Diego Alexis Chango Chango, Alex Darwin Paredes Anchatipán, Freddy Rodrigo Romero Bedón
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Abstract
Este estudio analiza la integración del Machine Learning (ML) en sistemas de control predictivo a nivel industrial, revelando una tendencia creciente y prometedora en diversos sectores. La investigación muestra un aumento exponencial en la aplicación de técnicas de ML, como redes neuronales recurrentes (LSTM), Random Forest y redes neuronales convolucionales (CNN), en control predictivo industrial. Los casos de estudio examinados, que abarcan desde la industria petroquímica hasta la manufactura automotriz y el monitoreo ambiental, demuestran mejoras significativas en eficiencia, precisión y productividad. Se observa una adopción global de estas tecnologías, incluyendo implementaciones exitosas en países en desarrollo como Ecuador. A pesar de los beneficios evidentes, se identifican desafíos persistentes, como la necesidad de grandes conjuntos de datos de calidad, problemas de interpretabilidad y complejidad computacional. El estudio destaca la tendencia hacia enfoques híbridos que combinan conocimiento basado en principios físicos con ML, ofreciendo un equilibrio entre interpretabilidad y adaptabilidad. Se concluye que la integración de ML en control predictivo industrial representa una solución transformadora en la automatización industrial, con el potencial de revolucionar la gestión y operación de sistemas industriales complejos, impulsando la innovación en fabricación y control de procesos.
本研究分析了机器学习(ML)在工业预测控制系统中的整合,揭示了各行业中不断增长且前景广阔的趋势。研究表明,在工业预测控制中,诸如递归神经网络(LSTM)、随机森林(Random Forest)和卷积神经网络(CNN)等 ML 技术的应用呈指数级增长。从石化工业到汽车制造和环境监测,所研究的案例表明,效率、准确性和生产率都有显著提高。全球都在采用这些技术,包括在厄瓜多尔等发展中国家的成功实施。尽管优势明显,但挑战依然存在,例如需要大量高质量数据集、可解释性问题和计算复杂性。研究强调了混合方法的发展趋势,这种方法将基于物理原理的知识与 ML 相结合,在可解释性和适应性之间取得平衡。研究得出的结论是,在工业预测控制中集成 ML 是工业自动化领域的一种变革性解决方案,有可能彻底改变复杂工业系统的管理和运行,推动制造和过程控制领域的创新。