Spelling suggestions: "subject:"neuralt dcnätverk"" "subject:"neuralt denätverk""
21 |
Calibrating Constitutive Models Using Data-Driven Method : Material Parameter Identification for an Automotive Sheet MetalHaller, Anton, Fridström, Nicke January 2024 (has links)
The automotive industry is reliant on accurate finite element simulations for developing new parts or machines and to achieve this, accurate material models are essential. Material cards contain input about the material model, and are significant; however, time-consuming to calibrate with traditional methods. Therefore a newer method involving Machine Learning (ML) and Feed-Forward Neural Networks (FFNN) is studied in the thesis. The direct application of calibration with FFNN has never been applied to calibrate the Swift hardening law and Barlat yield 2000 criteria, which is done in this thesis. All steps for calibration are performed to achieve a high-fidelity database capable of training the FFNN. The outline of the thesis involves four different phases; experiments, simulations, building the high-fidelity database, and building and optimizing the FFNN. The experiment phase involves tensile testing of three different types of specimens in three material directions with Digital Image Correlation (DIC) to capture local strain. The simulation phase is to replicate all the experiments in LS-DYNA and perform finite element simulation. The finite element models are simulated 100 times and, respectively, 1000 times with different material parameters within a specific range. This range has a lower and upper bound that covers the experimental results. The database phase involves extracting the data from a huge amount of simulations and then extracting the key characteristics from the force-displacement curve. The last phase is building the FFNN and optimizing the network to find the best parameters. It’s first optimized based on Root Mean Square Error (RMSE) and then points from the Swift hardening curve and Barlat yield 2000 criteria are compared with experimental points. The result shows that the FFNN with the high-fidelity database can predict material parameters with an accuracy of over 99 % for the hardening law at the points chosen for optimization and the anisotropy parameters are optimized to 97 % accuracy for the yielding points and Lankford coefficients. The thesis concludes that the FFNN can accurately predict the material parameters with real experimental data. The effectiveness of using this method is significantly faster than traditional methods because only one type of test is needed. / Bilindustrin är beroende av trovärdiga och noggranna finita element simuleringar för utveckling av nya komponenter eller maskiner, och för det behövs noggranna materialmodeller. Materialkort innehåller information om materialmodellerna och är av stor betydelse, men är tidskrävande att kalibrera med traditionella metoder. Därför är en ny metod som involverar Maskininlärning (ML) och Feed-Forward Neurala Nätverk (FFNN) undersökt i avhandlingen. Applikationen av att kalibrera med FFNN har aldrig blivit undersökt för ”Swift hardening law” och anisotropi kriteriet ”Barlat yield 2000”. Alla steg för att kalibrera materialet är utförda för att uppnå en högkvalitativ databas som är kapabel att träna ett FFNN. Arbetets översikt involverar fyra faser som är; experiment, simulationer, databasensuppbyggnad och utvecklingen samt optimeringen av FFNN. Experimentfasen involverar dragprov för tre olika geometrier i tre materialriktningar tillsammans med Digital Image Correlation (DIC) för att fånga lokala töjningspunkter. Simulationsfasen går ut på att replikera experimentfasen genom finita element simuleringar i LS-DYNA. Finita element modellerna är simulerade 100 respektive 1000 gånger med olika materialparametrar inom ett specifikt intervall med en övre och undre gräns som ska täcka experimentdatan. Databasfasen handlar om att extrahera data från de massiva antalet simuleringar och extrahera nyckelbeteenden från kraft-förflyttningskurvan. Den sista fasen är att bygga FFNN och optimera för att hitta bästa möjliga parametrar. Det är först optimerat baserat på Root Mean Squared Error (RMSE) och sedan punkter från Swift härdningskurvan och beteenden genererat från Barlat yield 2000 som är jämförda med experimentella värden som Lankfordkoefficienter och sträckgränser för rullningsriktningarna. Resultatet visar att ett FFNN med en högkvalitiativ databas kan estimera materialparametrar med en noggrannhet över 99 % för härdningskurvan för jämförelsepunkterna och med en 97 % noggrannhet för anisotropipunkterna som Lankfordkoefficienter och sträckgränser i rullningsriktningarna. Exjobbet avslutas med att dra slutsatsen att FFNN kan estimera riktiga materialparametrar med en viss noggrannhet. Effektiviteten av att använda metoden är betydligt snabbare än traditionella metoder eftersom det endast tar några sekunder att estimera parametrarna när datan är extraherad och enbart en typ av test behövs.
|
22 |
Providing Situational Awareness For Naval Operators : Implementation of Two Prioritization AlgorithmsNilsson, Jonna, Lidh, Jesper January 2024 (has links)
On the 29th of August, the vessel Stena Scandica experienced a blackout. Before the blackout, 294 alarms were issued in 4 minutes. With the number of alarms, the operators could not prevent the blackout. The amount of information and the way it was presented became a hindrance to operators. They could not interpret their surroundings' information without fault from them. This interpretation is called situational awareness. This thesis will solve how information can be provided to operators without hindrance to situational awareness. The focus will be on the Swedish Navy's operators and their needs. The aim is to solve the problem by creating a system that provides situational awareness. The system will use the information on air- and seaborne targets from a radar and a camera display. Three research questions were proposed: how will the radar data structure be, how will it be ranked, and how will it be presented? The structure was expected to tell the targets' location, size, and movement. The ranking of the targets would tell if the targets were a threat to the naval operators. Lastly, the targets were expected to be presented with some of their information on a camera display. For the first question, the structure for both kinds of targets was constructed to meet the expectations. Two models were used to solve the second question. An artificial neural network and fuzzy c-means. The artificial neural network was chosen as it is one of the best classification algorithms. Fuzzy c-means were chosen since it can cluster similar behaviors together, therefore clustering high-threat targets together. Of these two models, the result showed that the artificial neural network was a better ranking method, with a higher accuracy of 92.9% for airborne targets and 80.6% for seaborne targets. A simulation was made to answer the third question and was built according to the expectations. The simulation only displayed the highest threat targets in the camera display. By presenting the high-threat targets, the operators received a better understanding of where the targets are in reality. In the future, studies should be conducted on implementation of the system on Swedish Navy vessels. For example, is there enough computational power for an artificial neural network? / Den 29 augusti drabbades fartyget Stena Scandica av ett strömavbrott. Innan strömavbrottet utlöste 294 larm inom 4 minuter, vilket gjorde det omöjligt för operatörerna att förhindra avbrottet. Mängden information och sättet den presenterades på blev ett hinder för operatörerna, vilket påverkade deras lägesbild. Arbete syftar till att lösa hur information kan tillhandahållas till operatörer utan att hindra deras situationsmedvetenhet, med fokus på den svenska marinens operatörer och deras behov. Detta arbete föreslår ett system som använder radardata och kameradisplayer för att tillhandahålla lägesbilden. Tre forskningsfrågor ställs: hur ska radarns datastruktur vara, hur ska den rankas, och hur ska den presenteras? Strukturen förväntas visa målens plats, storlek och rörelse. Rankningen ska indikera om målen utgör ett hot, och hög-hotmål ska presenteras på kameradisplayen. För att svara på den första frågan konstruerades strukturen för båda typerna av mål. För den andra frågan användes två modeller: ett artificiellt neuralt nätverk och fuzzy c-means. Det artificiella neurala nätverket visade sig vara den bästa metoden med en noggrannhet på 92,9% för luftmål och 80,6% för sjömål. En simulering gjordes för att svara på den tredje frågan, där endast de mest hotfulla målen visades på kameradisplayen. Detta gav operatörerna en bättre förståelse för var målen befann sig. Framtida studier bör undersöka systemets implementering på svenska marinens fartyg. Exempelvis om tillräcklig beräkningskraft finns för ett artificiellt neuralt nätverk.
|
23 |
Development of a Software Reliability Prediction Method for Onboard European Train Control SystemLongrais, Guillaume Pierre January 2021 (has links)
Software prediction is a complex area as there are no accurate models to represent reliability throughout the use of software, unlike hardware reliability. In the context of the software reliability of on-board train systems, ensuring good software reliability over time is all the more critical given the current density of rail traffic and the risk of accidents resulting from a software malfunction. This thesis proposes to use soft computing methods and historical failure data to predict the software reliability of on-board train systems. For this purpose, four machine learning models (Multi-Layer Perceptron, Imperialist Competitive Algorithm Multi-Layer Perceptron, Long Short-Term Memory Network and Convolutional Neural Network) are compared to determine which has the best prediction performance. We also study the impact of having one or more features represented in the dataset used to train the models. The performance of the different models is evaluated using the Mean Absolute Error, Mean Squared Error, Root Mean Squared Error and the R Squared. The report shows that the Long Short-Term Memory Network is the best performing model on the data used for this project. It also shows that datasets with a single feature achieve better prediction. However, the small amount of data available to conduct the experiments in this project may have impacted the results obtained, which makes further investigations necessary. / Att förutsäga programvara är ett komplext område eftersom det inte finns några exakta modeller för att representera tillförlitligheten under hela programvaruanvändningen, till skillnad från hårdvarutillförlitlighet. När det gäller programvarans tillförlitlighet i fordonsbaserade tågsystem är det ännu viktigare att säkerställa en god tillförlitlighet över tiden med tanke på den nuvarande tätheten i järnvägstrafiken och risken för olyckor till följd av ett programvarufel. I den här avhandlingen föreslås att man använder mjuka beräkningsmetoder och historiska data om fel för att förutsäga programvarans tillförlitlighet i fordonsbaserade tågsystem. För detta ändamål jämförs fyra modeller för maskininlärning (Multi-Layer Perceptron, Imperialist Competitive Algorithm Mult-iLayer Perceptron, Long Short-Term Memory Network och Convolutional Neural Network) för att fastställa vilken som har den bästa förutsägelseprestandan. Vi undersöker också effekten av att ha en eller flera funktioner representerade i den datamängd som används för att träna modellerna. De olika modellernas prestanda utvärderas med hjälp av medelabsolut fel, medelkvadratfel, rotmedelkvadratfel och R-kvadrat. Rapporten visar att Long Short-Term Memory Network är den modell som ger bäst resultat på de data som använts för detta projekt. Den visar också att dataset med en enda funktion ger bättre förutsägelser. Den lilla mängd data som fanns tillgänglig för att genomföra experimenten i detta projekt kan dock ha påverkat de erhållna resultaten, vilket gör att ytterligare undersökningar är nödvändiga.
|
24 |
Ghosts of Our Past: Neutrino Direction Reconstruction Using Deep Neural NetworksStjärnholm, Sigfrid January 2021 (has links)
Neutrinos are the perfect cosmic messengers when it comes to investigating the most violent and mysterious astronomical and cosmological events in the Universe. The interaction probability of neutrinos is small, and the flux of high-energy neutrinos decreases quickly with increasing energy. In order to find high-energy neutrinos, large bodies of matter needs to be instrumented. A proposed detector station design called ARIANNA is designed to detect neutrino interactions in the Antarctic ice by measuring radio waves that are created due to the Askaryan effect. In this paper, we present a method based on state-of-the-art machine learning techniques to reconstruct the direction of the incoming neutrino, based on the radio emission that it produces. We trained a neural network with simulated data, created with the NuRadioMC framework, and optimized it to make the best possible predictions. The number of training events used was on the order of 106. Using two different emission models, we found that the network was able to learn and generalize on the neutrino events with good precision, resulting in a resolution of 4-5°. The model could also make good predictions on a dataset even if it was trained with another emission model. The results produced are promising, especially due to the fact that classical techniques have not been able to reproduce the same results without having prior knowledge of where the neutrino interaction took place. The developed neural network can also be used to assess the performance of other proposed detector designs, to quickly and reliably give an indication of which design might yield the most amount of value to the scientific community. / Neutriner är de perfekta kosmiska budbärarna när det kommer till att undersöka de mest våldsamma och mystiska astronomiska och kosmologiska händelserna i vårt universum. Sannolikheten för en neutrinointeraktion är dock liten, och flödet av högenergetiska neutriner minskar kraftigt med energin. För att hitta dessa högenergetiska neutriner måste stora volymer av materia instrumenteras. Ett förslag på en design för en detektorstation kallas ARIANNA, och är framtagen för att detektera neutrinointeraktioner i den antarktiska isen genom att mäta radiopulser som bildas på grund av Askaryan-effekten. I denna rapport presenterar vi en metod baserad på toppmoderna maskininlärningstekniker för att rekonstruera riktningen på en inkommande neutrino, utifrån den radiostrålning som produceras. Vi tränade ett neuralt nätverk med simulerade data, som skapades med hjälp av ramverket NuRadioMC, och optimerade nätverket för att göra så bra förutsägelser som möjligt. Antalet interaktionshändelser som användes för att träna nätverket var i storleksordningen 106. Genom att undersöka två olika emissionsmodeller fann vi att nätverket kunde generalisera med god precision. Detta resulterade i en upplösning på 4-5°. Modellen kunde även göra goda förutsägelser på en datamängd trots att nätverket var tränat med en annan emissionsmodell. De resultat som metoden framtog är lovande, särskilt med avseende på att tidigare klassiska metoder inte har lyckats reproducera samma resultat utan att metoden redan innan vet var i isen som neutrinointeraktionen skedde. Nätverket kan också komma att användas för att utvärdera prestandan hos andra designförslag på detektorstationer för att snabbt och säkert ge en indikation på vilken design som kan tillhandahålla mest vetenskapligt värde.
|
25 |
Effektivisering av automatiserad igenkänning av registreringsskyltar med hjälp av artificiella neurala nätverk för användning inom smarta hemDrottsgård, Alexander, Andreassen, Jens January 2019 (has links)
Konceptet automatiserad igenkänning och avläsning av registreringsskyltarhar utvecklats mycket de senaste åren och användningen av Artificiellaneurala nätverk har introducerats i liten skala med lovande resultat. Viundersökte möjligheten att använda detta i ett automatiserat system förgarageportar och implementerade en prototyp för testning. Den traditionellaprocessen för att läsa av en skylt kräver flera steg, i vissa fall upp till fem.Dessa steg ger alla en felmarginal som aggregerat kan leda till över 30% riskför ett misslyckat resultat. I denna uppsats adresseras detta problem och medhjälp av att använda oss utav Artificiella neurala nätverk utvecklades enkortare process med endast två steg för att läsa en skylt, (1) lokaliseraregistreringsskylten (2) läsa karaktärerna på registreringsskylten. Dettaminskar antalet steg till hälften av den traditionella processen samt minskarrisken för fel med 13%. Vi gjorde en Litteraturstudie för att identifiera detlämpligaste neurala nätverket för uppgiften att lokalisera registreringsskyltarmed vår miljös begränsningar samt möjligheter i åtanke. Detta ledde tillanvändandet av Faster R-CNN, en algoritm som använder ett antal artificiellaneurala nätverk. Vi har använt metoden Design och Creation för att skapa enproof of concept prototyp som använder vårt föreslagna tillvägagångssätt föratt bevisa att det är möjligt att implementera detta i en verklig miljö. / The concept of automated recognition and reading of license plates haveevolved a lot the last years and the use of Artificial neural networks have beenintroduced in a small scale with promising results. We looked into thepossibility of using this in an automated garage port system and weimplemented a prototype for testing. The traditional process for reading alicense plate requires multiple steps, sometimes up to five. These steps all givea margin of error which aggregated sometimes leads to over 30% risk forfailure. In this paper we addressed this issue and with the help of a Artificialneural network. We developed a process with only two steps for the entireprocess of reading a license plate, (1) localize license plate (2) read thecharacters on the plate. This reduced the number of steps to half of theprevious number and also reduced the risk for errors with 13%. We performeda Literature Review to find the best suited algorithm for the task oflocalization of the license plate in our specific environment. We found FasterR-CNN, a algorithm which uses multiple artificial neural networks. We usedthe method Design and Creation to implement a proof of concept prototypeusing our approach which proved that this is possible to do in a realenvironment.
|
26 |
Automatic identification of northern pike (Exos Lucius) with convolutional neural networksLavenius, Axel January 2020 (has links)
The population of northern pike in the Baltic sea has seen a drasticdecrease in numbers in the last couple of decades. The reasons for this are believed to be many, but the majority of them are most likely anthropogenic. Today, many measures are being taken to prevent further decline of pike populations, ranging from nutrient runoff control to habitat restoration. This inevitably gives rise to the problem addressed in this project, namely: how can we best monitor pike populations so that it is possible to accurately assess and verify the effects of these measures over the coming decades? Pike is currently monitored in Sweden by employing expensive and ineffective manual methods of individual marking of pike by a handful of experts. This project provides evidence that such methods could be replaced by a Convolutional Neural Network (CNN), an automatic artificial intelligence system, which can be taught how to identify pike individuals based on their unique patterns. A neural net simulates the functions of neurons in the human brain, which allows it to perform a range of tasks, while a CNN is a neural net specialized for this type of visual recognition task. The results show that the CNN trained in this project can identify pike individuals in the provided data set with upwards of 90% accuracy, with much potential for improvement.
|
27 |
A Comparative Study of Machine Learning Algorithms for Angular Position Estimation in Assembly Tools / Jämförande studie av maskininlärningsalgoritmer för skattning av vinkelposition hos monteringsverktygFagerlund, Henrik January 2023 (has links)
The threaded fastener is by far the most common method for securing components together and plays a significant role in determining the quality of a product. Atlas Copco offers industrial tools for tightening these fasteners, which are today suffering from errors in the applied torque. These errors have been found to behave in periodic patterns which indicate that the errors can be predicted and therefore compensated for. However, this is only possible by knowing the rotational position of the tool. Atlas Copco is interested in the possibility of acquiring this rotational position without installing sensors inside the tools. To address this challenge, the thesis explores the feasibility of estimating the rotational position by analysing the behaviour of the errors and finding periodicities in the data. The objective is to determine whether these periodicities can be used to accurately estimate the rotation of the torque errors of unknown data relative to errors of data where the rotational position is known. The tool analysed in this thesis exhibits a periodic pattern in the torque error with a period of 11 revolutions. Two methods for estimating the rotational position were evaluated: a simple nearest neighbour method that uses mean squared error (MSE) as distance measure, and a more complex circular fully convolutional network (CFCN). The project involved data collection from a custom-built setup. However, the setup was not fully completed, and the models were therefore evaluated on a limited dataset. The results showed that the CFCN method was not able to identify the rotational position of the signal. The insufficient size of the data is discussed to be the cause for this. The nearest neighbour method, however, was able to estimate the rotational position correctly with 100% accuracy across 1000 iterations, even when looking at a fragment of a signal as small as 40%. Unfortunately, this method is computationally demanding and exhibits slow performance when applied to large datasets. Consequently, adjustments are required to enhance its practical applicability. In summary, the findings suggest that the nearest neighbour method is a promising approach for estimating the rotational position and could potentially contribute to improving the accuracy of tools. / Skruvförband är den vanligaste typen av förband för att sammanfoga komponenter och är avgörande för en produkts kvalitet. Atlas Copco tillverkar industriverktyg avsedda för sådana skruvförband, som dessvärre lider av små avvikelser i åtdragningsmomentet. Avvikelserna uppvisar ett konsekvent periodiskt mönster, vilket indikerar att de är förutsägbara och därför möjliga att kompenseras för. Det är dock endast möjligt genom att veta verktygets vinkelposition. Atlas Copco vill veta om det är möjligt att erhålla vinkelpositionen utan att installera sensorer i verktygen. Denna uppsats undersöker möjligheten att uppskatta vinkelpositionen genom att analysera beteendet hos avvikelserna i åtdragningsmomentet och identifiera periodiciteter i datan, samt undersöka om dessa periodiciteter kan utnyttjas för att uppskatta rotationen hos avvikelserna hos okänd data i förhållande till tidigare data. Det verktyget som används i detta projekt uppvisar en tydlig periodicitet med en period på 11 varv. Två metoder för att uppskatta vinkelpositionen utvärderades: en simpel nearest neighbour-metod som använder mean squared error (MSE) som mått för avstånd, och ett mer komplext circular fully convolutional network (CFCN). Projektet innefattade datainsamling från en egendesignad testrigg som tyvärr aldrig blev färdigställd, vilket medförde att utvärderingen av modellerna utfördes på ett begränsat dataset. Resultatet indikerade att CFCN-metoden kräver en större datamängd för att kunna uppskatta rotationen hos den okända datan. Nearest neighbour-metoden lyckades uppskatta rotationen med 100% noggrannhet över 1000 iterationer, även när endast ett segment så litet som 40% av signalen utvärderades. Tyvärr lider denna metod av hög beräkningsbelastning och kräver förbättringar för att vara praktiskt tillämpbar. Sammantaget visade resultaten att nearest neighbour-metoden har potential att vara ett lovande tillvägagångssätt för att uppskatta vinkelpositionen och kan på så sätt bidra till förbättring av verktygens noggrannhet.
|
28 |
Image-classification for Brain Tumor using Pre-trained Convolutional Neural Network : Bildklassificering för hjärntumör medhjälp av förtränat konvolutionell tneuralt nätverkOsman, Ahmad, Alsabbagh, Bushra January 2023 (has links)
Brain tumor is a disease characterized by uncontrolled growth of abnormal cells inthe brain. The brain is responsible for regulating the functions of all other organs,hence, any atypical growth of cells in the brain can have severe implications for itsfunctions. The number of global mortality in 2020 led by cancerous brains was estimatedat 251,329. However, early detection of brain cancer is critical for prompttreatment and improving patient’s quality of life as well as survival rates. Manualmedical image classification in diagnosing diseases has been shown to be extremelytime-consuming and labor-intensive. Convolutional Neural Networks (CNNs) hasproven to be a leading algorithm in image classification outperforming humans. Thispaper compares five CNN architectures namely: VGG-16, VGG-19, AlexNet, EffecientNetB7,and ResNet-50 in terms of performance and accuracy using transferlearning. In addition, the authors discussed in this paper the economic impact ofCNN, as an AI approach, on the healthcare sector. The models’ performance isdemonstrated using functions for loss and accuracy rates as well as using the confusionmatrix. The conducted experiment resulted in VGG-19 achieving best performancewith 97% accuracy, while EffecientNetB7 achieved worst performance with93% accuracy. / Hjärntumör är en sjukdom som kännetecknas av okontrollerad tillväxt av onormalaceller i hjärnan. Hjärnan är ansvarig för att styra funktionerna hos alla andra organ,därför kan all onormala tillväxt av celler i hjärnan ha allvarliga konsekvenser för dessfunktioner. Antalet globala dödligheten ledda av hjärncancer har uppskattats till251329 under 2020. Tidig upptäckt av hjärncancer är dock avgörande för snabb behandlingoch för att förbättra patienternas livskvalitet och överlevnadssannolikhet.Manuell medicinsk bildklassificering vid diagnostisering av sjukdomar har visat sigvara extremt tidskrävande och arbetskrävande. Convolutional Neural Network(CNN) är en ledande algoritm för bildklassificering som har överträffat människor.Denna studie jämför fem CNN-arkitekturer, nämligen VGG-16, VGG-19, AlexNet,EffecientNetB7, och ResNet-50 i form av prestanda och noggrannhet. Dessutom diskuterarförfattarna i studien CNN:s ekonomiska inverkan på sjukvårdssektorn. Modellensprestanda demonstrerades med hjälp av funktioner om förlust och noggrannhetsvärden samt med hjälp av en Confusion matris. Resultatet av det utfördaexperimentet har visat att VGG-19 har uppnått bästa prestanda med 97% noggrannhet,medan EffecientNetB7 har uppnått värsta prestanda med 93% noggrannhet.
|
29 |
A comparison between a traditional PID controller and an Artificial Neural Network controller in manipulating a robotic arm / En jämförelse mellan en traditionell PIDstyrenhet och en Artificiell Neural Nätverksstyrenhet för att styra en robotarmAriss, Joseph, Rabat, Salim January 2019 (has links)
Robotic and control industry implements different control technique to control the movement and the position of a robotic arm. PID controllers are the most used controllers in the robotics and control industry because of its simplicity and easy implementation. However, PIDs’ performance suffers under noisy environments. In this research, a controller based on Artificial Neural Networks (ANN) called the model reference controller is examined to replace traditional PID controllers to control the position of a robotic arm in a noisy environment. Simulations and implementations of both controllers were carried out in MATLAB. The training of the ANN was also done in MATLAB using the Supervised Learning (SL) model and Levenberg-Marquardt backpropagation algorithm. Results shows that the ANN implementation performs better than traditional PID controllers in noisy environments. / Robotoch kontrollindustrin implementerar olika kontrolltekniker för att styra rörelsen och placeringen av en robotarm. PID-styrenheter är de mest använda kontrollerna inom roboten och kontrollindustrin på grund av dess enkelhet och lätt implementering. PID:s prestanda lider emellertid i bullriga miljöer. I denna undersökning undersöks en styrenhet baserad på Artificiell Neuralt Nätverk (ANN) som kallas modellreferenskontrollen för att ersätta traditionella PID-kontroller för att styra en robotarm i bullriga miljöer. Simuleringar och implementeringar av båda kontrollerna utfördes i MATLAB. Utbildningen av ANN:et gjordes också i MATLAB med hjälp av Supervised Learning (SL) -modellen och LevenbergMarquardt backpropagationsalgoritmen. Resultat visar att ANN-implementeringen fungerar bättre än traditionella PID-kontroller i bullriga miljöer.
|
30 |
Adaptive Model-Based Temperature Monitoring for Electric Powertrains : Investigation and Comparative Analysis of Transfer Learning Approaches / Adaptiv modellbaserad temperaturövervakning för elektriska drivlinor : Undersökning och jämförande analys av metoder för överföring av lärandeHuang, Chenzhou January 2023 (has links)
In recent years, deep learning has been widely used in industry to solve many complex problems such as condition monitoring and fault diagnosis. Powertrain condition monitoring is one of the most vital and complicated problems in the automation industry since the condition of the drive affects its health, performance, and reliability. Traditional methods based on thermal modeling require expertise in drive geometry, heat transfer, and system identification. Although the data-driven deep learning methods could avoid physical modeling, they commonly face another predicament: models trained and tested on the same dataset cannot be applied to other different situations. In real applications, where the monitoring devices are different and the working environment changes constantly, poor model generalization will lead to unreliable predictions. Transfer learning, which adapts the model from the source domain to the target domain, can improve model generalization and enhance the reliability and accuracy of the predictions in real-world scenarios. This thesis investigates the applicability of mainstream transfer learning approaches in the context of drive condition monitoring using multiple datasets with different probability distributions. Through the comparison and discussion of models and results, the scope of their application, as well as their advantages and disadvantages are expounded. Finally, it is concluded that in the drive condition monitoring under the industrial background, the target domain data has enough labels, and it is not necessary to maintain the performance of the model in the source domain. In this case, fine-tuning based on the model trained in the source domain is the best method for this scenario. / Under de senaste åren har djupinlärning använts i stor utsträckning inom industrin för att lösa många komplexa problem såsom tillståndsövervakning och feldiagnos. Övervakning av drivlinans tillstånd är ett av de viktigaste och mest komplicerade problemen inom automationsindustrin eftersom driftens tillstånd påverkar dess hälsa, prestanda och tillförlitlighet. Traditionella metoder baserade på termisk modellering kräver expertis inom drivgeometri, värmeöverföring och systemidentifiering. Även om de datadrivna djupinlärningsmetoderna skulle kunna undvika fysisk modellering står de ofta inför en annan situation: modeller som tränats och testats på samma datauppsättning kan inte tillämpas på andra situationer. I verkliga applikationer, där övervakningsenheterna är olika och arbetsmiljön förändras ständigt, kommer dålig modellgeneralisering att leda till opålitliga förutsägelser. Transfer learning, som anpassar modellen från källdomänen till måldomänen, kan förbättra modellgeneraliseringen och öka tillförlitligheten och noggrannheten i förutsägelserna i verkliga scenarier. Denna avhandling undersöker tillämpligheten av traditionella överföringsinlärningsmetoder i samband med övervakning av drivtillstånd med hjälp av flera datauppsättningar med olika sannolikhetsfördelningar. Genom jämförelse och diskussion av modeller och resultat förklaras omfattningen av deras tillämpning, liksom deras fördelar och nackdelar. Slutligen dras slutsatsen att måldomändata vid övervakning av drivtillståndet under industriell bakgrund har tillräckligt med etiketter och att det inte är nödvändigt att upprätthålla modellens prestanda inom källdomänen. I det här fallet är finjustering baserad på modellen utbildad i källdomänen den bästa metoden för detta scenario. / Viime vuosina syväoppimista on käytetty laajalti teollisuudessa monien monimutkaisten ongelmien, kuten kunnonvalvonnan ja vikadiagnoosin, ratkaisemiseen. Voimansiirron kunnonvalvonta on yksi automaatioteollisuuden tärkeimmistä ja monimutkaisimmista ongelmista, koska taajuusmuuttajan kunto vaikuttaa sen kuntoon, suorituskykyyn ja luotettavuuteen. Perinteiset lämpömallinnukseen perustuvat menetelmät edellyttävät käyttögeometrian, lämmönsiirron ja järjestelmän tunnistamisen asiantuntemusta. Vaikka dataan perustuvat syväoppimismenetelmät voisivat välttää fyysisen mallinnuksen, ne kohtaavat usein toisen ahdingon: samalla tietojoukolla koulutettuja ja testattuja malleja ei voida soveltaa muihin erilaisiin tilanteisiin. Todellisissa sovelluksissa, joissa valvontalaitteet ovat erilaisia ja työympäristö muuttuu jatkuvasti, huono mallin yleistäminen johtaa epäluotettaviin ennusteisiin. Siirto-oppiminen, joka mukauttaa mallin lähdealueelta kohdealueelle, voi parantaa mallin yleistämistä ja parantaa ennusteiden luotettavuutta ja tarkkuutta todellisissa skenaarioissa. Tässä väitöskirjassa tutkitaan valtavirran siirto-oppimisen lähestymistapojen soveltuvuutta taajuusmuuttajan kunnonvalvonnan kontekstissa käyttämällä useita tietojoukkoja erilaisilla todennäköisyysjakaumilla. Mallien ja tulosten vertailun ja keskustelun avulla selitetään niiden soveltamisala sekä niiden edut ja haitat. Lopuksi päätellään, että taajuusmuuttajan kunnonvalvonnassa teollisen taustan alla kohdealueen tiedoilla on tarpeeksi tarroja, eikä mallin suorituskykyä tarvitse ylläpitää lähdealueella. Tässä tapauksessa lähdetoimialueella koulutettuun malliin perustuva hienosäätö on paras tapa tähän skenaarioon.
|
Page generated in 0.1355 seconds