Lassan véget ér a nyár, közeledik az ősz, de erről, mármint az évszakok (szezonok) változásáról egy-egy elemzés során elfeledkeznek. Márpedig nem csak leíró, hanem az előrejelző, de még az ún. perspektivikus elemzéseknél is hatalmas hibákat lehet ezzel a "feledékenységgel" elkövetni.
Rengeteg területen alapvetően fontos volna, hogy figyelembe vegyék az úgynevezett szezonális hatásokat és a ténylegesen mérendő/kimutatandó hatások megismeréséhez, először is a mért/gyűjtött adatok korrekciójára lenne szükség. Vannak természetesen olyan iparágak, ahol (jó esetben) már alapkészség szintjén alkalmaznak ún. idősor dekompozíciós módszereket, amelyekkel a szezonális hatásokat el tudjuk különíteni a mérendő egyéb hatásoktól, így azok nem zavarnak be az adatok kiértékelése során (pl. a kereskedelemben a forgalom előrejelzési/becslő modellek alkalmazása esetén).
Viszont akár még mérnöki területeken és feladatokban is előfordulnak olyan esetek, ahol elfeledkeznek erről (mert még nem olvastak, vagy nem hallottak róla, vagy egyáltalán nem is gondoltak rá... - nem is tudom melyik a rosszabb -).
Vegyünk egy példát, ahol a mérnök kollégáknak egy új talaj szenzor rendszert kell kifejleszteni, a talajban bizonyos fizikai paraméterek mérésére (pl. a talaj hőmérséklete különböző mélységekben). A tervek szerint a mérési adatokat egy irányítórendszer is felhasználja majd, amely automatikusan bizonyos beavatkozásokat végez el a talajban (pl. egy megadott anyagot injektál bele). Viszont ezeknek a beavatkozásoknak a szükséges mértékét az irányítórendszer a szenzoroktól kapott adatok alapján határozza meg.
Tehát nagyon fontos volna, hogy a szenzorok pontosan azt mérjék (és olyan tartományban), amely változásokat/hatásokat ki szeretnénk mutatni. Egyáltalán nem mindegy az, hogy pl. hőmérséklet szenzorok esetében milyen kis mértékű változás a számunkra szakmailag releváns mértékű változás: 1, vagy 2, vagy csak 0,2 Celsius fok? Milyen mértékű hőmérséklet változások esetén kell az irányítórendszernek beavatkoznia? És milyen mélységben figyeljük meg ezt a hőmérséklet változást? Előfordulhat, hogy különböző mélységekben más és más a releváns mértékű változás?
És akkor itt jön be az a szempont/gondolat (szerencsés esetben még a tervezés során), hogy mi az, ami befolyásolhatja a talaj hőmérsékletét, mindenféle beavatkozás nélkül, vagyis milyen alapvető hatások lehetnek, amelyekkel mindenképpen számolnunk kell?
Ilyen hatás például a talaj természetes hőingadozása. Ok, de mégis hol a Föld mely részén, milyen éghajlati övezetben mérjük meg? És milyen mélységekben? Az attól függ, hogy hol szeretnénk alkalmazni majd a kifejlesztett szenzort. Ha globálisan és többféle mélységben is szeretnénk majd a rendszert használni, akkor bizony az installálás (és a kalibrálás) során meg kell adnunk ezeket a paramétereket is, hogy éppen hol is lesz telepítve az adott rendszer. De a paraméterezéshez szükségünk van az adott helyszínről származó előzetes mérési adatokra, amelyek lehetnek saját mérési adataink, vagy egy külső adatforrást is felhasználhatunk hozzá.
Ha már rendelkezünk megfelelő minőségű és mennyiségű előzetes mérési adattal, pl. mérsékelt éghajlati öv esetén egy fix mélységben (pl. 1,5 m), minimum 3 különböző mérési pontban (3 azonos típusú, de egymástól független szenzorral) mért egész éves idősorral, (pl. 4 mérés/nap mintavételezési frekvenciával), akkor ezt az idősort felbonthatjuk ún. trend, szezonális és véletlen hatásokra. Amely komponensek közül (az irányítórendszer helyes tervezésének és fejlesztésének a szempontjából) a legfontosabb a véletlen komponens lesz. Mindenféle beavatkozás nélkül is lesz egy valamilyen mértékű véletlen ingadozásunk, amely azonban már nem a talaj természetes hőingadozása, hanem egyéb befolyásoló tényezők hatására változik (pl. a leáramló csapadékvíz aktuális mennyisége a szenzor közelében) és kisebb nagyságrendű, mint a természetes ingadozás amplitúdója. A tervezett beavatkozás visszamérendő hatását ezen véletlen komponens szórás adatai alapján jelölhetjük ki: 0,1, vagy éppen 0,3 Celsius fok az a hatás, amelyet vissza tudunk mérni és nem a véletlen, hanem a mi beavatkozásunk hatása, vagyis az a bizonyos anyag beinjektálása a talajba. Ekkor tudjuk megfelelő módon visszamérni azt, hogy adott anyagmennyiség bejuttatásának mekkora is a valódi hatása, s így kaphat csak valós adatokat az irányítórendszer is (az optimális anyag és energiafelhasználás csak ez esetben érhető el a fő funkciója ellátása során).
Azonban nem csak a talajmérésekben, hanem egyéb helyeken, iparágakban is nagyon fontos lehet, hogy az idősor elemzéseinket megfelelő módon végezzük el. Minden olyan esetben, ahol a környezeti hatások nagymértékben hatással lehetnek a mérési adatok változására (pl. külső környezeti hőmérséklet egy vegyipari gyár csőrendszereinél, vagy pl. a páratartalom, vagy akár a rezgés is egy gyártósoron ahol elektronikai eszközöket készítenek) a kellő figyelemmel és gondossággal kezeljük az adatokat az idősor elemzéseink során!
Nálatok hogyan történnek az idősorok elemzései? Várom az ezzel kapcsolatos projekt tapasztalatokat, észrevételeket, kérdéseket!
