CWMS-GAN: A small-sample bearing fault diagnosis method based on continuous wavelet transform and multi-size kernel attention mechanism

计算机科学 断层(地质) 核(代数) 模式识别(心理学) 人工智能 小波 信号(编程语言) 相似性(几何) 方位(导航) 卷积(计算机科学) 样品(材料) 数据挖掘 算法 数学 人工神经网络 化学 组合数学 色谱法 地震学 图像(数学) 程序设计语言 地质学
作者
Shun Yu,Zi Li,GU Jia-lin,Runpu Wang,Xiaoyu Liu,Li Lin,Fusen Guo,Yuheng Ren
出处
期刊:PLOS ONE [Public Library of Science]
卷期号:20 (4): e0319202-e0319202
标识
DOI:10.1371/journal.pone.0319202
摘要

In industrial production, obtaining sufficient bearing fault signals is often extremely difficult, leading to a significant degradation in the performance of traditional deep learning-based fault diagnosis models. Many recent studies have shown that data augmentation using generative adversarial networks (GAN) can effectively alleviate this problem. However, the quality of generated samples is closely related to the performance of fault diagnosis models. For this reason, this paper proposes a new GAN-based small-sample bearing fault diagnosis method. Specifically, this study proposes a continuous wavelet convolution strategy (CWCL) instead of the traditional convolution operation in GAN, which can additionally capture the signal’s frequency domain features. Meanwhile, this study designed a new multi-size kernel attention mechanism (MSKAM), which can extract the features of bearing vibration signals from different scales and adaptively select the features that are more important for the generation task to improve the accuracy and authenticity of the generated signals. In addition, the structural similarity index (SSIM) is adopted to quantitatively evaluate the quality of the generated signal by calculating the similarity between the generated signal and the real signal in both the time and frequency domains. Finally, we conducted extensive experiments on the CWRU and MFPT datasets and made a comprehensive comparison with existing small-sample bearing fault diagnosis methods, which verified the effectiveness of the proposed approach.
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
刚刚
温柔的夜柳完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ybk完成签到,获得积分10
2秒前
李佳完成签到,获得积分10
2秒前
迭影完成签到,获得积分10
2秒前
元七七完成签到 ,获得积分10
3秒前
Julie完成签到 ,获得积分0
3秒前
认真的可冥完成签到,获得积分10
3秒前
危机的秋双完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
啊小布发布了新的文献求助10
4秒前
jie发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
kytlzq完成签到,获得积分10
5秒前
王京华完成签到,获得积分10
6秒前
Aragon完成签到,获得积分10
6秒前
SwaggyBJ1120完成签到,获得积分10
6秒前
瓦尔登包完成签到 ,获得积分10
6秒前
wangjian1573完成签到 ,获得积分10
7秒前
11完成签到,获得积分10
7秒前
Fiona完成签到,获得积分10
7秒前
许12完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
冒尖竹笋儿完成签到,获得积分10
7秒前
悦Rsh完成签到,获得积分10
7秒前
李健应助Shennnn采纳,获得10
7秒前
舒服的谷丝完成签到,获得积分10
7秒前
ni发布了新的文献求助10
7秒前
明年完成签到,获得积分10
7秒前
chx完成签到,获得积分10
8秒前
牟若溪完成签到,获得积分10
8秒前
香蕉觅云应助呆萌滑板采纳,获得10
8秒前
饱满语风完成签到,获得积分10
9秒前
XY_zj完成签到,获得积分10
9秒前
JOFM完成签到 ,获得积分10
9秒前
星辰大海应助a7489420采纳,获得10
9秒前
bdfh完成签到,获得积分10
9秒前
天草诺完成签到,获得积分10
10秒前
宝宝完成签到,获得积分20
10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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 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 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 7324311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939737
关于积分的说明 18953791
捐赠科研通 6981030
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215354
关于科研通互助平台的介绍 2382758
邀请新用户注册赠送积分活动 2194656