Toward Robust Fault Identification of Complex Industrial Processes Using Stacked Sparse-Denoising Autoencoder With Softmax Classifier
Notice bibliographique
Résumé
This article proposes a robust end-to-end deep learning-induced fault recognition scheme by stacking multiple sparse-denoising autoencoders with a Softmax classifier, called stacked spare-denoising autoencoder (SSDAE)-Softmax, for the fault identification of complex industrial processes (CIPs). Specifically, sparse denoising autoencoder (SDAE) is established by integrating a sparse AE (SAE) with a denoising AE (DAE) for the low-dimensional but intrinsic feature representation of the CIP monitoring data (CIPMD) with possible noise contamination. SSDAE-Softmax is established by stacking multiple SDAEs with a layerwise pretraining procedure, and a Softmax classifier with a global fine-tuning strategy. Furthermore, SSDAE-Softmax hyperparameters are optimized by a relatively new global optimization algorithm, referred to as the state transition algorithm (STA). Benefiting from the deep learning-based feature representation scheme with the STA-based hyperparameter optimization, the underlying intrinsic characteristics of CIPMD can be learned automatically and adaptively for accurate fault identification. A numeric simulation system, the benchmark Tennessee Eastman process (TEP), and a real industrial process, that is, the continuous casting process (CCP) from a top steel plant of China, are used to validate the performance of the proposed method. Experimental results show that the proposed SSDAE-Softmax model can effectively identify various process faults, and has stronger robustness and adaptability against the noise interference in CIPMD for the process monitoring of CIPs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».