基于循环神经网络的半监督动态软测量建模方法

被引:43
作者
邵伟明
葛志强
李浩
宋执环
机构
[1] 浙江大学控制科学与工程学院工业控制技术国家重点实验室
基金
中国博士后科学基金;
关键词
软测量; 动态特性; 半监督; 循环神经网络; 长短时记忆单元; 注意力机制;
D O I
10.13382/j.jemi.B1902339
中图分类号
TP18 [人工智能理论]; O212.2 [抽样理论、频率分布];
学科分类号
070103 [概率论与数理统计]; 140502 [人工智能];
摘要
数据驱动的软测量技术被广泛应用于难测关键变量的在线实时预报。然而,在工业过程中,有标签样本通常十分稀少,且动态特性显著,导致传统有监督、静态的软测量建模方法性能不佳。为此,提出一种基于循环神经网络的建模方法,首先将传统带有长短时记忆单元(LSTM)的循环神经网络(RNN)扩展为半监督模式,然后针对LSTM的不足,进一步提出一种基于注意力机制的改进方案。通过一个实际工业案例验证半监督LSTM-RNN在软测量应用中的有效性,以及所提出的改进方案的有效性。
引用
收藏
页码:7 / 13
页数:7
相关论文
共 10 条
[1]
基于稀疏高斯伯努利受限玻尔兹曼机的故障分类 [D]. 
杨杰 .
浙江大学,
2018
[2]
Quality Variable Prediction for Chemical Processes Based on Semisupervised Dirichlet Process Mixture of Gaussians.[J].Weiming Shao;Zhiqiang Ge;Zhihuan Song.Chemical Engineering Science.2018,
[3]
A novel recurrent neural network soft sensor via a differential evolution training algorithm for the tire contact patch.[J].Carlos A. Duchanoy;Marco A. Moreno-Armendáriz;Leopoldo Urbina;Carlos A. Cruz-Villar;Hiram Calvo;J. de J. Rubio.Neurocomputing.2016,
[4]
Data-driven soft sensor development based on deep learning technique [J].
Shang, Chao ;
Yang, Fan ;
Huang, Dexian ;
Lyu, Wenxiang .
JOURNAL OF PROCESS CONTROL, 2014, 24 (03) :223-233
[5]
Long short-term memory [J].
Hochreiter, S ;
Schmidhuber, J .
NEURAL COMPUTATION, 1997, 9 (08) :1735-1780
[6]
基于深度学习的复杂化工过程软测量模型研究与应用 [J].
耿志强 ;
徐猛 ;
朱群雄 ;
韩永明 ;
顾祥柏 .
化工学报, 2019, 70 (02) :564-571
[7]
基于卷积神经网络的深度图像超分辨率重建方法 [J].
李伟 ;
张旭东 .
电子测量与仪器学报, 2017, 31 (12) :1918-1928
[8]
非线性时间序列粒子群优化B样条网络预测模型 [J].
龚小龙 ;
孔玲爽 ;
袁川来 ;
肖会芹 .
电子测量与仪器学报, 2017, 31 (12) :1890-1895
[9]
基于MCEA-KPCA和组合SVR的滚动轴承剩余使用寿命预测 [J].
康守强 ;
叶立强 ;
王玉静 ;
谢金宝 ;
Mikulovich V I .
电子测量与仪器学报, 2017, 31 (09) :1365-1371
[10]
软测量技术及其应用 [J].
俞金寿 .
自动化仪表, 2008, (01) :1-7