개요
T-005 — 환경 보정 및 잔차 감시 모듈
개념 설계
v0.1
2026-07-29
R-015, R-016, R-017, R-018
07_시각자료_도구개발
목적
T-005는 마나 계측값에서 온도·습도·시간대·계절·배경 마나·정기 충전주기 효과를 분리하고, 자기상관을 제거한 혁신잔차를 생성하여 T-003의 Shewhart·EWMA·CUSUM 병렬 엔진에 전달하는 보정·검증 모듈이다.
입력 데이터
원시 측정값 x_t와 측정 시각
온도·습도·압력·진동·배경 마나 ρ_m
장비 상태, 누적 MEU, 펄스·과부하 이력
교정실·현장·지역·계절 식별자
알려진 주기 P와 충전·교대·의식 일정
기준선 학습 구간과 승인된 모형 버전
R-016 기준망 의존성 및 환경 센서 계보
출력
환경·주기 예측값 x_hat_env(t)
환경 보정 잔차 r_t
자기상관 제거 혁신잔차 ε_t와 표준화 잔차 e_t
ACF·스펙트럼·Ljung–Box 진단 결과
원시·보정·혁신잔차별 Shewhart·EWMA·CUSUM 경보
시계열 모형 적합·부적합·판정보류
보정모형 버전과 변수별 기여도
처리 파이프라인
원시 수집 → 시간 정렬 → 결측·불규칙 간격 검사 → 환경 센서 추적성 확인 → 주기 탐색 → 환경·계절 모형 적합 → 잔차 진단 → ARMA형 자기상관 모형 적합 → 혁신잔차 생성 → 3채널 관리도 → T-003 정책 융합 → 감사기록 저장.
핵심 계산
x_t = μ + g_env(z_t) + s(t) + a_t + δ_t
r_t = x_t − μ_hat − g_hat_env(z_t) − s_hat(t)
ε_t = r_t − Σ φ_i r_{t-i}
e_t = ε_t/σ_ε
조화 주기 모형:
s(t)=Σ[a_j sin(2πjt/P)+b_j cos(2πjt/P)]
환경 선형 초안:
g_env=β_T(T−T_ref)+β_H(H−H_ref)+β_ρ(ρ_m−ρ_ref)
3채널 감시
순간 과출력·공진·환경 충격·보정모형 오작동 감시
정상 환경 반응을 제거한 장비 성능 감시
자기상관을 제거한 예측오차 감시
원시 채널의 안전 Shewhart 경보는 보정 결과로 취소할 수 없다. 보정·혁신잔차가 함께 경보할 때 장비 열화 가능성을 높게 평가한다.
모형 승인 조건
기준선 자료가 장비 등급별 최소 길이를 충족
학습 구간에 교정 이탈·과부하·공통모드 사건이 없음
잔차 평균과 분산이 안정적임
ACF와 스펙트럼에 설명되지 않은 지배 구조가 없음
Ljung–Box 검정과 잔차 그래프가 허용 기준을 충족
환경 센서가 독립 기준망에 연결됨
외삽 영역을 표시하고 자동 보정을 제한함
정책 규칙
잔차 진단 실패: 시계열 모형 부적합, 교정 간격 연장 금지
환경 센서 결측·봉인 파손: 공식 보정 금지, 판정보류
원시 경보만 발생: 환경 충격·급성 사건 조사
보정 잔차와 혁신잔차 동시 경보: 조기 교정 또는 격리
원시와 보정 결과가 반대: T-004 외부 블라인드 비교 요청
모형 재학습은 과거 경보를 삭제하지 않고 새 버전으로 재평가
의료·군사·1차 기준기는 자동 기준선 갱신 금지
화면 구성
① 원시·보정·혁신잔차 3중 시계열
② ACF와 계절 지연 표시
③ 스펙트럼과 우세 주기
④ 환경 변수 기여도
⑤ 잔차 Shewhart·EWMA·CUSUM
⑥ Ljung–Box와 모형 적합상태
⑦ 외삽·결측·센서 계보 경고
⑧ 정책 판정과 승인 기록
실패와 안전
과잉 보정, 데이터 누설, 오염된 기준선, 환경 센서 공통결함, 비정상 주기의 고정 모델화, 불규칙 간격의 잘못된 등간격 처리, 경보 자료를 포함한 무승인 재학습을 주요 실패로 본다. 모든 원시값과 모형 전후 결과를 보존하고 보정식이 안전 상한을 완화하지 못하게 한다.
기술 사용 분야
치유량계의 병실 환경 보정, 도시 마나망의 주야간 부하 제거, 군 병기의 마나 폭풍 영향 분리, 마석 감정기의 계절 활성도 보정, 법의학 잔류장 측정의 시간대 효과 기록에 사용한다.
개발 단계
입력·출력·3채널 정책 정의
Time_Series_Adjustment 시트와 계산 예시 연결
ACF·스펙트럼·Ljung–Box 자동 진단
ARMA·조화 회귀 후보 비교와 교차검증
불규칙 간격·결측·온라인 모형 갱신
Mathmagica 환경 보정 모듈 승인
후속 연구
R-019 기준망 위상과 합의 기준값
R-020 불규칙 점검 간격과 결측 처리
W-009 자기상관·환경주기 보정
C-011 매일 같은 시간에 울리는 마도구 경보는 고장일까?
외부 조사 근거
NIST/SEMATECH Engineering Statistics Handbook의 시계열 분석, 자기상관, 계절성, 스펙트럼, Box–Jenkins 진단, Ljung–Box 검정과 NIST의 자기상관 자료 관리도 비교 연구를 참고했다. 현실 통계 구조와 가상 마나 기술을 구분한다.