DBN-SVM基于深度置信網(wǎng)絡(luò)-支持向量機(jī)的數(shù)據(jù)分類預(yù)測 可直接運行 注釋清晰適合新手小白
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智能優(yōu)化算法?? ? ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測?? ? ??雷達(dá)通信?? ? ?無線傳感器?? ? ? ?電力系統(tǒng)
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隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,各種設(shè)備和系統(tǒng)的故障診斷變得越來越重要。故障診斷是通過分析設(shè)備或系統(tǒng)的運行狀態(tài),準(zhǔn)確地確定故障的原因和位置的過程。在過去的幾十年里,許多故障診斷算法被提出和研究,其中一種被廣泛應(yīng)用的方法是基于深度置信網(wǎng)絡(luò)-支持向量機(jī)(DBN-SVM)的故障診斷算法。
深度置信網(wǎng)絡(luò)(Deep Belief Network,DBN)是一種由多個堆疊的限制玻爾茲曼機(jī)(Restricted Boltzmann Machine,RBM)組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。DBN具有較強(qiáng)的非線性建模能力和高效的特征提取能力,能夠從原始數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)到更高層次的抽象特征。支持向量機(jī)(Support Vector Machine,SVM)是一種監(jiān)督學(xué)習(xí)算法,能夠在高維空間中找到最優(yōu)的超平面,用于分類和回歸問題。
DBN-SVM故障診斷算法的流程如下:
數(shù)據(jù)預(yù)處理:收集設(shè)備或系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),并進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)平滑、特征選擇等步驟,以提高后續(xù)算法的準(zhǔn)確性和效率。
特征提?。菏褂肈BN對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取。DBN通過逐層訓(xùn)練的方式,逐漸提取出數(shù)據(jù)的高層次特征表示。這些特征能夠更好地描述設(shè)備或系統(tǒng)的運行狀態(tài),有助于故障診斷的準(zhǔn)確性。
特征選擇:從DBN提取的特征中選擇最具區(qū)分度的特征。特征選擇可以通過各種統(tǒng)計方法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法實現(xiàn),目的是減少特征維度,提高分類器的性能。
SVM訓(xùn)練:使用選擇的特征作為輸入,訓(xùn)練SVM分類器。SVM通過在特征空間中找到最優(yōu)的超平面,將不同類別的樣本分開。訓(xùn)練過程包括選擇合適的核函數(shù)、優(yōu)化超參數(shù)等步驟,以獲得最佳的分類性能。
故障診斷:使用訓(xùn)練好的SVM分類器進(jìn)行故障診斷。將設(shè)備或系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)輸入到SVM分類器中,根據(jù)分類結(jié)果確定故障的原因和位置。分類結(jié)果可以是二分類(正常/異常)或多分類(不同類型的故障)。
算法評估:評估DBN-SVM算法的性能。使用測試數(shù)據(jù)集對算法進(jìn)行評估,包括計算分類準(zhǔn)確率、召回率、精確率等指標(biāo),以確定算法的可靠性和有效性。
DBN-SVM故障診斷算法的研究對于提高設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。該算法能夠從大量的運行數(shù)據(jù)中提取有用的特征,并通過SVM分類器實現(xiàn)準(zhǔn)確的故障診斷。然而,該算法仍然存在一些挑戰(zhàn),如特征選擇的準(zhǔn)確性、SVM超參數(shù)的選擇等。因此,未來的研究可以進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化DBN-SVM算法,以提高故障診斷的準(zhǔn)確性和效率。
總之,基于深度置信網(wǎng)絡(luò)-支持向量機(jī)的故障診斷算法是一種有效的方法,能夠在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用于設(shè)備和系統(tǒng)的故障診斷。該算法通過特征提取和分類器訓(xùn)練實現(xiàn)準(zhǔn)確的故障診斷,為設(shè)備維護(hù)和故障排除提供了有力的支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,DBN-SVM算法將進(jìn)一步完善和應(yīng)用于實際生產(chǎn)中,為工業(yè)領(lǐng)域的故障診斷帶來更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
?? 部分代碼
%% ?清空環(huán)境變量
warning off ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉報警信息
close all ? ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉開啟的圖窗
clear ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空變量
clc ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空命令行
%% ?導(dǎo)入數(shù)據(jù)
res = xlsread('數(shù)據(jù)集.xlsx');
%% ?劃分訓(xùn)練集和測試集
temp = randperm(357);
P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';
T_train = res(temp(1: 240), 13)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';
T_test = res(temp(241: end), 13)';
N = size(P_test, 2);
%% ?數(shù)據(jù)歸一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test ?= mapminmax('apply', P_test, ps_input);
t_train = ind2vec(T_train);
t_test ?= ind2vec(T_test );
?? 運行結(jié)果


?? 參考文獻(xiàn)
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