論文の概要: Open-Set Fault Diagnosis in Multimode Processes via Fine-Grained Deep Feature Representation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.09462v1
- Date: Wed, 13 Aug 2025 03:38:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-14 20:42:00.745147
- Title: Open-Set Fault Diagnosis in Multimode Processes via Fine-Grained Deep Feature Representation
- Title(参考訳): 細粒深部特徴表現による多モードプロセスのオープンセット異常診断
- Authors: Guangqiang Li, M. Amine Atoui, Xiangshun Li,
- Abstract要約: マルチモードプロセスでは、同じ状態に属するサンプルは、しばしば複数のクラスタ分布を示す。
細粒度クラスタリングとゲートリジェクションネットワーク(FGCRN)と呼ばれる新しいオープンセット故障診断モデルを提案する。
マルチスケールの奥行きの畳み込み、双方向のリカレントユニット、時間的注意機構を組み合わせることで、識別的特徴を捉える。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.9389881806157316
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A reliable fault diagnosis system should not only accurately classify known health states but also effectively identify unknown faults. In multimode processes, samples belonging to the same health state often show multiple cluster distributions, making it difficult to construct compact and accurate decision boundaries for that state. To address this challenge, a novel open-set fault diagnosis model named fine-grained clustering and rejection network (FGCRN) is proposed. It combines multiscale depthwise convolution, bidirectional gated recurrent unit and temporal attention mechanism to capture discriminative features. A distance-based loss function is designed to enhance the intra-class compactness. Fine-grained feature representations are constructed through unsupervised learning to uncover the intrinsic structures of each health state. Extreme value theory is employed to model the distance between sample features and their corresponding fine-grained representations, enabling effective identification of unknown faults. Extensive experiments demonstrate the superior performance of the proposed method.
- Abstract(参考訳): 信頼性のある断層診断システムは、既知の健康状態を正確に分類するだけでなく、未知の断層を効果的に識別するべきである。
マルチモードプロセスでは、同じ状態に属するサンプルは複数のクラスタ分布を示すことが多く、その状態に対してコンパクトで正確な決定境界を構築することは困難である。
この課題に対処するために,FGCRN(Farly-fine clustering and rejection Network)と呼ばれる,新たなオープンセットの故障診断モデルを提案する。
マルチスケールの奥行き畳み込み、双方向ゲート再帰ユニットと時間的注意機構を組み合わせることで、識別的特徴を捉える。
距離に基づく損失関数はクラス内コンパクト性を高めるように設計されている。
微細な特徴表現は、各健康状態の固有の構造を明らかにするために教師なし学習によって構築される。
極端値理論は、サンプル特徴とそれに対応する微細な表現との距離をモデル化し、未知の断層の効果的な同定を可能にする。
大規模な実験により提案手法の優れた性能が実証された。
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