近日,“华为杯”第二十二届中国研究生数学建模竞赛拟获奖名单正式公示。由学院徐保东副教授指导、博士研究生王琦、吴同舟、宋祝蓓佳组建的参赛团队获全国二等奖。
获奖团队针对E题的高速列车轴承智能故障诊断问题,考虑故障数据稀缺与实际数据存在域差异等问题,利用迁移学习实现高速列车轴承的故障识别。首先,结合轴承几何参数与运动学机理,构建外圈、内圈与滚动体的理论故障特征频率,提取20个多层次时频域特征,在多个机器学习和深度学习模型下进行了故障识别对比,揭示了深度学习对故障识别的强鲁棒性。接着,在深度学习的一维卷积神经网络(1D-CNN)和领域对抗神经网络(DANN)下分别构建三种迁移方式,即特征迁移、模型迁移和样本迁移,筛选更有效的方式将源域学习到的知识迁移到目标域,对目标域未知标签的数据进行故障识别标定。最后,结合迁移学习过程的可解释性分析,从事前、迁移过程和事后解释的角度出发,揭示关键特征对不同故障类型判别的贡献度,增强迁移学习结果的透明性与可信度,为模型在工程应用中的推广提供支撑。

“华为杯” “中国研究生数学建模竞赛”是由教育部学位管理与研究生教育司指导,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心主办的“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一。本届竞赛吸引了来自国际和我国各省、自治区、直辖市、特别行政区的共631个研究生培养单位的24371支研究生队伍参赛。经过网上竞赛和集中评审两个阶段,共评选出一等奖244个(获奖比例为1.00%),二等奖3085个(获奖比例为12.66%),三等奖4830个(获奖比例为19.82%)。
文字:王琦
图片:王琦
审核人:艾力·斯迪克
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