Industrial process fault diagnosis based on feature enhanced meta-learning toward domain generalization scenarios

计算机科学 人工智能 过程(计算) 特征(语言学) 机器学习 一般化 领域(数学分析) 断层(地质) 不变(物理) 特征学习 数据挖掘 代表(政治) 模式识别(心理学) 试验数据 数学 数学分析 哲学 语言学 地震学 程序设计语言 地质学 政治 政治学 法学 数学物理 操作系统
作者
Yu Gao,Jin Qi,Ying Sun,Xiaoxuan Hu,Zhenjiang Dong,Yanfei Sun
出处
期刊:Knowledge Based Systems [Elsevier]
卷期号:289: 111506-111506 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.knosys.2024.111506
摘要

With the rise of the Internet of Things, computing science, and artificial intelligence, data-driven fault diagnosis methods for industrial processes have attracted considerable attention. However, these methods typically assume that the distribution of the test data (target domains) is similar to that of the training data (source domains), making it difficult to deploy them in actual scenarios because the distribution of the collected data varies with operating conditions. Faced with this challenge, a novel fault diagnosis method based on feature enhanced meta-learning (FEML) is proposed to learn domain generalization knowledge effectively. It aims to jointly extract domain-invariant information that can be transferred across domains, and domain-specific information related to classification labels. First, feature extractors based on gated recurrent units (GRUs) are designed to capture domain-invariant and domain-specific representations with time-sequence characteristics from industrial process data. Second, a meta-learning strategy is introduced to enhance the domain-specific representation, thus improving the generalization ability of the model without accessing the target domains. Finally, the Tennessee Eastman process (TEP), Fed-Batch Fermentation Penicillin process (FBFP), and Three-Phase Flow process (TPFP) are used to verify the effectiveness of FEML. The results illustrate that the FEML is robust and outperforms other related methods. The diagnostic accuracies for TEP, FBFP, and TPFP are 87.11%, 95.94%, and 83.07%, respectively.

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
佟鹭其完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
樊芙宾发布了新的文献求助10
3秒前
大个应助liuzengzhang666采纳,获得30
3秒前
4秒前
4秒前
6秒前
善学以致用应助summer采纳,获得10
6秒前
清爽语柳完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
不倦应助kevinchan2009采纳,获得10
7秒前
对称破缺发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Yin完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
杨小鸿发布了新的文献求助10
12秒前
清爽语柳发布了新的文献求助10
12秒前
可爱的函函应助王子采纳,获得10
13秒前
huangyu完成签到,获得积分10
13秒前
yy发布了新的文献求助10
13秒前
魁魁完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
wuming发布了新的文献求助10
14秒前
情怀应助ffy采纳,获得10
15秒前
Eden发布了新的文献求助10
16秒前
jiang发布了新的文献求助10
17秒前
pluto完成签到,获得积分0
17秒前
18秒前
三块石头完成签到,获得积分10
19秒前
君故关注了科研通微信公众号
20秒前
21秒前
21秒前
周公完成签到,获得积分20
21秒前
HY完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI6.1应助dddd采纳,获得10
24秒前
24秒前
加菲丰丰举报Ico求助涉嫌违规
25秒前
26秒前
刘JX发布了新的文献求助30
26秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742315
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5407721
关于积分的说明 15344704
捐赠科研通 4883721
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625220
邀请新用户注册赠送积分活动 1574084
关于科研通互助平台的介绍 1531060