【IEEESENSORSJOURNAL】基于分层序列生成网络的质量预测多尺度动态特征学习
在工业过程中,长短期记忆(LSTM)通常用于软传感器的时间动态建模。由于连续的物理和化学反应,过程数据在不同时间尺度下通常具有各种时间相关性。然而,LSTM模型只能提取特定时间尺度的动态特征,这影响了特征学习能力和建模精度。本文提出了一种新的分层序列生成网络(HSGN),用于使用大量未标记的软测量过程数据挖掘多尺度动态特征。为了提取多尺度动态特征进行质量预测,过程数据以不同的采样率重新采样,然后用于在不同时间尺度上预训练相应的自学习LSTM模型。随后,它们可用于计算标记样本的多尺度隐藏特征状态,这些状态进一步与原始输入信息集成,并输入到深度信任网络(DBN)中,以构建输出变量的预测模型。因此,HSGN方法可以利用大量未标记的样本来挖掘多尺度动态隐藏特征,克服工业过程中的不规则采样问题。在实际工业场景中的应用表明了所提出方法的有效性。
关键词:深度学习、分层序列生成网络(HSGN)、多尺度动力学、质量预测、软测量。