小样本故障诊断存在的问题及发展方向
首先在实际生产过程中,数据往往难以收集,小样本条件下的故障诊断是有一定的现实意义的。
(1)从数据生成角度看,深度生成模型都需要大量的计算资源,模型难以训练。而且数据生成的效果依赖充足的真实数据,当真实数据数不足或者特征不明显时,生成效果较差。
(2)从辅助数据集角度看,迁移学习和元学习旨在将相关的辅助数据集知识应用到目标域中,只需要很少的目标数据就可以训练得到一个性能良好的分类模型。但是当辅助数据集与目标数据集相似程度不足或者辅助数据不充足时,甚至会发生负迁移问题。
(3)从分类模型角度看,需要分类模型从少量数据中提取更多的故障信息,以达到准确分类的目的,但是少量的数据更容易发生过拟合现象。
一些发展方向
首先,现有的基于数据的方法都是从数据生成角度解决小样本问题,忽略了生成样本与真实样本之间的差异,即生成样本包含的故障信息一定少于真实样本,也忽略了不同的特征对分类模型的影响不同。因此,从不同样本或者不同特征具有不同的重要性入手,可以生成包含重要特征的样本,也可以在分类模型训练时,区分重要样本和不重要样本,并分配不同的注意力。注意力机制的基本思想是从原始的数据中找到它们之间的关联性,然后根据需要突出某些重要的特征,即让机器去感知数据中更重要的部分。虽然基于注意力机制的方法并不是针对小样本问题而设计的,但是其原理让机器注意更重要的信息,有望用于小样本的故障诊断。
其次,大部分的小样本故障诊断方法都是聚焦于单模态数据,包含的信息有限。因此可以考虑从不同数据类型出发,利用多模态数据进行故障诊断。在生产中,虽然故障样本较为稀少,但是可以通过布置不同类型或者不同位置的传感器,获得多源多模态数据。这种数据包含的故障信息较单模态数据更加全面、更加广泛,分类模型也可以学习到更多的故障特征。
最后,大多数小样故障诊断的模型都是建立在欧几里德空间,对于非欧几里德数据有所忽视,而图数据作一种非欧几里德数据,包含更多的信息。小样本的故障诊断因为样本的缺乏而导致分类效果不佳,如果能从图数据中提取更多的故障信息,则可以建立一个更加可靠的模型。图神经网络作为一种新兴的神经网络,常用于对图数据的建模和分析。在小样本轴承故障诊断中利用图数据建模有两大优势:(1)图数据包含的信息多于欧式数据,同时包含节点信息和关系信息;(2)在实际的工业过程中传感器信号及其相互关系可以用节点和边的形式表示为图数据。
相关的文章参考
几种信号降噪算法(第一部分)
https://www.toutiao.com/article/7190201924820402721/
几种信号降噪算法(第二部分)
https://www.toutiao.com/article/7190270349236683264/
机械故障诊断及工业工程故障诊断若干例子(第一篇)
https://www.toutiao.com/article/7193957227231855163/
知乎咨询:哥廷根数学学派
算法代码地址:mbd.pub/o/GeBENHAGEN
擅长现代信号处理(改进小波分析系列,改进变分模态分解,改进经验小波变换,改进辛几何模态分解等等),改进机器学习,改进深度学习,机械故障诊断,改进时间序列分析(金融信号,心电信号,振动信号等)
世界杯的遗憾451998年的韩国队基本的介绍1993年,作为韩国财阀现代集团的六皇子依靠家族势力当选韩国足协主席的郑梦准,凭借自己过人的政治智慧和家传的长袖善舞,在1994年成功当选国际足联副主席。1996年,面对
这五名顶级球星将不会参加卡塔尔世界杯,谁最遗憾?还有几个月,世界杯就将在卡塔尔开幕。但令人遗憾的是,由于所在国家队的实力问题,有些顶尖的球星将会错失这四年一次的盛会。让我们来看看将不会参加2022年世界杯的前五名最顶尖的球员分别
乌克兰总统夫妇登Vogue!泽连斯基搂着老婆好甜,夫人有超模范儿乌克兰第一夫人欧琳娜最近挺活跃,之前自己一个人去访问美国,而日前,欧琳娜和泽连斯基又登上了时尚类的顶级杂志Vogue,而乌克兰第一夫人更是以单人照登上了封面。44岁的第一夫人欧琳娜
30!恭喜日本队夺冠,全队终于笑了!主教练变招奏效,韩国遗憾7月28日晚上18点20分,东亚杯第三轮上演焦点大战,日本大战韩国,唯有拿到3分才能拿到冠军。韩国队此前拿到2连胜,此番平局就可以确保冠军。日本派出最强阵容,誓要弥补上一轮遭到中国
苗苗儿女双全后成大赢家!产后首亮相,穿露脐装拍照郑凯笑开花苗苗真的算是人生大赢家了,和郑凯结婚后就备受大家的关注,如今更是儿女双全,在六月份的时候成功生下二胎儿子,更让郑凯开心的到不行,而在二胎封肚后,苗苗就很少在露面了,不久前她再次亮相
彭丽媛会见印尼总统夫人伊莉亚娜7月26日,国家主席习近平夫人彭丽媛在北京会见印尼总统佐科夫人伊莉亚娜。新华社记者谢环驰摄新华社北京7月26日电国家主席习近平夫人彭丽媛26日在北京会见印尼总统夫人伊莉亚娜。盛夏七
谢叔遗憾错失金腰带,中国力量势不可挡回想近期的UFC比赛,印象最为深刻的还是UFC275!在本周日也将迎来UFC277。在这期数字赛中,中国女将梁娜过于着急,记得之前她的上一场比赛站立的优势非常明显,而她却出乎意料地
曾春蕾高调为子庆生,场面宏大弥补心中遗憾,大钻戒太抢眼曾春蕾是女排当中的明星球员,除了有很好的球技以外,她的外貌以及家庭都是一个亮点,甜美的笑容总是让人一眼就能记住她,能在北京拥有四合院,可想而知她并不是为钱而选择排球,而是真的热爱。
上半年全国销售47亿河南销售突破6亿,白云边酒业跑出省酒加速度近日,据湖北白云边酒业官网最新数据显示2022年16月,白云边上交税金10。23亿元,完成年计划77。78,与上年同期相比增加30。80。此前,白云边酒业董事长总经理梅林也曾透露,
四大行五城市,试点将启动7月29日,中国银保监会中国人民银行联合对外发布关于开展特定养老储蓄试点工作的通知(以下简称通知),特定养老储蓄试点将于今年11月在五个城市启动。通知明确,由工农中建四家大型银行在
格林美可以入手了吗?技术面基本面良好,近期受益动力电池回收概念短期反弹。从周K线可以看出,近日股价周K线反弹过程中在60日均线受阻,收阴量十字星形态,K线呈现方向性选择阶段,日线K线则体现在上攻年线附