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前言

本期主要更新基于 Python 的凯斯西储大学(CWRU)轴承数据+CNN模型教程!

我们新增了数据集和预处理的详细教程、jupyter 代码教程、pycharm 代码教程,进行了比较规范的基于 Pycharm 编辑器进行实现的代码,并且优化了训练过程的代码。同时补充了关于CNN模型及参数的讲解视频,方便同学们入门学习!请同学们更新后按照视频教程进行运行!

1 更新简介

1.1 新增视频教程:

增加了详细的视频教程,深入浅出的讲解,可以最为所有故障诊断系列模型的入门级学习教程!新增CNN模型参数介绍!

1.2 jupyter 代码更新:

(1)增加数据集可视化讲解

(2)优化训练代码

经过优化后的训练代码,大大缩短了训练的时间!

1.3 pycharm 代码更新:

我们严格按照完整的GitHub-Pytorch深度学习项目结构,重新编写了代码,方便大家学习养成规范的代码编写习惯!后续如有需要编写论文的开源代码,也可仿照重构代码!

1.4 代码更新效果:

(1)模型评估

(2)混淆矩阵

2 模型对比

对比1D-CNN模型 和2D-CNN模型:

|-------|--------|--------|--------|--------|
| 模型 | 参数量 | 训练集准确率 | 验证集准确率 | 测试集准确率 |
| 1DCNN | 35434 | 99.50 | 100.00 | 98.50 |
| 2DCNN | 103210 | 99.00 | 99.25 | 100.00 |

由于CNN-2D模型参数量稍微多一点,所以模型表现得也略好一点,适当调整参数,两者模型准确率相近。但是CNN-2D推理速度要快于CNN-1D,在轴承故障数据集上,应该更考虑CNN-2D模型在堆叠后的一维信号上进行卷积池化。

注意调整参数:

  • 可以适当增加 CNN层数 和每层神经元个数,微调学习率;

  • 增加更多的 epoch (注意防止过拟合)

  • 可以改变一维信号堆叠的形状(设置合适的长度和维度)

3 代码、数据整理如下:

点击下方卡片获取代码!

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