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So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Szenario: Ich habe 8 Verbindungen AH, für jede Verbindung habe ich 5 Läufe* von Zeit-Temperatur-Daten mit einer bekannten Kategorie. Ich muss in der Lage sein, einen einzelnen Datenlauf einer unbekannten Kategorie mit den vorhandenen Läufen zu vergleichen und diesem Lauf eine Kategorie zuzuweisen.

 

Es gibt ein paar Dinge, die möglicherweise ebenfalls berücksichtigt werden müssen:

1) Meine Startzeiten (Beginn des Aufheizens vs. Beginn des Datenlaufs) stimmen nicht alle überein.

2) Nicht alle Läufe enden bei der gleichen Temperatur (aus Sicherheitsgründen)

3) Einige dieser Verbindungen sind sehr ähnlich und möglicherweise nicht unterscheidbar (ob ich das kann oder nicht, ist der Zweck dieser Forschung).

 

Ich habe meine Daten sowie das Bild des Plot-Overlays angehängt.

 

Ich suche nach Hilfe, welches Tool/welche Funktion ich verwenden soll, um dies einzurichten. Im Moment kann ich Dinge wie „analysieren->multivariat“ ausführen, um eine Tabelle zu erhalten, in der alle Daten mit allen anderen verglichen werden, aber ein Vergleich mit dem Datensatz ist dadurch nicht möglich. Ich habe auch versucht zu analysieren -> Clustervariablen, aber es gibt mir nur zwei Cluster und ich weiß nicht, wie ich es anweisen soll, mir mehr zu geben. Ich sehe auch keine Möglichkeit, die anfänglichen Cluster manuell zu trainieren. Andere Optionen, die ich ausprobiert habe, schienen darin zu bestehen, einzelne Zeilenwerte zu vergleichen, nicht die Kurve als Ganzes, wodurch das Gesamtbild, das ich vergleichen muss, nicht berücksichtigt wird.

 

Ich bin gerne bereit, tiefer in die Dokumentation zur Verwendung des vorgeschlagenen Tools/der vorgeschlagenen Methode/Funktion einzusteigen, benötige jedoch Ratschläge zu einem Ausgangspunkt. Ich habe Zugang über meine Universität, daher sollte ich Zugriff auf die meisten, wenn nicht alle verfügbaren Optionen haben. Ich habe auch Zugriff auf andere Analysepakete (einschließlich SAS), wenn eines davon eine bessere Option bietet.

Skripte sind in Ordnung, aber ich würde es nach Möglichkeit lieber nicht tun, da ich neu bei JMP bin und unter Zeitdruck stehe.

 

*Im Moment liegt mein Fokus darauf, einen Prozess einzurichten, der zumindest die offensichtlichen Nichtübereinstimmungen aussortieren kann, bevor ich Zeit und Ressourcen für zusätzliche Datenläufe aufwende.

Automatisierung und SkripterstellungVerbraucher- und MarktforschungDatenzugriffBetreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Danke für Ihre Erklärung. Die Idee klingt großartig, aber die Umsetzung wäre eine große Herausforderung.

 

Sie können meine Fragen ignorieren: Die Haushaltsgeräteindustrie versucht ständig, ihre Kosten zu senken. Wie ist das kosteneffektiv? Wo würde sich der Temperatursensor befinden? Wer platziert den Sensor im Lebensmittel? Wie bringen Sie Verbraucher dazu, den Sensor zu platzieren? Wie sieht es mit der Sauberkeit des Sensors aus? Reicht ein Sensor? Die Temperaturen variieren innerhalb der Pfanne. Wie würde ein einzelner Sensor dies erklären? Was passiert, wenn die Pfanne nicht mittig auf der Energiequelle steht? Welche Auswirkungen haben die Umgebungsbedingungen? Verschiedene Pfannentypen/-größen? Was passiert, wenn mehr als ein Brenner auf dem Kochfeld verwendet wird? Wie unterschiedlich sind die Wärmekapazitäten dieser verschiedenen Verbindungen? Was passiert mit den Wärmekapazitäten, wenn es sich um „Mischungen“ handelt? Eine Senkung der Temperaturen kann die Garzeit verlängern. Ist das das, was der Verbraucher möchte? Schmeckt das zubereitete Essen auch beim Garen bei niedrigeren Temperaturen gleich? Wie misst man Spritzer oder Spritzer? Wird dies durch die Menge der Zutaten beeinflusst?  

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Ziel ist es, ein Gerät zu entwickeln, das die Lebensmittelart ohne Benutzereingabe automatisch erkennen kann. Meine Hypothese ist, dass verschiedene Verbindungen unterschiedlich auf Erwärmung reagieren, da sie unterschiedliche Wärmekapazitäten haben. Das können wir mit einem Temperatursensor messen. Mit der Big-Data-Analyse (oder KI, die ich ursprünglich verwenden wollte, von der ich aber aus Zeitgründen Abstand genommen habe) sollten wir nun in der Lage sein, dies zu messen und ohne Benutzereingaben sinnvoll darauf zu reagieren. Die Idee ist, dass wir, selbst wenn ich keine genaue Übereinstimmung erzielen kann (was zugegebenermaßen unrealistisch ist), die maximale Temperatur dynamisch anpassen können, wenn wir in dem Maße in den gleichen Maßstab gelangen, dass unsere Gefahrentemperaturen ähnlich sind. Wenn Sie also Kokosöl mit einem viel niedrigeren Rauchpunkt verwenden, behandelt der Herd es anders als beispielsweise Maisöl mit einem höheren Rauchpunkt. Ich habe zunächst Kochfette verwendet, weil sie relativ unkompliziert sind und die häufigste Ursache für Küchenbrände sind. In der Branche gibt es zwar Höchsttemperaturen (ich habe tatsächlich Messungen durchgeführt, bei denen die Höchsttemperaturen für mein ein Jahr altes Kochfeld angezeigt wurden, da die Temperatur automatisch gesenkt wurde und der Zyklus begann, um die Pfanne niedrig genug zu halten). Die Temperaturen können über der Temperatur liegen, bei der eine Gefahr für den Benutzer besteht.

 

Sie haben Recht, der Algorithmus für das, was passiert, nachdem der Typ identifiziert wurde, wäre vorprogrammiert und jeder reale Datensatz müsste viel, viel größer sein als das, was ich für dieses Projekt teste. Für eine „Lebens- und Sicherheits“-Anwendung wäre das bei weitem nicht schnell genug, keine Software könnte das, es ist eher so, als hätte man einen Spurassistenten in seinem Auto. Es gäbe eine Option zum Überschreiben durch den Benutzer, falls er dies wünscht (bis zu dieser gesetzlichen Höchstgrenze), aber wenn der Benutzer einfach vom Herd weggeht und es vergisst, würde er sich dynamisch anpassen, um sicherzustellen, dass die Zusammensetzung, um die es sich handelt, nicht erreicht der Flammpunkt, geschweige denn die Selbstentzündung, oder möglicherweise im Fall einiger Verbindungen wie Butter die Temperatur niedrig genug/sogar so niedrig halten, dass es nicht anfängt, überall zu spritzen und zu spritzen.

 

Vielen Dank für Ihre Fragen. Es ist gut, einen Blick von außen auf das zu werfen, was mit der Art und Weise, wie ich es dargelegt habe, möglicherweise keinen Sinn ergibt.

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Es tut mir leid, dass ich mich auf reale Situationen, echte Produktdesigns, reale Anwendungsanwendungen usw. konzentriere. Was genau macht Ihr Gerät? Woher kennt es die Lebensmittelart oder Kombinationen von Lebensmittelarten, um diese Informationen an das Steuerungssystem für den Herd zu senden? Ich gehe davon aus, dass Sie einige Benutzereingaben benötigen? Oder entwickeln Sie einen Sensor, der die Art der Lebensmittel erkennen kann? Anscheinend benötigen Sie kein Gerät, sondern eine Benutzeroberfläche, die den Benutzer auffordert, die Lebensmittelart einzugeben. Die Algorithmen, mit denen der Herd die Energiemenge und die Kochzeit für jede Lebensmittelart ändert, werden in die Firmware geladen. Natürlich gibt es immer noch Variationskomponenten, die berücksichtigt werden müssen (z. B. Messfehler, innerhalb der Pfanne, von Pfanne zu Pfanne innerhalb des Kochfelds, von Einheit zu Einheit).

Wenn Sie sich in der realen Welt befinden, müssen Sie natürlich auch die Anforderungen der Aufsichtsbehörden kennen. Sie legen die maximal zulässigen Temperaturen fest, die auf den an die Öfen angrenzenden Flächen gemessen werden.

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Haha, ja, ich weiß, dass der Kunde das Handbuch nicht lesen wird. Die Idee besteht darin, dass dieses Gerät direkt an den Herd angeschlossen wird, sodass der Herd der Software mitteilt, welche Heizleistung für Elektro-/Induktionsherde ausgewählt wurde oder welcher Gasdruck für Gasherde ausgegeben wird (was dann eine relativ einfache mathematische Berechnung ist). Joule herausfinden). Die Art und Weise, wie Sie erste Daten in Bezug auf bestimmte Lebensmittelarten in einem größeren Kontext erhalten, besteht darin, mit Testküchen zusammenzuarbeiten, deren Herde die Daten automatisch bei jedem Durchlauf des Testkochens aufzeichnen. Das liegt allerdings alles weit außerhalb des Rahmens meines Dissertationsprojekts.

 

Vielen Dank für Ihre fortlaufenden Antworten. Ich schätze die Erkenntnisse sehr. Das klingt ähnlich wie der Vorschlag eines Freundes gestern Abend, die Messwerte in 10-Sekunden-Segmente aufzuteilen und dann eine lineare Regression und T-Tests durchzuführen.

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Okay, das macht Sinn, aber wie würde man das in den Händen des Verbrauchers kontrollieren? Geben Sie ihnen Anweisungen, die Eingangstemperatur des Herds je nach dem, was sie kochen, anzupassen? Dies würde erfordern, dass der Verbraucher das Handbuch liest. Viel Glück damit.  

 

Ich würde zunächst eine gezielte Probenahme der verschiedenen Lebensmittelarten durchführen und nicht die DOE. Sie benötigen einen relativ großen Rückschlussraum, da Lebensmittel naturbedingt stark variieren können. Mit der Probenahme können Sie größeres Vertrauen in die Konstanz der Temperaturen aufbauen, die zum Erreichen der Gefahrentemperatur erforderlich sind. Dann würde ich die Temperaturregler auf dem Herd robuster machen, um sie an die unterschiedlichen Bedingungen der Lebensmittelart anzupassen. Dies kann das Experimentieren von Designfaktoren auf extremen „Ebenen“ sich ändernder Lebensmittelarten beinhalten.

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Der wichtigste Aspekt ist die Gesamtform der Kurve selbst. Ich versuche zu zeigen, dass aufgrund der Unterschiede in der spezifischen Wärme zwischen Verbindungen die Erwärmungskurve über die Zeit für die betreffende Verbindung (oder für eine chemisch verwandte Gruppe von Verbindungen) eindeutig genug ist, um sie (oder sie) zu identifizieren ) basierend auf den Temperaturdaten während der Erwärmung. Beispielsweise sollte die Art und Weise, wie sich Wasser aufgrund seiner Wärmekapazität erwärmt, anders sein als die Art und Weise, wie sich Sojaöl erwärmt, wenn die Temperatureingabe konstant ist, da Wasser zum Erhitzen um ein Grad mehr Joule benötigt als Sojaöl.

 

Das Endziel hier besteht darin, die „Gefahrentemperatur“ auf einem Herd je nach dem, was erhitzt wird, ändern zu können, anstatt eine konstante Maximaltemperatur einzustellen, die möglicherweise höher ist als die tatsächliche Gefahrentemperatur des zu kochenden Gegenstands.

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Ich habe den Datentyp für die Zeit geändert (in Ihrer ursprünglichen Tabelle war er kategorisch ... geben Sie keine Wörter in die Spalte ein, in Ihrem Fall hatten Sie die Maßeinheit in der Spalte (Sek.)). Aber Sie haben meine Frage nach der praktischen Bedeutung nicht beantwortet. Die Reaktion ist eine Kurve, die in Ordnung ist. Wie groß ist die praktische Bedeutung einer Kurvenänderung? Was ist der/die wichtigste(n) Aspekt(e) der Kurve (Max, Min, Steigung, Kurve usw.)?

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Vielen Dank für die ausführliche Antwort.

 

1) Meine Verbindungen A–H sind „Butter“, „Mais“ usw. Für jede davon habe ich 5 Testläufe/Spalten für die Daten aus dem Erhitzen dieser Verbindung. Ich sehe, dass Sie in Ihrem Drehbuch die Butters mit einem Median kombiniert haben, sodass Sie trotz meiner schlechten Beschreibung die Absicht herausgefunden haben.

 

2) Die Daten in diesen Spalten sind die Temperatur in Cx10, also 450 = 45 Grad Celsius. Ich denke, die Temperatur sollte die Reaktionsvariable sein, da die Wärmezufuhr konstant ist, ebenso wie die Zeit zwischen den Messungen. Es gibt keine spezifische Änderung in der Reaktion, die von Interesse ist. Von Interesse ist vielmehr, ob die Art und Weise, wie sie sich ändert (die Gesamtkurve), mit der Art und Weise übereinstimmt, wie sich andere Testläufe derselben Verbindung verändert haben. Konkret: Kann ich anhand der mir vorliegenden Zeit-Temperatur-Daten ermitteln, welche Verbindung ich erhitze? (Ob dies möglich ist oder nicht, wird mit der Recherche geprüft.)

 

3) Ich bin mir nicht sicher, ob ich das Problem hier verstehe, aber Ihr Diagramm hat funktioniert und meins nicht, Sie haben also definitiv Recht, dass es falsch ist. Musste ich die Sekundenanzeige entfernen?

 

Ich denke, mit dem von Ihnen beigefügten Skript kann ich sehen, wo die Fehler liegen, die ich hatte. Ich habe hier auch einige Ideen zum Ausprobieren bekommen.

 

Danke schön!

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Möglicherweise können Sie JMP Pro und den Functional Data Explorer verwenden, bei dem jede Zeitreihe eine Funktion (oder Kurve oder ein Profil) ist. Verwenden Sie die resultierenden Funktionsprinzipkomponenten entweder als Antwort (Y) oder als Prädiktor/Faktor (X).

Betreff: So erstellen Sie eine Kategorisierung aus Daten mit bekannten Kategorien zum Vergleich und zur Kategorisierung eines neuen Datenlaufs einer unbekannten Kategorie

Willkommen in der Community. Hier sind meine Gedanken/Fragen:

Ich weiß nicht, was ich sehe, und verstehe den Prozess nicht genug, um konkrete Ratschläge geben zu können.

1. Ich sehe die Verbindungen AH nicht in der Datentabelle? Ich verstehe, aus welchen Komponenten die Verbindungen bestehen? Verbindung A kann beispielsweise eine bestimmte Menge jeder der Zutaten (Butter, Raps, Kokosnuss, Mais usw.) sein, die Sie als Säulen haben. Sie benötigen eine Spalte in Ihren Daten, die die 8 verschiedenen Verbindungen enthält. Anscheinend sollte es eine Spalte für die Temperatur geben? Ihr erster Schritt besteht also darin, die Datentabelle entsprechend einzurichten. Ich denke, vielleicht ist eine Spalte für jede Zutat in Ordnung, Butter AF jedoch nicht als separate Spalten.

2. Wie lauten die Zahlen in der Tabelle? Was ist (sind) die Antwortvariable(n)? Wie stark ist eine Änderung dieser Antwortvariablen von wissenschaftlichem Interesse?  

3. Ihre Zeitspalte sollte als fortlaufende numerische Zahl formatiert sein.

 

Ich habe ein Skript hinzugefügt, um den Plot zu erstellen, den Sie im Graph Builder angehängt haben. Klicken Sie einfach auf den grünen Pfeil (Zutaten vs. Zeit) unter der Quelle in der oberen linken Ecke.