本除以其残差标准偏差来计算每个残差值的归一化值。在一些实施例中，操作包括计算归一化残差值与多个标签中的后续多个标签的残差值的点积的绝对值。
[0007]
在一些实施例中，操作包括将针对每个特定时间段计算的点积的最小点积分配为分数，并记录最高的多个分数和相关联的标签名称，使得每个标签包括最高的多个最密切相关联的标签和分数。
[0008]
在一些实施例中，特定时间段是十分钟。在一些实施例中，特定数量的不同日期时段是三个。在一些另外的实施例中，日期时段包括两天时段。在一些实施例中，最高的多个分数包括前五个分数，并且前五个密切相关联的标签和分数包括所述系统内的系统。在一些另外的实施例中，多个标签中的后续多个标签等于一千个标签。
[0009]
一些实施例包括服务器系统，该服务器系统包括被配置为耦合到工业过程的至少一个处理器，以及用于在其上有形地存储供处理器执行的程序逻辑的非暂态计算机可读存储介质。在一些实施例中，程序逻辑包括可由至少一个处理器执行的用于从工业过程的至少一个工业控制系统接收至少一个数据通信的逻辑。另外，至少一个数据通信包括多个信号，该多个信号包括随时间从工业过程接收到的多个数据值和相关联的多个标签。在一些实施例中，自动关联标签的至少一个处理器可执行的逻辑定义工业过程内的系统，其中自动关联由至少一个处理器可执行的程序逻辑的至少一部分通过计算多个信号中的每个信号在特定时间段内的时间加权平均值来操作。另外，在一些实施例中，通过选择从多个标签和相关联的多个信号中采样的特定数量的不同日期时段。另外，在一些实施例中，通过对多个标签中的每个标签在特定时间段内执行多个信号的线性回归。另外，在一些实施例中，通过计算线性回归的斜率和截距。另外，在一些实施例中，通过在特定时间段内从多个信号的每个数据值的实际值减去从线性回归计算的期望值来计算在特定时间段内多个信号的每个数据值的残差值。另外，在一些实施例中，通过从其所有样本中减去其均值并将每个样本除以其残差标准偏差来计算每个残差值的归一化值。另外，在一些实施例中，通过计算归一化残差值和多个标签中的后续多个标签的残差值的点积的绝对值。另外，在一些实施例中，通过将针对每个特定时间段计算的点积的最小值分配为分数。另外，在一些实施例中，通过记录最高的多个分数和相关联的标签名称来定义系统，使得每个标签包括最高的多个最密切相关联的标签和分数。
[0010]
在一些实施例中，特定时间段在五到十分钟之间。在一些实施例中，特定时间段超过十分钟。在一些另外的实施例中，特定数量的不同日期时段是三个。在一些实施例中，日期时段包括两天时段。在一些实施例中，最高的多个分数包括前五个分数，并且前五个密切相关联的标签和分数定义所述系统。在一些实施例中，多个标签中的后续多个标签等于一千个标签。在一些另外的实施例中，在特定时间段内的多个标签中的标签按名称排序。在一些实施例中，针对多个标签中的后续多个标签内的所有标签对计算分数。在一些实施例中，针对x轴标签和y轴标签计算最高的多个分数和相关联的标签名称。
附图说明
[0011]
图1图示了根据本发明的一些实施例的可操作历史记录器数据模式检测和通信服务系统。
[0012]
图2图示了根据本发明的一些实施例的被编程以提供图1的可操作历史记录器数据模式检测和通信服务系统的方面的计算设备的系统体系架构。
[0013]
图3图示了根据本发明的一些实施例的启用或操作图2的计算机设备的计算机系统。
[0014]
图4图示了根据本发明的一些实施例的过程流程。
具体实施方式
[0015]
在详细解释本发明的任何实施例之前，应该理解的是，本发明的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中图示的构造细节和部件的布置。本发明能够具有其它实施例并且能够以各种方式被实践或执行。而且，应该理解的是，本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另外指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变化被广泛使用，并且包括直接和间接安装、连接、支撑和耦合。另外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。
[0016]
给出以下讨论以使本领域技术人员能够制造和使用本发明的实施例。对所示出的实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本发明的实施例的情况下，本文的一般原理可以应用于其它实施例和应用。因此，本发明的实施例不旨在限于所示出的实施例，而是应被赋予与本文所公开的原理和特征相一致的最宽范围。将参考附图来阅读以下详细描述，其中不同附图中的相似元件具有相似的附图标记。附图不一定按比例绘制，其描绘了所选择的实施例，并且不旨在限制本发明的实施例的范围。技术人员将认识到的是，本文提供的示例具有许多有用的替代方案并且落入本发明的实施例的范围内。
[0017]
本文中本发明的实施例一般而言描述了用于自动过程数据分析的系统和方法的非常规途径，这些途径不是众所周知的并且另外，这些途径没有通过任何已知的常规方法或系统进行教导或建议。而且，具体的功能特征是对常规方法和系统的重大技术改进，至少包括作为技术改进的计算系统的操作和功能。这些技术改进包括本文描述的系统和方法的一个或多个方面，这些方面描述了机器如何操作的细节，联邦巡回法庭明确指出，这是法定主题的实质。
[0018]
本文描述的实施例中的一个或多个包括功能性限制，这些功能性限制以有序组合协作，以便以改善数据存储和更新先前存在的数据库的问题的方式来变换数据储存库的操作。特别地，本文描述的一些实施例包括用于跨不同源或应用管理单个或多个内容数据项的系统和方法，这为此类系统和服务的用户带来了问题，并且其中难以或不可能维持对分布式信息的可靠控制。
[0019]
本文的描述进一步描述了提供新颖特征的一些实施例，这些新颖特征通过以无法手动地有效完成的方式提供为用户有效且更高效地管理资源和资产数据的自动化的功能性来改善通信和软件、系统和服务器的性能。因此，本领域普通技术人员可以容易地认识
到，这些功能以不为人所知的并且当然不是常规的方式提供了本文所述的自动化的功能性。由此，本文描述的本发明的实施例并不针对抽象构思，而是进一步提供了明显更可见的创新。而且，本文描述的功能性在先前存在的计算系统中是不可想象的，并且直到本发明的一些实施例解决了先前描述的技术问题时才存在。
[0020]
本发明的一些实施例包括用于检测和/或识别以及可视化可以自动检测的相互关联和/或相关联的部件的系统和方法。在一些实施例中，检测和/或识别和/或可视化相互关联和/或相关联的部件可以用于建议“标签”进行一起分析。如本文所使用的，标签可以包括一系列字母和/或数字，并且可以包括与过程控制系统、过程部件和/或任何过程变量、时间序列数据或其它数据等相关联的过程控制标签。在一些实施例中，标签可以包括资产标识或与资产相关联的数据。例如，在一些实施例中，如果操作员或工程师正在查看给定工业部件的线形图或其它系统布局，那么系统可以建议为其它耦合部件添加线或其它常规关系标记。在一些实施例中，可以以这种方式识别和链接的工业部件可以包括任何常规工业部件，包括但不限于，罐或储罐、仪表、阀门、限流器或分流器、加热或冷却组件、分离器、过滤器或过滤系统、混合器、泵、光学系统、电气系统、电磁系统等。在一些实施例中，标签或标签数据可以包括标签元数据或元数据。
[0021]
在一些实施例中，包括与一个或多个工业部件的链接、耦合和/或操作关系的一个或多个工业部件的知识也可以用于增强或建议搜索结果(例如，如果操作员正在搜索一个或多个部件、一个或多个系统和/或一个或多个操作或功能关系)。例如，在一个非限制性实施例中，如果用户已经搜索了罐，那么系统可以在搜索结果中包括相关的入口阀和出口阀。
[0022]
在本发明的一些实施例中，包括与一个或多个工业部件的链接、耦合和/或操作关系的一个或多个工业部件的知识可以用于提供标签关系的网络图。在本发明的一些实施例中，这些关系的知识也可以用于向异常检测系统或其它监视和控制系统提供输入以监视正在进行的关系。
[0023]
图1中图示了用于自动选择标签以进行建模和异常检测的历史记录器系统100的非限制性示例。在一些实施例中，所示的系统100可以分析存储在可操作历史记录器中的数据并将该数据变换成及时的报告，该报告在适当的时间和以适当的方式被传送到适当的设备。以这种方式，系统100的方面过滤(例如，整理)数据以提高数据对用户(例如，经由用户设备)的可见性，而不会使他们不堪重负和/或使通信网络负担过重。在一些实施例中，系统100可以包括可操作历史记录器102、和/或报告服务104、和/或报告数据库106、和/或整理服务108、和/或特定于用户的报告集合110、和/或一般报告集合112、和/或提醒服务114、和/或搜索服务116。在本发明的一些实施例中，系统100可以基于由可操作历史记录器和/或其它提供者提供的数据为用户提供生成的报告(即，报道)的历史记录器新闻馈送。
[0024]
在一些实施例中，可操作历史记录器102可以适于存储(例如，“历史化”)与工业过程相关的各种类型的数据。在一些实施例中，数据包括但不限于时间序列数据、元数据、事件数据、配置数据、原始时间序列二进制数据、标签元数据、诊断日志数据等。在一些实施例中，可操作历史记录器102还适于记录有关工业过程的趋势和历史信息，以供将来参考。一些实施例包括可操作历史记录器102，其以人类无法解释或分析的量存储关于工业过程的各个方面的数据。例如，在一些实施例中，可操作历史记录器可以每秒接收两百万或更多的数据值(例如，与过程控制部件、过程变量等相关联的标签)。在一些实施例中，历史记录器
102包括实施在存储存储器设备(例如，作为服务器计算设备的一部分)上的处理器可执行指令，使得能够经由软件环境提供可操作历史记录器102。在一些实施例中，可操作历史记录器102包括可从aveva group plc商业获得的historian和online软件。
[0025]
在一些实施例中，图1中所示的报告服务104适于从可操作历史记录器102检索数据、检测检索到的数据中的模式、生成包括关于检测到的模式的信息的报告，并将生成的报告存储在报告储存库，诸如数据库106中。一些实施例包括报告服务104，该报告服务104包括实施在存储存储器设备上的处理器可执行指令以经由软件环境提供报告服务104。例如，在一些实施例中，报告服务104可以作为处理器可执行指令提供，该处理器可执行指令包括由计算设备103独立使用或结合系统100的附加方面使用的过程、函数、例程、方法和/或子程序。本文提供了报告服务104的进一步细节。
[0026]
在本发明的至少一个实施例中，报告服务104适于通过向可操作历史记录器102传输查询来从可操作历史记录器102检索数据，可操作历史记录器102接收并使用该查询来选择与查询匹配的存储数据。在一些实施例中，可操作历史记录器102然后将所选择的数据传输到报告服务104。
[0027]
在一些实施例中，报告服务104可以连续地或者以定期或其它间隔检索数据。在图2中所示的实施例中，报告服务104从附加来源检索和/或接收数据，附加来源包括外部第三方报告应用206(例如，经由报告服务104的应用编程接口(api))、内置报告服务208(例如，online软件内置报告器)、基于客户端应用配置的特定于应用的报告服务210以及人机界面(hmi)212中的一个或多个。其它实施例包括可以用于扩展报告服务104的能力的附加报告实体。
[0028]
在一些实施例中，报告服务104可以适于使用算法分析数据并检测数据中的某些模式(例如，“关注模式”)和/或不一致性。一些算法包括统计算法、机器学习算法、基于规则的算法等。在一些实施例中，在检测到某些模式时，报告服务104可以生成关于这些检测到的模式的报告。在一些实施例中，报告可以包括文本、图形(例如，图表、图像等)和元数据。在一些实施例中，报告可以以服从于整理服务108的格式和/或当经由显示设备和/或人机界面设备显示时人类可理解的格式包括关于检测到的模式的信息。以这种方式，报告服务104将数据从整理服务108和人类无法理解的格式变换成当经由设备显示时整理服务108和人类可理解的格式。
[0029]
在一些实施例中，在生成报告之后，报告服务104可以将报告传输到报告数据库106以供存储。在一些实施例中，报告服务104可配置为经由html接口、rest接口、odata接口和类似接口将报告传输到报告数据库106。在一些实施例中，系统100包括多个报告服务104，每个报告服务104从可操作历史记录器102检索数据、检测数据中的模式、生成报告，并将报告存储在报告数据库106中。一些实施例利用多个报告服务，并且每个报告服务可以独立操作，或者集体操作服务可以在较大报告任务的各部分上并行操作。
[0030]
在一些实施例中，报告数据库106可以适于将报告存储为有组织的数据集合。在一些实施例中，报告数据库106可以将报告存储在中央位置以供各种各样的系统和设备访问。另外，在一些实施例中，整理服务108可以智能地审查存储在数据库106中的报告、对审查的报告进行排名和/或分类，并将排名的报告路由(例如，分发)到集合、设备、其它服务等。在
一些实施例中，整理服务108可以以任何期望的频率和以使得用户将不会被数据淹没，而是不时地和以最适合每个特定用户或用户组的方式被提供报告中的有用信息的方式来调节报告并提高报告对用户的可见性。
[0031]
例如，在一些实施例中，对于每个用户，整理服务108可以确定特定报告是否应该出现在该用户的馈送的主要页面/首页上、该用户的次要页面上，或者仅仅以该用户可搜索的格式被存档。在一些实施例中，通过向某些用户设备分发相关报告，整理服务108可以减轻通信网络上的负担。在一些实施例中，整理服务108可以使用人工智能来帮助确定报告功能的一些或所有方面，包括可能期望什么信息、什么格式可能最有帮助，以及特定用户可以随时间进行优化的页面和馈送。
[0032]
在一些实施例中，整理服务108可以被配置为基于特定用户的特定报告的相关性来采取附加动作，诸如在用户的用户设备118上发出哔哔声或提醒，如本文进一步描述的。在另一个实施例中，整理服务108可以用作过滤器以确定报告数据库106中的多个报告中的哪些被传输给某些用户以及在什么时间传输那些报告。
[0033]
在一些实施例中，整理服务108可以包括实施在存储存储器设备上的处理器可执行指令以经由软件环境提供整理服务108。例如，在一些实施例中，整理服务108可以由处理器可执行指令来实施，这些处理器可执行指令包括由计算设备103独立使用或结合系统100的附加方面使用的过程、函数、例程、方法和/或子程序。
[0034]
根据本公开的实施例，整理服务108可以适于利用被动评估因素来智能地审查存储在数据库106中的报告。当数据库106从报告服务104接收到报告时，整理服务108可以适于基于各种因素赋予每个报告一般分数和按用户的分数。基于报告内容的一些因素包括但不限于，同一图表上的标签、同一窗口上的标签、同一分析上的标签、“smartglance”报告、来自同一数据源的标签、名称相似的标签、摘要统计相似的标签、相互关联的标签等。另外，一些基于用户采取的动作的评估因素包括但不限于在报告上选择(例如，经由hmi点击、轻敲等)、选择相关标签、搜索历史、相似用户(例如，特定子系统的操作员、所有操作员、所有管理员等)的动作，等等。
[0035]
在一些实施例中，用户采取的动作可以作为来自用户设备118的反馈提供给整理服务108。在一些实施例中，整理服务108可以适于利用基于蓄意的用户动作的因素，诸如投票、回答关于报告的民意调查(例如，“赞成”、“不成问题”等)，等等。此外，在一些实施例中，整理服务108可以适于在确定一般分数和按用户的分数时利用某些标签、过程控制设备等到某个用户的特定分配。
[0036]
在一些实施例中，整理服务108可以适于基于报告内容和关于用户关注模式的数据为每个用户或用户组对审查的报告进行排名。在一些实施例中，整理服务108可以关于工业过程的特定子系统的操作员对报告进行排名。在一些实施例中，当整理服务108对报告的智能审查揭示该报告涉及操作员的子系统中的部件时，整理服务108可以适于使该报告相对于操作员的排名高于关于操作员不负责的不同子系统中的部件的报告。在一些实施例中，整理服务108可以适于使用关于由操作员定期查看的部件信息的数据(例如，经由用户简档)，并且当整理服务108对报告的智能审查揭示该报告涉及操作员定期查看的部件时，整理服务108适于使该报告相对于操作员的排名高于关于操作员不定期查看的项目的报告。在一些实施例中，由整理服务108执行的排名是数字排名或分数。但是，一些实施例包括
可以使用的指示一个报告相对于不同报告的更高相关性或重要性的任何排名或评分机制。在实施例中，使报告排名对报告服务104可用，报告服务104使用该报告排名来定制报告生成以生成更高排名的报告。在一些实施例中，整理服务108基于上下文将报告引导到用户设备118，上下文包括但不限于关注的(一个或多个)区域、用户自己的事件和团队中其它操作员的事件。
[0037]
在一些实施例中，整理服务108可以适于利用报告的排名来对报告进行分类并确定相对于特定报告采取哪些动作。例如，在一些实施例中，整理服务108可以基于一般兴趣级别(例如，分数)、特定于用户的兴趣级别(例如，分数)和/或紧迫性对报告进行分类和路由。在一些实施例中，整理服务108可以基于报告的排名确定不将该报告转发给任何设备或用户，而是继续将该报告存储在数据库106中，在该数据库106中该报告可用于经由搜索服务116进行访问。
[0038]
在一些实施例中，整理服务108可以基于报告的排名来确定是否将报告传输到特定于用户的报告集合110。在另一个实施例中，整理服务108可以基于报告的排名确定将报告传输到一般报告集合112。在又一个实施例中，整理服务108可以基于报告的排名确定经由提醒服务114以提醒的形式向一个或多个用户设备118实时传输报告。在一些实施例中，附加动作整理服务108可以基于报告的分类发生，包括将报告显示为新闻馈送上的新闻报道、将报告显示为相关趋势上的活动、仅在经由搜索服务116搜索时显示报告，以及在相关过程图形上显示报告(例如，显示工业过程的特定属性的线图，其中其异常被标注)。
[0039]
如上所述，根据本发明的实施例，整理服务108基于紧迫性和/或其它基于时间的因素对报告进行分类和路由。例如，在一些实施例中，整理服务108可以确定报告包括时间敏感和/或对工业过程高度重要的内容，并且除了一般报告集合112和/或不进行一般报告集合112，经由提醒服务114将该报告传输到用户设备118。在一些实施例中，整理服务108可以分析由报告服务104在给定时间段(例如，工作班次、一天等)内生成的报告量并相应地分发报告。例如，在一些实施例中，当报告服务104生成的报告量在特定的一天(例如，
[0040]“慢”新闻日)低时，整理服务108以更低排名分发更少报告。在对比示例中，当报告服务104生成的报告量在特定的一天(例如，“快”新闻日)高时，整理服务108分发更多和更高排名的报告。整理服务108的这种基于紧迫性的操作也可以用于在给定时间段内分发一致数量的报告(例如，每天100个报告等)，使得整理服务108改变排名阈值以便达到要求数量的报告。整理服务108的基于紧迫性的操作也可以用于改变排名阈值，使得只有高排名(例如，100中的95等)的报告才会在某个时间段(例如，管理员计划休假的那些日期等)期间被发布。
[0041]
仍然参考图1，在一些实施例中，特定于用户的报告集合110可以适于接收来自整理服务108的报告，并将报告组织成列表(例如，馈送)，这些列表保持最新并且使得可经由用户设备118用于用户和/或用户组。例如，根据本公开的方面，特定于用户的报告集合110可以是数据库。在一些实施例中，特定于用户的报告集合110提供指示用户设备118尚未访问的新报告和/或用户设备118尚未显示的报告的馈送。在一些实施例中，一般报告集合112可以适于接收来自整理服务108的报告并且以使得它们可以经由用户设备118浏览的方式呈现它们。
[0042]
例如，根据本公开的方面，在一些实施例中，一般报告集合112可以是数据库。在一
些实施例中，一般报告集合112以支持经由用户设备118导航报告的方式来组织报告。在一些实施例中，一般报告集合112组织报告，使得与其它报告相比与工业过程具有更高一般相关性的报告以这样的方式存储，使得当经由用户设备118访问和显示时，那些报告显示在更显眼的位置。
[0043]
再次参考图1，在一些实施例中，提醒服务114可以适于从整理服务108接收报告并将接收到的报告实时传送到用户设备118。例如，在一些实施例中，提醒服务114可以以电子邮件、文本消息、移动设备通知(例如，用户界面通知)、寻呼机通知等的形式向用户设备118传送报告。在一些实施例中，提醒服务114包括实施在存储存储器设备上的处理器可执行指令以经由软件环境提供提醒服务114。例如，在一些实施例中，提醒服务114可以作为处理器可执行指令提供，该处理器可执行指令包括根据另一个实施例的由计算设备103独立使用或结合系统100的附加方面使用的过程、函数、例程、方法和/或子程序。本文提供了提醒服务114的进一步细节。在实施例中，来自提醒服务114的提醒比报告更重要。
[0044]
在一些实施例中，图1的搜索服务116可以适于允许经由用户设备118搜索存储在数据库106中的报告。在一些实施例中，搜索服务116可以适于在数据库106中搜索包含特定内容的报告。在另一个实施例中，搜索服务116可以适于通过与报告中所涉及的历史记录器实体的关系来搜索数据库106中的报告。在一些实施例中，搜索服务116可以包括实施在存储存储器设备上的处理器可执行指令，以经由软件环境提供搜索服务116。例如，在一些实施例中，搜索服务116可以作为处理器可执行指令提供，该处理器可执行指令包括根据另一个实施例的由计算设备103独立使用或结合系统100的附加方面使用的过程、函数、例程、方法和/或子程序。本文提供了搜索服务116的进一步细节。
[0045]
在一些实施例中，图1的用户设备118可以适于从特定于用户的报告集合110、一般报告集合112、提醒服务114和/或搜索服务116接收数据并将数据传输到特定于用户的报告集合110。在一些实施例中，用户设备118可以适于向整理服务108提供关于用户设备118的使用特性的反馈。在一些实施例中，用户设备118包括但不限于个人计算机、膝上型电脑、平板计算机、移动通信设备、智能电话等。
[0046]
图2图示了计算设备103的体系架构，该计算设备103被编程以经由软件环境提供可操作历史记录器数据模式检测和通信服务系统100的各个方面。在这个实施例中，计算设备103包括处理器702、存储器703、存储器704和与i/o部件708接口的输入/输出(i/o)接口706。在一些实施例中，存储器704包括可操作历史记录器接口102'、报告服务104、报告数据库接口106'、整理服务108、特定于用户的报告集合110、一般报告集合112、提醒服务114和搜索服务116，每个都实施在处理器可执行指令中，供处理器702执行。
[0047]
在一些实施例中，处理器702、存储器703、704和i/o接口706彼此通信连接和/或电耦合。在一些实施例中，i/o接口706可以通信和/或电连接到i/o部件708。在一些实施例中，处理器702可以适于执行存储在存储器704中的处理器可执行指令，用于实现可操作历史记录器接口102'、报告服务104、报告数据库接口106'、整理服务108、特定于用户的报告集合110、一般报告集合112、提醒服务114和/或搜索服务116。图2的i/o接口706提供计算设备103和i/o部件708之间的物理数据连接。在一些实施例中，i/o接口706是网络接口卡(nic)或调制解调器，并且i/o部件708是电信网络。
[0048]
在一些实施例中，图2的可操作历史记录器接口102'可以适于提供计算设备103和
可操作历史记录器102之间的连接。在一些实施例中，可操作历史记录器接口102'经由i/o接口706从可操作历史记录器102检索和/或接收数据，如本文进一步描述的。在一些实施例中，图2的报告数据库接口106'可以适于提供计算设备103和用于存储报告数据库106的计算机可读存储介质之间的连接。在一些实施例中，报告数据库接口106'可以促进经由i/o接口706将报告从报告服务104发布到报告数据库106，如本文进一步描述的。在另一个实施例中，报告数据库接口106'可以经由i/o接口706通过整理服务108和搜索服务116来促进对报告数据库106的访问，如本文进一步描述的。
[0049]
图3图示了根据本发明的一些实施例的启用图2的计算机设备103的计算机系统210。例如，在一些实施例中，计算机系统210可以操作和/或处理上述系统的一个或多个软件模块的计算机可执行代码。另外，在一些实施例中，计算机系统210可以在一个或多个图形用户界面内操作和/或显示信息。在一些实施例中，系统210可以包括至少一个计算设备230，其包括至少一个处理器232。在一些实施例中，至少一个处理器232可以包括驻留在一个或多个服务器平台中或耦合到一个或多个服务器平台的处理器。在一些实施例中，系统210可以包括耦合到能够处理至少一个操作系统234的至少一个处理器232的网络接口235a和应用接口235b。另外，在一些实施例中，耦合到至少一个处理器232的接口235a、235b可以被配置为处理软件模块238中的一个或多个(例如，诸如企业应用)。在一些实施例中，软件模块238可以包括基于服务器的软件，并且可以操作以托管至少一个用户账户和/或至少一个客户端账户，并且使用至少一个处理器232操作以在这些账户中的一个或多个之间传送数据。
[0050]
考虑到以上实施例，应当理解的是，本发明可以采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实现的操作。而且，通篇描述的上述数据库和模型可以将分析模型和其它数据存储在系统210内的计算机可读存储介质上以及耦合到系统210的计算机可读存储介质上。此外，系统的上述应用可以存储在系统210内的计算机可读存储介质上以及耦合到系统210的计算机可读存储介质上。这些操作是要求对物理量进行物理操纵的操作。通常，虽然不是必需，这些量采取电、电磁或磁信号的形式，或能够被存储、传输、组合、比较和以其它方式操纵的光学或磁光形式。在本发明的一些实施例中，系统210可以包括耦合到至少一个数据源237a和/或至少一个数据存储设备237b和/或至少一个输入/输出设备237c的至少一个计算机可读介质236。在一些实施例中，本发明可以被实施为计算机可读介质236上的计算机可读代码。在一些实施例中，计算机可读介质236可以是可以存储数据的任何数据存储设备，该数据随后可以由计算机系统(诸如系统210)读取。在一些实施例中，计算机可读介质236可以是可以用于有形地存储期望的信息或数据或指令并且可以由计算机或处理器232访问的任何物理或材料介质。在一些实施例中，计算机可读介质236可以包括硬盘驱动器、网络附加存储设备(nas)、只读存储器、随机存取存储器、基于flash的存储器、cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd、磁带、其它光学和非光学数据存储设备。在一些实施例中，各种其它形式的计算机可读介质236可以将指令传输或携带到至少一个计算机240和/或至少一个用户231，包括路由器、专用或公共网络，或有线和无线的其它传输设备或信道。在一些实施例中，软件模块238可以被配置为从数据库(例如，从包括数据源237a和可以包括数据库的数据存储装置237b的计算机可读介质236)发送和接收数据，并且数据可以被来自至少一个其它源的软件模块238接收。在一些实施例中，软件模块238中的至少一个可以被配置在系统
内以经由在至少一个数字显示器上渲染的至少一个图形用户界面将数据输出到至少一个用户231。
[0051]
在本发明的一些实施例中，计算机可读介质236可以经由网络接口235a分布在常规计算机网络上，其中可以以分布式方式存储和执行由计算机可读代码实施的系统。例如，在一些实施例中，系统210的一个或多个组件可以被耦合以通过局域网(“lan”)239a和/或互联网耦合网络239b(例如，诸如无线互联网)发送和/或接收数据。在一些另外的实施例中，网络239a、239b可以包括广域网(“wan”)、直接连接(例如，通过通用串行总线端口)或其它形式的计算机可读介质236，或其任何组合。
[0052]
在一些实施例中，网络239a、239b的组件可以包括任何数量的用户设备，诸如个人计算机，包括例如台式计算机和/或膝上型计算机，或者任何固定的、一般通过lan 239a耦合的非移动的互联网设备。例如，一些实施例包括通过lan 239a耦合的一个或多个计算机240，其可以被配置用于包括管理员在内的任何类型的用户。其它实施例可以包括通过网络239b耦合的个人计算机。在一些另外的实施例中，系统210的一个或多个组件可以被耦合以通过互联网网络(例如，诸如网络239b)发送或接收数据。例如，一些实施例包括至少一个用户231，其无线耦合并且经由输入和输出(“i/o”)设备237c访问包括至少一个应用238的一个或多个软件模块。在一些其它实施例中，系统210可以使至少一个用户231能够通过lan 239a经由i/o设备237c被耦合以访问应用238。在一些实施例中，用户231可以包括使用台式计算机和/或膝上型计算机或通过互联网239b耦合的任何固定的、一般非移动的互联网设备耦合到系统210的用户231a。在一些另外的实施例中，用户231可以包括耦合到系统210的移动用户231b。在一些实施例中，用户231b可以使用任何移动计算设备231c来无线耦合到系统210，包括但不限于个人数字助理和/或蜂窝电话、移动电话或智能电话和/或寻呼机，和/或数字平板电脑和/或固定或移动互联网设备。
[0053]
在一些实施例中，上述系统100可以分析存储在可操作历史记录器中的数据，以促进用于建模和异常检测的标签的自动选择。例如，图4图示了根据本发明的一些实施例的过程流程400，其可以包括使用存储在可操作历史记录器(例如，诸如上述可操作历史记录器)中的原始时间序列数据和标签元数据自动识别物理系统关系的方法。在一些实施例中，该系统和方法可以用于在可操作历史记录器中自动查找系统。在其它实施例中，该系统和方法可以用于比较一对或多对标签。在本发明的一些实施例中，该方法可以使用“滑动窗口”将花费的分析时间减少到o(n)而不是o(n^2)。在一些另外的实施例中，该系统可以用于为系统关系准备网络图而不是寻找集群。在一些实施例中，通过具有识别系统的快速算法，标签可以作为系统而不是单独地提供给用户。
[0054]
在一个非限制性实施例中，假设大型系统具有100,000个或更多标签名称和相关联的信号，那么过程400可以包括按名称对信号进行排序。系统中靠近在一起的信号往往是在按名称排序时靠近在一起的。当名称使用分层编码时尤其如此，诸如标签名称“area1.line1.tank1.inlet”。在给定的示例中，标签名称“area1.line1.tank1.outlet”和“area1.line1.tank1.level”在排序列表中会相对靠近，而“area17.lin2.tank3.level”会松散关联并且往往在排序列表中相距更远。
[0055]
一些实施例包括在数据范围内针对信号计算的十分钟时间加权平均值(410)。在一些实施例中，可以在从训练集采样的三个不同的两天时段中选择每个信号(420)。一些实
施例包括十分钟的平均间隔。在一些实施例中，可以根据不同数据要求所要求的来修改时段的数量和时段的持续时间。在一些实施例中，每个标签可以执行三个不同采样时段的线性回归以找到每个时段的斜率和截距(430)。在一些实施例中，每个时段可以基于线性回归计算每个点的预期值。在一些实施例中，每个时段可以通过从每个点的实际值中减去这个预期值来计算残差值。在一些实施例中，每个时段可以给出每个采样时段的残差。在一些实施例中，每个时段可以通过从所有样本中减去其均值并将每个样本除以其残差标准偏差来归一化每个残差信号(440)。
[0056]
参考过程450，一些实施例包括计算分数、计算点积、计算绝对值以及找到三个样本中的最低值。例如，一些实施例包括三个采样时段。在一些实施例中，每个时段可以计算排序列表中1000个条目内的所有标签对的分数。在一些实施例中，每个时段可以保持每个标签的最高分数。在一些实施例中，每个标签可以等于(x)。在一些实施例中，可以计算三个时段中的每一个。在一些实施例中，1000个标签中的每一个都可以按名称(y)排序。一些实施例包括计算标签的归一化残差和接下来的1000个标签(按名称排序)中的每一个的残差的点积的绝对值(450)。在一些实施例中，三个点积中的最小点积可以具有针对x和y的分数。
[0057]
在一些实施例中，对于每个标签y，系统可以查看所有标签x。在一些实施例中，系统可以在第90个百分位数(其可以改变)及以上中选择五个最好的。例如，一些实施例包括前五个分数和相关联的标签名称的记录，这可以针对x和y标签来完成(460)。在一些实施例中，每个标签可以具有五个密切关联的标签和分数值。在一些实施例中，分数越高的标签可以具有更紧密的关系。
[0058]
一些实施例包括简单的相关性。在一些实施例中，当简单的相关性完成时，具有一致斜率的一个或多个标签可以显示完全相关。在一些实施例中，标签的实际斜率无关紧要，标签的波度(waviness)重要。在一些实施例中，匹配更有可能具有密切的系统关系。
[0059]
为了本公开的目的，术语“服务器”应当被理解为是指提供处理、数据库和通信设施的服务点。计算设备可以能够诸如经由有线或无线网络发送或接收信号，或者可以能够处理或存储信号(诸如在存储器中作为物理存储器状态)，并且因此可以作为服务器操作。因此，能够作为服务器操作的设备可以包括例如专用的机架式服务器、台式计算机、膝上型计算机、机顶盒、结合了各种特征(诸如前述设备的两个或更多个特征)的集成设备等。通过示例而非限制的方式，术语“服务器”可以指具有相关联的通信和数据存储和数据库设施的单个物理处理器，或者可以指处理器及其相关联的网络和存储设备的联网或集群的复合体，以及支持由服务器提供的服务的操作软件以及一个或多个数据库系统和应用软件。服务器的配置或能力可以有很大不同，但一般一个服务器可以包括一个或多个中央处理单元和存储器。服务器还可以包括一个或多个大容量存储设备、一个或多个电源、一个或多个有线或无线网络接口、一个或多个输入/输出接口，或一个或多个操作系统(诸如server、mac os x、unix、linux和/或任何其它常规操作系统)。和是位于redmond，washington的microsoft公司的注册商标。
[0060]
为了本公开的目的，“网络”应当被理解为是指可以耦合设备以使得可以交换通信的网络，诸如在服务器和客户端设备之间、对等通信，或其它类型的设备，例如包括在经由
无线网络耦合的无线设备之间。例如，网络还可以包括大容量存储，诸如网络附加存储(nas)、存储区域网络(san)或其它形式的计算机或机器可读介质。网络可以包括互联网、一个或多个局域网(lan)、一个或多个广域网(wan)、有线类型的连接、无线类型的连接、蜂窝或它们的任何组合。同样，可以采用不同体系架构或可以符合不同协议或与其兼容的子网可以在更大的网络中互操作。例如，可以使各种类型的设备可用于为不同的体系架构或协议提供互操作能力。作为一个说明性示例，路由器可以提供原本分离且独立的lan之间的链接。通信链路或信道可以包括例如模拟电话线，诸如双绞线、同轴电缆、包括t1、t2、t3或t4型线的完整或部分数字线、“综合业务数字网络”(isdn)、“数字订户线”(dsl)、包括卫星链路的无线链路，或其它通信链路或信道，诸如对于本领域技术人员而言是已知的。此外，例如，计算设备或其它相关电子设备可以诸如经由电话线或链路远程耦合到网络。
[0061]
为了本公开的目的，“无线网络”应当被理解为将用户或客户端设备与网络耦合。无线网络可以采用独立的自组织网络、网状网络、无线lan(wlan)网络、蜂窝网络等。无线网络还可以包括通过无线无线电链路耦合的终端、网关、路由器等的系统，它们可以自由移动、随机移动或任意组织它们自己，使得网络拓扑结构可以改变，有时甚至快速地改变。无线网络还可以采用多种网络访问技术，包括“长期演进”(lte)、wlan、无线路由器(wr)网状网、或第二代、第三代、第四代或第五代(2g、3g、4g或5g)蜂窝技术等。网络接入技术可以启用设备的广域覆盖，例如，诸如移动性程度不同的客户端设备。例如，网络可以经由一种或多种网络接入技术(诸如“全球移动通信系统”(gsm)、“通用移动电信系统”(umts)、“通用分组无线电服务”(gprs)、“增强型数据gsm环境”(edge)、3gpp lte、lte高级、“宽带码分多址”(wcdma)、802.11b/g/n等)来启用rf或无线类型的通信。无线网络实际上可以包括任何类型的无线通信机制，通过该机制，可以在网络之间或之内的诸如客户端设备或计算设备之类的设备之间传送信号。
[0062]
为了本公开的目的，客户端(或消费者或用户)设备可以包括能够诸如经由有线或无线网络发送或接收信号的计算设备。客户端设备可以例如包括台式计算机或便携式设备，诸如蜂窝电话、智能电话、显示寻呼机、射频(rf)设备、红外(ir)设备、近场通信(nfc)设备、个人数字助理(pda)、手持计算机、平板计算机、平板电话、膝上型计算机、机顶盒、可穿戴计算机、结合了各种特征(诸如上述设备的特征)的集成设备等。
[0063]
客户端设备可以在能力或特征方面变化，并且所要求保护的主题旨在涵盖大范围的潜在变化。启用web的固定或移动设备可以包括被配置为接收和发送网页、基于web的消息等的浏览器应用。浏览器应用可以被配置为接收和显示图形、文本、多媒体等，采用几乎任何常规的基于web的语言。
[0064]
本文描述的构成本发明一部分的任何操作都是有用的机器操作。本发明还涉及用于执行这些操作的设备或装置。可以针对所需目的对装置进行特殊构造，诸如专用计算机。当被定义为专用计算机时，计算机还可以执行不属于专用目的的一部分的其它处理、程序执行或例程，同时仍然能够针对该专用目的进行操作。可替代地，可以通过由存储在计算机存储器、高速缓存中或通过网络获得的一个或多个计算机程序选择性地激活或配置的通用计算机来处理操作。当通过网络获取数据时，数据可以被网络上的其它计算机(例如，计算资源的云)处理。
[0065]
本发明的实施例还可以被定义为一种将数据从一种状态变换成另一种状态的机
器。数据可以表示物品，该物品可以被表示为电子信号并以电子方式处理数据。在一些情况下，可以将变换后的数据可视化地描绘在显示器上，从而表示由数据的变换产生的物理对象。可以将变换后的数据一般地或以使得能够构造或描绘物理和有形对象的特定格式保存到存储装置中。在一些实施例中，该操纵可以由处理器执行。在这样的示例中，处理器因此将数据从一件事变换成另一件事。更进一步，一些实施例包括可以由可以通过网络连接的一个或多个机器或处理器来处理的方法。每个机器可以将数据从一种状态或事物变换成另一种状态或事物，并且还可以处理数据、将数据保存到存储装置、通过网络传输数据、显示结果或将结果传送到另一个机器。如本文所使用的，计算机可读存储介质是指物理或有形存储装置(与信号相反)，并且包括但不限于以用于信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的有形存储的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除存储介质。
[0066]
虽然可以按特定次序描述方法操作，但是应当理解的是，其它内部管理操作可以在操作之间执行，或者可以调整操作使得它们在稍微不同的时间发生，或者可以分布在系统中，该系统允许在与处理相关联的各种间隔发生处理操作，只要以期望的方式执行覆盖操作的处理即可。
[0067]
本领域技术人员将认识到的是，虽然以上已经结合特定实施例和示例描述了本发明，但是本发明不必局限于此，并且许多其它实施例、示例、用途、修改和与实施例的偏离、示例和用途都旨在被本文附带的权利要求所涵盖。本文引用的每个专利和出版物的全部公开内容通过引用并入，就好像每个这样的专利或出版物单独通过引用并入本文一样。本发明的各种特征和优点在以下权利要求中阐述。