Causal Disentanglement Domain Generalization for time-series signal fault diagnosis

计算机科学 一般化 代表(政治) 断层(地质) 不可见的 系列(地层学) 算法 数据挖掘 时间序列 水准点(测量) 过程(计算) 模式识别(心理学) 时域 人工智能 机器学习 数学 计量经济学 数学分析 古生物学 大地测量学 地震学 政治 政治学 地理 法学 生物 地质学 操作系统 计算机视觉
作者
Linshan Jia,Tommy W. S. Chow,Yixuan Yuan
出处
期刊:Neural Networks [Elsevier]
卷期号:172: 106099-106099 被引量:79
标识
DOI:10.1016/j.neunet.2024.106099
摘要

Domain generalization-based fault diagnosis (DGFD) presents significant prospects for recognizing faults without the accessibility of the target domain. Previous DGFD methods have achieved significant progress; however, there are some limitations. First, most DGFG methods statistically model the dependence between time-series data and labels, and they are superficial descriptions to the actual data-generating process. Second, most of the existing DGFD methods are only verified on vibrational time-series datasets, which is insufficient to show the potential of domain generalization in the fault diagnosis area. In response to the above issues, this paper first proposes a DGFD method named Causal Disentanglement Domain Generalization (CDDG), which can reestablish the data-generating process by disentangling time-series data into the causal factors (fault-related representation) and no-casual factors (domain-related representation) with a structural causal model. Specifically, in CDDG, causal aggregation loss is designed to separate the unobservable causal and non-causal factors. Meanwhile, the reconstruction loss is proposed to ensure the information completeness of the disentangled factors. We also introduce a redundancy reduction loss to learn efficient features. The proposed CDDG is verified on five cross-machine vibrational fault diagnosis cases and three cross-environment acoustical anomaly detection cases by comparing it with eight state-of-the-art (SOTA) DGFD methods. We publicize the open-source time-series DGFD Benchmark containing CDDG and the eight SOTA methods. The code repository will be available at https://github.com/ShaneSpace/DGFDBenchmark.
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
彭于晏应助韩文博采纳,获得10
刚刚
刚刚
med发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
WS发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
小裙发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
imCNY完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
老路发布了新的文献求助10
4秒前
Akim应助熹哥采纳,获得10
4秒前
自家老王完成签到,获得积分10
5秒前
李壮完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
Dobronx03发布了新的文献求助10
7秒前
鹅鹅发布了新的文献求助10
7秒前
小吴发布了新的文献求助10
10秒前
SciGPT应助美琦采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助老路采纳,获得10
10秒前
如意立果完成签到,获得积分20
11秒前
自家老王发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
huohuo发布了新的文献求助10
14秒前
在水一方应助王思凯采纳,获得10
14秒前
稳住完成签到,获得积分10
14秒前
Allowsany完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
摩卡完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
lzy完成签到,获得积分10
17秒前
曲幻梅发布了新的文献求助30
18秒前
坦率的柏柳完成签到 ,获得积分10
18秒前
鹅鹅完成签到,获得积分10
18秒前
聪明大米完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6032901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7724670
关于积分的说明 16202205
捐赠科研通 5179622
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771911
邀请新用户注册赠送积分活动 1755218
关于科研通互助平台的介绍 1640103