Explainable Fault Diagnosis Using Invertible Neural Networks—A Left Manifold-Based Solution
Notice bibliographique
Résumé
The series includes two parts, articulating the two novel avenues of research on intelligent fault diagnosis (FD) for nonlinear feedback control systems. In Part I of the series, we design a novel FD paradigm by elaborating an invertible neural network (INN) for feedback control systems. With the aid of a left manifold, the core idea behind the INN-based FD scheme is as follows: 1) formulation of residual generator used for FD as a projection of system data onto the null space that has the same dimension as system outputs; 2) in a topological space, elaboration of a homeomorphism that delivers an invertible relationship between system outputs and residual signals when the system input is given; and 3) skillful introduction of both the master and slave objective functions to achieve system/parameter identification with information loseless property. Comparing with the existing FD approaches, the three superior strengths of the proposed FD scheme deserving mentation are as follows: 1) it specializes in nonlinear feedback control systems; 2) it can effectively avoid the overfitting problem when approximating or learning nonlinear system dynamics; and 3) control theory guides the whole design, ensuring the interpretability of the learning process. Finally, two studies on nonlinear systems demonstrate the feasibility of the invertible left manifold (ILM)-based FD strategy. Part I would contribute to the future development of machine learning (ML)-based system identification and explainable FD approaches, and also benefits the right manifold-based FD designs in Part II.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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) | 0,002 | 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 ».