Time-series data are one of the fundamental types of raw data representation used in data-driven techniques. In machine condition monitoring, time-series vibration data are overly used in data mining for deep neural networks. Typically, vibration data is converted into images for classification using Deep Neural Networks (DNNs), and scalograms are the most effective form of image representation. However, the DNN classifiers require huge labeled training samples to reach their optimum performance. So, many forms of data augmentation techniques are applied to the classifiers to compensate for the lack of training samples. However, the scalograms are graphical representations where the existing augmentation techniques suffer because they either change the graphical meaning or have too much noise in the samples that change the physical meaning. In this study, a data augmentation technique named ensemble augmentation is proposed to overcome this limitation. This augmentation method uses the power of white noise added in ensembles to the original samples to generate real-like samples. After averaging the signal with ensembles, a new signal is obtained that contains the characteristics of the original signal. The parameters for the ensemble augmentation are validated using a simulated signal. The proposed method is evaluated using 10 class bearing vibration data using three state-of-the-art Transfer Learning (TL) models, namely, Inception-V3, MobileNet-V2, and ResNet50. Augmented samples are generated in two increments: the first increment generates the same number of fake samples as the training samples, and in the second increment, the number of samples is increased gradually. The outputs from the proposed method are compared with no augmentation, augmentations using deep convolution generative adversarial network (DCGAN), and several geometric transformation-based augmentations...


翻译:时间序列数据是数据驱动技术中使用的原始数据代表的基本类型之一。 在机器状况监测中, 时间序列振动数据被过度用于深度神经网络的数据挖掘中。 通常, 振动数据被转换成图像, 以便使用深神经网络进行分类, 而计算图则是图像表述中最有效的形式 。 然而, DNN 分类器需要大量的贴标签的培训样本才能达到最佳性能 。 因此, 数据增强技术的许多形式被应用到分类器中, 以弥补缺乏培训样本。 然而, 在机器状况监测中, 时间序列振动数据被过度用于深度神经网络的数据采集中, 现有的增强技术因改变图形含义或者在样本中噪音过多而改变物理含义而受到影响。 在这次研究中, 一种名为“ 共振动” 的数据增强技术, 在原始样本中添加了白色噪音的力量, 以产生真实的样本。 因此, 在将基于 编模的信号中, 获取了一个包含原始信号的新的信号。 在二号中, 高级增强技术的参数是使用模拟变压模型中,, 正在使用模拟的升级中, 递增变动数据 。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
Heterogeneous Deep Graph Infomax
Arxiv
12+阅读 · 2019年11月19日
Arxiv
15+阅读 · 2019年4月4日
W-net: Bridged U-net for 2D Medical Image Segmentation
Arxiv
19+阅读 · 2018年7月12日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员