Bayesian‐optimized unsupervised learning approach for structural damage detection

结构健康监测 计算机科学 新知识检测 稳健性(进化) 机器学习 贝叶斯概率 人工智能 无监督学习 贝叶斯推理 特征提取 极限学习机 数据挖掘 支持向量机 不确定度量化 核密度估计 模式识别(心理学) 工程类 新颖性 数学 统计 结构工程 人工神经网络 哲学 生物化学 化学 神学 估计员 基因
作者
Kareem Eltouny,Xiao Liang
出处
期刊:Computer-aided Civil and Infrastructure Engineering [Wiley]
卷期号:36 (10): 1249-1269 被引量:60
标识
DOI:10.1111/mice.12680
摘要

Abstract Structural health monitoring (SHM) is developing rapidly to fulfill the world's need for resilient and sustainable communities. Due to the current advancements in machine learning and data science, data‐driven SHM is an attractive solution for real‐time damage detection compared to the traditional nondestructive evaluation techniques. However, most widely available data‐driven SHM methods rely on fully or partially simulated data to train the statistical model, and thus require a number of predefined assumptions and parameters, or are not adapted for post‐extreme events damage diagnosis. In this study, we propose a density‐based unsupervised learning approach for structural damage detection and localization. This approach leverages cumulative intensity measures for damage‐sensitive feature extraction for the first time in an unsupervised learning approach. Furthermore, a statistical model construction process is proposed based on kernel density maximum entropy (KDME) and Bayesian optimization. The framework is evaluated in three case studies. The first two involve a numerical three‐story building and a numerical nine‐story asymmetrical building that are both subjected to 100 ground motion excitations while considering environmental variations. The proposed framework is able to detect and localize damage in those case studies with an average accuracy of 92%. The third case study, which contains 44 shake‐table tests of a three‐story frame structure with masonry infill, is used to experimentally validate the proposed framework in damage detection. The three case studies demonstrate the potential and robustness of the proposed Bayesian‐optimized, multivariate KDME novelty detection framework for detecting and localizing structural damage, especially after extreme events.
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
兔宝宝发布了新的文献求助10
2秒前
星辰大海应助楠楠采纳,获得10
3秒前
德玛西亚发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
榜一大哥的负担完成签到 ,获得积分10
6秒前
skoch完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
9秒前
上官若男应助兔宝宝采纳,获得10
9秒前
10秒前
孙大圣完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
12秒前
skoch发布了新的文献求助10
12秒前
livo发布了新的文献求助10
13秒前
天顺发布了新的文献求助10
14秒前
善学以致用应助fjmuyjx采纳,获得10
14秒前
靳乐乐发布了新的文献求助10
14秒前
llmmnn完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
薛洁洁的小糖应助R语言采纳,获得200
16秒前
16秒前
夜无疆发布了新的文献求助10
16秒前
PPL发布了新的文献求助10
17秒前
ssss完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
19秒前
Akim应助6D的D采纳,获得10
19秒前
ttxpx完成签到 ,获得积分10
20秒前
ssss发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
元羞花发布了新的文献求助30
21秒前
KK完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
莹yy发布了新的文献求助10
26秒前
德玛西亚发布了新的文献求助10
26秒前
qcr关注了科研通微信公众号
26秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 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 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3463172
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3056584
关于积分的说明 9052925
捐赠科研通 2746458
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506929
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696226
邀请新用户注册赠送积分活动 695808