半监督稀疏鉴别核局部线性嵌入的非线性过程故障检测

• 作者: 任世锦 徐桂云 李新玉 杨茂云 潘剑寒
• 来源期刊: 南京师大学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 过程故障检测 核局部线性嵌入 半监督学习 Fisher鉴别分析 稀疏表示
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 数学与计算机科学
• 页码范围: 49-58
• 页数: 10页
• 分类号: TP391.9
• 字数: 7237字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4616.2018.04.009

摘要

复杂过程往往受到运行状态复杂、工作条件恶劣等因素影响,过程数据具有很强的非线性、随机性和流形结构.近年来,核局部线性嵌入(kernel locally linear embedding,KLLE)已经成功应用于复杂过程故障检测.然而KLLE是一种无监督流形学习算法,能够保持样本的局部几何信息,忽视了总体数据样本集全局/非局部鉴别信息.针对上述问题,本文提出一种新的半监督稀疏鉴别核局部线性嵌入(semi-supervised sparse discriminant KLLE,SSDKLLE)算法并用于非线性工业过程故障检测.本文主要贡献如下:(1)把半监督学习与Fisher鉴别分析(fisher discriminant analysis,FDA)引入到KLLE,有效地利用了总体数据集几何鉴别信息,提高了算法对不同类别数据的分离性;(2)基于稀疏表示通过重构优化方法对信号自适应稀疏表达的优点,利用稀疏表示自适应选择最近邻样本以及数目,提高算法鲁棒性和局部保持性能;(3)引入局部邻域处理以及核技巧策略降低过程工况数据变化对监测算法的影响,提高非线性多工况过程监测方法的性能.基于UCI数据和TE平台的仿真实验结果验证了所提算法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐桂云	中国矿业大学机电工程学院	82	290	9.0	14.0
2	杨茂云	江苏师范大学计算机学院	20	25	3.0	4.0
3	任世锦	江苏师范大学计算机学院	11	22	3.0	4.0
4	潘剑寒	江苏师范大学计算机学院	8	1	1.0	1.0
5	李新玉	中国矿业大学机电工程学院	6	4	1.0	1.0