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一种面向复杂非平稳工业过程的质量相关分布式故障检测方法
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作者 董洁 李大业 +2 位作者 尉艳梅 彭开香 杨慧 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期15-24,共10页
由于复杂工业过程通常受到生产条件的变化,未知的外部干扰及其他因素的影响,其过程数据时间序列的统计特征随时间变化,呈现出非平稳特性。而工业过程的故障可能会被过程的非平稳特性所掩盖,这给复杂工业过程的质量相关故障检测带来巨大... 由于复杂工业过程通常受到生产条件的变化,未知的外部干扰及其他因素的影响,其过程数据时间序列的统计特征随时间变化,呈现出非平稳特性。而工业过程的故障可能会被过程的非平稳特性所掩盖,这给复杂工业过程的质量相关故障检测带来巨大挑战。本文提出了一种基于动静特征融合且面向复杂非平稳工业过程的分布式质量相关故障检测方法。首先,利用最小冗余最大相关算法揭示和量化过程变量与质量变量之间的线性和非线性关系,并选择最具代表性的过程变量,消除所选过程变量之间的冗余性。其次,利用增广迪基–富勒检验(ADF)检验方法将所选的过程变量划分为平稳变量和非平稳变量。再次,利用工业过程的机理知识将复杂工业过程划分为多个有物理意义的子块,子块之间的信息交互通过公共变量实现,构建局部子块模型,该模型包括来自其邻居子块的信息。然后,通过偏最小二乘和长短期记忆网络方法分别提取子块中平稳变量及非平稳变量的静态特征和动态特征,并进行特征融合;利用规范变量分析算法来最大化融合后的动静态特征与质量变量之间的相关性,构建局部质量异常检测的统计量和控制限。最后,通过贝叶斯推理将局部检测结果进行融合,实现全局质量相关的故障检测。为了验证所提方法的有效性,采用河北某公司浮法玻璃生产过程的实际数据进行了实验。实验结果表明:本文所提质量相关分布式故障检测方法能够准确检测复杂非平稳过程的故障,故障检测率为100%,误报率为4%,比规范变量分析方法等具有更好的故障检测性能。综上所述,所提方法有效融合了动静特征以充分利用过程信息,在提高故障检测率同时显著降低了误报率,能够为复杂非平稳工业过程提供可靠技术支持。 展开更多
关键词 质量相关 分布式故障检测 特征提取 动静融合 复杂非平稳过程
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人机环境动静融合的数字孪生车间快速建模方法
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作者 王昊琪 李旭鹏 +8 位作者 李浩 张玉彦 杨文超 何文斌 王永强 文笑雨 刘根 杨新宇 解伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期14-22,共9页
数字孪生车间对于新车间的设计和原有车间的升级改造意义重大,但是“人-机-环境”动静共融的特点为数字孪生车间的快速建模带来了挑战。现有方法存在车间三维场景建模效率低、难以实现动静融合建模、缺少动静融合性的定量评估等问题。... 数字孪生车间对于新车间的设计和原有车间的升级改造意义重大,但是“人-机-环境”动静共融的特点为数字孪生车间的快速建模带来了挑战。现有方法存在车间三维场景建模效率低、难以实现动静融合建模、缺少动静融合性的定量评估等问题。针对上述问题,在数字孪生车间概念下,结合三维扫描技术、室内定位技术、传感器技术等,提出人机环境动静融合的数字孪生车间快速建模方法,建立了对应的建模框架,研究了基于三维激光扫描的数字孪生车间静态环境快速重构、基于多传感器融合的车间动态对象感知、实时数据驱动的动静融合,并设计动静态融合评价指标,对所构建数字孪生车间的融合效果进行量化评估。最后,结合郑州轻工业大学机器人制造车间进行测试,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 数字孪生车间 快速重建 人-机-环境 动静融合 定量评估
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基于多源健康感知数据动静态关系融合的疾病诊断 被引量:1
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作者 霍甜媛 顾晶晶 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第S02期231-239,共9页
疾病诊断是电子健康记录数据挖掘的热门研究领域,也是实现医疗诊断智能化的一个重要环节。但是,电子健康记录中健康感知数据的来源多样、数据结构复杂,且不同类型的数据之间有着潜在的相关性,在进行特征提取和挖掘分析过程中存在着异构... 疾病诊断是电子健康记录数据挖掘的热门研究领域,也是实现医疗诊断智能化的一个重要环节。但是,电子健康记录中健康感知数据的来源多样、数据结构复杂,且不同类型的数据之间有着潜在的相关性,在进行特征提取和挖掘分析过程中存在着异构数据应该如何融合的问题。只有对医学感测数据、个人体质记录数据、疾病间关系数据进行综合考虑,挖掘其中的相关隐藏特征,才能对多种类别疾病进行更准确的诊断。因此,基于多源健康感知数据动静态关系融合的疾病诊断模型(DSRF)首先通过动静态关系融合算法解决动态医学感测数据和静态体质记录数据的异构性问题并挖掘其相关关系,然后计算多类别疾病的关联矩阵来提取疾病间依赖关系,最后在门控循环单元网络架构的基础上将多种健康感知数据进行融合,完成了多源异构数据的综合分析。在美国MIMIC-III临床数据集上的实验结果证明,相比同类型主流模型,该模型可以更准确地对多种类别疾病进行联合诊断。 展开更多
关键词 多源数据融合 动静态关系融合 疾病诊断 电子健康记录 临床数据挖掘
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融合动静态变量的滑坡多步位移预测方法
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作者 唐菲菲 周海莲 +2 位作者 唐天俊 朱洪洲 温永 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1833-1841,I0001,共10页
针对目前滑坡位移预测模型多以结合降雨、形变等动态变量的单步预测为主,缺乏对多步位移影响因素相关的时间周期等静态变量考虑的问题,提出了融合动静态变量的滑坡多步位移预测模型。首先,运用变量选择网络对初始输入变量进行选择,挖掘... 针对目前滑坡位移预测模型多以结合降雨、形变等动态变量的单步预测为主,缺乏对多步位移影响因素相关的时间周期等静态变量考虑的问题,提出了融合动静态变量的滑坡多步位移预测模型。首先,运用变量选择网络对初始输入变量进行选择,挖掘与滑坡日位移相关度高的变量,削弱冗余变量对模型的影响。然后,将静态变量集成于网络中,通过对上下文编码进行时间动态相关性调节。最后,以多头注意力模块捕获时序长期依赖关系,实现滑坡多步位移预测。以重庆市新铺滑坡为例,将本文方法与DeepAR、长短期记忆(LSTM)模型进行实验对比,结果表明,本文方法可实现较为稳健的高精度滑坡多步位移预测。 展开更多
关键词 大地测量学与测量工程 滑坡位移 动静态变量融合 注意力机制 多步预测
原文传递
双通道动静态特征的微表情识别
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作者 陈庄 赵源 +1 位作者 罗颂 丘嘉豪 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第7期1500-1507,共8页
微表情识别是情感识别领域的一项关键任务,其目的是分析人们隐藏的真实情感.针对微表情识别中微表情视频帧冗余、微表情幅度变化微弱和微表情持续时间短的问题,导致无法有效在微表情视频中提取有效特征,从而降低微表情识别的精度与速度... 微表情识别是情感识别领域的一项关键任务,其目的是分析人们隐藏的真实情感.针对微表情识别中微表情视频帧冗余、微表情幅度变化微弱和微表情持续时间短的问题,导致无法有效在微表情视频中提取有效特征,从而降低微表情识别的精度与速度,提出一种动态特征与静态特征结合的微表情识别方法.首先将视频动态信息压缩为残差积减少帧冗余,提高模型预测速度,然后分别使用稀疏卷积和深度可分离卷积提取动态特征和静态特征,并利用多阶段自适应特征融合的方式充分结合动态特征与静态特征,最后通过标签平滑损失函数提高模型泛化能力.实验结果表示,动态特征与静态特征的结合有效地提高了微表情识别的精度.在MEGC2019的评估标准下,混合数据集的UF1值提高了0.035,UAR值提高了0.045. 展开更多
关键词 微表情识别 稀疏卷积 深度可分离卷积 动静态特征融合 深度学习
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