Reliable and Intelligent Fault Diagnosis With Evidential VGG Neural Networks
Notice bibliographique
Résumé
With the emergence of Internet-of-Things (IoT) and big data technologies, data-driven fault diagnosis approaches, notably deep learning (DL)-based methods, have shown promising capabilities in achieving high accuracy through end-to-end learning. However, these deterministic neural networks cannot incorporate the prediction uncertainty, which is critical in practical applications with possible out-of-distribution (OOD) data. This present article develops a reliable and intelligent fault diagnosis (IFD) framework based on evidence theory and improved visual geometry group (VGG) neural networks, which can achieve accurate and reliable diagnosis results by incorporating additional estimation of the prediction uncertainty. Specifically, this article treats the predictions of the VGG as subjective opinions by placing a Dirichlet distribution on the category probabilities and collecting the evidence from data during the training process. A specific loss function assisted by evidence theory is adopted for the VGG to obtain improved uncertainty estimations. The proposed method, which incorporates evidential VGG (EVGG) neural networks, as termed here, is verified by a case study of the fault diagnosis of rolling bearings, in the presence of sensing noise and sensor failure. The experimental results illustrate that the proposed method can estimate the prediction uncertainty and avoid overconfidence in fault diagnosis with OOD data. Also, the developed approach is shown to perform robustly under various levels of noise, which indicates a high potential for use in practical applications.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».