已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Bayesian Deep Learning for Remaining Useful Life Estimation via Stein Variational Gradient Descent

频数推理 人工智能 机器学习 人工神经网络 深度学习 计算机科学 梯度下降 参数统计 推论 贝叶斯概率 趋同(经济学) 近似推理 贝叶斯定理 贝叶斯推理 不确定度量化 随机梯度下降算法 算法 数学优化 参数化模型 唤醒睡眠算法 统计推断 点估计 水准点(测量) 预测推理 数学 稳健性(进化) 收敛速度 一般化 深层神经网络
作者
Luca Della Libera,Jacopo Andreoli,Davide Dalle Pezze,Mirco Ravanelli,Gian Antonio Susto
出处
期刊:IEEE Transactions on Automation Science and Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23: 600-611 被引量:3
标识
DOI:10.1109/tase.2025.3634511
摘要

A crucial task in predictive maintenance is estimating the remaining useful life of physical systems. In the last decade, deep learning has improved considerably upon traditional model-based and statistical approaches in terms of predictive performance. However, in order to optimally plan maintenance operations, it is also important to quantify the uncertainty inherent in the predictions. This issue can be addressed by turning standard frequentist neural networks into Bayesian neural networks, which are naturally capable of providing confidence intervals around the estimates. Several methods exist for training those models. Researchers have focused mostly on parametric variational inference and sampling-based techniques, which notoriously suffer from limited approximation power and large computational burden, respectively. In this work, we use Stein variational gradient descent, a recently proposed algorithm for approximating intractable distributions that overcomes the drawbacks of the aforementioned techniques. In particular, we show through experimental studies on both simulated run-to-failure turbofan engine degradation data and real industrial battery degradation data that Bayesian deep learning models trained via Stein variational gradient descent consistently outperform with respect to convergence speed and predictive performance both the same models trained via parametric variational inference and their frequentist counterparts trained via backpropagation. Furthermore, we propose a method to enhance performance based on the uncertainty information provided by the Bayesian models.
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
大肘子发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
落寞的祥发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
欢喜怀蝶完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
科目三应助平常的惋庭采纳,获得10
9秒前
皮卡丘完成签到 ,获得积分0
9秒前
shally发布了新的文献求助30
10秒前
cc发布了新的文献求助10
10秒前
永和发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Estrella12138完成签到,获得积分10
12秒前
yinian发布了新的文献求助10
15秒前
幻影猫完成签到,获得积分10
15秒前
天天快乐应助点点采纳,获得10
16秒前
16秒前
河清海晏发布了新的文献求助10
17秒前
20秒前
科研通AI6.4应助wan采纳,获得10
21秒前
小七发布了新的文献求助20
21秒前
22秒前
墨墨小7完成签到,获得积分10
23秒前
一颗蘑古力完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
kong发布了新的文献求助10
26秒前
duxing发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
酱酱酱完成签到,获得积分10
31秒前
hez发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
点点发布了新的文献求助10
33秒前
JamesPei应助lemon采纳,获得10
34秒前
orixero应助wabfye采纳,获得10
35秒前
锡xiiii发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
凡平发布了新的文献求助10
37秒前
小蘑菇应助笙笙步希采纳,获得10
39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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Great Hymn to Šamaš 500
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Interpolation and Regression Models for the Chemical Engineer: Solving Numerical Problems 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7693737
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9254532
关于积分的说明 19990015
捐赠科研通 7267195
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3291823
关于科研通互助平台的介绍 2447761
邀请新用户注册赠送积分活动 2297234