Automatic Diagnosis of Microgrid Networks’ Power Device Faults Based on Stacked Denoising Autoencoders and Adaptive Affinity Propagation Clustering

聚类分析 模式识别(心理学) 计算机科学 人工智能 主成分分析 降维 轮廓 模糊逻辑 降噪 特征提取 算法
作者
Fan Xu,Xin Shu,Xiaodi Zhang,Bo Fan
出处
期刊:Complexity [Hindawi Publishing Corporation]
卷期号:2020: 1-24 被引量:8
标识
DOI:10.1155/2020/8509142
摘要

This paper presents a model based on stacked denoising autoencoders (SDAEs) in deep learning and adaptive affinity propagation (adAP) for bearing fault diagnosis automatically. First, SDAEs are used to extract potential fault features and directly reduce their high dimension to 3. To prove that the feature extraction capability of SDAEs is better than stacked autoencoders (SAEs), principal component analysis (PCA) is employed to compare and reduce their dimension to 3, except for the final hidden layer. Hence, the extracted 3-dimensional features are chosen as the input for adAP cluster models. Compared with other traditional cluster methods, such as the Fuzzy C-mean (FCM), Gustafson–Kessel (GK), Gath–Geva (GG), and affinity propagation (AP), clustering algorithms can identify fault samples without cluster center number selection. However, AP needs to set two key parameters depending on manual experience—the damping factor and the bias parameter—before its calculation. To overcome this drawback, adAP is introduced in this paper. The adAP clustering algorithm can find the available parameters according to the fitness function automatic. Finally, the experimental results prove that SDAEs with adAP are better than other models, including SDAE-FCM/GK/GG according to the cluster assess index (Silhouette) and the classification error rate.
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