Fault Diagnosis of Harmonic Drives Using Multimodal Collaborative Meta Network With Severely Missing Modality

计算机科学 推论 模式 缺少数据 模态(人机交互) 人工智能 特征(语言学) 估计员 机器学习 正规化(语言学) 特征工程 数据挖掘 模式识别(心理学) 深度学习 数学 统计 社会学 哲学 语言学 社会科学
作者
Guo Yang,Hui Tao,Kai Wu,Ruxu Du,Yong Zhong
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:20 (8): 10366-10374
标识
DOI:10.1109/tii.2024.3396339
摘要

The existing fault diagnosis of harmonic drives is difficult to deploy vibration sensors, and the diagnosis accuracy is insufficient only using current signal. Therefore, we propose an intelligent fault diagnosis method using a multimodal collaborative meta network (MCMN) with severely missing modality. First, multimodal data of the harmonic drive were collected to analyze. Second, a feature reconstruction network is used to achieve a unified model to handle missing modalities in testing. Besides, the uncertainty assessment is used as a feature regularization network to overcome data bias. Third, the inference of the meta-learning is used to obtain the generated weights, and carried out the joint optimization. Finally, MCMN is optimized by using the approximate lower bound of Monte Carlo. Experimental results show that the accuracy of MCMN is 93.75% in the case of full-modalities training data and the severely missing modalities testing data, which is better than the existing method.
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