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Enregistrement W4403722312 · doi:10.1109/tase.2024.3481211

Latent Code Description for Unsupervised AHU Fault Detection Using Adaptive Adversarial Autoencoder

2024· article· en· W4403722312 sur OpenAlexaff
Viet Tra, Manar Amayri, Nizar Bouguila

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Automation Science and Engineering · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueFault Detection and Control Systems
Établissements canadiensConcordia University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAutoencoderFault detection and isolationAdversarial systemComputer scienceArtificial intelligenceCode (set theory)Fault (geology)Pattern recognition (psychology)Unsupervised learningDeep learningGeologyProgramming language

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Timely fault detection in HVAC systems is crucial for preventing energy waste and maintaining thermal comfort in commercial buildings. This paper introduces the adaptive adversarial autoencoder (AdaAAE), an innovative anomaly detection approach designed for unsupervised fault detection within air handling units (AHUs) of HVAC systems. By combining the adversarial autoencoder (AAE) with deep support vector data description (DSVDD), AdaAAE efficiently trains the reconstruction, regularization, and compactness phases to produce a spherical and compact latent representation of the training data, enabling effective fault detection within the latent space. A key feature of AdaAAE is its ability to accurately determine the anomaly threshold at the end of the training phase, which is particularly beneficial in scenarios where there is no prior knowledge of the anomaly ratio for test instances—a common challenge in real-world applications. AdaAAE’s performance was evaluated on a real-world AHU system developed as part of the ASHRAE research project 1312 (RP-1312). Experimental results, especially with regard to AUC-ROC and AUC-PR, highlight AdaAAE’s superior fault detection capabilities across AHU datasets with varying complexities. Notably, AdaAAE achieved outstanding performance, with an average AUC-ROC of 97.5% and AUC-PR of 94.4%, significantly outperforming the baseline methods in this study. Additionally, the experimental findings demonstrate AdaAAE’s proficiency in accurately estimating the anomaly threshold without prior knowledge, with minimal performance degradation when shifting from a scenario with a known anomaly ratio to one requiring estimation. <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Note to Practitioners</i>—The concept of anomaly detection through subspace learning has attracted significant interest, with a focus on achieving a compact latent distribution. In this study, we introduce a new anomaly detection technique called AdaAAE, which is designed to produce a spherical and compact latent representation of training data. This feature enhances the method’s ability to identify anomalies within the latent space. Moreover, AdaAAE offers a distinct advantage in accurately determining the anomaly threshold at the end of the training phase, which is especially useful in practical scenarios where prior information about anomaly ratios for test instances is unavailable. To ensure reproducibility and allow for future enhancements by other researchers, the entire source code for this study is available in the following repository: https://github.com/viettra-xai/Ada-AAE.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,848
Score d'incertitude au seuil0,713

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,239
Écart entre enseignants0,214 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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