論文の概要: Time-EAPCR-T: A Universal Deep Learning Approach for Anomaly Detection in Industrial Equipment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.12534v1
- Date: Sun, 16 Mar 2025 14:54:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-18 15:59:29.297386
- Title: Time-EAPCR-T: A Universal Deep Learning Approach for Anomaly Detection in Industrial Equipment
- Title(参考訳): Time-EAPCR-T: 産業機器における異常検出のための普遍的深層学習手法
- Authors: Huajie Liang, Di Wang, Yuchao Lu, Mengke Song, Lei Liu, Ling An, Ying Liang, Xingjie Ma, Zhenyu Zhang, Chichun Zhou,
- Abstract要約: 産業データは、マルチソースの不均一性、非線形性、強い結合、時間的相互作用などの特性を示す。
従来の機械学習アプローチは、処理能力と一般化能力の制限により、このような複雑なデータに苦しむことが多い。
本研究では,Transformer が Time-EAPCR の時系列処理コンポーネントである LSTM モジュールを置き換える新しいモデル Time-EAPCR-T を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.980851641662662
- License:
- Abstract: With the advancement of Industry 4.0, intelligent manufacturing extensively employs sensors for real-time multidimensional data collection, playing a crucial role in equipment monitoring, process optimisation, and efficiency enhancement. Industrial data exhibit characteristics such as multi-source heterogeneity, nonlinearity, strong coupling, and temporal interactions, while also being affected by noise interference. These complexities make it challenging for traditional anomaly detection methods to extract key features, impacting detection accuracy and stability. Traditional machine learning approaches often struggle with such complex data due to limitations in processing capacity and generalisation ability, making them inadequate for practical applications. While deep learning feature extraction modules have demonstrated remarkable performance in image and text processing, they remain ineffective when applied to multi-source heterogeneous industrial data lacking explicit correlations. Moreover, existing multi-source heterogeneous data processing techniques still rely on dimensionality reduction and feature selection, which can lead to information loss and difficulty in capturing high-order interactions. To address these challenges, this study applies the EAPCR and Time-EAPCR models proposed in previous research and introduces a new model, Time-EAPCR-T, where Transformer replaces the LSTM module in the time-series processing component of Time-EAPCR. This modification effectively addresses multi-source data heterogeneity, facilitates efficient multi-source feature fusion, and enhances the temporal feature extraction capabilities of multi-source industrial data.Experimental results demonstrate that the proposed method outperforms existing approaches across four industrial datasets, highlighting its broad application potential.
- Abstract(参考訳): 産業4.0の進歩に伴い、インテリジェント製造はリアルタイム多次元データ収集のためのセンサーを広範囲に採用し、機器監視、プロセス最適化、効率向上において重要な役割を担っている。
産業データは、ノイズ干渉の影響を受けながら、マルチソースの不均一性、非線形性、強い結合性、時間的相互作用などの特性を示す。
これらの複雑さは、従来の異常検出手法が重要な特徴を抽出し、検出精度と安定性に影響を与えることを困難にしている。
従来の機械学習アプローチは、処理能力と一般化能力の制限により、そのような複雑なデータに苦しむことが多く、実用的な用途では不十分である。
深層学習の特徴抽出モジュールは画像処理やテキスト処理において顕著な性能を示したが, 明確な相関性に欠けるマルチソース不均一産業データに適用しても効果は残っていない。
さらに、既存のマルチソース異種データ処理技術は、情報損失と高次相互作用の取得の難しさを招きかねない次元削減と特徴選択に依存している。
これらの課題に対処するため,本研究では,従来の研究で提案されたEAPCRモデルとTime-EAPCRモデルを適用し,Transformer が Time-EAPCR の時系列処理コンポーネントである LSTM モジュールを置き換える新しいモデル Time-EAPCR-T を導入する。
この修正は, マルチソースデータの不均一性を効果的に解決し, 効率的なマルチソース機能融合を促進し, マルチソース産業データの時間的特徴抽出能力を向上させる。
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