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martes, 3 de marzo de 2020

La IA y la Small Data



Muchos de Uds. Profesionales del Mantenimiento se han de preguntar con respecto a la Inteligencia Artificial y la Big Data, pero
¿Cómo puedo implementar estas herramientas si la Data que tengo proveniente de las Fallas de los Equipos es muy pequeña esto es, más bien Small Data?

La fuente de este resumen nace de Industryweek, technology and IIoT Digital Tools y fue escrito por Alejandro Betancourt.

Y ciertamente están en los correcto, Porque la Big Data surge de la Empresas de Consumo en Internet, que usualmente manejan miles de datos sino es que millones y que les sirven para entrenar Modelos de Inteligencia Artificial.

Pero hay herramientas (SW) y algoritmos que nos permiten manejar esa características de nuestro oficio de Conservación Industrial en la Plantas de Fabricación. Para este articulo tengan por el momento en mente cualquier Termo grafía de sus Equipos.

Una de las más importantes organizaciones Mapi Foundation Org lleva ya varios años elaborando información y haciendo encuestas así como Normalizando Términos para la Small Data, entonces entremos en algunas Herramientas y sus definiciones.

La generación de datos sintéticos (Synthetic Data Generation ) Se utiliza para Sintetizar Imágenes que son Difíciles de Recopilar en la Vida Real. Para ello, se pueden utilizar avances recientes en técnicas como GAN, autoencoders variacionales, aleatorización de dominios y aumento de datos. 

El aprendizaje de transferencia (Transfer Learning)  es una técnica que permite a AI aprender de una tarea relacionada donde hay suficientes datos disponibles y luego utiliza este Conocimiento para Ayudar a Resolver la Tarea de Datos Pequeños

Por ejemplo, una IA aprende a encontrar abolladuras de 1,000 imágenes de abolladuras recolectadas de una variedad de productos y fuentes de datos. Luego puede transferir este conocimiento para detectar abolladuras en un producto nuevo específico con solo unas pocas imágenes de abolladuras y que se pueden relacionar con Fallas de los Equipos. 

Aprendizaje auto supervisado (Self-Supervised Learning) : similar al aprendizaje de transferencia. pero el conocimiento obtenido se adquiere resolviendo una tarea ligeramente diferente y Luego se Adapta al Problema de Datos Pequeños. Por ejemplo, puede tomar muchas imágenes correctas y crear una cuadrícula similar a un rompecabezas para ordenar por un modelo base. La resolución de este problema ficticio obligará al modelo a adquirir conocimientos de dominio que se pueden utilizar como punto de partida en la tarea de datos pequeños.

En el aprendizaje de pocos disparos (In Few-Shot Learning ), el problema de los datos pequeños se Reformula para Ayudar al Sistema de Inteligencia Artificial a Aprender una Tarea De Inspección más Fácil y menos hambrienta de datos mientras se logra el mismo objetivo. Piensen en una serie de Termo grafías de un Motor Eléctrico funcionando bien para generar un nuevo set de termo grafías con funcionamiento erróneo y que les permita la comparación en campo de otro motor incluso a través de Realidad Aumentada. En este escenario, AI recibe miles de tareas de inspección más fáciles, donde cada tarea tiene solo 10 (u otro número similarmente pequeño). Esto obliga a la IA a aprender a detectar los patrones más importantes, ya que solo tiene un pequeño conjunto de datos. Después de eso, cuando exponga esta IA al problema que le preocupa, que solo tiene un número similar de ejemplos, su rendimiento se beneficiará de haber visto miles de tareas similares de datos pequeños.



¿Qué es la termografía infrarroja?
La termografía infrarroja es el proceso de usar una cámara termográfica para detectar la radiación (calor) que proviene de un objeto, convertirla en temperatura y mostrar una imagen de la distribución de temperatura. Las imágenes de la distribución de temperatura detectada se llaman termogramas y permiten ver objetos productores de calor invisibles a simple vista.



El aprendizaje de una sola vez (One-Shot Learning)  es un caso especial de aprendizaje de pocas disparos u oportunidades, Donde el Número de Ejemplos por Clase de los que Tiene Que Aprender Es Uno en lugar de unos pocos (como en el ejemplo anterior). 

En la detección de anomalías, La IA Ve Cero Ejemplos de Defectos y Solo Ejemplos de Imágenes OK. El algoritmo aprende a marcar cualquier problema que se desvía significativamente de las imágenes que están bien como un problema potencial. 

El conocimiento codificado a mano (Hand-coded knowledge)  es un ejemplo en el que un equipo de expertos en IA entrevista a los ingenieros de inspección e intenta codificar la mayor cantidad posible de su conocimiento institucional en un sistema. El aprendizaje automático moderno ha estado tendiendo hacia sistemas que dependen de datos en lugar de conocimiento institucional humano, pero cuando los datos no están disponibles, los equipos de IA capacitados pueden diseñar sistemas de aprendizaje automático que aprovechen este conocimiento. 

Humano en el Rizo (Human-in-the-loop) Human-in-the-loop o HITL se define como un modelo que requiere la interacción humana y está asociado con el modelado y la simulación (M&S) en la taxonomía en vivo, virtual y constructiva  describe situaciones en las que cualquiera de las técnicas enumeradas anteriormente se puede utilizar para construir un sistema de error inicial, quizás algo más alto. Pero la IA es lo suficientemente inteligente como para saber Cuándo Confía en Una Etiqueta o No y Sabe Mostrarla a un Experto Humano y diferir su juicio en este último caso. Cada vez que lo hace, también puede aprender del ser humano, por lo que aumenta la precisión y la confianza en su producción con el tiempo. 

Por tanto Uds. podrán utilizar una o más o una combinación de estos enfoques, y pueden construir e implementar modelos efectivos de inspección visual capacitados en tan solo pocos datos.