MIM-Graph: A multi-sensor network approach for fault diagnosis of HSR Bogie bearings at the IoT edge via mutual information maximization

计算机科学 自编码 编码器 最大化 图形 数据挖掘 无线传感器网络 人工智能 机器学习 特征学习 相互信息 无监督学习 人工神经网络 模式识别(心理学) 计算机网络 理论计算机科学 操作系统 经济 微观经济学
作者
Wenqing Wan,Jinglong Chen,Jingsong Xie
出处
期刊:Isa Transactions [Elsevier BV]
卷期号:139: 574-585 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.isatra.2023.04.033
摘要

The Internet of Things (IoT) is crucial in developing next-generation high-speed railways (HSRs). HSR IoT enables intelligent diagnosis of trains using multi-sensor data, which is critical for maintaining high speeds and ensuring passenger safety. Graph neural network (GNN)-based methods have gained popularity in HSR IoT research due to the ability to represent the sensor network as intuitive graphs. However, labeling monitoring data in the HSR scenario takes time and effort. To address this challenge, we propose a semi-supervised graph-level representation learning approach called MIM-Graph, which uses mutual information maximization to learn from a large amount of unlabeled data. First, the multi-sensor data is converted into association graphs based on their spatial topology. The unsupervised encoder is trained using global–local mutual maximization. The teacher–student framework transfers knowledge from the unsupervised encoder learned to the supervised encoder, which is trained using a small amount of labeled data. As a result, the supervised encoder learns distinguishable representations for intelligent diagnosis of HSR. We evaluate the proposed method using CWRU dataset and data from HSR Bogie test platform, and the experimental results demonstrate the effectiveness and superiority of MIM-Graph.

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
七七完成签到 ,获得积分10
1秒前
结实灵槐完成签到,获得积分10
1秒前
安风完成签到 ,获得积分10
1秒前
薛小白完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助lll采纳,获得10
2秒前
酷波er应助lll采纳,获得10
2秒前
Bismarck完成签到,获得积分10
3秒前
阿枫完成签到,获得积分10
4秒前
lxl0823完成签到,获得积分10
6秒前
zuihaodewomen完成签到 ,获得积分10
6秒前
JiangY完成签到,获得积分10
7秒前
丘比特应助结实灵槐采纳,获得10
8秒前
乐无忧完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
Xu完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
甜美香之完成签到 ,获得积分10
18秒前
sy发布了新的文献求助10
18秒前
杨康宇完成签到 ,获得积分10
21秒前
lll发布了新的文献求助10
23秒前
抹茶发布了新的文献求助10
23秒前
silence完成签到,获得积分10
24秒前
欢喜的紫菜完成签到 ,获得积分20
28秒前
29秒前
30秒前
NexusExplorer应助lll采纳,获得10
31秒前
36秒前
时光中的微粒完成签到 ,获得积分10
37秒前
小文子完成签到 ,获得积分10
37秒前
生动飞凤完成签到 ,获得积分10
38秒前
lll发布了新的文献求助10
40秒前
50秒前
Patience完成签到,获得积分10
52秒前
wobisheng完成签到,获得积分10
53秒前
开心完成签到 ,获得积分10
55秒前
lll发布了新的文献求助10
56秒前
飞飞wolf完成签到,获得积分10
57秒前
呆橘完成签到 ,获得积分10
58秒前
神火发布了新的文献求助20
1分钟前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6246732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070135
关于积分的说明 16845915
捐赠科研通 5322874
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516