Domain adaptation for structural health monitoring via physics-informed and self-attention-enhanced generative adversarial learning
Notice bibliographique
Résumé
Health monitoring technologies, empowered by sensor-driven information and model updating, play an important role in assessing the status of civil structures and detecting anomalies. However, significant domain discrepancies exist in the distribution of physical parameters between numerical structural models and their real-world counterparts. As a result, many health monitoring theories struggle to be effective in practice, even if they perform perfectly in the simulated data. To bridge the domain discrepancies, this paper proposes an unsupervised domain adaptation approach based on an adapted cycle-consistent generative adversarial network (CycleGAN) that incorporates physical constraints and a self-attention mechanism. The approach focuses on the mutual transformation of the multi-channel time series obtained from numerical models and actual structures. Specifically, the physical constraints are derived from the governing equation of linear dynamic systems, while the self-attention mechanism is achieved by adding transformer structures to both the generator and discriminator. Through free-vibration experiments on a steel beam and a large-scale steel bridge model, the physical constraints and transformer structures have proven beneficial for improving the learning capability and training stability of the GAN model. Furthermore, the proposed approach is not only verified as effective in transforming acceleration responses between the test structures and their corresponding finite element models in both time and frequency domains but has also been shown to reproduce mode shapes accurately.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».