Predicción de vida útil restante del motor turbofán en condiciones operativas variadas considerando punto de cambio: un enfoque novedoso de aprendizaje profundo con características óptimas
Autores: Rath, Subrata; Saha, Deepjyoti; Chatterjee, Subhashis; Chakraborty, Ashis Kumar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Predicción de vida útil restante del motor turbofán en condiciones operativas variadas considerando punto de cambio: un enfoque novedoso de aprendizaje profundo con características óptimas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Internet de las cosas
Vida útil restante
Técnicas de aprendizaje profundo
Cambios ambientales
Algoritmo de selección de características
Modelo de memoria a corto y largo plazo bidireccional.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En la era del Internet de las Cosas (IoT), la predicción de la vida útil restante (RUL) de los motores turbofán es crucial. Diversas técnicas de aprendizaje profundo (DL) propuestas recientemente para predecir RUL para tales sistemas han permanecido en silencio sobre el efecto de los cambios ambientales en la fiabilidad de la máquina. Este artículo tiene como objetivo (i) identificar el punto de cambio en las tendencias y patrones de RUL, (ii) seleccionar las características más relevantes y (iii) predecir RUL con las características seleccionadas y los puntos de cambio identificados. Se desarrolló un algoritmo de selección de características de dos etapas, seguido de un mecanismo de identificación de puntos de cambio, y finalmente, se diseñó un modelo de Memoria a Corto y Largo Plazo Bidireccional (BiLSTM) para predecir RUL. El estudio utiliza el conjunto de datos C-MAPSS de la NASA para verificar el rendimiento de la metodología propuesta. Los hallazgos confirman que el método propuesto mejora la estabilidad de los modelos de DL, lo que resulta en una mejora del 27,8% en la predicción de RUL en comparación con los modelos de DL populares y de vanguardia.
Descripción
En la era del Internet de las Cosas (IoT), la predicción de la vida útil restante (RUL) de los motores turbofán es crucial. Diversas técnicas de aprendizaje profundo (DL) propuestas recientemente para predecir RUL para tales sistemas han permanecido en silencio sobre el efecto de los cambios ambientales en la fiabilidad de la máquina. Este artículo tiene como objetivo (i) identificar el punto de cambio en las tendencias y patrones de RUL, (ii) seleccionar las características más relevantes y (iii) predecir RUL con las características seleccionadas y los puntos de cambio identificados. Se desarrolló un algoritmo de selección de características de dos etapas, seguido de un mecanismo de identificación de puntos de cambio, y finalmente, se diseñó un modelo de Memoria a Corto y Largo Plazo Bidireccional (BiLSTM) para predecir RUL. El estudio utiliza el conjunto de datos C-MAPSS de la NASA para verificar el rendimiento de la metodología propuesta. Los hallazgos confirman que el método propuesto mejora la estabilidad de los modelos de DL, lo que resulta en una mejora del 27,8% en la predicción de RUL en comparación con los modelos de DL populares y de vanguardia.