論文の概要: CLAIRE: Compressed Latent Autoencoder for Industrial Representation and Evaluation -- A Deep Learning Framework for Smart Manufacturing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.06361v1
- Date: Fri, 06 Mar 2026 15:11:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-09 13:17:46.017061
- Title: CLAIRE: Compressed Latent Autoencoder for Industrial Representation and Evaluation -- A Deep Learning Framework for Smart Manufacturing
- Title(参考訳): CLAIRE: 産業表現と評価のための圧縮潜在オートエンコーダ - スマートマニュファクチャリングのためのディープラーニングフレームワーク
- Authors: Mohammadhossein Ghahramani, Mengchu Zhou,
- Abstract要約: CLAIREは、教師なしの深層表現学習と、スマート製造システムにおけるインテリジェントな品質管理のための教師付き分類を統合したハイブリッドエンドツーエンド学習フレームワークである。
最適化されたディープオートエンコーダを使用して、生の入力をコンパクトな潜伏空間に変換し、不適切な特徴やノイズを抑えながら本質的なデータ構造を効果的にキャプチャする。
提案したフレームワークは、堅牢な障害検出のために、説明可能なAIと機能認識の正規化を統合する可能性を強調している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 51.56484100374058
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate fault detection in high-dimensional industrial environments remains a major challenge due to the inherent complexity, noise, and redundancy in sensor data. This paper introduces CLAIRE, i.e., a hybrid end-to-end learning framework that integrates unsupervised deep representation learning with supervised classification for intelligent quality control in smart manufacturing systems. It employs an optimized deep autoencoder to transform raw input into a compact latent space, effectively capturing the intrinsic data structure while suppressing irrelevant or noisy features. The learned representations are then fed into a downstream classifier to perform binary fault prediction. Experimental results on a high-dimensional dataset demonstrate that CLAIRE significantly outperforms conventional classifiers trained directly on raw features. Moreover, the framework incorporates a post hoc phase, using a game-theory-based interpretability technique, to analyze the latent space and identify the most informative input features contributing to fault predictions. The proposed framework highlights the potential of integrating explainable AI with feature-aware regularization for robust fault detection. The modular and interpretable nature of the proposed framework makes it highly adaptable, offering promising applications in other domains characterized by complex, high-dimensional data, such as healthcare, finance, and environmental monitoring.
- Abstract(参考訳): 高次元産業環境での正確な故障検出は、センサデータに固有の複雑さ、ノイズ、冗長性のために依然として大きな課題である。
本稿では,スマートマニュファクチャリングシステムにおいて,教師なし深層表現学習と教師付き分類を統合したハイブリッドエンドツーエンド学習フレームワークCLAIREを紹介する。
最適化されたディープオートエンコーダを使用して、生の入力をコンパクトな潜伏空間に変換し、不適切な特徴やノイズを抑えながら本質的なデータ構造を効果的にキャプチャする。
学習した表現は下流の分類器に送られ、バイナリフォールト予測を実行する。
高次元データセットによる実験結果から、CLAIREは生の特徴を直接訓練した従来の分類器よりも大幅に優れていることが示された。
さらに、ゲーム理論に基づく解釈可能性技術を用いて、ポストホックフェーズを組み込んで、潜伏空間を分析し、故障予測に寄与する最も情報性の高い入力特徴を特定する。
提案したフレームワークは、堅牢な障害検出のために、説明可能なAIと機能認識の正規化を統合する可能性を強調している。
提案するフレームワークのモジュール的かつ解釈可能な性質により、医療、財務、環境監視といった複雑な高次元データによって特徴づけられる他の領域で有望な応用を提供することができる。
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