Irregular Observation & Missingness Risk Engine

T-007 — 불규칙 관측·결측 위험 판정 엔진

T-007은 마나 계측기·기준 변환기·환경 센서·기준망 노드의 실제 타임스탬프와 결측 원인을 받아, 경과시간 기반 상태추정·예측 불확도·정보 노후도·결측 위험등급을 계산하고, 결과를 조건부 사용·재점검·출력 제한·운용 중지·무결성 조사 중 하나로 연결하는 정책 엔진이다.

핵심 목표는 결측값을 보기 좋게 채우는 것이 아니라, 관측이 없는 동안 무엇을 모르게 되었는지 정량화하고 그 불확실성이 실제 운용결정에 반영되게 하는 것이다.

필수 입력:

asset_id: 장비·기준기·센서 식별자

event_time: 실제 측정 또는 점검 예정 시각

receive_time: 중앙 시스템 수신 시각

value_raw: 원시 측정값

value_status: OBS / EST / INT / BOUND / HOLD / INVALID

valid_flag m_k

missing_code c_miss: M0~M6

T_nom: 명목 점검 간격

u_meas 또는 R_k: 측정 불확도

process_model_id: 상태전이·과정잡음 모형

model_version

equipment_class와 C_crit

허용 편향·허용 불확도·최대 예측시간

조건부 입력:

온도·습도·압력·진동·배경 마나

누적 MEU, 출력 P_m, 펄스 수, 과부하 사건

전투·마나 폭풍·방호 차단·통신 장애 기록

기준망 노드·계보·앵커 식별자

봉인 로거 무결성, 시계동기화 상태

독립 사용량 로그와 외부 점검표준 결과

Δt_k, A_info, G_time

상태 예측값 x_k⁻와 갱신값 x_k

P_k⁻, P_k, u_pred

혁신잔차 ν_k, 혁신분산 S_k, 표준화잔차 e_k

시간가변 EWMA 가중치 λ_k와 z_k

결측 구간 손상량 D_gap의 중앙·상한 추정

불확도 팽창비 I_U

데이터 신뢰등급 L_data 0~5

결측 위험점수 R_gap

운용 판정: NORMAL / CONDITIONAL / RECHECK / DERATE / HOLD / STOP / INVESTIGATE

판정 근거 코드와 사람이 확인할 설명문

R-019/T-006 전달용 기준시각·시간가중치·망 기여 가능 여부

전체 감사로그와 이전 판정 변경 이력

수집 → 타임스탬프 단조성 검사 → 중복·역전·시계오차 분리 → Δt 계산 → 결측 원인 분류 → 상태 예측 → 관측 유효성 분기 → 측정 갱신 또는 예측 유지 → 혁신잔차 계산 → 불규칙 EWMA 갱신 → D_gap 적분 → A_info·I_U·R_gap 계산 → 장비등급별 정책 적용 → T-003·T-005·T-006 전달 → 화면·보고서 출력 → 감사기록 저장.

상태 예측:

x_k⁻ = F(Δt_k)x_{k−1}

P_k⁻ = F(Δt_k)P_{k−1}F(Δt_k)ᵀ + Q(Δt_k)

관측이 유효하면:

ν_k = y_k − H_kx_k⁻

S_k = H_kP_k⁻H_kᵀ + R_k

K_k = P_k⁻H_kᵀS_k⁻¹

x_k = x_k⁻ + K_kν_k

P_k = (I−K_kH_k)P_k⁻

관측이 결측이면:

x_k = x_k⁻

P_k = P_k⁻

value_status = EST 또는 HOLD

불규칙 EWMA:

λ_k = 1 − exp(−Δt_k/τ_E)

z_k = (1−λ_k)z_{k−1} + λ_ke_k

정보 나이:

A_info = t_now − t_last,valid

G_time = A_info / T_nom

I_U = u_pred / u_target

결측 위험:

R_gap = C_crit × I_U × [1−exp(−Λ_gap)]

Λ_gap = h_tA_info + h_ED_gap + h_envS_env + h_mI(M4∨M5)

R_gap은 사건자료로 교정되기 전까지 절대 사고확률이 아니라 상대 우선순위 점수로만 사용한다.

M1 후보 조건:

전송 계층 오류가 독립 로그에 존재

장비 출력·온도·과부하와 누락 여부의 연관이 낮음

누락 전후 봉인·시각·사용량 기록이 일관됨

M4 후보 조건:

과출력·마나 폭풍·전투·방호차단 직후 누락

누락률이 출력 또는 환경위험 증가와 함께 상승

복구 후 as-found 값이 급격히 이동

M5 후보 조건:

타임스탬프 역전·중복·삭제 흔적

불리한 출력구간만 반복적으로 누락

장비 로그와 중앙 로그의 해시·봉인이 불일치

한 기관의 누락이 MCRV를 유리하게 이동

분류기는 M1을 기본값으로 사용하지 않는다. 증거가 부족하면 M2 또는 HOLD로 두며, M4·M5의 오분류 비용을 더 높게 설정한다.

L0 최신:

G_time≤1.0

필수 입력 유효

I_U 허용범위

L1 경미 지연:

1.0<G_time≤1.5

L2 조건부:

1.5<G_time≤2.0 또는 필수 보조변수 일부 누락

L3 노후:

2.0<G_time≤4.0

L4 운용중지 후보:

G_time>4.0, I_U 초과, 물리상한 외삽

L5 무결성 사고:

M5, 시간축 불명, 로그조작 의심

Class A — 생활·훈련:

G_time≤2까지 EST 허용

G_time>4에서 기능 제한

EST·INT 표시 의무

Class B — 산업·거래:

G_time>2에서 공식 인증 금지

M3이면 환경보정값 HOLD

R-019 합의 입력은 L0~L2만 허용

Class C — 의료·군사·공간이동·1차 기준:

G_time>1.5에서 독립 재점검 요구

G_time>2에서 고위험 자동운전 중지

M4 즉시 DERATE, M5 즉시 INVESTIGATE

EST만으로 출력 상한 확대 금지

경계값은 v0.1 기본안이며 장비군별 시험자료로 재설정한다.

설정:

T_nom=1일

허용 편향=0.20 MEU

초기 u=0.10 MEU

q_b=0.0025 MEU²/day

측정 u=0.12 MEU

기록:

Day 1 / OBS / 0.04

Day 2 / OBS / 0.09

Day 4.5 / M2 / 결측

Day 8.5 / OBS / 0.42

엔진 계산:

판정:

Day 4.5: HOLD, 고위험 자동치유 중지

Day 8.5: 허용편향 초과, RECHECK+교정

as-found 기록 보존 후 독립 점검표준으로 재확인

비교:

순번기반 단순 필터는 최종 편향 0.181, u=0.072로 계산해 통과시킬 수 있다. T-007은 실제 공백시간을 반영해 숨은 위험을 드러낸다.

상황:

방벽 출력이 82%에서 96%로 상승한 직후 7시간 통신두절. 명목 점검간격은 2시간이며 복구 후 출력센서가 5% 낮게 측정된다.

분류:

출력상승·마나 폭풍·통신두절이 연속되어 M4

G_time=3.5로 L3

사용량 로그가 남아 D_gap 상한이 크게 증가

판정:

방벽 최대출력을 예측 안전상한 기준으로 70%까지 DERATE

복구된 센서값만으로 정상 복귀 금지

T-004 블라인드 전이표준 또는 예비 변환기로 as-found 확인

센서와 방벽 코어가 함께 이동했으면 R-016 공통원인 조사

창작·게임 효과:

플레이어는 방벽을 약하게 유지해 생존확률을 낮추거나, 검증되지 않은 최대출력을 선택해 붕괴위험을 감수하거나, 외부 점검대를 호송하는 선택을 하게 된다.

상황:

12개 구역 계량기가 서로 다른 시각에 보고하며 3개 노드가 장기간 결측이다. 단순 최신값 평균은 실제로 존재하지 않았던 도시 안정상태를 만든다.

처리:

모든 노드를 공통 기준시각 t*로 상태예측

각 노드의 u_pred와 L_data를 함께 전파

L3 이상 노드는 공식 MCRV에서 제외하고 민감도 분석에만 사용

연결망이 두 시간군으로 분리되면 단일 도시 기준값 생성 금지

T-006에 시간정렬 상태와 제외사유 전달

출력:

MCRV(t*), 시간정렬 불확도, 기여 노드 수, 제외 노드, 최대 정보 나이, 합의등급을 함께 표시한다.

③ 결측 구간 음영과 M1~M6 원인

④ G_time·I_U·R_gap 변화

⑤ 불규칙 EWMA·Shewhart 경보

⑥ D_gap 중앙·상한 시나리오

⑦ 장비등급별 허용시간과 현재 초과량

⑧ NORMAL~INVESTIGATE 판정과 근거코드

⑨ T-003·T-005·T-006 전달상태

⑩ 판정 변경·승인·재점검 감사기록

원본 event_time·receive_time

원본값·단위·측정불확도

missing_code와 분류 근거

사용한 F, Q, R, τ_E, model_version

예측 전후 x와 P

OBS·EST·INT·BOUND 태그

정책 임계값과 장비등급

자동판정과 사람 승인·기각

외부 기준 비교 결과

재처리 시 이전 결과와 차이

과거 판정은 새 모형으로 재계산할 수 있지만 삭제하거나 덮어쓰지 않는다.

T-003:

L_data, A_info, I_U, D_gap 상한을 건강점수·pooc·RUL에 전달

L3 이상에서 교정간격 연장 금지

T-005:

실제 Δt 기반 잔차와 λ_k를 전달

M3이면 보정채널 HOLD, 원시채널 유지

T-006:

MCRV 입력마다 기준시각·A_info·L_data 제공

시간정렬 불확도를 공분산에 포함

L3 이상 입력은 공식 합의에서 제외

T-004:

M4·M5 또는 장기 공백 복귀 장비의 독립 as-found 검증 요청

AT-01 타임스탬프 역전:

입력에 음수 Δt가 있으면 계산 중지와 INVALID 출력

AT-02 단일 결측:

m_k=0에서 상태 평균은 예측만 진행하고 P가 감소하지 않아야 함

AT-03 장기 공백:

공백 증가에 따라 u_pred와 G_time이 단조 증가해야 함

AT-04 환경값 결측:

M3에서 보정채널 HOLD, 원시 안전경보는 유지

AT-05 위험연동 결측:

과부하 직후 누락은 M4 후보와 DERATE 이상 판정

AT-06 무결성:

로그 해시 불일치 시 M5·INVESTIGATE, 자동보간 금지

AT-07 불규칙 EWMA:

같은 총 경과시간에 여러 짧은 간격과 하나의 긴 간격이 유사한 기억감쇠를 가져야 함

AT-08 합의망:

L3 노드가 MCRV 공식 가중치에 포함되지 않아야 함

AT-09 회귀검증:

R-020 치유량계 예시의 최종 x≈0.272, u≈0.093 재현

AT-10 감사성:

재계산 후 기존 판정과 모형 버전이 모두 보존되어야 함

주요 실패:

최신 수신시각을 실제 측정시각으로 오인

EST가 다른 시스템을 거치며 OBS로 변환

장기 공백에서 P를 상한 고정해 과도한 확신 생성

M4·M5를 M1로 자동 분류

고위험 장비에 생활장비 임계값 적용

시간정렬 없는 MCRV 결합

결측률이 높은 자산이 경보가 적어 우수하게 평가

안전 원칙:

모르면 불확도를 늘리고, 모르는 사실 자체를 출력한다.

예측값은 안전상한을 완화하는 근거가 될 수 없다.

데이터 무결성 경보는 성능 정상판정으로 상쇄할 수 없다.

장기 공백 뒤 첫 실제 측정은 독립 급성 경보로 검사한다.

R-022 비정보성 결측과 위험연동·조작 결측 구분

불규칙 CUSUM의 시간기준 ATS 설계

장비군별 최대 예측허용시간

결측 원인 분류 오판비용

W-011 정보 노후도

C-013 경보가 없으면 장비가 안전한가

NIST/SEMATECH Engineering Statistics Handbook의 공정감시·시계열 원칙, Sinopoli 등의 간헐 관측 Kalman filtering, Elorrieta 등의 불규칙 시계열 상태공간 표현, 가변 표본간격 EWMA 연구를 참고했다. 현실의 상태추정·통계적 공정관리와 가상 마나 기술을 구분한다.

T-007 v0.2부터 결측 원인 코드를 직접 확정하지 않고 T-008의 K_miss·E_miss·S_risk·S_int·S_benefit·S_probe를 입력받는다.

추가 입력:

K_miss: K0~K5 결측 메커니즘

E_miss: E0~E5 증거등급

SSI 선택적 억제지수

δ 민감도와 결론변경점

로컬/중앙·숨은 센서 무결성 상태

추가 정책:

M1 확정은 K1·E2 이상일 때만 허용

K3 이상 또는 E3 이상이면 자동 교정간격 연장 금지

K4·K5에서는 EST·INT의 공식 인증 사용 금지

K0는 정상으로 처리하지 않고 HOLD 또는 증거수집 요청

K5는 위험연동과 조작을 분리 조사하되 운용상 최고 위험으로 처리

모든 자동판정은 기전 후보와 반대 증거를 함께 출력

추가 수용시험:

2026-07-29 / R-022·T-008 연계 / 결측값의 시간기반 위험 계산과 결측 발생기전 진단을 분리한 뒤 정책 단계에서 결합.