An enhanced sparse autoencoder for machinery interpretable fault diagnosis

可解释性 自编码 神经编码 人工智能 计算机科学 模式识别(心理学) 解码方法 编码(内存) 算法 解算器 编码(社会科学) 理论计算机科学 数学 深度学习 统计 程序设计语言
作者
Maogui Niu,Hongkai Jiang,Zhenghong Wu,Haidong Shao
出处
期刊:Measurement Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:35 (5): 055108-055108 被引量:2
标识
DOI:10.1088/1361-6501/ad24ba
摘要

Abstract The interpretability of individual components within existing autoencoders remains insufficiently explored. This paper aims to address this gap by delving into the interpretability of the encoding and decoding structures and their correlation with the physical significance of vibrational signals. To achieve this, the Sparse Coding with Multi-layer Decoders (SC-MD) model is proposed, which facilitates fault diagnosis from two perspectives: the working principles of the model itself and the evolving trends of fault features. Specifically, a sparse coding protocol to prevent L1-norm collapse is proposed in the encoding process, regularizing the encoding to ensure that each latent code component possesses variance greater than a fixed threshold on a set of sparse representations given the input data. Subsequently, a multi-layer decoder structure is designed to capture the intricate mapping relationship between features and fault patterns. Finally, the Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm (FISTA) is employed as the solver for the SC-MD model, enabling end-to-end updates of all parameters by unfolding FISTA. The coherent theoretical framework ensures the interpretability of SC-MD. Utilizing aeroengine bearing data, we demonstrate the exceptional performance of our proposed approach under both normal conditions and intense noise, as compared to state-of-the-art deep learning methods.
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
刚刚
1秒前
小九发布了新的文献求助20
1秒前
zhui发布了新的文献求助10
2秒前
通达完成签到,获得积分10
3秒前
FashionBoy应助猪猪hero采纳,获得10
3秒前
jy发布了新的文献求助10
3秒前
祥云完成签到,获得积分10
3秒前
无敌鱼完成签到,获得积分10
4秒前
ffu完成签到 ,获得积分10
4秒前
天天快乐应助好的采纳,获得10
4秒前
4秒前
香蕉觅云应助科研小白花采纳,获得10
4秒前
18746005898发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI5应助fanfan44390采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
小刺猬完成签到,获得积分10
5秒前
小庄发布了新的文献求助10
5秒前
唐人雄发布了新的文献求助10
6秒前
英姑应助Khr1stINK采纳,获得10
6秒前
爆米花应助甜筒采纳,获得10
6秒前
Gang完成签到,获得积分10
6秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
7秒前
Hello应助潇洒的青采纳,获得10
7秒前
7秒前
共享精神应助长孙归尘采纳,获得10
7秒前
8秒前
Evan123发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
xctdyl1992发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Su完成签到,获得积分10
9秒前
俗丨完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI5应助海底落日采纳,获得30
10秒前
10秒前
CodeCraft应助纯真忆安采纳,获得10
10秒前
顺顺发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108006
关于积分的说明 9287444
捐赠科研通 2805757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794