A new supervised multi-head self-attention autoencoder for health indicator construction and similarity-based machinery RUL prediction

自编码 人工智能 稳健性(进化) 计算机科学 机器学习 数据挖掘 工程类 深度学习 可靠性工程 模式识别(心理学) 生物化学 化学 基因
作者
Yi Qin,Jiahong Yang,Jianghong Zhou,Huayan Pu,Yongfang Mao
出处
期刊:Advanced Engineering Informatics [Elsevier BV]
卷期号:56: 101973-101973 被引量:92
标识
DOI:10.1016/j.aei.2023.101973
摘要

Remaining useful life (RUL) prediction plays a significant role in the prognostic and health management (PHM) of rotating machineries. A good health indicator (HI) can ensure the accuracy and reliability of RUL prediction. However, numerous existing deep learning-based HI construction approaches rely heavily on the prior knowledge, and they are difficult to capture the key information in the process of machinery degradation from raw signals, thereby affecting the performance of RUL prediction. To tackle the aforementioned problem, a new supervised multi-head self-attention autoencoder (SMSAE) is proposed for extracting the HI that effectively reflects the degraded state of rotating machinery. By embedding the multi-head self-attention (MS) module into autoencoder and imposing the constraint of power function-type labels on the hidden variable, SMSAE can directly extract the HIs from raw vibration signals. As the current HI evaluation indexes don’t consider the global monotonicity and variation law of HI, two improved monotonicity and robustness indexes are designed for the better evaluation of HI. With the proposed HI, a two-stage residual life prediction framework based on similarity is developed. Extensive experiments have been performed on an actual wind turbine gearbox bearing dataset and a well-known open commercial modular aero-propulsion system simulation (C-MAPSS) dataset. The comparative results verify that the constructed SMSAE HI has better comprehensive performance than the typical HIs, and the proposed prediction method is competitive with the state-of-the-art methods.
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
Lin发布了新的文献求助10
刚刚
liu完成签到,获得积分10
刚刚
潇洒寄云完成签到 ,获得积分10
1秒前
crown完成签到,获得积分10
2秒前
Atlantis发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助hxxcyb采纳,获得10
3秒前
cy发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI2S应助5999采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
筷子夹豆腐脑完成签到,获得积分10
6秒前
霍霍完成签到 ,获得积分10
7秒前
CipherSage应助Ben采纳,获得10
8秒前
DAYDAY完成签到 ,获得积分10
9秒前
失眠刺猬发布了新的文献求助10
10秒前
liiy完成签到,获得积分10
10秒前
verymiao完成签到 ,获得积分10
10秒前
王地黄完成签到,获得积分10
11秒前
zdc发布了新的文献求助10
11秒前
sun完成签到,获得积分10
11秒前
CHANG完成签到,获得积分10
11秒前
小c完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
优雅柜子完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Splendidsup完成签到,获得积分10
15秒前
那些兔儿完成签到 ,获得积分10
15秒前
115完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
不死鸟发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
rainbow应助Ruoru采纳,获得10
18秒前
希望天下0贩的0应助Ruoru采纳,获得10
19秒前
科研通AI6.3应助Ruoru采纳,获得10
19秒前
希望天下0贩的0应助Ruoru采纳,获得10
19秒前
巴拉巴拉完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6.4应助Ruoru采纳,获得10
19秒前
19秒前
汉堡包应助Ruoru采纳,获得10
19秒前
Ava应助yy采纳,获得10
19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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 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 7371078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978646
关于积分的说明 19088176
捐赠科研通 7013035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225016
关于科研通互助平台的介绍 2388632
邀请新用户注册赠送积分活动 2205699