Domain Adapted Deep-Learning for Improved Ultrasonic Crack Characterization Using Limited Experimental Data
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning is an effective method for ultrasonic crack characterization due to its high level of automation and accuracy. Simulating the training set has been shown to be an effective method of circumventing the lack of experimental data common to nondestructive evaluation (NDE) applications. However, a simulation can neither be completely accurate nor capture all variability present in the real inspection. This means that the experimental and simulated data will be from different (but related) distributions, leading to inaccuracy when a deep learning algorithm trained on simulated data is applied to experimental measurements. This article aims to tackle this problem through the use of domain adaptation (DA). A convolutional neural network (CNN) is used to predict the depth of surface-breaking defects, with in-line pipe inspection as the targeted application. Three DA methods across varying sizes of experimental training data are compared to two non-DA methods as a baseline. The performance of the methods tested is evaluated by sizing 15 experimental notches of length (1-5 mm) and inclined at angles of up to 20° from the vertical. Experimental training sets are formed with between 1 and 15 notches. Of the DA methods investigated, an adversarial approach is found to be the most effective way to use the limited experimental training data. With this method, and only three notches, the resulting network gives a root-mean-square error (RMSE) in sizing of 0.5 ± 0.037 mm, whereas with only experimental data the RMSE is 1.5 ± 0.13 mm and with only simulated data it is 0.64 ± 0.044 mm.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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 ».