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【CCE】通过基于深度学习的软传感器开发实现与盈利能力相关的工业规模批量过程监控

数据驱动的软传感器技术已被广泛开发用于估计与质量相关的变量,但以下困难仍然限制了其在批处理过程中的应用,如不同的初始条件、不均匀的批长度以及批内多相特征的提取。为了解决这些问题,提出了一个质量预测和监测框架。首先选择与质量相关的变量,并提出了一种数据堆叠策略,将三维批处理数据转换为可输入软传感器模型的时滞序列。为了提取多相特征,将差分运算嵌入长短期记忆神经网络,建立了一种新的差分递归神经网络。此外,为了确保盈利能力,采用预测残差进行质量监测。通过模拟数据集和工业规模青霉素发酵过程的案例研究,证明了所提出方法的有效性及其在专业研究和工业操作中对间歇过程监测和控制的适用性。

  • 2024-06-17
  • 阅读258

【IEEEJESTPE】提高基于神经网络的异步电机早期故障检测的可行性

现代工业工厂很复杂,对电机故障时计划外停机的成本非常敏感。感应电机(IM)驱动器中的断条就是这种情况,它仍然占据着很大的市场份额。原则上,基于先进人工智能(AI)的技术使早期缺陷检测成为可能,但其复杂性与IM的本质相冲突。本文旨在通过使用标准驱动器中已有的电机电流特征来弥合这一差距,并提出模拟和数据增强的组合,以有效地训练神经网络(NN),而不需要许多损坏的原型,这是工业可行性的主要缺陷。

  • 2024-06-17
  • 阅读234

【IEEETETCI】基于张量的工业网络流量恢复—基于BCD启发的潜在非线性和稀疏性神经逼近

由于工业物联网产生了大量的网络数据,张量作为紧凑的多维表示被广泛用于对工业网络流量进行建模。不稳定的数据采集往往会导致流量张量中实体的部分丢失,而传统的流量张量补全算法是基于线性代数和低秩的。然而,由于域变换和变换后的稀疏性之间的密切相关性,线性域变换不能准确地近似潜在的非线性相关性,导致恢复性能不足。本文提出了一种具有非线性变换和稀疏正则化的混合结构深度模型,以自动搜索最优域变换方法和相应的稀疏约束。该模型采用张量奇异值分解框架,由两个不同结构的神经网络组成。一个神经网络具有具有完全连接网络的自动编码器结构,仅从部分观测到的数据中恢复丢失的实体,卷积神经网络构造另一个网络来约束变换域中的稀疏性。此外,我们基于变换张量的局部光滑性施加了额外的拉普拉斯约束,以克服连续的数据丢失。受块坐标下降算法的启发,交替训练相互匹配的非线性变换器和稀疏正则化子。对工业网络流量的大量实验结果表明,我们提出的模型在不同的采样率和模式下都优于最先进的方法。

  • 2024-06-17
  • 阅读717

【IEEEITJ】一种用于软件定义IIoT网络中DDoS检测和分类的高效混合DNN

基于软件定义网络(SDN)的工业物联网(IIoT)网络具有一个集中式控制器,它是未经授权用户攻击的单一有吸引力的目标。IIoT网络中的网络安全正成为最重大的挑战,尤其是来自日益复杂的分布式拒绝服务(DDoS)攻击。这种情况需要有效的方法来缓解最近的攻击,因为现有技术更侧重于DDoS检测。大多数现有的DDoS检测功能在计算上都很复杂,并且不再具有足够的效率来抵御DDoS攻击。因此,需要一种低成本的DDoS攻击分类方法。本研究提出了一种有效的特征选择方法——极限梯度提升(XGBoost),用于确定最相关的数据特征,该方法使用卷积神经网络和长短期记忆(CNN-LSTM)进行DDoS攻击分类。所提出的模型评估了CICDDoS2019数据集,该数据集具有改进的准确性和低复杂度能力,可满足低延迟IIoT需求。性能结果表明,该模型的精度高达99.50%,时间开销为0.179ms。

  • 2024-06-17
  • 阅读321

【JPC】用于复杂过程故障诊断的多尺度Transformer-CNN域自适应网络

本文提出了一种基于TrCNN的多尺度域自适应方法,用于数据稀缺情况下的故障诊断。源域诊断模型采用Trans-former和CNN序列结构,在全局和局部捕获原始数据的互补诊断信息,有助于域自适应,同时提高源域故障诊断的准确性。我们提出了一种多尺度分布对齐框架MTCDAN,通过学习包含更多信息的多个域不变表示来补偿单结构分布对齐方法中的信息损失。通过TE过程和TFF实例验证了该方法的有效性和优越性。然而,由于仅考虑两个域标签空间相同的情况,本文提出的方法仍然受到限制。在我们未来的工作中,我们将进一步研究目标域中发生未知故障时的分布对齐策略,其中如何识别未知故障将是我们工作的重点。

  • 2024-06-17
  • 阅读449

化妆品中皂基洗面奶的配方设计和制作工艺指南

本文从皂基型洁面膏的配方结构、制作工艺两方面阐述了皂基型洁面膏中各种组分对皂基体系的作用,以及生产工艺对产品的影响,对化妆品工程师进行皂基型洁面膏产品的配方设计和生产实践具有一定的指导意义和参考价值。

  • 2024-06-17
  • 阅读1348

含皂基化妆品或护理品的配方解析

皂基产品在国内出现已经很多年了,但是国内的化妆品企业对此类产品的研究仍不够深入,皂基产品做的比较好如六神及樱雪等沐浴露等。而皂基的洁面膏制造工艺复杂,尤其是冷却过程,需要专门的大型设备,小型工厂根本没有能力生产出柔滑细腻的皂基洁面乳。所以目前市面上出售的大都是欧莱雅之类的大公司产品,国内的化妆品企业对此类产品的研究似乎仍然处于起步阶段,根据目前在世面上能够见到的国内企业所生产的洁面膏产品的分析,大多数企业所生产的洁面膏产品都没有能够达到国外同类产品的性能指标。

  • 2024-06-17
  • 阅读372

【IEEETII】用于IIoT剩余使用寿命预测的T2张量辅助多尺度Transformer

本文提出了一种用于复杂设备关键部件RUL的T2张量辅助多尺度Transformer,以捕捉多尺度时间模式。我们新颖地提出了时间数据和T2张量的张量化表示,并开发了一种高阶Transformer来提取T2张量的多尺度时间特征。针对该模型,提出了一种具有TRdecom位置的轻量级方法。他们提出的模型在准确性和效率方面具有卓越的能力。然而,我们提出的方法只是初步尝试,未来我们需要进一步研究数据处理,并将这种方法与分布式张量计算和云边缘协作等技术相结合,以提高模型的性能。

  • 2024-06-14
  • 阅读323
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