Supervised Contrastive Learning-Based Domain Adaptation Network for Intelligent Unsupervised Fault Diagnosis of Rolling Bearing

计算机科学 人工智能 机器学习 断层(地质) 域适应 残余物 卷积神经网络 领域(数学分析) 模式识别(心理学) 监督学习 领域知识 人工神经网络 算法 数学 分类器(UML) 地震学 数学分析 地质学
作者
Yongchao Zhang,Zhaohui Ren,Shihua Zhou,Ke Feng,Kun Yu,Zheng Liu
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:27 (6): 5371-5380 被引量:127
标识
DOI:10.1109/tmech.2022.3179289
摘要

Fault diagnosis of rolling bearing is essential to guarantee production efficiency and avoid catastrophic accidents. Domain adaptation is emerging as a critical technology for the intelligent fault diagnosis of rolling bearing. Most existing solutions learn domain-invariant features by statistical moment matching, adversarial training, or fusing two algorithms. However, these domain adaptation methodologies overemphasized learning domain-invariant features and ignored the generalization of classification performance on the target domain, which leads to inevitable misclassification. To address this issue, we propose a supervised contrastive learning-based domain adaptation network (SCLDAN) for cross-domain fault diagnosis of the rolling bearing in this paper. The SCLDAN develops a 1-D convolutional residual network to learn the raw signal features and employs the maximum mean discrepancy loss to achieve global domain alignment. In addition, a novel supervised contrastive learning approach is proposed, where a supervised contrastive loss and a mutual information loss are established to learn the class-specific information and improve the reliability of target prediction labels. Thus, the ambiguous data samples residing near the class boundaries of the target domain can be accurately identified, and the diagnosis accuracy is significantly improved. Extensive experiments on two experimental scenarios demonstrate the effectiveness of the proposed method.
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
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
yby完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Num发布了新的文献求助30
1秒前
Aikesi完成签到,获得积分10
2秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
123完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
找找找发布了新的文献求助10
4秒前
iris2333发布了新的文献求助10
4秒前
甜甜盼夏完成签到,获得积分10
4秒前
Sirius星月发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
yzy发布了新的文献求助10
5秒前
皮皮发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
含蓄白梦完成签到,获得积分10
6秒前
小学生完成签到 ,获得积分10
6秒前
王泳茵发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
ZZQ完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
无极微光应助pierolahm采纳,获得20
7秒前
whatever举报镹123456求助涉嫌违规
7秒前
甜甜盼夏发布了新的文献求助10
8秒前
HL完成签到,获得积分10
8秒前
smileeee发布了新的文献求助10
9秒前
张腾飞发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
852应助害怕的铃铛采纳,获得10
10秒前
Monica发布了新的文献求助10
10秒前
苹果发布了新的文献求助10
10秒前
x130104完成签到,获得积分10
11秒前
lehua发布了新的文献求助10
11秒前
yzy完成签到,获得积分10
12秒前
无名发布了新的文献求助10
12秒前
wxiao发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6442965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256904
关于积分的说明 17584283
捐赠科研通 5501505
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900761
邀请新用户注册赠送积分活动 1877767
关于科研通互助平台的介绍 1717412