Interpreting network knowledge with attention mechanism for bearing fault diagnosis

可解释性 计算机科学 人工智能 判别式 人工神经网络 机器学习 断层(地质) 卷积(计算机科学) 深度学习 过程(计算) 特征提取 机制(生物学) 数据挖掘 方位(导航) 特征(语言学) 操作系统 地震学 哲学 地质学 认识论 语言学
作者
Zhibo Yang,Junpeng Zhang,Zhibin Zhao,Zhi Zhai,Xuefeng Chen
出处
期刊:Applied Soft Computing [Elsevier BV]
卷期号:97: 106829-106829 被引量:118
标识
DOI:10.1016/j.asoc.2020.106829
摘要

Abstract Condition monitoring and fault diagnosis of bearings play important roles in production safety and limiting the cost of maintenance on a reasonable level. Nowadays, artificial intelligence and machine learning make fault diagnosis gradually become intelligent, and data-driven intelligent algorithms are receiving more and more attention. However, many methods use the existing deep learning models directly for the analysis of mechanical vibration signals, which is still lack of interpretability to researchers. In this paper, a method based on multilayer bidirectional gated recurrent units with attention mechanism is proposed to access the interpretability of neural networks in fault diagnosis, which combines the convolution neural network, gated recurrent unit, and the attention mechanism. Based on the attention mechanism, the attention distribution of input segments is visualized and thus the interpretability of neural networks can be further presented. Experimental validations and comparisons are conducted on bearings. The results present that the proposed model is effective for localizing the discriminative information from the input data, which provides a tool for better understanding the feature extraction process in neural networks, especially for mechanical vibration signals.

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
思源应助小强x采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助然后采纳,获得10
1秒前
dengy完成签到,获得积分10
1秒前
赵保钢发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
慕青应助YWY采纳,获得10
2秒前
2秒前
skylar发布了新的文献求助10
2秒前
闫小天天完成签到,获得积分10
3秒前
波菌发布了新的文献求助50
3秒前
3秒前
liuqx011完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
drchen发布了新的文献求助10
4秒前
大桥洪水完成签到,获得积分10
4秒前
未央发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
dengy发布了新的文献求助10
5秒前
冷静尔云发布了新的文献求助10
5秒前
舒心发布了新的文献求助10
6秒前
烟花应助信仰采纳,获得10
6秒前
小马甲应助三口一头猪采纳,获得10
6秒前
小乔发布了新的文献求助10
6秒前
英俊的铭应助Wang0102采纳,获得10
7秒前
ZJJ发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
万能图书馆应助坦率灵槐采纳,获得10
8秒前
8秒前
光亮听白完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
赘婿应助久香采纳,获得10
10秒前
认真学习的小熊完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
成就的白羊完成签到,获得积分10
11秒前
CipherSage应助顺利的远航采纳,获得10
11秒前
高分求助中
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
Cardiac structure and function of elite volleyball players across different playing positions 500
CLSI H26-A2 500
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 6241744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8065679
关于积分的说明 16834097
捐赠科研通 5319945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2832856
邀请新用户注册赠送积分活动 1810356
关于科研通互助平台的介绍 1666800