Self-supervised contrastive learning with time-frequency consistency for few-shot bearing fault diagnosis

一致性(知识库) 断层(地质) 计算机科学 弹丸 一次性 方位(导航) 时频分析 人工智能 语音识别 模式识别(心理学) 计算机视觉 材料科学 地质学 工程类 机械工程 地震学 滤波器(信号处理) 冶金
作者
Xiaoyun Gong,Yage Wei,Wenliao Du,Yonggui Gao,Tengfei Guan
出处
期刊:Measurement Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:36 (6): 066204-066204 被引量:13
标识
DOI:10.1088/1361-6501/add9b4
摘要

Abstract Deep learning technology has made significant progress in fault diagnosis. However, in real-world industrial settings, most existing methods require substantial labeled data for training, while harsh operating conditions and data collection constraints often result in scarce fault samples. This limitation significantly impairs their diagnostic performance in practical applications. To address this challenge, we propose a few-shot fault diagnosis approach based on a time-frequency contrastive learning (TF-CL) framework. The TF-CL framework adopts a pre-training and downstream task pipeline, enabling the model to automatically learn and extract multi-perspective features from unlabeled data in self-supervised conditions. During the pre-training, dedicated encoders separately extract time-domain and frequency-domain feature representations from abundant unlabeled samples. The extracted features are then projected into a shared time-frequency space using a projector. To ensure that multi-perspective features can be extracted from unlabeled data, this paper introduces a time-frequency consistency loss function, constructed using novel positive and negative sample pairs. In the downstream task, the TF-CL model is combined with a multilayer perceptron classifier and optimized fine-tuned end-to-end using the limited labeled data. Gradient updates during downstream training further refine the learned feature representations, enhancing their adaptability to target classification tasks. The superiority of TF-CL was demonstrated through a variety of fault diagnosis experiments conducted on both public and self-collected datasets.
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
1秒前
Crazybow5完成签到,获得积分10
1秒前
YYT发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
科目三的应助被liu采纳,获得10
2秒前
田様的应助被远方采纳,获得10
3秒前
小白发布了新的文献求助10
4秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
甜甜的手套完成签到,获得积分10
6秒前
Nathan完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2的应助被高高采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
852的应助被svvv采纳,获得10
11秒前
奈何完成签到 ,获得积分10
12秒前
c嘉发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
15秒前
15秒前
Enb发布了新的文献求助10
16秒前
bkagyin的应助被cc采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研通AI6.4的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
小白完成签到,获得积分10
17秒前
华仔的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
充电宝的应助被晚风采纳,获得10
17秒前
完美世界的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
科研通AI6.4的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
独一无二发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6.2的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
科研通AI6.2的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
oi的应助被莉莉丽采纳,获得30
17秒前
科研通AI6.2的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
AireenBeryl531的应助被jixuzhuixun采纳,获得10
17秒前
Ava的应助被ddrose采纳,获得10
18秒前
Xk发布了新的文献求助10
19秒前
orixero的应助被范德萨采纳,获得10
19秒前
luocan完成签到,获得积分10
20秒前
完美世界的应助被念汐采纳,获得10
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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8146168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544800
关于积分的说明 21665851
捐赠科研通 7732207
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422964
关于科研通互助平台的介绍 2547978
邀请新用户注册赠送积分活动 2465872