基于MRSDAE-KPCA结合Bi-LST的滚动轴承剩余使用寿命预测

针对现有滚动轴承剩余使用寿命预测方法在提取数据特征时没有充分考虑数据的内部分布,且在构建健康因子时还需要专家经验进行人工提取等问题,提出一种基于流形正则化堆栈去噪自编码器、核主成分分析并结合双向长短时记忆网络的滚动轴承剩余使用寿命预测方法。首先采用无监督的堆栈去噪自编码器网络对原始振动数据进行深层特征提取,并使用核主成分分析法进一步降维,以提高健康因子的指标稳定性;然后在堆栈去噪自编码器中加入流形正则化,最大程度保留编码器隐藏层内部的数据分布结构,提高模型提取数据特征的有效性。最后使用双向长短时记忆网络预测轴承的剩余使用寿命,并采用AdaMax优化算法对网络模型的超参数进行自适应寻优。分析结果表明,提出的滚动轴承剩余使用寿命预测方法具有更高的精度。

基于L2,1范数和流形正则项的半监督谱聚类算法

谱聚类算法受到相似矩阵的影响以及没有使用先验信息,使得聚类结果有很大的局限性。针对这一问题,提出了一种基于L2,1范数和流形正则项的半监督谱聚类算法。一方面借助L2,1范数的鲁棒性学习到合理的相似矩阵;另一方面充分利用监督信息,不仅指导了初始相似矩阵的构造,而且引入流形正则项去调整模型,从而改善聚类效果。实验结果表明,所提出的聚类算法在人工数据集和真实数据集上的聚类结果较其他聚类算法更加有效。

自适应半监督邻域聚类算法

为了充分利用监督信息指导聚类过程,提出自适应半监督邻域聚类算法(adaptive semi-supervised neighborhood clustering algorithm, SSCAN)。引入监督矩阵与距离度量结合,构造合理的相似矩阵;充分利用监督信息,通过标签信息矩阵与流形正则项结合调整模型,改善聚类效果。在多种数据集进行试验,并与其他聚类算法作对比,结果表明,SSCAN可以充分利用监督信息,提高聚类的准确率。