A novel data augmentation approach to fault diagnosis with class-imbalance problem

计算机科学 可靠性(半导体) 断层(地质) 分歧(语言学) 核(代数) 人工智能 匹配(统计) 班级(哲学) 机器学习 数据挖掘 数学 统计 功率(物理) 语言学 物理 哲学 量子力学 组合数学 地震学 地质学
作者
Jilun Tian,Yuchen Jiang,Jiusi Zhang,Hao Luo,Shen Yin
出处
期刊:Reliability Engineering & System Safety [Elsevier BV]
卷期号:243: 109832-109832 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.ress.2023.109832
摘要

Data-driven fault diagnosis techniques are frequently applied to ensure the reliability and safety of industrial systems. However, as a common challenge, the class-imbalance problem reduces the performance of data-driven methods due to the lack of data information. We propose a weighted modified conditional variational auto-encoder (WM-CVAE) as a novel data augmentation technique to tackle the issue. The modified structure can alleviate the existing Kullback–Leibler (KL) divergence vanishing by an adaptive loss. Meanwhile, kernel mean matching (KMM) is proposed on weight computation to reduce the negative effect of dissimilar generated samples. Constructing the WM-CVAE data augmentation framework can effectively improve the data quality and learning capability in class-imbalance fault diagnosis. To validate the proposed WM-CVAE model, three real-world industrial datasets are used as study objects, and the random forest is used as the base learner in the fault classification tasks. The diagnostic results demonstrate that the proposed WM-CVAE data augmentation framework can improve learning results in class-imbalance fault diagnosis.
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
活力汉堡发布了新的文献求助10
刚刚
活力汉堡发布了新的文献求助10
刚刚
活力汉堡发布了新的文献求助10
刚刚
活力汉堡发布了新的文献求助10
刚刚
活力汉堡发布了新的文献求助10
刚刚
wanci应助sweetpotato采纳,获得20
1秒前
浅夏发布了新的文献求助10
2秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
3秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
不想学习应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
EED完成签到,获得积分10
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
潇洒的山兰完成签到,获得积分10
6秒前
djfndnn应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
王汪汪完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
核桃应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
Wyh完成签到 ,获得积分10
7秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
7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
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 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 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 7714248
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9269694
关于积分的说明 20078063
捐赠科研通 7290585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298164
关于科研通互助平台的介绍 2452358
邀请新用户注册赠送积分活动 2305459