In this article, an original data-driven approach is proposed to detect both linear and nonlinear damage in structures using output-only responses. The method deploys variational mode decomposition (VMD) and a generalised autoregressive conditional heteroscedasticity (GARCH) model for signal processing and feature extraction. To this end, VMD decomposes the response signals into intrinsic mode functions (IMFs). Afterwards, the GARCH model is utilised to represent the statistics of IMFs. The model coefficients of IMFs construct the primary feature vector. Kernel-based principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) are utilised to reduce the redundancy of the primary features by mapping them to the new feature space. The informative features are then fed separately into three supervised classifiers, namely support vector machine (SVM), k-nearest neighbour (kNN), and fine tree. The performance of the proposed method is evaluated on two experimentally scaled models in terms of linear and nonlinear damage assessment. Kurtosis and ARCH tests proved the compatibility of the GARCH model.


翻译:在本篇文章中,提出了一种原始的数据驱动方法,以利用只产出反应来探测结构中的线性和非线性损害。该方法在信号处理和特征提取中采用变异模式分解(VMD)和一般自动递减性有条件异性(GARCH)模型。为此,VMD将反应信号分解为内在模式功能(IMFs)。随后,GARCH模型用于代表IMFs的统计数据。IMFs的模型系数构建了主要矢量。内核主元件分析(PCA)和线性共振分析(LDA)被用于通过将主要特征与新特征空间进行测绘来减少主要特征的冗余。信息特性随后分别输入到三个监督的分类器中,即支持矢量机(SVM)、K-近邻(kNNN)和精细树。拟议方法的性能在线性和非线性损害评估两个实验型模型中进行了评估。Kurtisc 和ARCH测试证明了GRCH模型的兼容性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
47+阅读 · 2021年4月24日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Fast R-CNN
数据挖掘入门与实战
3+阅读 · 2018年4月20日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Generative Adversarial Text to Image Synthesis论文解读
统计学习与视觉计算组
13+阅读 · 2017年6月9日
Arxiv
3+阅读 · 2018年2月24日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
47+阅读 · 2021年4月24日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Fast R-CNN
数据挖掘入门与实战
3+阅读 · 2018年4月20日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Generative Adversarial Text to Image Synthesis论文解读
统计学习与视觉计算组
13+阅读 · 2017年6月9日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员