Constraint satisfaction techniques under uncertain conditions for fault diagnosis in nonlinear dynamic systems

The speed of fault isolation is crucial for the design and reconfiguration of fault tolerant control (FTC). In this paper the fault isolation problem is stated as a constraint satisfaction problem (CSP) and solved using constraint propagation techniques. The proposed method is based on constraint satisfaction techniques and uncertainty space refining of interval parameters. In comparison with other approaches based on adaptive observers, the major advantage of the presented method is that the isolation speed is fast even taking into account uncertainty in parameters, measurements and model errors and without the monotonicity assumption. In order to illustrate the proposed approach, a case study of a nonlinear dynamic system is presented

Fault diagnosis by refining the parameter uncertainty space of nonlinear dynamic systems

This paper deals with fault detection and isolation problems for nonlinear dynamic systems. Both problems are stated as constraint satisfaction problems (CSP) and solved using consistency techniques. The main contribution is the isolation method based on consistency techniques and uncertainty space refining of interval parameters. The major advantage of this method is that the isolation speed is fast even taking into account uncertainty in parameters, measurements, and model errors. Interval calculations bring independence from the assumption of monotony considered by several approaches for fault isolation which are based on observers. An application to a well known alcoholic fermentation process model is presented

An Interval Intelligent-based Approach for Fault Detection and Modelling

Not considered in the analytical model of the plant, uncertainties always dramatically decrease the performance of the fault detection task in the practice. To cope better with this prevalent problem, in this paper we develop a methodology using Modal Interval Analysis which takes into account those uncertainties in the plant model. A fault detection method is developed based on this model which is quite robust to uncertainty and results in no false alarm. As soon as a fault is detected, an ANFIS model is trained in online to capture the major behavior of the occurred fault which can be used for fault accommodation. The simulation results understandably demonstrate the capability of the proposed method for accomplishing both tasks appropriately

Transmission delays in residual computation

The design of control, estimation or diagnosis algorithms most often assumes that all available process variables represent the system state at the same instant of time. However, this is never true in current network systems, because of the unknown deterministic or stochastic transmission delays introduced by the communication network. During the diagnosing stage, this will often generate false alarms. Under nominal operation, the different transmission delays associated with the variables that appear in the computation form produce discrepancies of the residuals from zero. A technique aiming at the minimisation of the resulting false alarms rate, that is based on the explicit modelling of communication delays and on their best-case estimation is proposed

Classification of sags according to their origin based on the waveform similarity

A statistical method for classification of sags their origin downstream or upstream from the recording point is proposed in this work. The goal is to obtain a statistical model using the sag waveforms useful to characterise one type of sags and to discriminate them from the other type. This model is built on the basis of multi-way principal component analysis an later used to project the available registers in a new space with lower dimension. Thus, a case base of diagnosed sags is built in the projection space. Finally classification is done by comparing new sags against the existing in the case base. Similarity is defined in the projection space using a combination of distances to recover the nearest neighbours to the new sag. Finally the method assigns the origin of the new sag according to the origin of their neighbours

Mòdul de visualització 3D d’ ajuda al diagnòstic de les neoplàsies rectals

El diagnòstic mitjançant la imatge mèdica s’ha convertit en una eina fonamental en la pràctica clínica, permet entre altres coses, reconstruir a partir d’un conjunt d’imatges 2D, obtingudes a partir d’aparells de captació, qualsevol part de l’organisme d’un pacient i representar-lo en un model 3D. Sobre aquest model 3D poden realitzar-se diferents operacions que faciliten el diagnòstic i la presa de decisions als especialistes. El projecte que es presenta forma part del desenvolupament de la plataforma informàtica de visualització i tractament de dades mèdiques, anomenada Starviewer, que desenvolupen conjuntament el laboratori de Gràfics i Imatge (GiLab) de la Universitat de Girona i l’ Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI) de l’Hospital Josep Trueta de Girona. En particular, en aquest projecte es centra en el diagnòstic del càncer colorectal i el desenvolupament de mètodes i tècniques de suport al seu diagnòstic. Els dos punts claus en el tractament d’aqueta patologia són: la detecció de les lesions I l’estudi de l’evolució d’aquestes lesions, una vegada s’ha iniciat el tractament tumoral. L’objectiu principal d’aquest projecte és implementar i integrar en la plataforma Starviewer les tècniques de visualització i processament de dades necessàries per donar suport als especialistes en el diagnòstic de les lesions del colon. Donada la dificultat en el processament de les dades reals del budell ens proposem: dissenyar i implementar un sistema per crear models sintètics del budell; estudiar, implementar i avaluar les tècniques de processament d’imatge que calen per segmentar lesions de budell; dissenyar i implementar un sistema d’exploració del budell iintegrar de tots els mòduls implementats en la plataforma starviewer

Una pràctica de simulació de cas: la resolució de problemes i el procés diagnòstic

En aquest article presentem una experiència docent dins de l’àmbit de la Psicologia del Pensament. Es tracta d’una activitat d’aprenentatge basat en problemes en la qual els estudiants han de reflexionar sobre com determinats continguts de l’assignatura, els de resolució de problemes, estan fortament relacionats amb la seva futura pràctica professional i amb el desenvolupament del seu aprenentatge des de psicòlegs novells a psicòlegs experts. En este artículo presentamos una experiencia docente en el ámbito de la Psicología del Pensamiento. Se trata de una actividad de aprendizaje basado en problemas en la que los estudiantes han de reflexionar sobre cómo determinados contenidos de la asignatura, los de resolución de problemas, estan fuertemente relacionados con su futura práctica profesional y con el desarrollo de su aprendizaje desde psicólogos novatos a psicólogos expertos

Entorn de suport al diagnòstic d'estenosi de caròtida

L’objectiu d’aquest projecte és ampliar la plataforma Starviewer integrant els mòduls necessaris per donar suport al diagnòstic de l’estenosi de caròtida permetent interpretar de forma més fàcil les imatges Angiografia per Ressonància Magnètica (ARM). La plataforma Starviewer és un entorn informàtic que integra funcionalitats bàsiques i avançades pel processament i la visualització d’imatges mèdiques. Està desenvolupat pel Grup d’Informàtica Gràfica de la Universitat de Girona i l’Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI) de l’hospital Dr. Josep Trueta. Una de les limitacions de la plataforma és el no suportar el tractament de lesions del sistema vascular. Per això ens proposem a corregir-ho i ampliar les seves extensions per a poder diagnosticar l’estenosi de caròtida

Entorn de suport al diagnòstic dels aneurismes

L’objectiu d’aquest projecte es dissenyar i implementar un entorn de suport al diagnòstic dels aneurismes. Aquest entorn s’haurà d’integrar en la plataforma Starviewer. La plataforma Starviewer és un entorn de processament i visualització de dades mèdiques desenvolupat conjuntament entre el Laboratori de Gràfics i Imatge de la UdG i l’ Institut de Diagnòstic per la Imatge de l’Hospital Josep Trueta de Girona. Aquesta plataforma ofereix les funcionalitats bàsiques per diagnosticar a partir d’imatges. Tot i les funcionalitats de la plataforma, en la versió actual no es suporta el processament avançat d’imatge d’angiografia. En aquest projecte ens proposem ampliar aquesta plataforma integrant els mòduls necessaris que permetin el processament d’angiografies usades en el diagnòstic dels aneurismes

Diagnosi basada en models tenint en compte els retards en xarxes de comunicació

Els mètodes de detecció, diagnosi i aïllament de fallades (Fault Detection and Isolation - FDI) basats en la redundància analítica (és a dir, la comparació del comportament actual del procés amb l’esperat, obtingut mitjançant un model matemàtic del mateix), són àmpliament utilitzats per al diagnòstic de sistemes quan el model matemàtic està disponible. S’ha implementat un algoritme per implementar aquesta redundància analítica a partir del model de la plana conegut com a Anàlisi Estructural

Diagnòstic i intervenció psicopedagògica en alumnes amb problemes d'agressivitat a l'educació secundària obligatòria: una proposta per a la millora de l'atenció psicopedagògica

La quantitat de demandes ateses d'alumnes que mostren comportaments agressius a l'escola fa palès que actualment el problema de la violència en els centres educatius suscita molta polèmica. Podem trobar que en l'última dècada s'han dut a terme molts estudis per tal d'esbrinar els tipus de comportament agressiu que es donen a l'escola, la quantitat d'agressions que hi tenen lloc i les causes de l'agressivitat. De tota manera, malgrat aquesta sèrie d'estudis, el problema de la violència en els centres d'Educació Secundària Obligatòria sembla no eradicar-se. Aquesta realitat em va portar a pensar que devia estar passant alguna cosa perquè els comportaments agressius dins els centres educatius anessin creixent. És a dir, que l'augment d'aquests comportaments disruptius pot estar relacionat amb el fet que aquesta mena de conductes siguin reforçades per les mateixes mesures adoptades per encarar aquesta problemàtica. Aquesta tesi doctoral pretén trobar resposta a aquest conflicte, partint de l'observació de quina és la realitat d'un institut concret i realitzant una intervenció a nivell emocional en els joves que estiguin etiquetats de conflictius al seu centre escolar, des d'un model de Diagnòstic-intervenció concret, el model Humanista-Estratègic. A partir d'aquesta experiència, s'ha elaborat una proposta amb l'objectiu de millorar l'atenció psicopedagògica que reben aquests estudiants. L'objectiu general, per tant, és aportar noves vies d'intervenció, i alhora millorar la qualitat de vida d'aquests nois i noies, que en definitiva és l'objectiu principal i últim de qualsevol psicopedagog. En el primer capítol exposo la Base teòrica del Model de Diagnòstic-Intervenció Humanista-Estratègic, de la qual parteixo per explicar els comportaments agressius en els alumnes. També explico la concepció que adopten altres models respecte de l'agressivitat humana; i finalment exposo els objectius. En el segon capítol descric la metodologia emprada en la recerca per tal d'assolir els objectius plantejats. El capítol tercer correspon a la presentació dels resultats. A la primera part presento els resultats obtinguts en l'estudi de casos, i a la segona els resultats de la valoració que fan diferents professionals del món de l'educació de l'atenció que es dóna en l'Educació Secundària Obligatòria als nois i noies que presenten problemes d'agressivitat. En el capítol quart duc a terme la discussió centrada en els resultats obtinguts i en la comparació amb els resultats de les investigacions exposades en el primer capítol. També hi aporto una proposta de millora per a l'atenció i la prevenció de l'agressivitat dins els centres educatius. En el capítol cinquè presento les conclusions de la nostra recerca.