neural network-based software sensor: data set design and

33
HAL Id: hal-00351646 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00351646v2 Submitted on 21 Jan 2009 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Neural network-based software sensor: Data set design and application to a continuous pulp digester Pascal Dufour, Sharad Bhartiya, Prasad S. Dhurjati, Francis J. Doyle Iii To cite this version: Pascal Dufour, Sharad Bhartiya, Prasad S. Dhurjati, Francis J. Doyle Iii. Neural network-based software sensor: Data set design and application to a continuous pulp digester. Control Engineering Practice, Elsevier, 2005, 13 (2), pp.135-143. 10.1016/j.conengprac.2004.02.013. hal-00351646v2

Upload: others

Post on 25-May-2022

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Neural network-based software sensor: Data set design and

HAL Id: hal-00351646https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00351646v2

Submitted on 21 Jan 2009

HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publiés ou non,émanant des établissements d’enseignement et derecherche français ou étrangers, des laboratoirespublics ou privés.

Neural network-based software sensor: Data set designand application to a continuous pulp digester

Pascal Dufour, Sharad Bhartiya, Prasad S. Dhurjati, Francis J. Doyle Iii

To cite this version:Pascal Dufour, Sharad Bhartiya, Prasad S. Dhurjati, Francis J. Doyle Iii. Neural network-basedsoftware sensor: Data set design and application to a continuous pulp digester. Control EngineeringPractice, Elsevier, 2005, 13 (2), pp.135-143. �10.1016/j.conengprac.2004.02.013�. �hal-00351646v2�

Page 2: Neural network-based software sensor: Data set design and

This document must be cited according to its final version

which is published in a journal as:

P. Dufour1, S. Bhartiya1, P.S. Dhurjati1, F.J. Doyle III1, "Neural network-based software sensor: Data set design

and application to a continuous pulp digester", Control Engineering Practice, ISSN: 0967-0661

13(2), pp. 135-143, 2005. http://dx.doi.org/10.1016/j.conengprac.2004.02.013

All open archive documents of Pascal Dufour are available at: http://hal.archives-ouvertes.fr/DUFOUR-PASCAL-C-3926-2008

The professional web page (Fr/En) of Pascal Dufour is:

http://www.lagep.univ-lyon1.fr/signatures/dufour.pascal

1 University of Delaware,

Department of Chemical Engineering,

Newark, DE 19716, USA http://www.udel.edu

Page 3: Neural network-based software sensor: Data set design and

������������� �������������������� ����� ���!�"��� ����#$�%����&

' ����()#*(+#$, ��� �.-/����(+,�# �#�� 021$1$3()4 �"�%(3�5# �%� �

6 ��#7�%(+#8�*���$�:9;�$31 -<(+,���=�%� �

>@?�ACBD?�EGF�HJILKMH�NJOQPSR%T�?UNC?�VXW5TY?�N+Z []\�?^O_PS>^NC?�A ?UVXRa`SF*T�HbNLcd?eZC[fO

?�g�VihbNC?�g�Bf[jAlkb`SF�Km\JEonqp)pdprO sut

vxwzyj{}|d~����y����Y����M�}y��^�]�L|d�m�����d����yLy�~������� �f���)y�~�������������wzy���|d�J|d~Ly

� y��J|d~��3�=w��¡ d¢f£)  ¤+� �U¥}¦

§�¨M©xªx«+¬®­Cª

¯q°f±�²®³�´)µ®°f±�¶j·b¸d³º¹z»�´d¼L±¾½"¼º¶º³�´)¶L±�¿CÀGÁ�¸d³�½®±�¶L±¾Â�¶ºÃĸd°¸)Á�Á�±¾±¾½®¼º¶L¸�ÂL¹@Åd´)³ºÃÆ´)¶ºÃĸd°f¼%Ã�°"´Ç¾¸d°�¶ºÃ�°È²f¸d²f¼É ²®µ É ½}Ã�¿ ±¾¼º¶L±�³�Ãļ É ³L±¾¼L±�°�¶L±¾½eÊ�¯ËÁ]±¾±¾½�Á]¸d³º·�´)³L½5¶j·�¸)ÌoµÆ´¾À ±�³ É ±�³L¾± É ¶º³L¸d°�°f±�¶Í·b¸d³º¹Ãļb¶º³�´)Ã�°f±¾½�¶L¸½®±�¶L±¾Â�¶G´)°f½lÃļL¸dµÆ´)¶L±z²®°®Î�±x´d¼º²®³L±¾½�ÅC´)³ºÃÆ´)¶ºÃĸd°f¼ Ã�°�¶ºÏf±GÁ]±¾±¾½®¼º¶L¸�ÂL¹�Ê�Ð�³�´)Ã�°®Ã�°®¿�´)°f½lÅd´)µ�ÃĽf´)¶ºÃĸd°½f´)¶�´^¼L±�¶L¼a´)³L± ¿ ±�°f±�³�´)¶L±¾½�²f¼ºÃ�°®¿�´z³ºÃ�¿ ¸d³L¸d²f¼ÒÑf³L¼º¶ É ³ºÃ�°fÂ�Ã É µÄ±¾¼SÎ�¸�½®±�µoÊ®ÐYÏf± Î�¸C¼º¶ÒÃ�Î É ¸d³º¶�´)°È¶ÃļL¼L²f±8½}ÃļLÂ�²f¼�¼L±¾½ËÏf±�³L±8Ãļ5¶ºÏf±�½®±¾¼ºÃ�¿C°r¸)ÁG¶ºÏf±�½f´)¶�´Ó¼L±�¶5³L±¾ÔȲ®Ã�³L±¾½Ë¶L¸Ó¶º³�´)Ã�°Õ¶ºÏf±�´)³º¶ºÃÖÑ�Â�ÃÆ´)µ°f±�²®³�´)µ °f±�¶j·�¸d³º¹mÊÒ×�ØÂ�Ãı�°fÂ�ÀÕ´)°f½Ùµ�Ã�Î"Ã�¶�´)¶ºÃĸd°Ú¸)Á@¼º²fÂ�Ïr´)°r´ É®É ³L¸ ´dÂLÏ�´)³L±�½®±�Î�¸d°f¼º¶º³�´)¶L±¾½²f¼ºÃ�°®¿�¼ºÃ�ÎG²®µÆ´)¶ºÃĸd°f¼xÊ

Û y����J�d~�Üd�¾Ý ¯S³º¶ºÃÖÑ�Â�ÃÆ´)µ�°f±�²®³�´)µU°f±�¶j·b¸d³º¹�Þ®Áo´)²®µ�¶S½®±�¶L±¾Â�¶ºÃĸd°�Þf¼�¸)Á�¶�Ìj¼L±�°f¼LÃ�°®¿fÞ É ²®µ É ½}Ã�¿ ±¾¼º¶L±�³xÞÁ�²®°f½f´)Î�±�°È¶�´)µMÎ�¸�½®±�µoÊ

ß�à�áÍâmàºã�ämåbæ3çfè)é"ãoåºåêá¾ë8åêìGí�îÄæ�á3ï+ã�áLàÇð�ñLã�áLä�ñ¾á òôó�õ+à�ñêöl÷}øCø3ù

Page 4: Neural network-based software sensor: Data set design and

ú û+üMýCþ ÿ�������ý��jÿUü

���� ����� ������� ��� ��������������! "�!#%$'&(�!)*�+�,�����"-(�.�����/��)0 1&(�2 3���4 5�!��67 "&(�8&�$9 :��.63���)<;��6����= ��"&>6��7�"���?�������2 :�!#�@9A.���"�?��-/ :��B ����"�?&C�ED�F(F(GH;3D�F(F�I0����&(����JK ��L���������M6��� ��N 3���=���>;

O �7�! :)0���4 "�P����67�������?��-Q�SRC ������"��&��T&�$U�VR��?�! "����-W$X��6��?���? "���7�<�SRC6��7�����7�ZY\[�]CD�^W_����?���?&(�`@�����*���-�����?-(4 :�% :��a6b�� ��N 3���c;d�?�e "�����!� O �a���f :���!�g&�$U "����*���������! :�2#h�����i "��M6�&��"�"�V;�" �&(�����?��-P���7)/�����M$'&(����?-(����.�:��$'�S d#Q�����j�!���?�L��_��?���N d#Wkml�������-�J`no&()*��-(��&����pJKqsrt�c;-4���"���`J�u�^(^�DHvV@9wd�j :��%)0�b���4 "��)0��J� ��:��6S :�?6b������)0 ����7)*�7�e :�� :�?&(�g&�$t��� O ����6��7�E�?�������x; :�!�L���(67&(�4 :�!&(�4�!#>�! "��)0��JH���?y��z)0&C�����( ��!�����?67 "� O ��6�&��e "�"&(��km{g|�}vSJH�"�7~e�����!�����o�t�� "63���&(- :&0���L��-(��&(�!�� "��,6������!�B&�$� 1�7�!$'&(�!)/����6�������-(�"������ "��&(�9@������!�7$'&(�!��J��b���!�?#����S :�767 :�?&(�&�$��"��63� ��!&(_����7)*�t������_������8 "�������-������7���t "&0���������2 3��y����"��)0�����L���9��67 "��&(�P�?��6��?��������-�"�S :�����?��-< :���67&(�4 :�"&������7�8�?$����76����!�:���2#(@� O ���, :��� ����! , d�t&j���76b��������J��g�e��)�_�����&�$�� � ��!&4��63��7��$'&(��$X�����? ,���7 "��6S :��&�����������L��-(��&(�!������ O ��_����7�� ��"&( �&(�!���`@z���7�"��)B#>�"������ :�763����?~>�����gkmA����!`J5q��5����yf�� :�f;�"��_��:��)*���������`J�u�^(^(^4vU�� O �P_����7��6��L���"�"�N�������������"��)0)*���"�?�����E�����!� O ���:����"� O �?�7�o������E ���_��?��6b�f :��&�����@=��&� 3��_����%�"� O �?�7�o�,����67���������=&(_��"�7� O ���B_����"�7��)*�S :�&>���/kp�����"67�L��Jq����"����yKJ\D�F�F4�(vSJ� ����"��)0�7 :�7�/�7�! :�?)/�f :��&��T������ye��&��o�?����-(�j_����"�7���2#>�! :�7)*�WkX|��� 2; :&(�9J9}t����`J1q��.�?�����!���`J�DbF(F4�(vV��y>��&H�o�?����-��B_����!���M�2#>�! :�7)*��kp[C����"�N$xJKq����!&(� O ����&(�7JD�F(F(I(vS�C������$'���7�7#��?&(-(�?6�)0�7 "�&>����kXwd�!���!)/�����`J9D�F�F(I4vS@�{a&(�!���"�76��7�e "�?#�JC�5����y��f 3���!��_C;�:��)*����������k'�5�7��yf�� 3���"��_��"��)*�����L���`J>u�^(^�D�J��5����yf�� :���"��_��:��)*���������`Jeno����-(���!�t��)B#�JCq��� O ���!�pJ�u�^(^���J��5����yf�� :���"��_��:��)*���������`J�n��7��-4���2�8��)B#(J����S�t�7�`J�q���� O ���"�mJ�u�^(^(�(��Ju�^(^(��_Kv0 ��!���!���4 :�7����-���&(_����� ����!�" ���6S :� O �j&(�T :����"�j�����" ����:�� "�g)0�7 "�&C����@t .)*&���- :��7�"��)*�S :�&>���7J4�������"�������S d�t&(�!ye�t�� O � O �7�!#%���!�7$'���K ��!&( ����! "���7���?��6��?�����?��-� :�����_����N;�? d#* :&0��������?�U��&(���?���������8_����� O ��&��o������ :&(�?���:����6��� "&0��&(���!��@

¡g¢ ¸d³º³L±¾¼ É ¸d°f½}Ã�°®¿G´)²®¶ºÏf¸d³V£�¤ ± É ¶xÊd¸)Á ¢ Ïf±�Î"ÃÄÂx´)µ®×�°®¿CÃ�°f±¾±�³ºÃ�°®¿fÞH¥ ¢z¦�§ Þ ¦ ´)°�¶�´ § ´)³º»�´)³�´}Þ ¢ ¯¨�©(ªV«�¬ Þe­�®°¯²± «�³H´ ± ¨�© Ì'µ�¶ ©(ª ÞC·9¸°¯²± «�³H´ ± ¨�© Ìm± ªV©�© ÞD½®¸xÀ�µÄ±S¹Ç±�°®¿CÃ�°f±¾±�³ºÃ�°®¿fÊ ²f¾¼º»�Ê ±¾½}²

u

Page 5: Neural network-based software sensor: Data set design and

wd�E "������t&��"yKJ= ��"�7����)0�������!#g�"���!���? "��$'&��,���������:���5���S d�t&(�!y(;d_����!�����!&�$² d�8���"�/�!�����!&(� :&M�?��$'��������)0�b���"���!��� O ���"���� :�?&(���*kX�!�7$'�7�"�"�7�� :&j���,$X�����N :�:v��?�� :��0$'���7���! "&C63yE&�$�������������! "�"�L���t ����? h����-(�7�! :�7�%���"�� ��!���!���4 :�7�`@+�����<�"&�$² d�8���!�a�!�����!&(�0���<��� O ���?&( ����� :& ��"�7����6S 8 :�?)*�V; O ���2#C�?��-�)*&>������ ����"��)0�7 :�7�"��kpº��pJ�»9�&(�`JCl����`JCq�¼������`J1D�F(F(FCJ�{a&���-4��Jq½}t����"_����"ye�pJ+D�F(F(FCJ�|�&(�"�!�`J� .�:��-(&������!��Jzr8���:�� ! :�pJ�q¾[C��� O ������J�u�^(^�^4v� "��� <�f¿9�767 )*&>���7�N;d_����"�7��6�&��e "�"&(�� ����!$'&��")*����6���@=�������� :�g�"�S ��!��~e�����!����$'&(�� :��/���7���:���+���7 2;�t&��"yQ6��!�b�� "��&(�W�������"�������N#j&(_� :�������7�E$'�!&()À ������4 B���f 3���SRC 1�7�"�?)*�7�e "��@�Á.&��+� O �7��J���� :��?���t&��"yKJ� :��%���!�0&�$8��$'��������)*�7�4 3���z)0&C������ "&�-������7�:�� "�0���� 3��$'&(�U����)*�����"���!���

O ���"����_����7����o��� O &>6b�� "���`@� Â�"�7�L�� "�����! "����#���������"67�"�?_1�7�g���Ek' �����pJ�r8��yf���pJ�[CÃ(��)0����J�K��y�&(�2#(J�qÄ���:��&(�pJ>D�F(F4��v=�o��7�"�o�.$'��������)0���4 3���C)*&>���7�>�t�������!���< :&U67�"���� :�t "�:���?������-���� :�<$'&���<�������"���`���S d�t&��"yK@K �����? "��&(�����1)0&� "� O �� :�?&(�*$'&��t :��U���"��&�$� :��?��� � ��!&4��63���8 "��� o�? o�!�� ��!���!���4 :�\�%��&(�C;d ����:��)0�7 "�"�?6U�� � ��!&4��63`@�����"�?&(���8)0�7 "�&>����SRC���2 $'&(�8 :��U�����!��-(��&�$= :������� 3���!�7 �6�&(���"�������"�7�a�?�� :��?� ��� ����7�

Šn�������&�)��"���?��6S :��&��*�o��7�"�\��&�6��?�b����6��!�? :�7�"�?&(�*�?���� � ��?�����9@>���������5 :��.)*&(�2 t67&()<;)0&(�P)0�7 :�&C�����P "������? "���"�� :���!��@

Å ��&(�&(���7�B�!���?$L;Æ&(�"-(�������7����-)*�� /k ��Ç ��JHq���&(�&(���7�`JeD�F(F(F(v��?���o6��?���! "���!����-�)*�S :�&>�)*�� � ��?��-<��?-(C;d����)0�����!��&(�����9���� :�<�"�7 "�\�?�e "&0�0�! ���6��,&�$���&��t�7�.����)0�����!��&(�`JC�o����?� ��!���!��� O �?��-� :��+ :&( �&(��&�-�#*kX�m@È��@f "��8�" ��� :�����C�!������ :�?&(���"��� ��:v=&�$� "��8���f 3�\�!�7 5����_1�7�! ��� �&(�!�"��_�����@

Å �U���������"�W������[> "&(���%���7�"��-��ikX�U���������"�`J=qÉ[> :&(����JzD�F(G�F4v\���U_����"���W&(�Q�����N$'&(�")�! ���6��7��&(_ Ç ��67 "�g& O �7�a "��E�! ���67��@\[C��63Ê���Z���?-(&(�"�N :�) �! :���! "���o�N :Ä d�t&h)*&(�2 ���?�! :���4 �&(_ Ç �767 "�z����)0��)�_����!��&�$� "��t���� 3�\�!�7 �@(�.�VR> bJ4���?�e&� :��7��&(_ Ç ��67 "��Ë(�����! :����67��� "&0 "������"�! � d�+&�&(_ Ç �767 :�\���"��6�����67���L�� "���`@����B&(_ Ç �767 �JK�o���63g�?�.�!���?��67 "���g���� "�����VR> �&(���+ :& Ç &(�?�� "��+���� 3���"�7 �J��?�� :��+&(���5 :��� �����= :��+�����"-(�7�! �)*�?����)*���f�����2 3����6�� "&Q�����+ ��"� O �?&(���!�?#��!���?��67 "���Ì&(_ Ç �767 :�7@z��������-�&(�"�N :�)Í�!�� ��b�� "�% "��P�"�7���767 :�?&(��_4#67&()* ����"�?��-����?�����?�! :����6��7�U&�$�6b�����������f :���� "&� :��%�����"������#a�"�7����6S :�7�W&�_ Ç ��6S :�����4 :�?�

Page 6: Neural network-based software sensor: Data set design and

�<6��7�! :������ ��!�����S�������a�e��)�_����o&�$�&(_ Ç ��6S :���� O ��_1�7����$'&(�����9@

Å A�;Æ&( � "��)*���C�����"�?-(�akp}8���!���!&(�`J�D�F�F4u(v����?)*�� :&�)*�?����)0���7�� "��o-(�������:�������7��� O ���!�L����67�&�$� :��� ����:��)0�7 "����7�! :�?)/�f :���7@

Å �����?��&���$'�"��67 "��&(�����=$X��67 :&��"�L���������"�?-(��km{a&(�4 :-(&�)*�7�!#(J�D�F(F(�(v�o����"�B6�&()�_������� "��&(���_��7 d�+���7�E���?�"67�"�7 "����� O �7�������!�<��6�67&(���4 :�7�j$'&(��@9�K�����=$X��67 "&(�"�����������"�?-(�j6�&��e :�������U����� "��< 1&��"�"�?_����B6�&()�_������� "��&(���\&�$� :��<�!���?��67 "���W�"�S " :�?��-(��&�$5 :��<�SRC 1�7�"�?)*�7�e :����$X��6V; "&(�"�7J��"&% :��� .�*uH;d�?� O ���`$'���?�9$X��67 "&(�"�����9�����"�?-(���"��~e���?�"�7��ÎfÏ%�VRC 1�7�"��)0���4 "�Bk'�a_����?��- "����>��)�_1�7�o&�$�$X��67 :&��"�3vV@ � ���U�8�b#P :&0��676�&()0 ��?���"��<�")*���?�����t�>��)�_1�7�o&�$��VRC 1�7�2;�?)*�7�e "��J��o����W :�"���� :�?��-� :��<�:��)0�<�e��)�_�����&�$�$X��67 "&(�"�7J`���� "��<���"�%&�$�$'�:��67 :�?&(�����$X��6S :&(�!�L���4�����"�?-(�`@f������&( ����:�f :��&��B���������= :&U�. ����! "�L���4�?&(�"��&�$K���C$'&(�")*�� :�?&(�`J7�"����6��8�N )0��-(4 _�����)0 1&(�!�"�?_����\ "&*�����"67�"�?)*�?���� :�._1�S d�t�7���M "����7¿1��67 "�\&(� "������4 :�7�:��6S :��&����&�$� :����S¿9�767 "��@

wd�Ìk'ÐE�M�7 U���p@NJ=D�F(F(G4vVJ9�*6b���!���! "����#M ��"& O �����7�U�/���S 3���?�����g6�&()0 ����!���"&��g&�$5�"������&()�"�7����6S :�?&(�`J+�.&(�&������T�!���N$L;d&(�!-4�����?������-W)*�� `J+�U���������"�������Ä[> "&(���M���7�"�?-(�������TA�;&( � "��)*���C�����"�?-(�`@4��&(���&�$K "����!��)0�7 "�&>���z����5�U���?�! :�?��67 z��� O ���4 3��-��8& O ���z "��o&� :��7�)*�S :�&>���7@������"�S$'&(�"��JK-(� O ���a "����L���!-(���"���7�,&�$� :��, ��!&(_��?��)������a :��,�!��)0 ����?6��? d#*&�$ :��%�� � ��"&(��63����7J=��$'�:��6S :��&������=$X��67 "&(�"���������7�"�?-(�j)*�S :�&>�hkp»9�����-�J`qÑ[C��_�_����:�b#(���`Ju�^(^4u>J�rt�!��6��7��&�J�Ò5�c;2{a&������b#>�"�pJ�qÓ{a��y>�&( �����4#(��#�J1u�^(^4u(v�6�&()�_������7���o�? :��"������&()�"�7����6S :�?&(�����o�� � ������7������!��$'&��8 :������� :�<�"�7 �-(�7�����"�� :�?&(�`@���j)*�����Ì$'&C67���P&�$U :����� ��� 1�7�����b�����/�o�N :���)0�7 "�&C�T "&�6�&����! "�"��6S bJt$'�!&() "������-����! "���0)*&>���7�pJ� "��g���f 3�Q�"�7 /�"�7~>�����"�7�h$'&(�% :��� "�:���?������-Q �����"��@+���?�* ��� 1�7�*�?�&(�"-(�������7���,����$'&(���?&��o�������!�! �JH "��� ��"&(_�����)����=�����!6��!��_����������� "��5$'��������)0���4 :���4)*&>���7����._��"�?�7Ô�#����4 "�"&>����6��7�`@1�.�SR> �J1 :��"���B�����!��-(���\&�$z :��� :�"�������?��-0�"��_��!�7 �&�$z "��B�������"������7 d�+&(�!y����!�������!6����!�"�7�`@z���?�������N#(J��SÕ*67���7��67#�J����?)*�N 3�� "��&(�����������"&�_����! "�����!��$'&(�, "�����"�%&�$�����63Q�������"�������S d�t&��"yKJ=�"���!���? "����-*$'�"&()Ö :��<���N¿9�7�"�7�e \ :�:�������?��-��"��_��"�S :��J����!������!6��!��_����`@

×

Page 7: Neural network-based software sensor: Data set design and

Ø Ù�Ú���Ûoý*Ü�Ý®ý*�=ÝeÞ�ü��oýH�oÿUü

 ß67&(�4 :���e��&����\���?-(���2 :�7�.�?�\�/�����"-�� O ���2 :��6����= :��_����L�����"����67 "&(�.�?�a�o��?63g�+&C&>�g63��? �����"�Q67&(� O ���2 :�7�° :&��t&>&>�Z ����� Ä$'&(�� ��� ����")*��ye����-�k'�"�7�E�!63���)*�� :�?6Q���Z����-(���"��DHvV@ÐÄ��? "�,�?��~e��&(��kX��~e����&����\�!&(���� "��&(��&�$��7¿1��6S :� O �����?yf�����������a4#>���!&(�"���N�����bv��! "�"�? ��� "�� ��"�7�! "�b��)0���� �&(�!&(�����t&>&C��63��� ��,&�$�?��-(���?�`J1$'�!���7����-� :��0�t&>&C�W��_����"�7@����������?��-�;���?��6b�� "��&(�j�!�b��6S :��&��M 3��y����� ��L��6��<���M "��<���?-(���2 :���U�!��6S :��&��E�!�7$'���!�"�7�Q "&����� :��%67&C&(y��&(����@>wd�/ :��?�5�"��6S :�?&(�`J>_1&� "* "��\63��? ��+�������?��~e��&(��Ô�&��Ä67&C67���"�!���4 :�N#(@> 8 t :��.�7����&�$ :��o67&C&(y<�7&(����J4�" ����4 t�?��~e��&(�z�?�z�SR> :�"��67 "���/$'&��z63���)0��6������"�76�& O �7�!#(@>����63��� ���Je�&��8;� O ����J�67&(�4 :�?�>���� :��7������&��o�4�t���"�QÔ�&��ß�?�M :����t���!E�7&(����J96�&()0 1&��"���Q_4#M)0&>���?���7�6�&(�4 "���e��&(���B6�&>&(ye����-�km{M}}vB��&����P�������VR> :���������Ì)*&>���N�����E6�&(�4 :�?�e��&(���<67&C&(ye�?��-kmÒ�{M}}v���&�����J��o����!�Q "��7#i����67&(���4 :�7���t����yT�?��~e��&(�%Ô�&��o����-�67&(���4 :�7�"67���"�!���4 :�N#(@�����+&C&>�P ����? ����t���������N#0�SR> :�"��67 "������ t "��U&(�� "���S 8&�$� "���Ò�{M}}\@K}t&(�4 :�!&(�`&�$� "�� ����? i~e�����?�? d#(Jz63����:��6S :�7�"���7���T_4#h���� � ��Q�e��)�_����7J+�?�% "��gy��7#Ì6�&��e "�"&(��&(_ Ç �767 "� O ��@�K�����? "�\�������"�7�"�!���Q���� :��?���+&(�"y��+���"�B�����7�e "�?���7�g :��"&(��-�M�����!6����!�"�?&(���.�o�N :j�0)*�?��� ����2 :���7��@(���S#%)/�������N#����b�����o�N : O ���!�L�� "��&(����&�$K :��o���f :���"�����N#,&>6�67���"�!����-�$'�7�����2 :&>63y ��"&� 1�7�! :�?���o�����g���!���"��)0)/���"���7���P_����?&H���

ŠO ���!�L�� "��&(���?�P)*&����! "���"�U67&(�4 :�7�e .&�$� :��U�+&C&>��63��� ��o$'�7�� "&< :���63��? a_��?�`J

Š����)*�����"���!���%���7���"�N d#<&�$1�b��63%&�$� :����\�+&C&>�<63��? 067&()0 1&(�����4 :�7�e�4v���?-(<�"����67 "� O ;�N d#M���?-(���?�`�1_�vU�?&���"����67 "� O �? d#g���?-(�����9�16bvU67���?�����?&(�"���`�Kv�-4������67 "&(-(����6�&()0)/���`��������bv8���:��_�&bR>#C�����`J

Å ����)*�����"���!�����������"�? d#�&�$��b��63g&�$� :��,u��o��? "������~e��&��8�" ���67�����7���4v8�7¿1��67 "� O �B���?yf�����kXÒ5 �vS�������a_�v4#>���!&(�"���N�����/kmÁ\[�vS@

{a&(�?�! :���"�B67&(�4 :�7�e �����)*�����"���!���j�?��$'�"�7~>�����4 :�N#�k'���a�"&()0�B6����"�7��J9&���6��, 1�7�\���b#�vS@9�.&ye��&��o�i)0�b���!���"�7)*�7�e "�<�SRC���2 %$'&(�� :����g�+&C&>��6�&()0 �&(�����4 "��@5Á.&��+� O ����Jz "����!�g���!�

Page 8: Neural network-based software sensor: Data set design and

��6�67&(���4 :�7�E$'&(�\���j :��<$'��������)0���4 3����)*&>�����m@1ÐE&C&>�`J1_1�7����-��P���� "���:���?�?#�&>6�6����"�"�?��-�:�b�à)/�f :���!�L���mJK�SRC���_��? :���o�����B�! :&>63����2 :�?6 O ���"����_����?�? d#P�?�M)0&(���2 :���!�B6�&��e "���4 ����\�+���?����56�&()0 �&(�"�N :��&��`@(Y� ��"�S :�t�?�< :����� ��2 :�"����)����?~e��&(�z�"�76�& O �7�!#0�"�767 "��&(�/���"�o&�$² "���0)/���>;�?$'�7�! :�7�����863�����-(����?�/�o��N :�\�?��~e��&(�+�������"�? "���7��@CÒ���63�&�$� :����7��-(4 ��"� O �?&(���"�N#0)*�7�C; :�?&(������$X�����N :����� O �7�"�!���?#B��¿1��6S �6�&��e "�"&(�>&�$� "��t�7���� �&(���4 ����� � ��.�e��)B_1�7��@�wd�������7�`J��N ����_����7�P ��"� O �?&(���!�?#����7 :�7�")0�����7�Wk'ÐÄ�?�"���S�o�"ye�pJ�qáA\&�#>���Uw!w"w3J1D�F(F(I4vz :��f �! "&C63����2; :�?6 O ���!�L�� "��&(���&�$� "���$'�7�����2 :&>63y�����.�0�!��-(���N��6b���e ��?)* ���67 o&(�� :��,���� � ��%�e��)�_������ :��U&(�� :�?�7 &�$� "��U����-����! "���7J�� O �7�a������������� O ����6��7�a ��!&C67���!��67&(�4 :�!&(�p@������"�S$'&(�"��J :��7�"�M�?�/�W�����7�T :&��7�! "��)*�� :�� :��7�"�M�2 :&>63����2 :��6 O ���"���� :�?&(���%���h&(�"���7�* "&���)0 ��!& O �6��?&(�"�7�C;d�?&C&( � ����!$'&��")*����6���@9���!&()Ö�*6�&��e "�"&(�� :��7&(�"�S :�?6B �&(���4 .&�$ O ���7��JK :����"�,$X�����? "�6b���a���?�"&0_1�����4 "���" ��"�7 "���g���o����)0�b���!���"�7�`@�ÐÄ�? :����P :��?�8$'�:��)0�7�+&(�!y�J��?�����4 "�?��6��� :�?&(�&�$� "����!�B���?�! "���"_�����6��7���o�?���`�7����_��?�����"�B&�$��%$'�����C$'&(�!�t���"�a�"63��7)*��$'&(�o���?�! :���"_�����6���"� Ç ��67 "��&(�%_����"���%&(�aâ7�!&�$² z�!�����!&(��â ��"�7����6S :�?&(����@�Á.&��+� O �7��Je���� "��o6����!�"�7�e 5�+&(�"yKJ� "��63�����-����&�$� "��\�7��-(4 t$'�7�����2 :&>63y/~e�����?�? d#0���7�"6��!�� � "&(�"�8���"�.6�&(���!�����7�"�7�����t$X�����N :�t����� :������?)É�?�8 :&%���2 :��)*�� "�� :��7���)*��-(���N :������@

ã ä�ÿUüMýH�jü`�%ÿ1��Ü<å���Û'å����'æKÝ>Ü+ý�Ýfþ�çËÿ`��Ý>Û

���+���"�! ��! "�� ��?�� "��t67&(���2 :�"��67 :�?&(�B&�$��.�������"���e���7 d�+&(�"y�)0&C���7�4���= :������ O ���?&( �)0���4 &�$B�Ì�!���? :��_����g���� 3���!�7 bJ�o��?63Z�?�P�:������&()0�?#h�" ��?�? ����4 "&h�� "�:���?������-��"��_��!�7 M������ O ���?�����f :��&����"��_��"�S b@�Á.&��+� O �7��J+��&Q)*�����"���!��)0���4 :�0�SRC�?�! %$'&(�<�"� O �7�T&�$� :������?-(4 ~e�������N d#����7�"67�"�� C :&(�!�8k'�"���5$X�����N ��"��)*)*���!#\���?�! ���_�& O ��vV@H��&�6��?�"6���) O �7�e = "����= ��!&(_����7)aJ�Ì�!��-(&��"&(���P���!�! a ��"�?��6��? ����7��)*&>�����U�?����)0 ���&�#(�7�Z "&h67�"�b�f :�Q :��W����67���!�:���2#����f 3��"�S b@5��&(��)0&C�������?��-M ����" �&(�"�7��J� :�������-(�7�! :�7�<���%�� � ��"&bRC��)*�� :�7�����%�j�"�7�"���7�%&�$�DH��^6�&(�4 "���e��&(�����! "���!�"���W 3����yj�"�b��67 :&��"��@=���0���"�2 B ��"����6��� ������U)0&>�����z67&(���"�?�! "�B&�$t)/���!�_���������6��7��$'&��� "��,��&(�C;d �&(�!&(���o�"&(�?���a������ :���$'�"�7�B���?~e��&(�6�&�)* �&(���7�e "�������g�������"-�#

G

Page 9: Neural network-based software sensor: Data set design and

:�"�����!$'�7�=_1�S d�t�7���B "��+uo �����"�7���o�N :��?������63B�!�b��6S :&(�7@f[C��Õ06��?���4 �����-��"���7��&�$>$'�"�7����&�)�SRC���2 � :&. :�����+ :��8)0&>�����e :&U)*�� :63B)*�?���4_����� O ��&(�7@���&(��)*&>���7������-\���!�"��)0 � "��&(����������������"67�"�? � :�?&(�E&�$t :��*67&(���"�7� O �� "��&(�E�L�b�o��J` "��*�!�b�������������"�S$'���"�!���� "&�k²ÐÄ���!���7�o�!y>�mJA\&�#>���gw!w"w3J+qè���b#>������`JoD�F(F4��vS@5���g$'��������)0���4 3���� ��!&C67���"�/)*&>�����o�?�*�!��)������� :�7����"�?��-*{g�� "�L��_EkmA.&H#>�?��w!w"w3J�qß���b#>������`J`D�F�F(F4vt�����a�?����"�7�M���8 "��*â7 ��L���e �â�@

é ê�þCýH�²Þ��4�'Ú�Ûaü=ÝC�%þHÚ�Ûôü=ÝfýVë5ÿUþHìÌ�=ÝCÜ��XæUü

����$'���7��$'&(�2�8���!�Q)����? "������#�����_���63ye ��!&( ���-4�f :��&��Q���! "�?��67�L���=���7���:�������7 d�+&(�!yM6b���j_��

O ���7�+���0�����\��&(���?�������������� :&��"��-��"���!�"� O �)0&C���7�>�o�N :��VR> :���!�����C���� ��C :�okm[C�`J4{�68  O &�#(Jq�ÐE���!_1&(�7J�D�F(F4u�vS@� .�*& O ��� O �?�7�T&�$1 "�:���?������-\)*�S :�&>��&(�?&(-(���7���?�z ��"�7�"���4 "����_4#%Á����"�����0Á.&��"����J�D�F(F���@�wd�< :������+&(�"yKJ4��_���63ye ��"&( ���-4�� "��&(�<���S d�t&��"y��?�� :�"�������7�<�"��63% :��� :��*�������:���+���7 d�+&(�"yW&(�� " ��� "���"�76�&(���2 :�!��67 � "��/_����� O �?&(�B&�$�g�"�7����6S :�?&(��&�$t$X�����? "���)0&(��-. "��t�7��-(4 �$X�����N :�������!6����!�"���% ��!� O ��&����"�N#(@f i�"�7���"�N :� O �N d#��������N#>�"�����"� O �������� "��� �J��)0&(��-<���?�� "��U�"�7���"&��"����67 "�����?�?#*� O �����L��_����.�� 8 "��U ��L���e �JC d�+&0���"���?)* �&(�2 3���4 8����"���)*�����"���"���\&�$5Òz ������MÁ�[a67&(�4 :���4 U�?�g :��B���?~e��&(�.�� . "����� � 1�7�\�SR> "�:��6S U&�$� "������c;-(���2 :�7��kX����-�@�DHv����"�% :��0)0&(�2 ,���"�7$'���5$'&������7 :�767 "����-� :��%6������"�*&�$+63�����-(�7�B�?�Q "������ � ��<�e��)�_����7@1Á�����67��JK_�&� :�&�$� :��7�"���o�����1_1���!�����767 "���a "&%����$'�7�8 :���)/��-(���? "�����7�&�$� :������?-(4 o~e�������N d#����7�"67�"�� C :&(�!�o "��� ���¿1��6S o :������� � ��<�e��)�_����7@�.�S d�t&(�!yg�?�� ��� "��6�&(���"���2 :�7�j&�$+Ò5 Ó�����jÁ\[g)*�����"���!��)0���4 :�U& O �����*��RC�7�`J` ����2 U�"�V;6��7������-a�&(�!����&��`J� :��7�"��_4#�J��7����_��?����-� ��"&>6��7�"�,��#>����)0��6��� :&a_1�0����6�&(�! 1&(�"�� :�7�`@=���&(�"�?-(�������`���� :�0�!�7 \-(�����7�:�� "���g$'�!&()í :���$'��������)0���4 3���=)0&C�����������" ����? ��?�e "&0 "�:���?������-����� O ���������� :�?&(�P�"�S :��@����,����������g���b#(����6�&����"�?�! :�.&�$5�<��RC���M�e��)B_1�7�\&�$��"��-�)*&(�?�������&>������k'�"���?��6S :����_4#/ "�"�L���`�����P�7�"�!&(�3vV@�Á.�7���"�?~>����J�l���)*��JC������[C�7_1&��"-�JKu�^(^(^����?�"6����"���&>���� ��!��������-* :�763����?~>������_����!���j&(�M&��! :�&(-(&(�������?�b���2 ��"~e�����"���7J9�o��?63M#C�?���?�g ����x;�"�?)*&(����&(���B)*&>�����?��@�A\���"�?��-j :��P "�:���?������-�J� :������7 d�+&(�"y��+���?-(4 :�0�����Ì_��L���"���0���!�

Page 10: Neural network-based software sensor: Data set design and

��� Ç ���2 :�7���!��63Ä :��� / :��j�!��) &�$� "��j�"~e�����!���Ä���!�"&(�!�Wkp[�[CÒ+v/�����"�?��-� ��"�7����6S :�?&(����0)*�?����)0���7����_4#� :��g_���63ye ��!&( ���-(�� :�?&(�i����-(&(�!�? "�)a@�Y.�������% :��7�"�M67&(�����N :��&�����Jz�N ��������67���!�:���2#� :&a�! :&� � :�"�������?��-�&(��6��/����& O �7�!�� ����B�?�����?6b�� "���`@= É67&()0)*&(���?#j���!���)*�S :�&>�/ "&������7�4 :�?$²#0& O �7�!�� o�?�t67�"&(�!�2; O ���?�����f :��&��`�( :��.�t�7��-(4 :�o������_������"�7�8_����!����&(� :��o :�"����������-��"��_��"�S ���!�\�� � ����?���< :&� :�� O �����?���� "��&(�<�!��_��"�S t "&,� O �������� "� :��. 1�7�!$'&(�x;)/����6��,���a "���!)*�.&�$z :���[�[�Ò@9�5#> ���6������N#(J� :��<[�[�Ò�$'&(�� :��� :�:�������?��-*�!�7 U����6��!�b���!����o�? "a :��B�e��)�_����.&�$5�? "���:�f :��&����������g�?� O �����.&�¿W :&��06�&(���! 3���e O ���������o����Q�0��&>6b���)*�?����)B��)É�?�.&(_C 3���?�����`@�wd�M���g& O �7�!�� \�"�N :���� "��&(�9J� :���[�[�ÒT$'&(� :�� O �����?���� :�?&(�����!�! ����67�"�����"�7�8_��� ��������?�?#<�?��6��!�b���!���7J>�o��7�"�����t :���[�[CÒ�$'&��5 "��. "�:���?������-��?�5����67�"�b���"����-�@ÐÄ����a :��B[�[�Ò�&�$� "�� O ���������� :�?&(�P�"��_��"�7 �����67�"�b���"���7J� "��,����-(&��"�? "�)É�?�.& O ���!�� " :�?��- :��0 :�"�������?��-����� :��@=wd�� :��?���+&(�!y�J= :��* :�"����������-� ��!&C67�������!�/�?�,�2 :&( � ����E�o����� "��[�[�Ò�&�$z :�� O ���?�����f :��&��a�!��_��"�S ��! :���! "�� :&��?��6��!�b���!���o����?�, :��%[�[�Ò�&�$z :��� "�:���?������-�"��_��"�7 .����2 :�?���9����6��!�b���!����-�@ �y��7#W�?�"�"���/�������"�7�"�"�7�����j :����� ��� ��������U :��0�?���? "�L���������!��-(�W&�$+ :��0&(�"�?-(�����������f 3��"�S b���o��?63��"�7 o&�$�_����� O �?&(�"�8&�$� "��U���?-(4 t$X�����? :�t�� O �� :&<_��U�"�?)������� :�7�KîUÁ.���!��J����"�&�$o�L���"-(�0���� :�g�"�S :��$'&(�� :�:�������?��-a�!��~e���?�"���B�L���!-(�*67&()0 ��� 3�f :��&������z :�?)*�*����&���-a�o�N : :��o�!���"���? :�?��-U����6��"�����"��?�%)*&>�����C6�&()0 ��?�SRC�? d#+ï�@ � �% "��&� "����5������`J(���!����-��U�")*����������Q��&(�>;d�"�7 ��"�7�"�7�e :�� :� O �%���� :���"�S �$'&��\ :�"�������?��-��?�b�����. :&� 1&>&(� O ���?�����f :��&��a�!���"���? :�7@����$'&(���?&H�o�?��-B ��"&>6��������"��������!���� :&0_����?���� :����������"�������7 d�+&(�!y��

Å 63�&>&(�!�� :�� O ���!�L�� "��&(�E�"�7 % "��� <���7�"67�"��_����< "��P6�&()B_������f :��&���&�$� :��Pð��!���?��67 "���$X�����? :�� :��f 0�� � ��b���������"�?��-M :��� ������4 <�"�?)������� :�?&(�E���"����-Q$X��67 :&��"�L���+���7�"�?-(�Ì������"������&()Ñ�"�7����6S :�?&(�`J

Å -(� O �7�Ì "���� O ���!�L�� "��&(���!�7 �J�_������?�� "����"�7�L�� "�������� :�W�!�7 0���"�?��-Q :����"�S /&�$\ ������4 �!��)������� :�?&(���7J

ïMñ Ã�¶ºÏ�´t± «�«bò ®+ó�­ ¢ Þ ©�«�«�« ¼LÃ�ÎG²®µÆ´)¶ºÃĸd°f¼%¸)Á ªVô Ïf¸d²®³L¼�Âx´)°^»�±Ò´d¾¾¸dÎ É µ�ÃļºÏf±¾½^Ã�° ô µÇÏf¸d²®³L¼²f¼ºÃ�°®¿,õÍ×%ÐM±�¹�Î�¸�½®±�µ�Å ª Ê « ´)°f½ ò ´)¶ºµÆ´)»�Ê

I

Page 11: Neural network-based software sensor: Data set design and

Š�! ����N 8 :������f 3�<�"�S .�"������&�)*�N#/�?�e "&< :�:�������?��-<�"��_��"�7 \����� O ���?������ "��&(�/�"��_��!�7 �J

Å "�:���?�Q "��0�������"���5���7 d�+&(�!y��= :��*���S d�t&��"yQ���� ��� :��6�&(���"���2 B&�$8�� � ������SR> "�:��6S �Òz �����*Á\[%67&(�4 :�7�e +)0�b���!���"�7)*�7�e "�+& O ������ ����! ��&(�!���7&(�`@(�����&(�!���7&(�%���z63�&(�!���0 :&_��%D�I<�&(���!��k²�o�? :��"��)* ����� :�?)*�U&�$tD��&(���:vSJ��o��?63a�?���&(��-0�7��&(��-�� "&*6��� � :���"� "��U��#>����)0��6�_����� O �?&(�&�$� :��U���?-(���2 :�7��@��e���7JK "��U���7���:�������7 d�+&(�"yP�?�� ��� "�o���"���

ö�÷<ø'ù!ú�ûNû?ûKö�÷<ø²ù�ü�ý�þ(ú8ÿ��oø'ù!ú\ûNû?û�ÿ���ø²ù�ü�ýbþ4ú

���/���7 d�+&(�"yE&(�� " ��� :�B6�&(���!���2 <&�$ :���ðh$X�����? :���o���63����"���!��?$² "�����?�� :�?)*�0_4# "��,� O �����7�e .���7�L�b#Ek'$'�!&()É :��,���?-(���2 :�7�.�?�����S :&% :����� � ������SR> :�"��67 3v�&�$ × �&(���"�7@�e���7JK "������7 d�+&(�!yP&(�� : ��� :�����!���

������ ù ¡ ø²ù�ü�Î(Î(ú\ûNû?û ������ ù Ï ø'ù�üÌÎ(Î(ú

�����e��)�_����o&�$���&>�����o�?�o��� Ç ���2 :���a_4#� :�!�L���9���������"�!&(�8$'&(�����63g���f 3�<�"�S b@

wd�� :��*���SR> � "��"�7���"�767 "��&(���7J� "��"�7�����?¿1���!���4 ��2 :�"�� :�7-(���7�����!�/���?�"6����"�"�7��$'&(���g�2#>�2; :�7)/�� "��6�_�&� ! :&()<;d�� ��� � ��"&(��63�$'&��8 :�� O ���"���� :�?&(���!�7 ������!��-(�9@

�`�mçEå�Û'Ýg�=Úmý�ÚEÜ�Ý®ý*��Ý>Üb�'æUü

 \�<�g���"�! <�� " "��)0 � bJ=$X�����N :�,�+���!�P���4 :�!&C����6��7������ "��P ��L���e B�"�?)����L�f :&(�����<�M67&()<;_������� :�?&(�h&�$U�����N :�����8�! "�� �� O ���"�L�f :��&���$'&��*����63�&�$� "��gð��� þW$'�7�����2 :&>63yh~e�������? d#�����!6��!�� � "&(�"�� ��!� O ��&(���"�?#g�����!6��!��_����`@�wd�W&(�"������ :&�� O &����W6�&()0 ��� :�� :�?&(�M&�$t���Q�SRC6��7�2;�"� O �8�e��)�_�����&�$K�"�?)����L�f :��&�����Jb "�� O ���"���� :�?&(���"�7 ����������"�?-(���7� O ���.$'�:��67 :�?&(�����4$X��6S :&(�!�L��������!��-(�a���8$'&(�?��&��o���

Å Ò5��63M&�$� :��,$X�����N �)/��-����? "������6b���� 3��y��Bð� O �������7�\���N¿9�7�"���4 �$'�"&()í "�����&()0�������

O ���?���0kX�!�7$'���!�"�7�� "&*����Db^(^��%vS@

F

Page 12: Neural network-based software sensor: Data set design and

Å ÐÄ��7�a)0&(�!�� :�����&(����$X�����? &>6�67���"�7J������1&�$� "����?�)/��-(���? "�����7�o���"�U :��U�:��)0��@

 \�N :�&(��-(< :��7�"�.���"�!��)* C :��&��������"�o�"�7�! "�"��6S :� O ��Je���L���"-(�8�e��)B_1�7�+&�$1ð����%ÎfÏ��� °Î����4þ�"�?)����L�f :��&��������7���% :&U_��o6�&()0 ��� "���`@(����)*��-(���? :��������&�$1 "��8$X�����N :�z�:����-(�_��7 d�+�����

� Î��É�����Eý��(þ��s�o�N :a�0�2 :�� a&�$5Î��P@�wÆ ��?����&� :�7�a :��� ��"��63g�%$'���?�N;p$X��67 "&(�"�����1�����"�?-(�)*�S :�&>��)/�b#���&� %_��� ��:��6S :��6����t�N$o :����e��)�_����%&�$�$X�����N :���?�<�L���!-(��&(��$'&(�%�M��������"�7�"&(�?�� :�?&(�/&�$=63�����-(�7����* "����?�t)*��-(���N :��������@ewd�P�!��63�6b���!����J�&(���\)*�b#0���"�U&( C :��)*���$X��67 "&(�"���������7�"��-����\���.���?�"67���"�!���j����k'ÐE�M�S ����m@?J�DbF(F(G4vV@KÒ���63M6b���!�B�?�.�!��)������� :�7�P$'&(��EDHufE�����:�� "��&(�ik' "����!�7$'&(�!��J��a�����"-(�%�!�7 ,������� O &(� O �7�����Q :������"�?)* ��?�%���� 3���"�S ����V;�"�?-(�KvS@�����������:�� "��&(�P�?��"��Õ06��?���4 o$'&(�8$X�����N :�t "&%_1�U67&()* ����7 "���N#/)*�����N$'���! "�������� "���"�7�"���������5Òz É������Á\[W���7���"�N d#Q)*�����"���"��)0���4 "�B�� � "��*�� � 1�7�,�VR> :�:��67 b@= ����S d�t&(�!y�o�? "EIP��&>���7��#>�?���������j :��<_����2 ��"���!���? "�������"�?��-� :�� O ���?�����f :��&��g �����"��@=A.�7 :�767 "��&(�&�$� :��U��&��")*�����?�����P����)*�����"���"�������7���"�N d# O ���"���� :�?&(���8���"�U�"�&H�o�9J��?�� :�� O ���?������ "��&(��"��_��"�7 �J�$'&(�8 :���)0&(���2 :���!��6�&(�4 "���4 <kX����-�@�u��4vVJ� :��,67�����?����&��"�����7���"�N d#Wkm����-�@Kuf_KvSJ� "�����:��_1&bR>#>�L���P���7���"�N d#QkX����-�@C�(�4v+�����P :���Á�[��������"�? d#Qkm���?-�@���_KvS@C���U� O �������4 ���������#�������S :�767 :�?&(�Ì��$² :�7�� :��P�2 :�7 h63�����-(���%�?�������P :&M "��P :�?)*�*�����7�����Ì$'&(�B :�"�����! 1&(�2 &�$z :��B$'���7�Q$'�!&()� :��, :&( j&�$z "������?-(���2 :�7�\ :&/ "����VRC "�:��6S :�?&(�j�"67�"���7�`@���&(�� :��7�"� ×$X�����N :��Je�f$² :���z�!)/������ "�:�����!���7�e +���!�"&(�!��J( "��.�2 3�� "��6o���!�"&(�5�?�z�")*�����������0 "����������"���K���7 2;�t&��"yj_����� O �7���7Õ067�����4 "�?#(@=l=���!-(�0 ��"�7����6S :��&��W�7�"�!&(�"���t�7�"�0&(_��!��� O ����$'&(�����S :�767 :�?&(�&�$+63�����-(�7�����j��?-(Q�"�b��67 :� O �? d#a����-������`J���&��à�"����67 "� O �? d#g���?-(�����9J1�S¿9�767 :� O �0���?y������������-4������67 "&(-(����6�&()*�����`@������!�M�"�7�"���N :�*����)0&(���2 :�:�f :�� :��� *�"&�)*� O ���"���� :�?&(���<���Ì$'���7�C;�! "&C63yÄk')*&����! "���"�*6�&(�4 "���4 bJ56��7���?����&(�!�/���7���"�N d#������Ì���?�"&�J� :&Q�j6��7�! :�������VRC "���4 bJ� "�����:��_1&bR>#>�L���j���7���"�N d#Q�����M "��%Á�[M���7���"�N d#�vU)*�b#g_��<���C$'���"�!���j���!����-��P���7���:�������7 2;�t&��"yB�o�N :< :��o�!�����767 "���0���� ��C :�.kmÒz Ä�����*Á�[<�� 5�VR> :�:��67 :�?&(�%�"67�"���7�KvS@e���7�"���"�7�"���N :��o���?��_1�o���!���0 :&��"������6��o :��o�!������&�$� :��o���f 3���"�7 +���< "��o���SR> � d�t&,���� 3�U�!�7 +�����!��-(���7@���7�! "����-< :��U�������"���`���S d�t&��"yP���P�!��-(�?&(���8&��� :�!�����\ "������� :���"�7 ,k²�o�? "�����6�&(�!�"�7�L�� "���

O ���"���� :�?&(���5$'&(�t :��U)/��-����? "�����\&�$�����63�&�$= :��U�7��-(4 8$X�����? "�3v��!�&��o�o 1&>&(�8���S :�767 :�?&(�

D�^

Page 13: Neural network-based software sensor: Data set design and

��_��?���? d#�$'&(��������I\$X�����? "������6�����������-. :�� × $X�����N :�� "��� z�+���!�� ��"� O �?&(���"�N#��!��6�&����! "�"��6S :���6�&(�!�"�767 :�N#(@�A\�7 "��67 "��&(��&�$ O ���!�L�� "��&(�������P)0&(�?�! :���"�\67&(�4 :�7�e �������6����?�����?&(�"�.�������"�? d#/_4# :������! "�?��67�L�������7���:�������S d�t&(�!ya&��� :�!������ :��B "�:���?������-*�!��-(�?&(�M���!���"�&H�o�j�?�M���?-�@ × ����������?-�@ × _9J��"�7�" ���67 "� O ���?#�@������!�,�!���!���? "�.���"� O �7�!#P �&>&(�o�����P :��U�������"�������S d�t&(�!y���5��&� +��_���� :&����2 :��)*�� "�6�&(�!�"��6S :�N#< :��$X�����N 5)/��-(���? "�����7�+������&(���� ��"� O �?&(���!�?#(@e���?��������7�"�?�����7�. :��B���"���o_���63ya&�$5 1&>&(�o�SR> :�"�� �&(�L�� "��&(��6b�� ���_��?���? "���7�&�$� :����������:�������7 2;�t&��"yK@9���< �&>&(�.�!���!���? "��6b���j_����f " :�!��_��C :���a :&/ "���6����"�"�7�4 U :�:�������?��-*�!��_��!�7 U :��� 6�& O �7�"�o :������N¿9�7�"�7�e �&( ����"�� :�?��-<6�&������? "��&(��� O ���2#��" ����"�"�7�?#�@

� �Ý>�����(Ý>���=Úmý�ÚEÜ�Ý®ý*��Ý>Üb�'æUü

A\���! ��? "�/�!�����767 "����-g�a6�&(���"�!�*�!���"&����� "��&(�W&�$ O ���!�L�� "��&(���U�?�W "��*$X�����? O ���"����_��?���*kpu��63�����-����3v����� :��, ��"� O �?&(���.�"��6S :�?&(�`JK :��,�L���!-(������)0�����!��&(��&�$� "��B�?�� ��� .�" ���6���k'��#4;����)0��60�����!6��!�� � "��&(��&�$�Ig$X�����? "�3v�6������!���� :��/���� 3�a�"�7 < "&M_��P�L���!-(��@�{a&(�!��& O �7��Jz�N ��������&� �6��� � :���"�,�����` �&(�!�"��_����U�!#>�2 :��)Ö_����� O ��&(�!�o�"����6���J���)0&(��-0���?�` �&(�"�!��_��?� O ���!�L�f; :�?&(����JC&(���N#��! "�� O ���"���� :�?&(�����t�7�"�,���"�!��)*�7������ :���$X�����? 8�"6��7�����!��&�@�wd�P "�����!��67 "��&(�9J�W���7� O ���"���� :�?&(���"�S ��?�067&(���2 :�"��67 :�7�`@�wd�h :��g���S�������!��-(�9J+�j�����7�/�!���"&����� "��&(��&�$D!� �2 :�7 Ì63�����-(�7�0�?����)0 ��?&H#����`@�r8���"�7�h&��Ì�!���!���? "�<&�$o :��P ��!� O ��&����<�"�767 :�?&(�`J�&������ " "���4 :�?&(�0�����"���2 :�!��67 "���/ "&� "��"�7�\&�$9 :��o$'&(���5$X�����N :�z :��f t67&(�����0_��\���S :��6S :�7��_4#0 "��Òz á������Á�[�)*�����"���"��)0���4 "�.�f :����� � �����VR> :�:��67 b@����� "��"�7�U$X�����? "��"�7����6S :�7�g���!�)*&����! "���"��6�&��e "���4 bJC6��7��������&(�!�\�����PÁ�[*�������!�? :�?����kX�p@ ��@NJ4 :��\&(������ :��f 8-4� O �. :��.)*&(�2 ��"&�)*�?�"����-*�!���"���? :�.���� :��, ��"� O �?&(���.�"��)B���L�� "��&(���3vS@������.�"������67 "��&(�M&�$� :��,�e��)�_����&�$�$X�����N :������)0�� "&��"�7����67�8 :��8���� 3�\�!�7 5�!�����+��� O &�� O �7�� :&�#>���7���,�"�b���"&(����_����867&()0 ��� 3�H; :�?&(�0 "��)0���7@4wd�/&(�!�����z :&B� O &(�?�*67&()* ��� 3�� "��&(������_����!�����/�����"�?��-� :����������:���K���S d�t&(�!y :�"�������?��-�J> :�� O ���"���� :�?&(���!�7 �������7�"�?-(�����a���$'&(�?��&��o���

Å ����63�$X�����? )*��-(���? :�������6����� :��y������N¿9�7�"�7�e O ���?�����o��_�&(�� "����?���&()0������� O ��������@

D(D

Page 14: Neural network-based software sensor: Data set design and

Š�o��7�,)0&(�!�� :����,&(���z&�$C "���$X�����N :��&>6�67����J����e#�6�&()�_������� "��&(�\&�$C "����?��)/��-(���? "�����7����!�������?&��t�7�`@

�e����JH�b��63B)*��-(���N :������6b���� 3��y������4# O �������z_��7 d�+���7��F × �������%D�^(G��Ä�o�? "B��2 :�� �&�$D!��kX�m@È��@?JHð��" àý�#4vV@�ÐÄ�? :B�.$'���?�($X��67 "&(�"�����4�����!��-(�9Jf "��������������� "&. "��t67&()* ��� 3�� "��&(��&�$ð Ï��� ZÎCý ��$ �"��)B���L�� "��&(���� :&B_������?�0 "��\���f 3�,�!�7 �@�����&C���7�+�+���!�����"�7�P���0 :��.�����������L�b#(�7��&�$z "������������"�������S d�t&��"yK@��������!�<&�$5 :��?�\���7���:�������S d�t&(�!yM�"�&H�o�U�7�������6���� 1�7�!$'&(�!)/����6��,���a "��B "�:���?�����M�!��-(�?&(�`@K���� ����2$'&(�")*����67�B&(�C :�"�?���B���� 3�/�!�7 �J9�p@ ��@NJ����)*&��"���"�b�������2 :�?6a6����"�7��Jt�?�/��&��Ö���?�"6����"�"�7�`@8wd�i "��g���!�! /�"���`J� :�� O ���"�L�f :��&��Ì�!�7 P�?����7�������Ì�o�? :� "��P�:��)0�P_�&(�������0���%�?�� :��P :�"����������-�J�����)0���N#&% F × ��J8Db^(G��('pJ�_��� :������?�"6��!�7 "�\�! "�� ��!���7�.�?�+��&���63�����-(�7�/ :&B^�@ ^(u��ß�����2 :�����/&�$1 :���D!�ß63�&��"���P�?�0 "�� :�"�������?��-��"�7 �@( .$² "�����"������ :� O �7�?#��")*�����4 "�:�����!���7�e ����"�!&(�"�7J��N ��?���"�7���akX��@È-�@(���?-�@���$'&(�� "��Á�[<�������"�? d#�v� :��f z :������7 d�+&(�!y<���5��_��?� :&U :�"��63y<�"��63*�! "�� /63�����-(�7��@e���o :�:�����"�?���4 ���!�"&(�!�����!�B&(_ O ��&(���"�?#��2 :�?���� ��!���"�7�4 U�����B "&* "�����_��"�� � \63�����-������f \ :��, :&� g&�$� "������-����! "����_��� � :����! :�� :�?6+�7�"�"&��"�����"��~e���? "�t�")*���?�p@� .�����?�"67���"�!���< ��!� O ��&(���"�?#�J� :��+��������#���,����� O &(�?����_��?�*�!����67���? � 3��y����,�����? "�* "��)0�%$'&��, :��*$'���7�� :&M�!�b��63� "��/�VR> :�:��67 :�?&(��"67�"���7�`@�wd�* :��.�"��67&(�����!���`Je :��.�! "�� O ���!�L�� "��&(���z�?�* "��\�?�e "��� O ���)% F × ��JKD�^(G��*'K�o�N :�*���?�"67�"�7 "�B�2 :�� g&�$8D!�í���"�B�VR> :���������M "&/���?�=I*�?���? "�L���9$X�����? "�������"67�"�?_1�7�M ��"� O ��&(���!�?#�@���0�"���!���? "�����Q :��% ��!� O ��&(�����!��6S :��&��E�!�&��t�7�� :��f × &�$� :��7�"�/IP$X�����? "���+���!�*��&� ���7 "��6S 3��_��?��@5Á�&H�+� O ���7Jt���?�t&�$� :����"��IM$X�����N :�<�2 :���?�t�� O �a���h�?)* ���67 <&(�� "���&� :��7��������:�������7 d�+&(�!y��"�7�" �&(���!����kX��@È-�@����?-�@�G�$'&(�� :��/Á�[E�������!�? d#�v,�"�7�"���N :�?��-g�?���! :�� :�?6���!�"&(�!�\�����!����-* ��"�7����6S :�?&(�a_4#� :��,�������:�������7 d�+&(�!y�@1wÆ ��?�\���?�"&0&�$z�?�e "���!���! . :&*�! :����# :����"�7���"�N :� O �N d#�&�$. :������S d�t&��"y�&(�� " ��� :�% :&j "��� d#> ��?6b���)*�����? ������� :�7� O ���"�L��_����7�kp{��5�:v+�"�?��6��� :��\�������"�������7 d�+&(�"y0�o���?��_1�.���"�7���?�* "��\67&(�4 :�"&��1�2 :�:�f :��-�#*�o��7�"�\ "��{��5�,��¿9�767 � :��/Òz s�����EÁ�[Q)*�����"���!��)0���4 ����"�7���?�W "��%�������"���5���7 d�+&(�!y�@=���!����"��63�6��������?���� :��{��5����!�\67&(���"�?�����!���Wk'�"��������-�@KD\$'&(�5 :������+�"�7�" ���67 "� O �U��&>6b�� "��&(�0&(� :��� ������4 VvV�

DHu

Page 15: Neural network-based software sensor: Data set design and

Š63��? P�&��o�:�� "���?�P :������?-(���2 :���7J

Š�?��~e��&(�t�&H�o�"�� :���� o�� � 1�7�o�SR> :�"��67 �J

Š67&C&(y0 :�7)* ����"�� :���!��@

[C��)B���L�� "��&(���z�"�&��� :��� t "��.�������"���1���7 d�+&(�"y0�"�7�" �&(���"�7�o���"�.��¿1��6S :���/_e#0 :����"��{��63�����-�����@= .�,���E�VR���)* ��?��J�����-�@`�P���� ��?67 :�U "��%����$'�7�"�"�7��Á\[M�������!�? d#j�o��7�����! "�� ����67�"�����"���?�/ :����� � ����8�VR> :�:��67 Ô�&��o�:�f :������8_1�7�������4 "�"&>����6��7�P������2 :�7 O ���"�L�f :��&��$'�"&()áD�^(^��Ä :&�D�^(�����o�? "B��"�?)����N 3�����7&(�����2 :�� O ���"���� :�?&(�U����Á\[�67&(��6��7�4 :�:�f :��&��`@����c;�����?�?#(Jf :������7�"��-��0&�$9 :�� O ���!�L�� "��&(�B�"�7 �$'&(�� "����5�"�76�&(���/���7���:�������7 d�+&(�"y%�"�&H�o�5 :��� �g�"�CÕ*67���7�e "�?#W���?�"6��!�7 "�����7� O ���"���� :�?&(�Q�"�7 �6b�����?�b���E :&g-�&C&>���?�e "���! 1&(���� :�?&(�Q�"�7�"���N :�$'&(�U���4 :�"���������Q�"�N :���� "��&(����@`Á�&��t� O ���7J� :��*{��5��)����2 ������!&P_1�� :��y��7���?�e "&���6�67&(���4 ���� :�� O ���!�L�� "��&(���!�7 bJ1�����6���J1 ��"&>����67����-��*�L���"-(�7�� "�:���?������-0�"��_��"�S b@`���?�.�o�?����������� :&B "��U���VRC t :�:�������?��-B�!��_��"�S o�����!��-(��$'&��8�����S�����7���:���9���S d�t&(�!y* "��� 8�o�?���K_1�\)*&(�!��"&(_����! o�o�? "��"���! 1�767 � :&*{�� O ���"���� :�?&(���7@

+ �ÿ-,���Ü3ý/�=Úmý�ÚEÜ�Ý®ý/��Ý>Üb�'æUü

���B�����"�?-(�M&�$z�0 :����"������ :�*�!�7 U�?�.��&��Â���7�"67�"��_����a$'&(�.���7 :�767 "��&(�a&�$� :��B)0&(���2 :���!�6�&(�4 "���4 bJ`67���?�����?&(�"��J1���:��_�&bRC#>�����j�����QÁ\[g�������"�? d# O ���"���� :�?&(���7@1��&(�.�b��63j&�$z :��7�"� ×$X�����N :��J� :��P�"��)0�� ��"&>6��7�����!�P�������!���h���������B�����!6��"�?_1�7������!��@�  O ���!�L�� "��&(�E�"�7 %�?�6�&(���! :�!��67 "���P�?��6��?��������-� "��\�!���?� O ���4 +$X�����? +�����* :��.��{��5�+���4 :�!&C����6��7�� ��"� O ��&(���!�?#�@wd�h&��"���7�% "&Q�"������6��� :��P "��)0�P�����7�����Ì$'&(�� :���6�����67���L�� "��&(��&�$. "������� 3�j�!�7 bJ� "��)/��-(���? "�����8&�$9����63*&�$1 "��ð.�/ 0�� ����:��)*�S :���!�z���5���?��&��+���� :&U :��y��oð��" � ���?¿1���!���4

O �������7�\�"�� :��7�. "�����D��*�����?�a :��B ��!� O ��&(����6b���!��@1�����!�7$'&(�!��J1�o�N :g�*$'������$X��6S :&(�!�L��������!��-(�9J�ð Ï �� 21�3�1�ý0���N¿9�7�"���4 B�"��)B���L�� "��&(����J1�o����"�*63�����-������?�W "�� O ���!�L�� "��&(�Q�!�7 ���"���! "���?����)0 ����7)*�7�e "���a�����! :�7 g$'����6S :�?&(�`J��� O �, :&/_��� 1�7�!$'&(�!)*�7�`@K���B�e��)�_�����&�$�"�?)����L�f :��&����� :&��!���<���� :��7�"�7$'&��"��. "��)0�������-(����� "����� ��"� O �?&(���"�N#(J������67�����67�"�����"�?��-

D��

Page 16: Neural network-based software sensor: Data set design and

:��B6�&()0 ��� :�� :�?&(������_����!�����`@ � $z "����!�<�"�?)����L�f :��&�����J1u�^(^�^/�"�������t�7�"�<63�&(�!���Q�:���C;��&()0�?#� :&U67�"�b�f :� :��8 "�:���?������-��"��_��"�7 �@�D(Do��&>�������+���!�����"���0���� "��o�������:�������7 d�+&(�"yK@ \�8�VRC 1�767 :�7�`J� :����������:���1���7 d�+&(�"y* 1�7�!$'&(�!)*�+�t�7���������"�?��-�-(�7�����"�����?�b�� "��&(�9@>�����SRe; :�7���"�?&(�Ì "&E�!��-(�?&(���%&(�� "�"�?���P :������� :�W�!�7 bJz�o��7�"�� :��g{��¾63�����-����*���"�����? "���!��� :��!&(��-(E�����"�2 �&(�"���7�U :�:�����!$'�7��$'����67 "��&(�hkm����-�@9I4v\�:�� "����U "����W���2 :�7 E63�����-(�0������/ "�� O ���"���� :�?&(�/�!�7 �J����������t "&< ��"&�)*�?�"����-B�"�7�"���N :�7@K[C��)0�������z&(_��!��� O �f :��&�������!��)/�����$'&(�����7 "��6S :��&���&�$ O ���"�L�f :��&��������Q :��*)0&(���2 :���!�<6�&(�4 "���4 �kX����-�@`F4vS@����:�����"���7�4 B�7�"�"&��"��SRC���2 �_��C � :����������= :�"��63ye����-/&�$z :�� O ���"���� :�?&(�a�?�.�S¿9�767 "� O ��@ � ���B6����M�!���B "��� \ "����� O ���� :�?&(�<$'�"&()Ó�2 :������#%�! :�� :�.��$² "����I�����#>�����% :��o67&C&(y� "��)0 1�7�:�� "���"�,kX����-�@�I4v���&>�����&� ���¿1��6S ,�� � ��!��6�����_��N#a "��%�������"���z���S d�t&(�!yj�"�7�" �&(���"�gkm����-�@9F4vS@` ��!��)����L�� "��&(�a�������&� "����0�"�7-(��&��i&(�� "�"�?���� "������� 3�W�"�S P���?��&��o� O ���!�?��6��� :�?&(�i&�$��"&�_����! "�����!�P&�$\ "���������:���5���S d�t&(�!yQ ��"�7����6S :��&�����@� � ����"�?&C����6�$X�����N U$'&(��Á�[j�������4 "�"&>����6��7�������� ����?�"� :�"������km���?-�@eD�^4vS@fwd�� :��t)0�b���4 :�?)*��JH�b��63%&�$� "��8�!� O �7�*&� :��7��$X�����N :�����"�+�"��~e���7�4 :�L�����?#���4 :�!&C����6��7�����+�� ������!���4 :��o���!�! t$X�����? 5&�$1 :��?�+�!��~e���7��6����?�z :���63�����-��\���0)0&(���2 :���!�6�&(�4 "���4 �km����-�@5D(D��(v,�����9J�$'&(�?��&��o����-� "���&(�!�����,&�$ :������?�! ,-(� O �����?�E :��/$X�����N B�!�7 ���7�����? "��&(�Ì�"�767 :�?&(�`J5�? 0�7�����/�o�N :� :��a63�����-(�a���hÒz ¾���7���"�N d#�km���?-�@D(Db_KvV@5 .$² :�7� :�"�����"�?���4 ��7�"�!&(�"�7J9�? .���.�"�7���j :��f \ :��B���7���:�������7 d�+&(�!yg�"� Ç ��6S :�\ "����!�<�����2 :���!_�����67���km���?-�@8D�^(vB�SRC6��7 � /$'&(�� "���)*&(�?�! "���"�P67&(�4 :���4 Mk' "��P���"�2 *$X�����? Vv,�����h "���6��7��������&(�!��������"�? d#Ek² :���$'&(���2 :�$X�����N VvS������ :��7�"���.6b���!���7J9�%�! :�� :�?6��7�"�!&(�o�SRC���2 :�.��$² :�7�o "��,�������c; :�?&(������$X�����N t&>6�67���"�7@�[C�?��6��. :��7�"��u�$X�����? :��)*��#0_������C$'���"�!�������"����-<�B�"�?)*�?�L���z�������"������7 d�+&(�!y�J� :��+&(�� : ��� z&�$� "��t d�+&U�"�7�L�� "���B�������"�������S d�t&��"ye�z6b���B_1�867&()�_��?������ :&\ "����67 "�������������:�������7 d�+&(�!y>�B&(�� : ��� B "&g6�&��"�"�767 B�"��63��7�"�"&��"��@ � :��7�!�o�?�"��J���$² "���� :�:���C;�"�?���4 :�������� :&% :������4 :�!&C����67 "��&(��&�$��b��63g$X�����? �J� :����SRC ���6S :��� O �����������$'&(�����a�o�N :-(&>&C����676����"��67#�@

D ×

Page 17: Neural network-based software sensor: Data set design and

4 ä�ÿUü��4ÛX��Üb�jÿUü�Ü

 \�Z�� � ��!&4��63�$'&(�� :��Q� O �������� "��&(�Ä&�$� :��W)*��-(���? :�����j���� :�� O ���!�L�� "��&(���/&�$, "��$'���7���! "&C63yW ��"&� 1�7�! :�?���,������ ����? �����-����! "��������,_1�7���� ��!���"�7�4 :���9@zr8���!����&(�������!�! ��"�?��6��? ����7�)*&>���7�pJ��%���7���:�������7 d�+&(�"y��� � ��"&4��63������_������a���"�7�a "&0_������?�a���a�?��$'���x;����67��&�$��!&()0�.&�$9 :��.����)0�b���!���"�7� O ���"���� :�?&(���z$'�"&()Ó "��Uu�)*�����"���"��)0���4 "�8� O ��������_������ � :����� � ������SR> :�"��67 t���% :������?-(���2 :���7@e \�t�!������ :� O ���N#B$'�S�Ä ��L���4 �)0�b���!���"�7)*�7�e "�8���!�� O �����L��_����$'&(�t "������76��7�"�:���!#� "�:���?������-,�"�7~>������67��J� :��������!��-(�P&�$� "������f 3�B�!�7 o_����!���&(�P :��� ������4 o�"�?)����L�f :&(�8����o_1�7���������!6����!�"���9@���P)*�����E6�&(�4 :�!��_��C :��&������� "����B ��� ������?�<�M�����!6��!�� � "��&(��&�$� "����!�����767 "��&(��&�$ "������ :���"�7 �@K�U� O �7�/ :��U�L���!-(� O &(����)0���t&�$=���� :������67���"�"���!#/$'&(�t :��������!��-(�P&�$� "������7�C;�:�������S d�t&(�!ya "&P���7 "��67 \$'�������! :&>63y O ���!�L�� "��&(����J��/�!#>�2 :��)*�� "��6B_�&� ! :&()<;d�� g�� � ��!&4��63�8�������"���9@��e���7J=� O ���2#Q�"�?)* ��?������ :�P�"�7 U�t���������N :�������N#P�����!��-(�����`@�Ò O ���E�o�N :�&��� :��0{��5�,�f U :��?�U�! 3��-(��J`�N ��t����6��������\$'�!&()¾ "����U���7�"�?-(�j :��� ��N ��t������&� U �&(�"�!��_��?� :&����7 :�767 o63�����-(����?� × &(�C 8&�$� "��UIB ��!&( �&(�"�7��$X�����? "��@> \�?�"&�J>�? t_1�76b��)0�\67���b���+ :��� u���63�����-(�7�����j���� ��� :�\���\ "&C&�67&4���!�"�%�����j "��� � "������S d�t&(�!yM��&>���U��&� ��t&��"ya�+���?��o�? "/�")*���?�����563�����-(���t���/�?�� ��� "��@>wd�/ :��\���VRC t�����!��-(�9J> "��\)*��-(���N :��������&�$�63�����-(����t�7�"���!������6����M "&gD!��J1�����g "��B�!���!���? "�\������-(���!�<�%�"� O �b���� :��,��)0 ��"& O ��)0���4 b@�������SR> �?� O ���9&�$=�"&( �����! "��6��� :�?&(�*�?� O &(� O ���/�! :����#>����-� "��\�?)* ���67 +&�$�{��5������/ :��?�+�t����������!���!�"���j�?�a "��B�!&(_����2 ����� :�*�!�7 ������"�?-(�`@K ß�!������ :� O ���N#P�")*���?������ 3�0�"�S �����._1�7���_����?�? z :&,� O &(�?�/�e��)0���!��6b���� ��"&�_����7)*�5�����!����-� :��� "�:���?������-U �����"�.&�$9 "����������"���K���7 2;�t&��"yK@5Y.��$'&��! :������ :�7�?#�Jz�j�")*���������� :�Q�!�7 0���?����&� %6�& O ���0� O �7�!#� ��!&C67���!�0_����� O �?&(�_����!����&(�� :���$X�����? B�"�N :���� "��&(����@� \)0&(��-g "������C$'�"��~e���7�4 %)*&(�?�! "���"�*)*�����"���!��)0���4 ������ :��,������)0�b���"���!����$'�������! :&>63yP ��!&( 1�7�! "�����7J�&(���U)*�b#P���2 :��)*�� "�\ :���)*��-(���N :�����&�$� :���)*&����! "���"��6�&��e "���4 bJC :���67���?�����?&(�"���������"�? d#/�����������"&� :&<�,6����2 3���?���SR> "���4 bJ� "�����:��_1&bR>#>�L�������7���"�N d#������� :���Á\[����7���"�N d#(@

DH�

Page 18: Neural network-based software sensor: Data set design and

���� :���!�*��� O �7��&( �)*�7�e "�,�o�?���z�������"�7�"���?)* ��!& O ��)0���4 �&�$+ :��*�"&(_����! :�����"�,_4#W$'�7�����?��- :��B6����!�"���4 ��!���" �&(���!�������g6b���!6b�����7�Q�������"�������7 d�+&(�"ye�U :&P67&(�"�!��67 \ :����7�"�!&(�"�7@`���6����!�"�7�e ��� � ��"&(��63j�"�&������j_��B� O �������� "���M�o�N :M�!�b���?���! "��6�63�����-����U���g)*&(�?�! "���"�B�����$'���7���! "&C63y� ��"&( ����2 :���7�<�������?���j6�&(�4 :�!&(�t�2 :�!��67 "���"�P�o�? "����� :�M&(_� 3�������7��$'�"&()������67 "�����+)*�?���p@�wd��&��"���7�B :&j���76��!�b���!�� :��P�!�����/&�$o :��/ "�:���?������-g�"��_��"�S bJz&(���/�"�&(������SRC ��?&(�"�0����)0�����"��&��W�!������67 :�?&(�W)*�S :�&>����_1�S$'&(�"�< :�"����������-� �����"�0�"��63����B|�}t s&(��������� ��������7�4 B67&()* �&(���7�4 ��������N#C�!���%k'w2}t UvV@�wd�TkXl=�mJ`qÑÐ�����-�J=u�^(^4u�vSJ`�f$² :���U�!������6S; :�?&(�B :��"&(��-��w2}t BJ(�!��-(�������=$'�b�� "���"�?��-\�C#C����)*�?6t_����� O ��&����t�7�"��!��6�&����! "�"��6S :���<�o�N :-(&>&C����6�67���:��6S#(@��K�C :���!�*�+&(�"yj�o���?���������!���"�, :��*���"��&�$8 :��?�B)0&C�����N;Æ_����!�����!�����!&(� :&P�� ����� "�� :��<67&(�"�!���! 1&(��������-�)0&C������ ����:��)*�S :���!�U���"�7�E�?�M :��<)0&>������ ��"�7����6S :� O �6�&(�4 "�"&(���2 :�:�f :��-�#P����&(�!�����8 "&*�?)* ��!& O �U6��?&(�"�7�C;d�?&C&� � 1�7�!$'&(�!)/����6���@

5 ê0�fì=üJÿ>ë/Û'Ý>��æ�ç�Ý�üMý�Ü

���j���C :�&(�!�P��63ye��&��o���7��-(�g$'����������-�$'�"&() "��MA\�7 ����2 :)0���4 � $�Òz�����!-�#Êkm���"���4 A�Ò�;x��}8^4�H;d^(^�wxA�;:D��(I(I(u(vt�����PÐE���2 O ��6�&�J�wd��6�@

�Ý76ÆÝfþHÝDü��(Ý>Ü

8 ª:9 ¯Ò½f´)µoÞ}ÐôÊ�Þ § ´)¹d´)µoÞ § Ê�Þ ¦�; °®Î�±:ó Þ ò Ê=<"Ê�Þ�·�´)¹ ¸d³ºÀ Þ�>@Ê�Þ�?¡ÐM¼�´d¸dÃoÞ ¢ ÊA@zÊ�¯ ªV¨�¨ ¶ ´ Ê ò ¸�½®±�µ�Ã�°®¿°�²fÂ�µÄ±x´)³Y³L±x´dÂ�¶L¸d³�¾¸d³L±Ç½}À�°�´)Î"Ãľ¼�·ÒÃ�¶ºÏ5³L±¾Â�²®³º³L±�°È¶Y°f±�²®³�´)µ�°f±�¶j·�¸d³º¹�¼xÊ � y:B�~º�x�L�C�S{CB�������� ÞªV³ ¯ © Ì'µ ´ Þ ©�¬�© Ì © ± ª Ê

8 ôD9 § ³ºÃľ±�°f¸®Þ(EfÊ ·YÞ×�µÖÌ ò ¸d²®°�´¾À�³ºÃoÞ�®@Ê�ÞF? ò ²®¹�Ïf¸ É ´d½}Ï�ÀÈ´¾À Þ ¦ Ê*¯ ô�«�«�ôH´ Ê ¦ ±�µÄ±¾Â�¶ºÃ�°®¿ ´)°´)³º¶ºÃÖÑ�Â�ÃÆ´)µY°f±�²®³�´)µY°f±�¶j·�¸d³º¹�Á]¸d³^±�ØÂ�Ãı�°È¶"Î�¸�½®±�µ�Ã�°®¿*´)°f½ ´d¾Â�²®³�´)¶L±�¼ºÃ�Î@²®µÆ´)¶ºÃĸd° ¸)Á�¶ºÏf±Î"Ã�µ�µ�Ã�°®¿ É ³L¸�¾±¾¼L¼xÊ�G ���jy�~��D|C���]�d�D|d��H���B�~��m|d�f���JI�| ���È���my�KD�x�d� �Y|C�DÜLIl|d�MB��¾| �¾�NB�~ºy Þbµ ô ¯ ¬H´ Þ¬�¬�© Ì ¬ ¶7µfÊ

D�G

Page 19: Neural network-based software sensor: Data set design and

8 ©D9 ¢ ´)³ºµÄ¼�¸d°�ÞO>@Ê\¯ ªV¨�¨�ôH´ Ê wzy������d� |d�DÜÕ��{������^�QPx|C���]�d� �d� �d~]� |d�f�]�Ó���d�����®y������ Ê�×�µÄ¼L±�Å�Ãı�³xÞ¯�Î�¼º¶L±�³L½f´)Î7Ê

8 µ 9 ¤ô´d¼ºÏ�Þ ¦ Ê�ÞR?TS%±�°®¹C´)¶�´d¼º²®»®³�´)δ)°®ÃÆ´)°�Þ(SzÊ*¯ ô�«�«�«H´ Ê ¢ Ï�´)µ�µÄ±�°®¿ ±¾¼ÙÃ�° ¶ºÏf±ÚÃ�°f½}²f¼L¶º³ºÃÆ´)µ´ É®É µ�ÃÄÂx´)¶ºÃĸd°f¼ ¸)ÁÁo´)²®µ�¶$½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼º¶ºÃÄÂ_¼ºÀ}¼º¶L±�Î�¼xÊ ���d��{UB}�jy�~���V �M�}y��^�]�L|d�G�����Èy�y�~������ Þô µ>¯'¶ ´ Þ�¶b± ³ Ìp¶ ¨(ª Ê

8 ³D9 ¤ ¸3À�µÄ±5õ2õxõ�Þ�·YÊ=EfÊ�Þ�?W<�´¾À�Ã�Ï�´)°�Þf·YÊ�¯ ªV¨�¨�¨H´ ÊX>S±x´dÂ�¶ºÃĸd° É ³L¸)ÑfµÄ±S¾¸d°�¶º³L¸dµm¸)Áe¶ºÏf±a¾¸d°�¶ºÃ�°È²f¸d²f¼É ²®µ É ½}Ã�¿ ±¾¼L¶L±�³xÊ �M�}y��^�]�L|d�D�����d����yLy�~������ ¥ ���]y��D��y Þ ³ µfÞ ô�¬ ¶ ¨ Ì ô�¬ ±�±}Ê

8 ¬D9&Y ´)³LÂ�ÃÆ´}Þa×aÊ ¯zÊ�ÞZ?�·®³�´)°®¹�Þ�­ Ê ò Ê\¯ ªV¨�¨ ¶ ´ Ê�¤ ±�¶L±�³ºÎ"Ã�°®Ãļº¶ºÃÄÂ�°f¸d°®µ�Ã�°f±x´)³8¸d»f¼L±�³ºÅ ±�³�Ìo»�´d¼L±¾½´ É®É ³L¸ ´dÂ�Ïf±¾¼�¶L¸ Á]´)²®µ�¶�½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼ºÃļV£�´ô¼º²®³ºÅ ±�À Ê ���C����~��C�}�����C���my�y�~������"[�~º| �¾���]��y Þ ³ ¯ ³H´ Þ ¬�¬�© ̬ ¶ « Ê

8 ¶ 9 ®Ç±�°®³ºÃÄÔ�²f±CÞ�®@Ê ò Ê�Þ�\eÃ�δ}Þ ×aÊ=\%Ê�Þ]? ¦ ±�»m¸d³º¿fÞ�¤^Ê × ¯ ô�«�«�«H´ Ê ò ¸�½®±�µ ¦ ¶º³º²fÂ�¶º²®³L±½®±�¶L±�³ºÎ"Ã�°�´)¶ºÃĸd° Ã�° °f±�²®³�´)µ@°f±�¶Í·b¸d³º¹�Î�¸�½®±�µÄ¼xÊ �M�}y��^����|d�Ç�����C���my�y�~������ ¥ �¾�]y��m��y Þ ³�³ Þ³ µ ³ ¶3Ì ³ µ ¬�¨ Ê

8 ± 9 ®�²f¼ºÏ�Þ�¤^Ê=>GÊ�Þ�?í®Ç¸d³º°f±CÞ § Ê Y Êo¯ ªV¨�¨�©H´ Êz­�³L¸d¿C³L±¾¼L¼7Ã�°r¼º² É ±�³ºÅ�ÃļL±¾½Õ°f±�²®³�´)µô°f±�¶j·�¸d³º¹�¼V£ñ Ï�´)¶_^ ¼Ò°f±�·�¼LÃ�°f¾±`\eÃ É®É Î´)°®°�ÊCG �%�J� ¥ �Ö�d�m|d�U[�~º�x��y����ba�I�|x�Xa Þ ªV« Þe±+Ì ©�¨ Ê

8 ¨D9 õê¼L±�³ºÎ´)°®°�Þc>@ÊM¯ ªV¨�¨ ± ´ Êd@�°:Á�²4ó3ó¾À µÄ¸d¿CÃÄ ´ É®É µ�ÃÄÂx´)¶ºÃĸd°f¼ Á]¸d³ ´)²®¶L¸dδ)¶ºÃÄÂ;¾¸d°È¶º³L¸dµoÞ¼L² É ±�³ºÅ�ÃļºÃĸd° ´)°f½ Áo´)²®µ�¶�½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼ºÃļ3ÊeG �%�%�fK®~º|d�®�¾| �¾���]�d�®�Q�d� ¥ �+���jy��z���(Il|d�®��|d�mÜ� �XgLy�~��my¾�������_a Þ ª ±4¯ ôH´ Þ ô�ô(ª Ì ô�©�³ Ê

8 ªV«D9 <ô±�°®°�´)³L½eÞh>@Ê ñ Ê�ÞC? ¦ ¶L¸d°f±CÞh\%Ê ¯zÊ9¯ ªV¨�¬�¨H´ Ê ¢ ¸dÎ É ²®¶L±�³�´)ÃĽ®±¾½�½®±¾¼ºÃ�¿C°�¸)Áb±:i É ±�³ºÃ�Î�±�°È¶L¼3ÊKmyº�����D�d�y���~������ Þ ª�ª Þ ªV© ¶3Ì ª µf±}Ê

8 ª�ª:9 \U±�²®°®¿fÞ�¤^Ê�Þ�>�¸dδ)¿C°f¸dµ�ÃoÞ�EfÊ ¯zÊ�Þe? § Ã�¿È´)³�´)°�Þ ¢ Ê,¯ ô�«�«(ªS´ Êe< °f¸x·ÒµÄ±¾½}¿ ±�Ìo»�´d¼L±¾½ Áo´)²®µ�¶½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼LÃļ^·ÒÃ�¶ºÏq´d½f´ É ¶ºÃ�Å ± É ³L¸d»�´)»®Ã�µ�Ã�¶jÀ ² É ½f´)¶L±�¸d°_³L±¾Âx´)²f¼º¶ºÃÄÂ�à ó¾Ã�°®¿ É µÆ´)°È¶xÊkj ��� Gml ¦ �n �d~��x���}��{Ù�-oS�)I l ¦ ¥ Þ�E ±qp�²f½®¸�õͼLµÆ´)°f½eÞ�<S¸d³L±x´}Ê�Þ ªV«(ª Ì ªV«�³ Ê

8 ªVôD9 \�ÃoÞ�>@Ê ·YÊ�Þ�? ñ ´)°®¿fÞ(¸^ÊAr Ê�¯ ô�«�«�ôH´ Ê4¤�Ã�Î�±�°f¼LÃĸd°�³L±¾½}²fÂ�¶ºÃĸd°�¸)Á É ³L¸�¾±¾¼L¼Y½}À�°�´)Î"ÃÄ ¶º³L±�°f½®¼²f¼LÃ�°®¿_Ã�°f½®± É ±�°f½®±�°�¶l¾¸dÎ É ¸d°f±�°È¶�´)°�´)µ�À�¼ºÃļ3Ê ���d��{UB��jy�~��sV �M�}y��^�]�L|d�������d����yLy�~������ Þô�¬ ¯ ©H´ Þeµ ¬ ¶3Ì'µ�¶ © Ê

DH�

Page 20: Neural network-based software sensor: Data set design and

8 ªV©D9Cò ¸dµ�¿È´}Þ7×aÊ�Þt? ¢ Ïf±�³º»�´d¼º¹�ÃoÞu>@Ê�¯ ªV¨�¨�¨H´ Ê0®�À�»®³ºÃĽ!Ñf³L¼º¶�Ì É ³ºÃ�°fÂ�Ã É µÄ± °f±�²®³�´)µÖÌo°f±�¶j·�¸d³º¹´ É®É ³L¸ ´dÂ�ÏG¶L¸YÎ�¸�½®±�µ�µ�Ã�°®¿�¸)Á}¶ºÏf±=µ�ÃÄÔȲ®ÃĽ�Ìoµ�ÃÄÔ�²®ÃĽ�³L±x´dÂ�¶ºÃ�°®¿�¼ºÀ�¼L¶L±�Î7Ê �M�}y��^����|d�d�����d����yLy�~������¥ ���]y��D��y Þ ³ µ>¯ ªV© Ì ª µ ´ Þ ô µ ¬ ¶3Ì ô µ�¶ © Ê

8 ª µ 9Cò ¸d°È¶º¿ ¸dÎ�±�³ºÀ ÞT¤^Ê ¢ ÊZ¯ ªV¨�¨ ¶ ´ Ê wzy������d� |C�DÜ |d�D|C� �)�����:�º� ymv�{®y�~����y������_a ñ Ã�µÄ±�À Þ¢ Ï®ÃÄÂ�Ïf±¾¼º¶L±�³xÊ

8 ªV³D9 @JpL´}Þ®×aÊ�ÞM?&<�¸dÏf¸d°f±�°�ÞDÐôÊK¯ ªV¨�¨�¨H´ Ê Û �d���d�my�����|�{�� Ê®×�µÄ¼L±�Å�Ãı�³xÞf¯�Î�¼º¶L±�³L½f´)Î7Ê

8 ªV¬D9 ­=´)¶º¶L¸d°�Þw>GÊ=E�Ê�Þ ¢ Ïf±�°�ÞhEfÊ�Þw?yx�Ãı�µÄ¼L±�°�Þ ¦ Ê § Ê�¯ ªV¨�¨�³H´ Ê ò ¸�½®±�µÖÌo»�´d¼L±¾½lÎ�±�¶ºÏf¸�½®¼ÇÁ�¸d³�Áo´)²®µ�¶½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼LÃļV£U¼L¸dÎ�±¿C²®ÃĽ®±�Ìoµ�Ã�°f±¾¼xÊ K®~º|d�®�¾| �¾���]�d�®��������®y G �®�������NB��jy5���zI�yº|)�:B�~Ly��y�����|d�mÜ���C����~��C�{a Þ ª ¶(¯ ôH´ Þ�¶ © Ìm± © Ê

8 ª ¶ 9 ­ ¸d³º³º²�Þ Y Ê�Þ%¯S³�´)¿ ¸d°f±¾¼�±CÞ ¢ Ê�Þ § ´)³�´)¶º¶ºÃZ>@Ê�ÞJ? ¦ ±�³ºÅ�ÃĽf´}Þ%¯@Ê+¯ ô�«�«�«H´ Ê ò ¸d°®Ã�¶L¸d³ºÃ�°®¿ ¸)ÁG´¢ @2¸bi}ÃĽf´)¶ºÃĸd° ³L±x´dÂ�¶L¸d³8¶ºÏ®³L¸d²®¿CÏ ´Q¿C³L±�ÀÚÎ�¸�½®±�µÖÌo»�´d¼�±¾½¡×J<· ¸d»f¼L±�³ºÅ ±�³xÊ �M�}y��^�]�L|d��Y���d���myLy�~������ ¥ ���]y��D��y Þ ³�³ ¯ ôH´ Þ ©�©(ª Ì ©�© ±}Ê

8 ª ± 9h| ÃoÞ�®zÊ�ÞXrDÏf¸d²�Þb¸^Ê Ì Y Ê�Þ�\eÃ�²�Þ!\%Ê ÌX®zÊ�ÞX?~}%²�´)°�Þ ñ Ê=<"Êe¯ ªV¨�¨�¨H´ Ê ¯ÙÏÈÀ�»®³ºÃĽ"°f±�²®³�´)µf°f±�¶j·�¸d³º¹ÈÌÑf³L¼L¶ É ³ºÃ�°fÂ�Ã É µÄ±¾¼UÎ�¸�½®±�µCÁ]¸d³�Ñ�i}±¾½�Ìo»�±¾½ô³L±x´dÂ�¶L¸d³xÊ �M�®y��^���L|C�d�����C���my�y�~������ ¥ ���]y��D��y Þ ³ µ>¯ ªV© ̪ µ ´ Þ ô�³�ô(ª Ì ô�³�ô�¬ Ê

8 ªV¨D9 ¦ Ï�´)³ºÃÖÁºÞ ò Ê ¯zÊ�Þ�? Y ³L¸C¼ºÅ ±�°f¸d³xÞ�>@Ê õ�Ê�¯ ªV¨�¨ ± ´ Ê�­%³L¸�¾±¾¼L¼ É µÆ´)°È¶Ò¾¸d°f½}Ã�¶ºÃĸd°5Î�¸d°®Ã�¶L¸d³ºÃ�°®¿�´)°f½Áo´)²®µ�¶Y½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼ºÃļxÊ�G �®�������NB����]�d�����ZI�yº���}|d�f�]�L|d�D�����C���my�y�~�����[Ò|d~��U�aÝ-H���B�~��D|C�e�º��[�~º�x��y����I*yº����|d�����L|C��������a Þ ô(ªVô ¯�× ªS´ Þ ªV© Ì ©�« Ê

8 ô�«D9 ¦ ²�Þ/®zÊ�Þ ò  ¯MÅ ¸xÀ Þ*ÐôÊ=E�Ê�Þ�? ñ ±�³º»�¸C¼xÞ�­MÊj¯ ªV¨�¨�ôH´ Ê�\�¸d°®¿dÌo¶L±�³ºÎ É ³L±¾½}ÃÄÂ�¶ºÃĸd°f¼ ¸)ÁÂ�Ïf±�Î"ÃÄÂx´)µ É ³L¸�¾±¾¼L¼�±¾¼M²f¼LÃ�°®¿�³L±¾Â�²®³º³L±�°�¶ °f±�²®³�´)µ}°f±�¶Í·b¸d³º¹}¼V£ ´ É ´)³�´)µ�µÄ±�µ}¶º³�´)Ã�°®Ã�°®¿G´ É®É ³L¸ ´dÂLÏ�ÊG �mÜ�BÈ����~��]|d�U|d�mÜz�����d����yLy�~��������M�}y��z������~����ay��¾yº|d~º��� Þ ©(ª Þ ªV©�© ±+Ì ªV©�³�ô Ê

8 ô(ª:9 S%±�°®¹C´)¶�´d¼º²®»®³�´)δ)°®ÃÆ´)°�Þ�S^Ê+¯ ô�«�«(ªS´ Ê�­�³L¸�¾±¾¼L¼�Á]´)²®µ�¶ ½®±�¶L±¾Â�¶ºÃĸd°Ú´)°f½Ù½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼LÃļV£ É ´d¼L¶xÞÉ ³L±¾¼�±�°È¶@´)°f½�Á�²®¶º²®³L±CÊ-j ��� Gml ¦ � n �d~��3������{ �-o��)I l ¦Ç¥ a ÞhE ±qp�²f½®¸%õ꼺µÆ´)°f½eÞ-<S¸d³L±x´}Þ © ̪V³ Ê

8 ô�ôD9 S%±�°®¹C´)¶�´d¼º²®»®³�´)δ)°®ÃÆ´)°�Þ.S^Ê�Þ>�±�°®¿È´d¼º·�´)Î@À Þk>GÊ�Þ�?�<�´¾Å�²®³ºÃoÞ ¦ Ê�xzÊ�¯ ô�«�«�©H´ Ê=¯i³L±�Å�Ãı�·

D�I

Page 21: Neural network-based software sensor: Data set design and

¸)Á É ³L¸�¾±¾¼L¼�Áo´)²®µ�¶Ò½®±�¶L±¾Â�¶ºÃĸd°8´)°f½ ½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼ºÃļV£4­=´)³º¶5õxõ"£ | ²�´)µ�Ã�¶�´)¶ºÃ�Å ±ôÎ�¸�½®±�µÄ¼a´)°f½�¼L±x´)³LÂ�ϼL¶º³�´)¶L±�¿CÃı¾¼xÊ ���d��{UB}�jy�~���V;�M�}y��^����|d�m�����C���my�y�~������ Þ ô ¶(¯ ©H´ Þ ©(ªV© Ì ©�ô�¬ Ê

8 ô�©D9 S%±�°®¹C´)¶�´d¼º²®»®³�´)δ)°®ÃÆ´)°�Þ�S^Ê�ÞX>S±�°®¿È´d¼L·�´)ÎGÀ Þ�>@Ê�ÞX<ô±�·b±�°F}"Ê�Þ�?W<�´xÅ�²®³ºÃoÞ ¦ Ê�x@Ê>¯ ô�«�«�© ´ ´ ʯ ³L±�Å�Ãı�· ¸)Á É ³L¸�¾±¾¼L¼ÇÁo´)²®µ�¶ ½®±�¶L±¾Â�¶ºÃĸd°�´)°f½�½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼ºÃļS£�­=´)³º¶oõ"£ | ²�´)°�¶ºÃ�¶�´)¶ºÃ�Å ±"Î�¸�½®±�µÖÌ»�´d¼�±¾½ Î�±�¶ºÏf¸�½®¼xÊ ���d��{UB��jy�~��eV;�M�®y��^���L|C�m�����d���myLy�~������ Þ ô ¶(¯ ©H´ Þ ô�¨�© Ì ©(ª�ª Ê

8 ô µ 9 S%±�°®¹C´)¶�´d¼º²®»®³�´)δ)°®ÃÆ´)°�Þ�S^Ê�Þ!>S±�°®¿È´d¼º·Y´)ÎGÀ Þ�>GÊ�Þ�<ô±�·b±�°F}^Ê�ÞX?�<�´¾Å�²®³ºÃoÞ ¦ Ê�x@Ê>¯ ô�«�«�© » ´ ʯ ³L±�Å�Ãı�·_¸)Á É ³L¸�¾±¾¼L¼�Áo´)²®µ�¶�½®±�¶L±¾Â�¶ºÃĸd°�´)°f½z½}ÃÆ´)¿C°f¸C¼LÃļV£b­ ´)³º¶�õxõxõ"£V­�³L¸�¾±¾¼L¼ Ï®Ãļº¶L¸d³ºÀ�»�´d¼�±¾½Î�±�¶ºÏf¸�½®¼xÊ ���d��{UB}�jy�~���V �M�}y��^�]�L|d�m�Y���d���myLy�~������ Þ ô ¶(¯ ©H´ Þ ©�ô ¶3Ì © µ ¬ Ê

8 ô�³D9 ñ Ãļº°f±�·a¼º¹�ÃoÞS­ Ê ¯zÊ�Þ7¤ ¸xÀ�µÄ±�õxõxõ�ÞV·YÊ=EfÊ�Þ�?�<�´¾À�Ã�Ï�´)°�Þb·�Ê(¯ ªV¨�¨ ¶ ´ Ê�·®²®°f½f´)Î�±�°È¶�´)µf¾¸d°�¶ºÃ�°È²f¸d²f¼É ²®µ É ½}Ã�¿ ±¾¼L¶L±�³SÎ�¸�½®±�µ�Á�¸d³a¼ºÃ�Î@²®µÆ´)¶ºÃĸd°l´)°f½7¾¸d°�¶º³L¸dµoÊ ¦ G �M�d�WH���B�~��D|C� Þ4µ © Þ ©(ª ¶ ³ Ì ©(ªV¨�ô Ê

8 ô�¬D9 ñ Ãļº°f±�·a¼º¹�ÃoÞB­MÊ ¯zÊ�Þ�? ¤Ç¸3À�µÄ±Tõxõ2õ�Þ,·�Ê=E�Ê�¯ ªV¨�¨ ± ´ Ê ¢ ¸d°È¶º³L¸dµ$¼º¶º³º²fÂ�¶º²®³L± ´)°f½ Î�¸�½®±�µÉ ³L±¾½}ÃÄÂ�¶ºÃ�Å ±q¾¸d°È¶º³L¸dµ¸)Á5¶ºÏf± ñ ±�À ±�³ºÏ�´)²f¼L±�³�½}Ã�¿ ±¾¼º¶L±�³ É ³L¸d»®µÄ±�Î7Ê H���B�~��D|C�"�º��[�~º�x��y�������C����~��C� Þe±}Þ(µf±H¶3Ì'µ ¨�³ Ê

8 ô ¶ 9 ñ ²�Þ ñ Ê�Þ ñ ´)µÄÂ:ó3´)¹mÞ § Ê�Þ ò ´d¼L¼�´)³º¶xÞ�¤^Ê=\%Ê�Þz®Ç±�²f±�³L½}Ã�°®¿fÞ ¦ Ê�ÞÒ×�³º°®ÃoÞz·YÊ�Þ�\U´d¼º¶xÞzõ�Ê=>GÊ�Þ�?­%³L±�»®»®µÄ±CÞ�<"Ê ¯zÊ>¯ ªV¨�¨�¬H´ Ê�¯S³º¶ºÃÖÑ�Â�ÃÆ´)µD°f±�²®³�´)µ�°f±�¶j·�¸d³º¹�¼�Ã�°5Â�µÆ´d¼L¼ºÃÖÑ�Âx´)¶ºÃĸd°�¸)Á-xtõ�>Ù¼ É ±¾Â�¶º³�´)µ½f´)¶�´(£U¤ ±¾¼ºÃ�¿C° ¸)Ál¶ºÏf±Õ¶º³�´)Ã�°®Ã�°®¿ ¼L±�¶xÊ �M�}y����d�y���~������Õ|d�DÜ G �D�jy����u���Èy�������|�gº�d~º|C�o�d~��¥ �+���jy��z� Þ ©�© ¯ ªS´ Þ ©�³ Ì'µ ¬ Ê

8 ô ± 9 rDÏ�´)°®¿fÞ�\JÊ�Þ�? ¦ ²®»®»�´)³�´¾ÀÈ´)°�Þ Y Ê�¯ ô�«�«�ôH´ Ê�¯S°!±�ÅC´)µ�²�´)¶ºÃĸd° ¸)Á »�´dÂ�¹ÈÌ É ³L¸ É ´)¿È´)¶ºÃĸd°°f±�²®³�´)µJ°f±�¶j·b¸d³º¹}¼GÁ�¸d³ô¶ºÏf±�¸ É ¶ºÃ�δ)µ�½®±¾¼ºÃ�¿C°$¸)Áa¼º¶º³º²fÂ�¶º²®³�´)µJ¼ºÀ}¼º¶L±�Î�¼V£�­=´)³º¶.õ�ÊeÐ�³�´)Ã�°®Ã�°®¿É ³L¸�¾±¾½}²®³L±¾¼xÊ ���C�S{CB��jy�~�I*y������xÜ)�@��� ¦ { {D�u�oyºÜRI�yº����|C�f�����z|d�DÜ^�����d���myLy�~������ Þ ªV¨(ª ¯ ô�³ Ìô�¬H´ Þ ô ±H¶ © Ì ô ±�± ¬ Ê

D�F

Page 22: Neural network-based software sensor: Data set design and

���?-(���"� l���-(�7���

D [C63��7)/�f :��6�&�$��<63���)0��6����` ����� �����-����! "���

u {a&(�?�! "���"�06�&(�4 "���4 �kX�4vU�����W6����?�����?&(�"�%���7���"�N d#hkX_KvV�=��&(�")*���?�����7� O ���"���� :�?&(���U���4 "�"&>����6��7�Tk'�"&(�?���Kv�������"�7�" �&(���!�,&�$� :������"�! ����7���:�������7 d�+&(�"yWk'�����!����Kv���!�������P :�� O ���?������ "��&(�*�"��_��"�7 �@

�  \�"��_�&�R>#>�L���P�������!�? d#WkX�4vt������Á�[��������"�? d#jkX_KvV����&(�!)/�������7��� O ���"�L�f :��&����+�?�4 :�"&>����67���EkX�!&(���?�Kv+������"�7�" �&(���!�,&�$� :������"�! ����7���:�������7 d�+&(�"yWk'�����!����Kv���!���g�?�� :�� O ���?������ "��&(�/�"��_��!�7 �@

× {a&(�?�! "���"�06�&(�4 "���4 �kX�4vU�����W6����?�����?&(�"�%���7���"�N d#hkX_KvV�=��&(�")*���?�����7� O ���"���� :�?&(���U���4 "�"&>����6��7�Tk'�"&(�?���Kv�������"�7�" �&(���!�,&�$� :������"�! ����7���:�������7 d�+&(�"yWk'�����!����Kv���!����&(�� :�!�����U "������� 3�<�!�7 b@

� Á�[W�������!�? d#�����&(�")*�����?���7� O ���!�L�� "��&(���U���4 :�!&C����6�����kX�"&�������v��������!���" �&(���!��&�$8 "��/�!��67&(�������7���:������S d�t&(�!yEkX�����!�����v���"���a&(�� "�"������ :������� :�<�"�7 �@

G Á�[W�������!�? d#�����&(�")*�����?���7� O ���!�L�� "��&(���U���4 :�!&C����6�����kX�"&�������v��������!���" �&(���!��&�$8 "��/�!��67&(�������7���:������S d�t&(�!yEkX�����!�����v���"���a&(�� "�"������ :������� :�<�"�7 �@

� Á�[W�������!�? d#�����&(�")*�����?���7� O ���!�L�� "��&(���U���4 :�!&C����6�����kX�"&�������v��������!���" �&(���!��&�$8 "��/�!��67&(�������7���:������S d�t&(�!yWkX�����"��7�Kvo���"����&(�� "�"�?���� :������f 3�<�"�S ��o�N :����������? :�������! :�7 a�?��6��!�b���!�����P�� � ����o�VRC "�:��6S Ô�&��o�:�f :��@

I �K�����N :�o���4 :�!&C����6��7�a$'&(� :��� "����!�a���7���:�������S d�t&��"y����"�7�M&(�� "�"�?���� "������� 3�%�"�S b��km�4v8��&��")*�����?�����63��? ���&���:�� "��J=k'_Kv86�&>&(y* "��)0 1�7�:�� "���"����� O �L�� "��&(�`@

F {a&(�?�! "���"���9��&(�!)/�������7��� O ���"�L�f :��&����o���4 :�!&C����6����Ìk'�"&(�?���Kvo�����g�"���! 1&����"�<&�$z "��B "����!�M�������:�������7 2;�+&(�"yWk'�����"����Kv8���!���g&��� :�!������ "������� 3�%�"�S b@

D�^ Á�[��>��&(�")*�����?���7� O ���!�L�� "��&(���� 1�7�"�?&C���?6b���?�?#����4 "�"&>����6��7�jk'�"&(�?���Kv������*�!���" �&(���!�\&�$1 :��o :����"�%���7���:������S d�t&(�!yEkX�����!�����v���"���a&(�� "�"������ :������� :�<�"�7 �@

D(D ���?�"�! U�����j�L���! �$X�����? �&�$� "��0�/$X�����N ��"�7~e������67�*67&()�_��?�����M "&� :��%Á\[M 1�7�"��&>���?6,$X�����N b��)*&����! "���"�6�&��e "���4 �km�4v8�����gÒz Â�������"�? d#QkX_Kvt$'&(�8 "��U :��?�"���������:�������S d�t&��"yP���!���g&��� :�!������ "������� 3�<�!�7 b@

u�^

Page 23: Neural network-based software sensor: Data set design and

Cook

MCC

EMCC

Chip

Cook zone

Wood Chipsand Liquor

Bin

heat exchanger

Wood

Liquor

Chips

Upper extract

Liquor

Liquor

Lower extract

MCC zone heat exchanger

EMCC zone heat exchanger

ImpregnationVessel

Wood pulp

· Ã�¿fÊ ª Ê

uCD

Page 24: Neural network-based software sensor: Data set design and

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50.9

0.95

1

1.05

1.1

Time (days)M

oist

ure

Con

tent

(−)

(a)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50.9

0.95

1

1.05

1.1

Time (days)

Den

sity

(−)

(b)

· Ã�¿fÊ ô Ê

u(u

Page 25: Neural network-based software sensor: Data set design and

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50.9

0.95

1

1.05

1.1

Time (days)D

ensi

ty (−

)

(a)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50.9

0.95

1

1.05

1.1

Time (days)

Den

sity

(−)

(b)

· Ã�¿fÊ © Ê

u��

Page 26: Neural network-based software sensor: Data set design and

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50.9

0.95

1

1.05

1.1

Time (days)M

oist

ure

Con

tent

(−)

(a)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50.9

0.95

1

1.05

1.1

Time (days)

Den

sity

(−)

(b)

· Ã�¿fÊ4µfÊ

u ×

Page 27: Neural network-based software sensor: Data set design and

0.5 1 1.5 2 2.5 30.9

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

Time (days)

Den

sity

(−)

· Ã�¿fÊ ³ Ê

u(�

Page 28: Neural network-based software sensor: Data set design and

0.5 1 1.5 2 2.5 30.8

0.85

0.9

0.95

1

1.05

1.1

1.15

Time (days)

Den

sity

(−)

· Ã�¿fÊ ¬ Ê

u�G

Page 29: Neural network-based software sensor: Data set design and

0.5 1 1.5 2 2.5 30.9

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

Time (days)

Den

sity

(−)

· Ã�¿fÊC¶�Ê

u(�

Page 30: Neural network-based software sensor: Data set design and

2 4 6 8 10 12 140.96

0.98

1

1.02

1.04

Flow

Rat

e (−

)

(a)

2 4 6 8 10 12 14−5

0

5

Time (days)

Tem

pera

ture

(deg

. C)

(b)

· Ã�¿fÊ>±}Ê

u�I

Page 31: Neural network-based software sensor: Data set design and

2 4 6 8 10 12 140.9

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

Time (days)

Moi

stur

e C

onte

nt (−

)

· Ã�¿fÊ ¨ Ê

u�F

Page 32: Neural network-based software sensor: Data set design and

5 10 15 20 25 30 350.9

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

Time (days)

Den

sity

(−)

· Ã�¿fÊ ªV« Ê

�(^

Page 33: Neural network-based software sensor: Data set design and

5 10 15 20 25 30 350.95

1

1.05

Moi

stur

e C

onte

nt (−

)

(a)

5 10 15 20 25 30 350.95

1

1.05

Time (days)

Den

sity

(−)

(b)

· Ã�¿fÊ ª�ª Ê

��D