Classification models are a fundamental component of physical-asset management technologies such as structural health monitoring (SHM) systems and digital twins. Previous work introduced \textit{risk-based active learning}, an online approach for the development of statistical classifiers that takes into account the decision-support context in which they are applied. Decision-making is considered by preferentially querying data labels according to \textit{expected value of perfect information} (EVPI). Although several benefits are gained by adopting a risk-based active learning approach, including improved decision-making performance, the algorithms suffer from issues relating to sampling bias as a result of the guided querying process. This sampling bias ultimately manifests as a decline in decision-making performance during the later stages of active learning, which in turn corresponds to lost resource/utility. The current paper proposes two novel approaches to counteract the effects of sampling bias: \textit{semi-supervised learning}, and \textit{discriminative classification models}. These approaches are first visualised using a synthetic dataset, then subsequently applied to an experimental case study, specifically, the Z24 Bridge dataset. The semi-supervised learning approach is shown to have variable performance; with robustness to sampling bias dependent on the suitability of the generative distributions selected for the model with respect to each dataset. In contrast, the discriminative classifiers are shown to have excellent robustness to the effects of sampling bias. Moreover, it was found that the number of inspections made during a monitoring campaign, and therefore resource expenditure, could be reduced with the careful selection of the statistical classifiers used within a decision-supporting monitoring system.


翻译:分类模型是物理资产管理技术的基本组成部分,例如结构健康监测(SHM)系统和数字双胞胎。先前的工作引入了\textit{风险基础积极学习},这是统计分类员开发的在线方法,考虑到应用这些分类员的决策支持环境。决策是通过优先查询数据标签来考虑的。尽管采用基于风险的积极学习方法,包括改进决策性能,使算法获益于与抽样偏差有关的问题,这是引导查询过程的结果。这种抽样偏差最终表现为在后期积极学习阶段决策业绩的下降,这反过来相当于资源/用途的丧失。 本文提出了两种新颖的方法来抵消抽样偏差的影响:\textit{偏差的学习}和 textitit{偏差的分类模型。 这些方法首先采用合成数据集,随后在试验性的案例研究中应用,具体来说,在采用精确的精确的精确度评估方法后,在采用精细的精细的精度评估过程中,在采用精细的精细的精细的精细的精细的精细的精细的精细的精细的精细的精度数据分析方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24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 Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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
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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
相关VIP内容
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24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 Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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
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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员