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基于多尺度卷积神经网络和门控循环单元的离心泵叶轮故障诊断 被引量：1
1
作者 陶付东 智一凡 +4 位作者 李怀瑞 柳应倩 郝达 秦浩洋 付强 《机电工程》 北大核心 2025年第5期885-893,共9页
采用传统的诊断方法难以准确识别离心泵的关键水力部件叶轮在离心力、流体动力等综合作用情况下产生的机械故障。针对这一问题,提出了一种多尺度卷积神经网络(MCNN)和门控循环单元(GRU)相结合的离心泵叶轮故障诊断方法。首先,在卷积神... 采用传统的诊断方法难以准确识别离心泵的关键水力部件叶轮在离心力、流体动力等综合作用情况下产生的机械故障。针对这一问题,提出了一种多尺度卷积神经网络(MCNN)和门控循环单元(GRU)相结合的离心泵叶轮故障诊断方法。首先,在卷积神经网络的基础上引入了循环神经网络,建立了特征提取和故障分类模块,可以自动地对原始输入信号进行空间和时间特征提取并识别关键故障模式;然后,搭建了立式离心泵叶轮故障仿真实验台架,对叶轮不同故障下的泵体振动信号进行了采集,用于训练所提MCNN-GRU诊断模型;最后,利用MCNN和GRU搭建了的诊断模型和其他模型,对叶轮不同故障情况下的振动信号故障识别情况进行了对比,并对抗噪性能进行了分析。研究结果表明:无噪声情况下的单通道诊断准确率超过97.59%,在强噪声条件下多通道诊断准确率达99.13%,优于传统方法,表现出良好的抗噪性能;此外,通过三通道振动数据的融合,诊断准确率达100%,可验证多通道数据融合的优势。该研究结果可为离心泵叶轮故障诊断提供可靠的方案。 展开更多
关键词 离心泵 特征提取 多通道信息融合 多尺度卷积神经网络 门控循环单元
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双线性特征融合和门控循环单元质量聚合的图像质量评价
2
作者 王亚茹 杨春旺 +3 位作者 屈卓 赵顺 张诗吟 翟永杰 《智能系统学报》 北大核心 2025年第4期946-957,共12页
目前图像质量评价方法存在特征融合方式简单、质量信息提取和利用不充分以及忽略图像不同区域间相关性的问题,本文提出双线性特征融合和门控循环单元(gate recurrent unit,GRU)质量聚合的图像质量评价方法。提取图像的全局和局部特征,... 目前图像质量评价方法存在特征融合方式简单、质量信息提取和利用不充分以及忽略图像不同区域间相关性的问题,本文提出双线性特征融合和门控循环单元(gate recurrent unit,GRU)质量聚合的图像质量评价方法。提取图像的全局和局部特征,并对局部特征进行基于可变形卷积的筛选操作,在语义和上下文信息的引导作用下,滤除与失真无关的信息;构建双线性特征融合模块,加强全局-局部特征的信息交互,捕捉图像质量在空间关系和上下文信息上的变化;构建基于GRU的质量聚合模块,将逐图像块质量预测和全局依赖性建模相结合,动态调整各图像块的权重比例,最后通过聚合各图像块的质量信息生成整张图像的质量分数。在不同失真类型、不同场景的CSIQ、TID2013和PIPAL数据集上,本文方法的皮尔逊线性相关系数和斯皮尔曼等级相关系数均为最优值,尤其在PIPAL数据集中,相比于次优方法,皮尔逊线性相关系数提高了3.9%,斯皮尔曼等级相关系数提高了3.1%。 展开更多
关键词 深度学习 图像质量 双线性池化 门控循环单元 可变形卷积 特征提取 特征选择 特征融合
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基于卷积门控循环单元的波浪发电系统输出功率预测 被引量：1
3
作者 吴凡曈 杨俊华 +3 位作者 杨梦丽 林炳骏 梁惠溉 邱达磊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期682-688,共7页
为高效准确预测波浪输出功率,提出卷积神经网络和门控循环单元混合模型波浪预测算法。采用间接预测方法,搭建直驱式波浪发电系统模型,运用CORREL函数分析不同波浪特征的相关性,结合卷积神经网络提取特征与高维空间中的波高关系,构造特... 为高效准确预测波浪输出功率,提出卷积神经网络和门控循环单元混合模型波浪预测算法。采用间接预测方法,搭建直驱式波浪发电系统模型,运用CORREL函数分析不同波浪特征的相关性,结合卷积神经网络提取特征与高维空间中的波高关系,构造特征向量,通过门控循环单元网络进行训练,将全连接层的输出值经反归一化后获得预测波高值,输入所搭建模型,获得波浪输出功率预测值。仿真结果表明,与其他网络模型相比,在多特征输入情况下,混合模型波浪预测算法预测效率更高、精度更准确。 展开更多
关键词 间接预测 波浪发电系统 卷积神经网络 门控循环单元 多特征输入 混合模型
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卷积自编码器和残差循环神经网络在刀具剩余寿命预测中的应用
4
作者 周学良 潘晓明 吴瑶 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第5期806-813,共8页
针对刀具剩余寿命预测问题,提出了一种将一维卷积自编码器(One-dimensional convolutional auto encoder,1DCAE)和残差双向门控循环单元(Residual bidirectional gated recurrent unit,RBGRU)相结合的预测方法。通过1DCAE连续卷积池化... 针对刀具剩余寿命预测问题,提出了一种将一维卷积自编码器(One-dimensional convolutional auto encoder,1DCAE)和残差双向门控循环单元(Residual bidirectional gated recurrent unit,RBGRU)相结合的预测方法。通过1DCAE连续卷积池化和反卷积上采样方法获取工况信号的深层特征,并将其与分段后的原始信号融合后作为刀具剩余寿命的表征;同时结合残差网络的思想对双向门控循环单元(Bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)的结构进行改进以增强对时序特征的捕获能力。实验结果表明,该方法比其他算法具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 刀具 剩余寿命预测 卷积自编码器 残差门控循环单元 特征融合
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八度卷积和双向门控循环单元结合的X光安检图像分类 被引量：3
5
作者 吴海滨 魏喜盈 +1 位作者 王爱丽 岩堀祐之 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1138-1146,共9页
针对主动视觉安检方法准确率低、速度慢,不适用于实时交通安检的问题,提出了八度卷积(OctConv)和注意力机制双向门控循环单元(GRU)神经网络相结合的X光安检图像分类方法。首先,利用八度卷积代替传统卷积,对输入的特征向量进行高低分频,... 针对主动视觉安检方法准确率低、速度慢,不适用于实时交通安检的问题,提出了八度卷积(OctConv)和注意力机制双向门控循环单元(GRU)神经网络相结合的X光安检图像分类方法。首先,利用八度卷积代替传统卷积,对输入的特征向量进行高低分频,并降低低频特征的分辨率,在有效提取X光安检图像特征的同时,减少了空间冗余。其次,通过注意力机制双向GRU,动态学习调整特征权重,提高危险品分类准确率。最后,在通用SIXRay数据集上的实验表明,对8000幅测试样本的整体分类准确率(ACC)、特征曲线下方面积(AUC)、正类分类准确率(PRE)分别为98.73%、91.39%、85.44%,检测时间为36.80 s。相对于目前主流模型,本文方法有效提高了X光安检图像危险品分类的准确率和速度。 展开更多
关键词 X光安检图像 八度卷积 双向门控循环单元 注意力机制
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基于变分模态分解的卷积神经网络−双向门控循环单元−多元线性回归多频组合短期电力负荷预测 被引量：19
6
作者 方娜 李俊晓 +1 位作者 陈浩 李新新 《现代电力》 北大核心 2022年第4期441-448,共8页
为了有效提高电力负荷预测精度,针对电力负荷非线性、非平稳性、时序性的特点,提出了一种卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)、双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)和多元线性回归(multiple line... 为了有效提高电力负荷预测精度,针对电力负荷非线性、非平稳性、时序性的特点,提出了一种卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)、双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)和多元线性回归(multiple linear regression,MLR)混合的多频组合短期电力负荷预测模型。该模型先利用关联度分析得到相似日,并将其负荷组成新的数据序列,同时使用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)将该数据序列进行分解,并重构成高低2种频率。对于高频分量,使用CNN-BiGRU模型进行预测;低频部分则使用MLR。最后将各个模型得出的预测结果叠加,得到最终预测结果。以2006年澳大利亚真实数据为例,进行短期电力负荷预测。仿真结果表明,相比于其他网络模型,该模型具有较高的预测精度和拟合能力,是一种有效的短期负荷预测方法。 展开更多
关键词 变分模态分解 卷积神经网络 双向门控循环单元 多元线性回归 负荷预测
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基于卷积神经网络与门控循环单元的气液两相流流型识别方法 被引量：7
7
作者 张立峰 王智 吴思橙 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第10期1306-1312,共7页
提出了一种基于卷积神经网络(CNN)与门控循环单元(GRU)的垂直管道气液两相流流型识别方法。该方法基于电阻层析成像(ERT)系统的重建图像,对其填充处理后进行离散余弦变换(DCT),求取最大、最小DCT系数的差值,选取一定帧数长度数据作为网... 提出了一种基于卷积神经网络(CNN)与门控循环单元(GRU)的垂直管道气液两相流流型识别方法。该方法基于电阻层析成像(ERT)系统的重建图像,对其填充处理后进行离散余弦变换(DCT),求取最大、最小DCT系数的差值,选取一定帧数长度数据作为网络输入,对流型进行识别。分析了输入序列长度对CNN-GRU、CNN及GRU网络分类准确的影响,确定了最佳输入向量维度分别为60、65及50,使用实验数据对3种网络进行训练、测试,结果表明,CNN-GRU网络分类准确率最高,平均流型识别准确率可达99.40%。 展开更多
关键词 计量学 流型识别 离散余弦变换 卷积神经网络 门控循环单元 电阻层析成像
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基于改进卷积-门控网络及Informer的两种中长期风电功率预测方法
8
作者 任鑫 王一妹 +3 位作者 王华 周利 葛畅 韩爽 《现代电力》 北大核心 2025年第3期542-549,共8页
为解决常规时序预测方法在长序列预测场景下表现较差的问题,从时间分辨率降维以及加强序列长期依赖特征挖掘的角度出发,提出两种中长期功率预测模型建模方法,实现了跨度10天、时间分辨率为15min的功率预测。一方面,提出改进卷积神经网络... 为解决常规时序预测方法在长序列预测场景下表现较差的问题,从时间分辨率降维以及加强序列长期依赖特征挖掘的角度出发,提出两种中长期功率预测模型建模方法,实现了跨度10天、时间分辨率为15min的功率预测。一方面,提出改进卷积神经网络-门控循环单元(convolutional neural network-gate recurrent unit,CNN-GRU)的时间尺度降维模型,通过CNN模块及GRU模块分别实现了长时间序列的融合和还原,以及降维后时间序列的预测;另一方面,基于Informer网络的多头注意力机制实现了序列长期依赖特征的挖掘。算例结果表明,两种方法在不同的场景下有着不同的适应性,在第10日的准确率和合格率分别达到74.21%/73.47%、71.81%/74.48%,与常规GRU、CNN、时间卷积网络模型相比,预测精度提升明显,预测效果良好。 展开更多
关键词 中长期功率预测 长序列预测 卷积神经网络-门控循环单元 INFORMER 多头注意力
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基于卷积门控循环单元网络的储层参数预测方法 被引量：30
9
作者 宋辉 陈伟 +1 位作者 李谋杰 王浩懿 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期73-78,共6页
储层参数是储层评价的一项重要内容。针对传统储层预测方法难以摆脱线性方程的束缚及预测精度不高的问题,将卷积神经网络与门控循环单元网络相结合,提出了卷积门控循环单元网络模型。该模型不仅具备卷积神经网络局部感知的特性,还具备... 储层参数是储层评价的一项重要内容。针对传统储层预测方法难以摆脱线性方程的束缚及预测精度不高的问题,将卷积神经网络与门控循环单元网络相结合,提出了卷积门控循环单元网络模型。该模型不仅具备卷积神经网络局部感知的特性,还具备门控循环单元网络长期记忆的功能,从而具有表达数据时空特征的能力。基于某井区A井已知井段测井资料建立卷积门控循环单元网络孔隙度预测模型,预测该井区未知深度段的孔隙度,并提出变学习率训练方法。实验证明,与单一的卷积神经网络模型、门控循环单元网络模型相比,卷积门控循环单元网络模型能够更有效地提取数据特征,预测精度更高,可为储层参数的预测提供新的思路。 展开更多
关键词 储层参数预测 孔隙度 深度学习 卷积神经网络 循环神经网络 门控循环单元网络
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基于多重注意力卷积神经网络双向门控循环单元的机械故障诊断方法研究 被引量：17
10
作者 程建刚 毕凤荣 +3 位作者 张立鹏 李鑫 杨晓 汤代杰 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期77-83,92,共8页
为解决传统机械故障诊断方法需要人工提取特征的不足,提出一种基于多重注意力卷积神经网络双向门控循环单元(multiple attention-convolutional neural networks-bidirectional gated recurrent unit,MA-CNN-BiGRU)的端到端的故障诊断... 为解决传统机械故障诊断方法需要人工提取特征的不足,提出一种基于多重注意力卷积神经网络双向门控循环单元(multiple attention-convolutional neural networks-bidirectional gated recurrent unit,MA-CNN-BiGRU)的端到端的故障诊断方法。首先将原始时域数据输入卷积神经网络(convolutional meural networks,CNN)进行初步特征提取并降维,然后将结果重组输入双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU),可以有效地解决BiGRU对于过长序列数据处理困难的问题。采用美国凯斯西储大学开源轴承数据集进行训练,确定了最佳卷积层数和最佳样本长度约减比例分别为2和1/8。同时,通过在CNN和BiGRU中分别加入卷积注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)和序列注意力模块(sequence attention module,SAM),进一步加强了模型对于关键信息的提取能力。最后实测柴油机故障振动信号试验表明:MA-CNN-BiGRU模型可以实现端到端的故障诊断,与变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)核模糊C均值聚类算法(VMD-kernel fuzzy C-means clustering,VMD-KFCM)、VMD-反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)和一维CNN等方法进行对比,MA-CNN-BiGRU模型的故障诊断性能更优。 展开更多
关键词 注意力 故障诊断 多重注意力卷积神经网络双向门控循环单元(MA-CNN-BiGRU) 端到端
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基于卷积神经网络和双向门控循环单元网络注意力机制的情感分析 被引量：15
11
作者 张腾 刘新亮 高彦平 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第1期269-274,共6页
传统的情感分析方法不能获取全局特征,以及否定词、转折词和程度副词的出现影响句子极性判断。在深度学习方法基础上提出了基于卷积神经网络和双向门控循环单元网络注意力机制的短文本情感分析方法。将情感积分引入卷积神经网络,利用情... 传统的情感分析方法不能获取全局特征,以及否定词、转折词和程度副词的出现影响句子极性判断。在深度学习方法基础上提出了基于卷积神经网络和双向门控循环单元网络注意力机制的短文本情感分析方法。将情感积分引入卷积神经网络,利用情感词自身信息,通过双向门控循环网络模型获取全局特征,对影响句子极性的否定词、转折词和程度副词引入注意力机制实现对这类词的重点关注,提取影响句子极性的重要信息。实验结果表明,该模型与现有相关模型相比,有效提高情感分类的准确率。 展开更多
关键词 深度学习 双向门控循环单元(Bi-GRU) 注意力机制 卷积神经网络 情感分析
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基于自注意力机制的双向门控循环单元和卷积神经网络的芒果产量预测 被引量：13
12
作者 林靖皓 秦亮曦 +1 位作者 苏永秀 秦川 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第S01期51-55,共5页
针对影响芒果产量的相关气象要素繁多,它们与产量之间的关联关系复杂、难以用数学函数准确地描述的问题,提出一种基于自注意力机制具有长短期记忆功能的双向门控循环单元和卷积神经网络组合(Self-attention CBiGRU)模型。首先,利用CNN... 针对影响芒果产量的相关气象要素繁多,它们与产量之间的关联关系复杂、难以用数学函数准确地描述的问题,提出一种基于自注意力机制具有长短期记忆功能的双向门控循环单元和卷积神经网络组合(Self-attention CBiGRU)模型。首先,利用CNN卷积层(1D CNN)提取局部特征;其次将Self-attention机制用于进一步提取依赖特征,然后双向门控循环单元(BiGRU)会充分考虑年份之间的关联性,学习长期依赖特征;最后,利用广西某地3个气象站所收集到的24个芒果生产周期年份(从前一年第22旬到当年第21旬)每旬9个气象要素及芒果产量数据进行分析建模,建立了芒果产量预测Self-attention C-BiGRU模型。实验结果表明,Self-attention C-BiGRU模型预测的产量与实际产量的均方根误差为10.67,比支持向量回归(SVR)、误差后向传播神经网络(BPNN)、门控循环单元(GRU)、基于注意力机制的双向门控循环单元(BiGRU-Attention)、门控循环单元和卷积神经网络组合模型(GRU-CNN)、双向门控循环单元和卷积神经网络组合模型(C-BiGRU)分别平均降低了37.7%、42.1%、17.6%、4.1%、5.3%和5.9%。Selfattention C-BiGRU模型具有较高的预测准确性,对提升广西芒果产业发展、推进农业信息化有重要意义。 展开更多
关键词 芒果 产量预测 Self-attention 双向门控循环单元 卷积神经网络 循环神经网络
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基于时间卷积网络和门控循环单元的短期用电量预测方法 被引量：17
13
作者 李扬帆 张凌浩 +3 位作者 雷勇 冉金周 叶桄希 张颉 《水电能源科学》 北大核心 2021年第8期198-201,173,共5页
针对智能电网建设环境下用电数据所呈现出的采集频率低、时变性显著等特点,提出了一种基于时间卷积网络和门控循环单元的短期用电量预测方法。考虑电类特征、环境特征和时间特征,从常见用户用电量的影响因素中筛选出模型的输入数据,分... 针对智能电网建设环境下用电数据所呈现出的采集频率低、时变性显著等特点,提出了一种基于时间卷积网络和门控循环单元的短期用电量预测方法。考虑电类特征、环境特征和时间特征,从常见用户用电量的影响因素中筛选出模型的输入数据,分别训练时间卷积网络和门控循环单元两种深度学习模型并建立所提方法的整体架构。对某地区低采集频率用电数据进行仿真分析,与传统的长短期记忆网络、一维卷积及多层感知机等方法相比,所提方法具有更高的预测精度,有效可行。 展开更多
关键词 短期用电量预测 时间卷积网络 门控循环单元 深度学习
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基于卷积编解码器和门控循环单元的语音分离算法 被引量：7
14
作者 陈修凯 陆志华 周宇 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第7期2137-2141,共5页
在大部分基于深度学习的语音分离和语音增强算法中,把傅里叶变换后的频谱特征作为神经网络的输入特征,并未考虑到语音信号中的相位信息。然而过去的一些研究表明,尤其是在低信噪比(SNR)条件下,相位信息对于提高语音质量是必不可少的。... 在大部分基于深度学习的语音分离和语音增强算法中,把傅里叶变换后的频谱特征作为神经网络的输入特征,并未考虑到语音信号中的相位信息。然而过去的一些研究表明,尤其是在低信噪比(SNR)条件下,相位信息对于提高语音质量是必不可少的。针对这个问题,提出了一种基于卷积编解码器网络和门控循环单元(CED-GRU)的语音分离算法。首先,利用原始波形既包含幅值信息也包含相位信息的特点,在输入端以混合语音信号的原始波形作为输入特征;其次,通过结合卷积编解码器(CED)网络和门控循环单元(GRU)网络,可以有效解决语音信号中存在的时序问题。提出的改进算法在男性和男性、男性和女性、女性和女性的语音质量的感知评价(PESQ)和短时目标可懂度(STOI)方面,与基于排列不变训练(PIT)算法、基于深度聚类(DC)算法、基于深度吸引网络(DAN)算法相比,分别提高了1.16和0.29、1.37和0.27、1.08和0.3;0.87和0.21、1.11和0.22、0.81和0.24;0.64和0.24、1.01和0.34、0.73和0.29个百分点。实验结果表明,基于CED-GRU的语音分离系统在实际应用中具有较大的价值。 展开更多
关键词 卷积神经网络 卷积编解码器 门控循环单元 端到端 语音分离
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基于膨胀卷积和门控循环单元组合的入侵检测模型 被引量：12
15
作者 张全龙 王怀彬 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期1372-1377,共6页
基于机器学习的入侵检测模型在网络环境的安全保护中起着至关重要的作用。针对现有的网络入侵检测模型不能够对网络入侵数据特征进行充分学习的问题,将深度学习理论应用于入侵检测,提出了一种具有自动特征提取功能的深度网络模型。在该... 基于机器学习的入侵检测模型在网络环境的安全保护中起着至关重要的作用。针对现有的网络入侵检测模型不能够对网络入侵数据特征进行充分学习的问题,将深度学习理论应用于入侵检测,提出了一种具有自动特征提取功能的深度网络模型。在该模型中,使用膨胀卷积来增大对信息的感受野并从中提取高级特征,使用门控循环单元(GRU)模型提取保留特征之间的长期依赖关系,再利用深层神经网络(DNN)对数据特征进行充分学习。与经典的机器学习分类器相比,该模型具有较高的检测率。在著名的KDD CUP99、NSL-KDD和UNSW-NB15数据集上进行的实验表明,该模型具有由于其他分类器的性能。具体来说,该模型在KDD CUP99数据集上的准确率为99.78%,在NSL-KDD数据集上的准确率为99.53%,在UNSW-NB15数据集上的准确率为93.12%。 展开更多
关键词 网络入侵检测模型 深度学习 门控循环单元 膨胀卷积 网络安全
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改进一维卷积神经网络与双向门控循环单元的轴承故障诊断研究 被引量：13
16
作者 杨云 丁磊 张昊宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期538-545,共8页
针对传统智能故障诊断依赖于人工经验进行特征提取和传统卷积神经网络(Convolutional neural networks, CNN)参数过多、训练量过大且无法充分利用时间序列信息的缺点,提出一种基于改进一维卷积神经网络与双向门控循环单元的深度学习新... 针对传统智能故障诊断依赖于人工经验进行特征提取和传统卷积神经网络(Convolutional neural networks, CNN)参数过多、训练量过大且无法充分利用时间序列信息的缺点,提出一种基于改进一维卷积神经网络与双向门控循环单元的深度学习新算法。首先,该方法利用一维卷积神经网络自提取能力进行特征提取,同时设计了一个全局均值池化层替换传统卷积神经网络的全连接层,减少参数数量;其次,引入双向门控循环单元学习特征信号中的时间序列关系;最后,通过支持向量机替换传统CNN中的Softmax层进行故障分类,进一步提高诊断的准确率。实验表明,该方法将诊断的准确率提升至99.8%,并且加快了诊断的速度。通过与其他方法的对比,证明了该方法有着更高的准确率,更快的诊断速度,更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 卷积神经网络 双向门控循环单元 支持向量机
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融合一维卷积神经网络和双向门控循环单元的APM车辆轮胎径向载荷识别方法 被引量：5
17
作者 曾俊玮 季元进 +3 位作者 任利惠 葛方顺 孙泽良 黄章行 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期359-368,共10页
针对轮胎载荷直接测量昂贵复杂及传统载荷识别方法精度低、鲁棒性差的现实,提出了一种融合一维卷积神经网络(1D CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)的胶轮车辆轮胎径向载荷识别方法。充分考虑轮胎径向载荷数据的先验信息,以车辆振动响应、... 针对轮胎载荷直接测量昂贵复杂及传统载荷识别方法精度低、鲁棒性差的现实,提出了一种融合一维卷积神经网络(1D CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)的胶轮车辆轮胎径向载荷识别方法。充分考虑轮胎径向载荷数据的先验信息,以车辆振动响应、车体位姿、运行状态等多源信息构建特征集并经特征选择保留有效的特征子集,构造多时间步输入-单时间步输出的样本用以网络训练。运用1D CNN提取信号的多维度空间特征并输入BiGRU中双向捕获时序特征,得到载荷预测的结果,结合预测精度、泛化性能、鲁棒性能修正理论模型。以APM300型车辆为例进行载荷识别,与传统算法相比,所提方法有效降低了载荷识别的误差,适用于不同运行工况,且能克服不同程度的测量噪声,在工程领域有现实应用价值。 展开更多
关键词 载荷识别 胶轮车辆 一维卷积神经网络 双向门控循环单元
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基于深度门控循环单元神经网络的刀具磨损状态实时监测方法 被引量：15
18
作者 陈启鹏 谢庆生 +3 位作者 袁庆霓 黄海松 魏琴 李宜汀 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1782-1793,共12页
为监测生产加工过程中的刀具磨损状态,提出一种基于深度门控循环单元神经网络的轻量化状态监测模型。首先,预处理阶段对加速度传感器采集的时序信号进行小波阈值去噪,并将每次刀具进给产生的冗长信号划分为多个训练样本,以滤除噪声、改... 为监测生产加工过程中的刀具磨损状态,提出一种基于深度门控循环单元神经网络的轻量化状态监测模型。首先,预处理阶段对加速度传感器采集的时序信号进行小波阈值去噪,并将每次刀具进给产生的冗长信号划分为多个训练样本,以滤除噪声、改善算法的鲁棒性;然后,利用卷积神经网络(CNN)从时序信号输入中自适应地提取特征,构建深度双向门控循环单元(BiGRU)神经网络学习特征向量间的时序信息,并将Attention机制的思想引入其中,自适应地感知对磨损状态分类结果有关联的网络权重,并对其进行合理分配,避免因人工提取特征带来的复杂性和局限性。实验结果表明,所提方法能够对传感器采集的原始数据实时准确地预测刀具磨损状态,在识别精度和泛化能力上均达到了较好的效果,为实际工业场景下的刀具磨损状态监测提供了新的思路。 展开更多
关键词 刀具磨损状态 实时监测 小波去噪 卷积神经网络 双向门控循环单元 Attention机制
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一种用于语音增强的卷积门控循环网络 被引量：13
19
作者 袁文浩 胡少东 +2 位作者 时云龙 李钊 梁春燕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1276-1283,共8页
为了充分利用含噪语音特征来提高语音增强网络的性能,基于含噪语音在时间和频率两个维度上的相关性,本文结合卷积神经网络的局部特征提取能力和门控循环单元的长期依赖建模能力,设计了一种适用于语音增强的卷积门控循环网络.该网络采用... 为了充分利用含噪语音特征来提高语音增强网络的性能,基于含噪语音在时间和频率两个维度上的相关性,本文结合卷积神经网络的局部特征提取能力和门控循环单元的长期依赖建模能力,设计了一种适用于语音增强的卷积门控循环网络.该网络采用卷积网络结构代替全连接网络结构来改进门控循环单元中的特征计算过程,从而能够更好地保留含噪语音特征中的时频结构信息.实验结果表明,与其它语音增强网络相比,本文网络在语音成分的保留和噪声成分的抑制上具有明显优势,增强后语音具有更好的语音质量和可懂度. 展开更多
关键词 语音增强 深度神经网络 门控循环单元 卷积神经网络
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一种精确估算电动汽车动力电池SOC&SOH的循环门控模型 被引量：2
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作者 彭自然 王顺豪 +2 位作者 肖伸平 许怀顺 王思远 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期11-23,共13页
针对现有电动汽车动力电池SOC和SOH估计方法存在运算效率低、实时性差以及估算准确率低的问题,提出一种精确估算电动汽车动力电池SOC&SOH的循环门控模型。首先,改进门控循环单元GRU中更新门和重置门的计算方式并将候选隐藏状态激活... 针对现有电动汽车动力电池SOC和SOH估计方法存在运算效率低、实时性差以及估算准确率低的问题,提出一种精确估算电动汽车动力电池SOC&SOH的循环门控模型。首先,改进门控循环单元GRU中更新门和重置门的计算方式并将候选隐藏状态激活函数替换为ThLU函数,缩短训练时间,有效缓解梯度消失。其次,优化序列数据输入方式,引入环形GRU计算模式,提升模型运算效率和估计精度。最后,基于卷积神经网络CNN和改进门控循环单元IGRU,利用传感器采集到的电压V、电流I、温度T数据,实现全周期SOH和SOC同步估算,并将SOH估计值计入SOC估算,消除老化因素对SOC估算造成的不利影响。利用牛津大学电池数据集进行实验验证,结果表明,相比传统估计模型,循环门控模型SOC估计精确度有效提升,预测误差基本保持在0.5%以内。 展开更多
关键词 电动汽车 动力电池 卷积神经网络 门控循环单元 ThLU
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