Deep Learning of Latent Variable Models for Industrial Process Monitoring

人工智能 计算机科学 加权 数据挖掘 贝叶斯推理 潜变量 高斯过程 特征提取 主成分分析 模式识别(心理学) 机器学习 推论 贝叶斯概率 高斯分布 放射科 物理 医学 量子力学
作者
Xiangyin Kong,Zhiqiang Ge
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:18 (10): 6778-6788 被引量:19
标识
DOI:10.1109/tii.2021.3134251
摘要

Data-driven process monitoring based on latent variable models are widely employed in industry. This article proposes a novel monitoring framework for latent variable models using hierarchical feature extraction, Bayesian inference, and weighting strategy. We first establish a deep structure to implement hierarchical latent variables extraction, the extracted features are used to construct diverse monitoring statistics. Then, we utilize Bayesian inference and proper weighting strategy to fuse various useful information. In line with the different characteristics of principal component analysis (PCA) and independent component analysis (ICA), we construct a deep PCA-ICA model for process monitoring according to the proposed framework. The deep PCA-ICA model performs hierarchical feature extraction, which can simultaneously extract deep Gaussian information and deep non-Gaussian information. The features extracted by different layers are then transformed to posterior probabilities through Bayesian inference. After that, different posterior probabilities are combined through appropriate weighting strategy to build new probabilistic statistic, which can give more synthetic monitoring results. Moreover, the Bayesian inference and weighting strategy are further used to integrate the advantages of different models by transforming various probabilistic statistics into an overall monitoring index, which can comprehensively indicate the process status. The Tennessee Eastman process is used to validate the superiority of the proposed model over the existing methods. Besides, the extracted features are further analyzed to show the effectiveness and benefits of the deep hierarchical feature extraction structure.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
PeterBeau完成签到 ,获得积分10
4秒前
nusiew完成签到,获得积分10
7秒前
neckerzhu完成签到 ,获得积分10
8秒前
孔刚完成签到 ,获得积分10
9秒前
18秒前
文弱书生发布了新的文献求助10
25秒前
TING完成签到 ,获得积分10
26秒前
GJQ完成签到 ,获得积分10
31秒前
35秒前
aq22完成签到 ,获得积分10
39秒前
不回首完成签到 ,获得积分10
42秒前
spp完成签到 ,获得积分10
44秒前
GealAntS完成签到,获得积分10
45秒前
2012csc完成签到 ,获得积分0
50秒前
高高的笑柳完成签到 ,获得积分10
52秒前
SciGPT应助干焱采纳,获得10
1分钟前
benben应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
benben应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
履霜完成签到,获得积分10
1分钟前
HHHH啊发布了新的文献求助10
1分钟前
HHHH啊完成签到,获得积分10
1分钟前
www完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐乐完成签到,获得积分10
1分钟前
mahoro完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jun完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Fashioner8351发布了新的文献求助10
1分钟前
xiaosun完成签到 ,获得积分0
1分钟前
缓慢雅青完成签到 ,获得积分10
2分钟前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
2分钟前
余笑完成签到 ,获得积分10
2分钟前
进退须臾完成签到,获得积分10
2分钟前
保佑我毕业完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xiaoruixue完成签到,获得积分10
2分钟前
zhrmghg521应助菠菜采纳,获得200
2分钟前
Xin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
ewxf2001发布了新的文献求助10
2分钟前
ewxf2001完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2396416
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2098732
关于积分的说明 5289236
捐赠科研通 1826104
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910523
版权声明 560007
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486633