Damage identification of steel bridge based on data augmentation and adaptive optimization neural network

桥(图论) 鉴定(生物学) 人工神经网络 计算机科学 结构工程 人工智能 工程类 医学 生物 植物 内科学
作者
Minshui Huang,Jianwei Zhang,Jun Li,Z.C. Deng,Jin Luo
出处
期刊:Structural Health Monitoring-an International Journal [SAGE]
标识
DOI:10.1177/14759217241255042
摘要

With the advancement of deep learning, data-driven structural damage identification (SDI) has shown considerable development. However, collecting vibration signals related to structural damage poses certain challenges, which can undermine the accuracy of the identification results produced by data-driven SDI methods in scenarios where data is scarce. This paper introduces an innovative approach to bridge SDI in a few-shot context by integrating an adaptive simulated annealing particle swarm optimization-convolutional neural network (ASAPSO-CNN) as the foundational framework, augmented by data enhancement techniques. Firstly, three specific types of noise are introduced to augment the source signals used for training. Subsequently, the source signals and augmented signals are recombined to construct a four-dimensional matrix as the input to the CNN, while defining the damage feature vector as the output. Secondly, a CNN is constructed to establish the mapping relationship between the input and output. Then, an adaptive fitness function is proposed that simultaneously considers the accuracy of SDI, model complexity, and training efficiency. The ASAPSO is employed to adaptively optimize the hyperparameters of the CNN. The proposed method is validated on an experimental model of a three-span continuous beam. It is compared with four other data-driven methods, demonstrating good effectiveness and robustness of SDI under cases of scarce data. Finally, the effectiveness of this SDI method is validated in a real-world case of a steel truss bridge.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bigstone发布了新的文献求助10
1秒前
zhuyinghao完成签到 ,获得积分10
2秒前
华仔应助卓梨采纳,获得10
3秒前
从容乌完成签到 ,获得积分10
3秒前
kl完成签到 ,获得积分10
7秒前
leiluke发布了新的文献求助30
10秒前
小鑫完成签到,获得积分10
13秒前
奋斗的酒窝完成签到 ,获得积分10
17秒前
莫冰雪完成签到 ,获得积分10
18秒前
海边听海完成签到 ,获得积分10
19秒前
英俊的铭应助罗霄山采纳,获得10
24秒前
沫沫完成签到 ,获得积分10
30秒前
刘虎完成签到,获得积分20
30秒前
lani完成签到 ,获得积分10
30秒前
思源应助球宝采纳,获得10
34秒前
liwei完成签到 ,获得积分10
36秒前
刘虎发布了新的文献求助30
37秒前
miamia77完成签到,获得积分10
39秒前
科研小白白白应助zhuyinghao采纳,获得50
40秒前
AireenBeryl531举报浅鸢求助涉嫌违规
42秒前
沉默的三哥哥完成签到 ,获得积分10
44秒前
cccc完成签到 ,获得积分10
46秒前
greatchelsea完成签到 ,获得积分10
49秒前
含蓄世界完成签到,获得积分10
58秒前
58秒前
光亮面包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
酷波er应助路口采纳,获得10
1分钟前
罗霄山发布了新的文献求助10
1分钟前
qyyhappy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
苗条的小肥羊完成签到,获得积分10
1分钟前
xiaoguang li完成签到,获得积分10
1分钟前
文献求助人完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Supermao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZX0501完成签到,获得积分10
1分钟前
lm番茄完成签到 ,获得积分10
1分钟前
晨霭微凉完成签到,获得积分10
1分钟前
Phoenix完成签到,获得积分10
1分钟前
Voldemort完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小白白白应助zhuyinghao采纳,获得50
1分钟前
高分求助中
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Models of Teaching(The 10th Edition,第10版!)《教学模式》(第10版!) 800
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Nonlocal Integral Equation Continuum Models: Nonstandard Symmetric Interaction Neighborhoods and Finite Element Discretizations 500
Academic entitlement: Adapting the equity preference questionnaire for a university setting 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2872484
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2480785
关于积分的说明 6720573
捐赠科研通 2166639
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1151105
版权声明 585720
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 565089