論文の概要: Multi-output Classification Framework and Frequency Layer Normalization for Compound Fault Diagnosis in Motor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.11513v2
- Date: Thu, 17 Apr 2025 12:49:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-18 10:52:29.463388
- Title: Multi-output Classification Framework and Frequency Layer Normalization for Compound Fault Diagnosis in Motor
- Title(参考訳): 複合故障診断のための多出力分類フレームワークと周波数層正規化
- Authors: Wonjun Yi, Yong-Hwa Park,
- Abstract要約: 本研究は,故障診断における領域適応のための多出力分類(MOC)フレームワークを提案する。
従来のマルチクラス分類 (MCC) 法とは異なり, 提案手法は個別に各断層の重大度を推定する。
PLデータを用いた6つの領域適応事例を対象とした評価の結果,MOCはマクロF1スコアにおいてベースラインモデルよりも優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.240890834159944
- License:
- Abstract: This work introduces a multi-output classification (MOC) framework designed for domain adaptation in fault diagnosis, particularly under partially labeled (PL) target domain scenarios and compound fault conditions in rotating machinery. Unlike traditional multi-class classification (MCC) methods that treat each fault combination as a distinct class, the proposed approach independently estimates the severity of each fault type, improving both interpretability and diagnostic accuracy. The model incorporates multi-kernel maximum mean discrepancy (MK-MMD) and entropy minimization (EM) losses to facilitate feature transfer from the source to the target domain. In addition, frequency layer normalization (FLN) is applied to preserve structural properties in the frequency domain, which are strongly influenced by system dynamics and are often stationary with respect to changes in rpm. Evaluations across six domain adaptation cases with PL data demonstrate that MOC outperforms baseline models in macro F1 score. Moreover, MOC consistently achieves better classification performance for individual fault types, and FLN shows superior adaptability compared to other normalization techniques.
- Abstract(参考訳): 本研究は, 故障診断における領域適応のための多出力分類(MOC)フレームワークを導入し, 特に部分的にラベル付けされた(PL)対象ドメインシナリオと回転機械の複合故障条件について述べる。
従来のマルチクラス分類(MCC)法とは違い,提案手法では,各タイプの重大度を独立に推定し,解釈可能性と診断精度を向上する。
このモデルは、マルチカーネルの最大平均誤差(MK-MMD)とエントロピー最小化(EM)損失を組み込んで、ソースからターゲットドメインへの特徴伝達を容易にする。
さらに、周波数層正規化(FLN)は、周波数領域の構造的特性を保ち、システム力学に強く影響され、rpmの変化に対してしばしば定常である。
PLデータを用いた6つの領域適応事例を対象とした評価の結果,MOCはマクロF1スコアにおいてベースラインモデルよりも優れていた。
さらに,MOCは個々の故障タイプに対して常に優れた分類性能を達成し,FLNは他の正規化手法よりも優れた適応性を示す。
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