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可解释性智能监测诊断网络构造及航空发动机整机试车与中介轴承诊断应用 被引量：1
1
作者 王诗彬 王世傲 +5 位作者 陈雪峰 黄海 安波涛 赵志斌 刘永泉 李应红 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期90-106,共17页
航空发动机故障预测与健康管理是提高航空发动机安全性、可靠性以及经济可承受性的关键技术。基于深度学习的人工智能方法在机械故障诊断领域受到广泛关注并开展了深入研究,但现有深度学习“黑箱算法”的现状仍然存在模型可解释性差、... 航空发动机故障预测与健康管理是提高航空发动机安全性、可靠性以及经济可承受性的关键技术。基于深度学习的人工智能方法在机械故障诊断领域受到广泛关注并开展了深入研究,但现有深度学习“黑箱算法”的现状仍然存在模型可解释性差、理论基础薄弱等问题。针对航空发动机健康管理与智能运维的迫切需求,提出航空发动机可解释性智能监测诊断网络,并在某型涡扇发动机整机长试试验中验证了异常检测与中介轴承故障诊断的有效性。将发动机振动信号先验信息融入稀疏表示模型,对模型的迭代求解算法进行展开得到结构具有可解释性的核心网络;针对航空发动机异常检测与智能诊断任务构造了基于对抗训练框架的可解释性异常检测子网络和基于特征提取框架的可解释性故障诊断子网络。本文提出的基于迭代算法展开的网络构造框架具备明确的理论基础,即网络设计有依据;稀疏表示模型驱动的可视化方法能够检验网络是否学到了与发动机故障相符的有意义的特征,即学习结果可信任。最后,通过某型涡扇发动机整机长试试验积累的超过500小时的试车数据,验证了本文提出的模型驱动的可解释性智能监测诊断网络在航空发动机异常检测与中介轴承故障诊断方面的有效性与可靠性。 展开更多
关键词 航空发动机健康管理 可解释性人工智能 算法展开 异常检测 故障诊断
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基于算法展开的图像盲去模糊深度学习网络 被引量：1
2
作者 王旭晴 魏伟波 +3 位作者 杨光宇 宋金涛 吕婷 潘振宽 《山东大学学报（工学版）》 CSCD 北大核心 2023年第6期35-46,共12页
针对图像盲去模糊问题,基于变分模型的迭代优化展开形式设计了相应的变分深度学习网络,有效克服了传统变分方法计算效率低和深度学习方法可解释性差的问题。设计网络包含2部分:利用算法展开策略实现基于L_(0)正则化估计模糊核的子网络;... 针对图像盲去模糊问题,基于变分模型的迭代优化展开形式设计了相应的变分深度学习网络,有效克服了传统变分方法计算效率低和深度学习方法可解释性差的问题。设计网络包含2部分:利用算法展开策略实现基于L_(0)正则化估计模糊核的子网络;基于估计的模糊核及图像恢复正则化模型的非盲去卷积子网络,该子网络充分利用了双通道的编解码网络结构。为确保模糊核估计的准确性和图像内容的一致性,损失函数由均方误差损失和结构相似性损失构成。L_(0)正则化的使用有助于快速准确地完成模糊核估计;图像恢复正则化模型的使用有助于边缘和图像细节的保持。在Levin数据集上的试验结果表明,所提算法在峰值信噪比上较目前先进算法至少提高了2.14 dB。 展开更多
关键词 图像去模糊 算法展开 正则化方法 模糊核估计 深度学习
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面向图像去噪的深度双层群稀疏编码网络
3
作者 方祯煜 尹海涛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第21期195-203,共9页
当前基于深度学习的图像去噪方法主要是利用深度神经网络将噪声图像直接映射到干净图像,忽略了图像去噪任务知识。针对该问题,提出了一种基于双层群稀疏编码的深度图像去噪网络。为了充分利用图像中相似结构以及对相似块之间的特异性有... 当前基于深度学习的图像去噪方法主要是利用深度神经网络将噪声图像直接映射到干净图像,忽略了图像去噪任务知识。针对该问题,提出了一种基于双层群稀疏编码的深度图像去噪网络。为了充分利用图像中相似结构以及对相似块之间的特异性有效表示,提出了双层群稀疏编码图像去噪模型,并表示成l_(2,1)-l_(1)范数优化问题。利用算法展开技术将所提去噪模型的优化解转化成“端到端”的深度神经网络。为了进一步提高网络训练的稳定性,所提去噪网络中引入一种改进的残差连接。在BSD68、Set12、CBSD68、Kodak24和Urban100等常用数据集上的实验结果表明,所提算法在主观视觉质量和客观评价指标上优于一些主流的去噪方法。特别地,针对噪声等级为75,所提算法在CBSD68数据集上比经典的DnCNN算法平均PSNR指标提高了1.3 dB。 展开更多
关键词 图像去噪 群稀疏编码 深度神经网络 算法展开 残差连接
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面向可解释压缩感知的算法展开综述 被引量：1
4
作者 曾春艳 余琰 +1 位作者 王志锋 夏诗言 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期35-43,共9页
针对压缩感知可解释性的问题,首先回顾了基于深度学习的压缩感知方法发展历程及存在问题,阐述了算法展开方法的研究背景和重要意义,并对主流的算法展开网络及特点进行分析总结;然后根据传统迭代算法,将算法展开网络进行分类,并选择三个... 针对压缩感知可解释性的问题,首先回顾了基于深度学习的压缩感知方法发展历程及存在问题,阐述了算法展开方法的研究背景和重要意义,并对主流的算法展开网络及特点进行分析总结;然后根据传统迭代算法,将算法展开网络进行分类,并选择三个具有代表性的算法,分别为迭代收缩阈值算法、近似消息传递算法和交替方向乘子法,概述其相应的原理,分析这三种算法的网络展开方式、网络特点和实验仿真效果;最后从具体展开方式的设计、展开网络的理论分析和展开网络在资源受限平台下的实施这三方面,探讨了可解释性压缩感知领域中算法展开技术存在的问题和下一步研究的方向. 展开更多
关键词 算法展开 压缩感知 信号重建 可解释性 深度学习
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基于联合增强图像对的红外可见光深度展开图像融合网络
5
作者 袁天蕙 干宗良 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第10期311-319,共9页
受到采集环境的影响,红外可见光融合图像有时会存在亮度不足、细节信息不够的问题。为此,提出了一种基于联合增强图像对的红外可见光深度展开图像融合网络,同时将原始红外-可见光图像对和红外-可见光图像增强对作为输入,提高网络信息融... 受到采集环境的影响,红外可见光融合图像有时会存在亮度不足、细节信息不够的问题。为此,提出了一种基于联合增强图像对的红外可见光深度展开图像融合网络,同时将原始红外-可见光图像对和红外-可见光图像增强对作为输入,提高网络信息融合能力。文中首先提出了一种残差展开模块,在此基础上构建了基于迭代的残差展开卷积网络用于特征提取,使其根据不同的初始化参数提取对应图像的背景和细节信息。此外,在特征融合卷积融合网络中引入了维度拼接操作和上下采样卷积块,实现联合红外-可见光图像增强对的特性汇聚,最大限度地保留源图像的差异特征。同时,优化了损失函数权重设计,以获得最佳的融合结果。在多个数据库上进行了大量实验,结果表明,与现有典型的融合方法相比,所提算法的融合图像在主观视觉和客观指标评价上均具有较好性能,在暗照度环境下优于其他方法。 展开更多
关键词 图像融合 深度算法展开网络 图像增强 特征提取 特征融合
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