کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4976716 1451839 2017 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A Bayesian state-space approach for damage detection and classification
ترجمه فارسی عنوان
رویکرد حالت-فضایی بیزی برای تشخیص و طبقه بندی آسیب
ترجمه چکیده
مشکل تشخیص آسیب خودکار در سازه های مدنی پیچیده است و نیاز به یک سیستم است که می تواند داده های سنسور جمع آوری شده را به اطلاعات معنی دار تفسیر کند. ما مدل جدید بیزی برای تغییر وابستگی به مشکلات تشخیص و طبقه بندی آسیب را اعمال می کنیم. مدل مبتنی بر یک رویکرد حالت فضایی است که برای فرایندهای اندازه گیری پر سر و صدا و داده های گمشده مورد استفاده قرار می گیرد که همچنین وابستگی زمانی زمانی بین مکان های اندازه گیری را نشان می دهد که جریان اطلاعات بالقوه درون ساختار را در بر می گیرد. الگوریتم نمونه گیری گیبس به طور همزمان برای تعیین حالت های پنهان، پارامترهای دینامیک حالت، نمودار وابستگی و هر گونه تغییر در رفتار استفاده می شود. با استفاده از رویکرد کاملا بیزی، ما می توانیم عدم قطعیت در این متغیرها را از طریق توزیع خلفی آن مشخص کنیم و برآوردهای احتمالی وقوع آسیب یا یک سناریوی آسیب خاص را ارائه دهیم. ما همچنین یک روش طبقه بندی تک کلاس را اجرا می کنیم که برای بیشتر شرایط واقع در دنیای واقعی که داده های آموزشی برای ساختار آسیب دیده موجود نیست، واقع گرایانه تر است. ما روش را با داده های آزمایشی آزمایش از یک ساختار مدل آزمایشگاهی و داده های شتاب سنج از یک ساختار دنیای واقعی در شرایط مختلف محیط زیست و تحریک نشان می دهیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
چکیده انگلیسی
The problem of automatic damage detection in civil structures is complex and requires a system that can interpret collected sensor data into meaningful information. We apply our recently developed switching Bayesian model for dependency analysis to the problems of damage detection and classification. The model relies on a state-space approach that accounts for noisy measurement processes and missing data, which also infers the statistical temporal dependency between measurement locations signifying the potential flow of information within the structure. A Gibbs sampling algorithm is used to simultaneously infer the latent states, parameters of the state dynamics, the dependence graph, and any changes in behavior. By employing a fully Bayesian approach, we are able to characterize uncertainty in these variables via their posterior distribution and provide probabilistic estimates of the occurrence of damage or a specific damage scenario. We also implement a single class classification method which is more realistic for most real world situations where training data for a damaged structure is not available. We demonstrate the methodology with experimental test data from a laboratory model structure and accelerometer data from a real world structure during different environmental and excitation conditions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanical Systems and Signal Processing - Volume 96, November 2017, Pages 239-259
نویسندگان
, , , , ,