JCR一区 | Matlab实现GAF-PCNN-MATT、GASF-CNN、GADF-CNN的多特征输入数据分类预测/故障诊断

news2024/10/6 2:06:52

JJCR一区 | Matlab实现GAF-PCNN-MATT、GASF-CNN、GADF-CNN的多特征输入数据分类预测/故障诊断

目录

    • JJCR一区 | Matlab实现GAF-PCNN-MATT、GASF-CNN、GADF-CNN的多特征输入数据分类预测/故障诊断
      • 分类效果
        • 格拉姆矩阵图
        • GAF-PCNN-MATT
        • GASF-CNN
        • GADF-CNN
      • 基本介绍
      • 程序设计
      • 参考资料

分类效果

格拉姆矩阵图

在这里插入图片描述

GAF-PCNN-MATT

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

GASF-CNN

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

GADF-CNN

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

基本介绍

1.Matlab实现GAF-PCNN-MATT、GASF-CNN、GADF-CNN的多特征输入数据分类预测/故障诊断,三个模型对比,运行环境matlab2023b;PCNN-MATT为并行卷积神经网络融合多头注意力机制。

2.先运行格拉姆矩阵变换进行数据转换,然后运行分别GAF_PCNN-MATT.m,GADF_CNN.m,GASF_CNN.m完成多特征输入数据分类预测/故障诊断;

GADF_CNN.m,是只用到了格拉姆矩阵的GADF矩阵,将GADF矩阵送入CNN进行故障诊断。

GASF_CNN-MATT.m,是只用到了格拉姆矩阵的GASF矩阵,将GASF矩阵送入CNN进行故障诊断。

GAF_PCNN-MATT.m,是将GASF 图与GADF 图同时送入两条并行CNN-MATT中,经过卷积-池化后,两条CNN-MATT网络各输出一组一维向量;然后,将所输出两组一维向量进行拼接融合;通过全连接层后,最终将融合特征送入到Softmax 分类器中。

参考文献

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • PCNN-MATT结构

  • 在这里插入图片描述

  • CNN结构
    在这里插入图片描述

程序设计

  • 完整程序和数据获取方式私信博主回复Matlab实现GAF-PCNN-MATT、GASF-CNN、GADF-CNN的多特征输入数据分类预测/故障诊断



    fullyConnectedLayer(classnum,'Name','fc12')
    softmaxLayer('Name','softmax')
    classificationLayer('Name','classOutput')];

lgraph = layerGraph(layers1);

layers2 = [imageInputLayer([size(input2,1) size(input2,2)],'Name','vinput')  
    
    flattenLayer(Name='flatten2')
    
    bilstmLayer(15,'Outputmode','last','name','bilstm') 
    dropoutLayer(0.1)        % Dropout层,以概率为0.2丢弃输入
    reluLayer('Name','relu_2')
    selfAttentionLayer(2,2,"Name","mutilhead-attention")   %Attention机制
    fullyConnectedLayer(10,'Name','fc21')];
lgraph = addLayers(lgraph,layers2);
lgraph = connectLayers(lgraph,'fc21','add/in2');

plot(lgraph)


%% Set the hyper parameters for unet training
options = trainingOptions('adam', ...                 % 优化算法Adam
    'MaxEpochs', 1000, ...                            % 最大训练次数
    'GradientThreshold', 1, ...                       % 梯度阈值
    'InitialLearnRate', 0.001, ...         % 初始学习率
    'LearnRateSchedule', 'piecewise', ...             % 学习率调整
    'LearnRateDropPeriod',700, ...                   % 训练100次后开始调整学习率
    'LearnRateDropFactor',0.01, ...                    % 学习率调整因子
    'L2Regularization', 0.001, ...         % 正则化参数
    'ExecutionEnvironment', 'cpu',...                 % 训练环境
    'Verbose', 1, ...                                 % 关闭优化过程
    'Plots', 'none');                    % 画出曲线
%Code introduction
if nargin<2
    error('You have to supply all required input paremeters, which are ActualLabel, PredictedLabel')
end
if nargin < 3
    isPlot = true;
end

%plotting the widest polygon
A1=1;
A2=1;
A3=1;
A4=1;
A5=1;
A6=1;

a=[-A1 -A2/2 A3/2 A4 A5/2 -A6/2 -A1];
b=[0 -(A2*sqrt(3))/2 -(A3*sqrt(3))/2 0 (A5*sqrt(3))/2 (A6*sqrt(3))/2 0];

if isPlot
    figure   
    plot(a, b, '--bo','LineWidth',1.3)
    axis([-1.5 1.5 -1.5 1.5]);
    set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',12);
    hold on
    %grid
end


% Calculating the True positive (TP), False Negative (FN), False Positive...
% (FP),True Negative (TN), Classification Accuracy (CA), Sensitivity (SE), Specificity (SP),...
% Kappa (K) and F  measure (F_M) metrics
PositiveClass=max(ActualLabel);
NegativeClass=min(ActualLabel);
cp=classperf(ActualLabel,PredictedLabel,'Positive',PositiveClass,'Negative',NegativeClass);
 CM=cp.DiagnosticTable;
    TP=CM(1,1);
    FN=CM(2,1);
    FP=CM(1,2);
    TN=CM(2,2);
    CA=cp.CorrectRate;
    SE=cp.Sensitivity; %TP/(TP+FN)
    SP=cp.Specificity; %TN/(TN+FP)
    Pr=TP/(TP+FP);
    Re=TP/(TP+FN);
    F_M=2*Pr*Re/(Pr+Re);
    FPR=FP/(TN+FP);
    TPR=TP/(TP+FN);
    K=TP/(TP+FP+FN);
    [X1,Y1,T1,AUC] = perfcurve(ActualLabel,PredictedLabel,PositiveClass); 
    %ActualLabel(1) means that the first class is assigned as positive class
    %plotting the calculated CA, SE, SP, AUC, K and F_M on polygon
x=[-CA -SE/2 SP/2 AUC K/2 -F_M/2 -CA];
y=[0 -(SE*sqrt(3))/2 -(SP*sqrt(3))/2 0 (K*sqrt(3))/2 (F_M*sqrt(3))/2 0];

if isPlot
    plot(x, y, '-ko','LineWidth',1)
    set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',12);
%     shadowFill(x,y,pi/4,80)
    fill(x, y,[0.8706 0.9216 0.9804])
end

%calculating the PAM value
% Get the number of vertices
n = length(x);
% Initialize the area
p_area = 0;
% Apply the formula
for i = 1 : n-1
    p_area = p_area + (x(i) + x(i+1)) * (y(i) - y(i+1));
end
p_area = abs(p_area)/2;

%Normalization of the polygon area to one.
PA=p_area/2.59807;

if isPlot
    %Plotting the Polygon
    plot(0,0,'r+')
    plot([0 -A1],[0 0] ,'--ko')
    text(-A1-0.3, 0,'CA','FontWeight','bold','FontName','Times New Roman')
    plot([0 -A2/2],[0 -(A2*sqrt(3))/2] ,'--ko')
    text(-0.59,-1.05,'SE','FontWeight','bold','FontName','Times New Roman')
    plot([0 A3/2],[0 -(A3*sqrt(3))/2] ,'--ko')
    text(0.5, -1.05,'SP','FontWeight','bold','FontName','Times New Roman')
    plot([0 A4],[0 0] ,'--ko')
    text(A4+0.08, 0,'AUC','FontWeight','bold','FontName','Times New Roman')
    plot([0 A5/2],[0 (A5*sqrt(3))/2] ,'--ko')
    text(0.5, 1.05,'J','FontWeight','bold','FontName','Times New Roman')

    daspect([1 1 1])
end
Metrics.PA=PA;
Metrics.CA=CA;
Metrics.SE=SE;
Metrics.SP=SP;
Metrics.AUC=AUC;
Metrics.K=K;
Metrics.F_M=F_M;


printVar(:,1)=categories;
printVar(:,2)={PA, CA, SE, SP, AUC, K, F_M};
disp('预测结果打印:')
for i=1:length(categories)
    fprintf('%23s: %.2f \n', printVar{i,1}, printVar{i,2})
end

参考资料

[1] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/category_11799242.html?spm=1001.2014.3001.5482
[2] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/124571691

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1903769.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

make工具

1、什么是make&#xff1f; make是个命令&#xff0c;是个可执行程序&#xff0c;是个工具&#xff0c;用来解析Makefile文件的命令&#xff0c;这个命令存放在/usr/bin/目录下 -rwxr-xr-x 1 root root 250K 2月 15 2022 make -rwxr-xr-x 1 root root 4.8K 2月 15 2022 ma…

图片高效管理神器,随机高度切割,一键生成灰色图片,个性化处理随心所欲

在数字化时代&#xff0c;图片已成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。然而&#xff0c;面对海量的图片资源&#xff0c;如何高效管理、快速处理&#xff0c;成为了许多人头疼的问题。今天&#xff0c;我们为您带来了一款全新的图片高效管理神器_——首助编辑高手&#xff0c…

【全面介绍下如何使用Zoom视频会议软件!】

&#x1f3a5;博主&#xff1a;程序员不想YY啊 &#x1f4ab;CSDN优质创作者&#xff0c;CSDN实力新星&#xff0c;CSDN博客专家 &#x1f917;点赞&#x1f388;收藏⭐再看&#x1f4ab;养成习惯 ✨希望本文对您有所裨益&#xff0c;如有不足之处&#xff0c;欢迎在评论区提出…

Halcon 背景网格产品刮伤缺陷检测

* 关闭窗口 dev_close_window ()*关闭程序计数器,图形变量更新,窗口图形更新 dev_update_off ()*设置图像路径 Path : lcd/mura_defects_blur_*读取一张图像 read_image (Image, Path 01)*获取图像大小 get_image_size (Image, Width, Height)*创建一个新窗体 dev_open_window…

昇思25天学习打卡营第13天 | LLM原理和实践:文本解码原理--以MindNLP为例

1. 文本解码原理--以MindNLP为例 1.1 自回归语言模型 根据前文预测下一个单词 一个文本序列的概率分布可以分解为每个词基于其上文的条件概率的乘积 W 0 W_0 W0​:初始上下文单词序列 t t t: 时间步 当生成EOS标签时&#xff0c;停止生成。 MindNLP/huggingface Transfor…

NewStarCTF2023-Misc

目录 week1 CyberChefs Secret 机密图片 流量&#xff01;鲨鱼&#xff01; 压缩包们 空白格 隐秘的眼睛 week2 新建Word文档 永不消逝的电波 1-序章 base! WebShell的利用 Jvav week3 阳光开朗大男孩 大怨种 2-分析 键盘侠 滴滴滴 week4 通大残 Nmap 依…

Unity AssetsBundle 详解

文章目录 1.AssetBundle 概念2.AssetBundle 优势3.AssetBundle 特性4.AssetBundle 使用流程4.1 分组4.2 打包4.3 加载包4.4 加载资源4.5 卸载资源 5.AssetBundleManifest6.AssetBundle的内存占用7.AB包资源加密 1.AssetBundle 概念 AssetBundle又称AB包&#xff0c;是Unity提供…

Python视觉轨迹几何惯性单元超维计算结构算法

&#x1f3af;要点 &#x1f3af;视觉轨迹几何惯性单元超维计算结构算法 | &#x1f3af;超维计算结构视觉场景理解 | &#x1f3af;超维计算结构算法解瑞文矩阵 | &#x1f3af;超维矢量计算递归神经算法 &#x1f36a;语言内容分比 &#x1f347;Python蒙特卡罗惯性导航 蒙…

【漏洞复现】宏景eHR LoadOtherTreeServlet SQL注入漏洞

0x01 产品简介 宏景eHR人力资源管理软件是一款人力资源管理与数字化应用相融合&#xff0c;满足动态化、协同化、流程化、战略化需求的软件。 0x02 漏洞概述 宏景eHR LoadOtherTreeServlet接口处存在SQL注入漏洞&#xff0c;未经身份验证的远程攻击者除了可以利用 SQL 注入漏…

[Multi-Modal] MDETR 论文及代码学习笔记

代码地址&#xff1a;https://github.com/ashkamath/mdetr 论文地址&#xff1a;https://arxiv.org/abs/2104.12763 多模态推理系统依靠预先训练的目标检测器从图像中提取感兴趣区域&#xff08;边界框包围区域&#xff09;。然而&#xff0c;这个关键模块通常被用作黑匣子&…

MySQL高级----详细介绍MySQL中的锁

概述 锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制&#xff0c;为了解决数据访问的一致性和有效性问题。在数据库中&#xff0c;除传统的计算资源(CPU、RAN、I/O&#xff09;的争用以外&#xff0c;数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、…

windows无法访问github

##一、如果发现windows无法访问github时 一般就是我们的dns出现了问题&#xff0c;此时我们需要更换一个dns访问 ##二、解决方法 首先我们访问ip查询地址&#xff0c; https://ipchaxun.com/github.com/ 可更换下面历史ip进行测试&#xff0c;在windows的cmd里面输入ping git…

【C++深度探索】:继承(定义赋值兼容转换作用域派生类的默认成员函数)

✨ 愿随夫子天坛上&#xff0c;闲与仙人扫落花 &#x1f30f; &#x1f4c3;个人主页&#xff1a;island1314 &#x1f525;个人专栏&#xff1a;C学习 &#x1f680; 欢迎关注&#xff1a;&#x1f44d;点赞…

pin是什么?管脚

1.平面分割 1)启动Allegro PCB design &#xff0c;打开.brd。深色部分属于一个net&#xff0c;要做一下修改&#xff0c;将上面的pin包含进shape中&#xff0c;i进行a&#xff0c;b两步操作&#xff0c;删除以前存在的Anti Etch下的line&#xff0c;再将其进行补齐 使它保住上…

MSPM0G3507——OPENMV给M0传数据(用数据包)互相通信(以循迹为例)

OPENMV端代码 # main.py -- put your code here! import pyb, sensor, image, math, time from pyb import UART import ustruct from image import SEARCH_DS, SEARCH_EX import time import sensor, displayuart UART(3, 115200, bits8, parityNone, stop1, timeout_char10…

Pogo-DroneCANPWM模块:可实现DroneCAN转PWM,DroneCAN转dshot,DroneCAN转bdshot

关键词&#xff1a;Ardupilot&#xff0c;Pixhawk&#xff0c;PWM&#xff0c;dshot&#xff0c;bdshot&#xff0c;DroneCANPWM&#xff0c;电调ESC&#xff0c;DroneCAN&#xff0c;UAVCAN&#xff0c;飞控&#xff0c;无人机&#xff0c;UAV Keywords&#xff1a;Ardupilot…

Xilinx FPGA:vivado串口输入输出控制fifo中的数据

一、实验要求 实现同步FIFO回环测试&#xff0c;通过串口产生数据&#xff0c;写入到FIFO内部&#xff0c;当检测到按键信号到来&#xff0c;将FIFO里面的数据依次读出。 二、信号流向图 三、状态转换图 四、程序设计 &#xff08;1&#xff09;按键消抖模块 timescale 1ns…

Python编程学习笔记(1)--- 变量和简单数据类型

1、变量 在学习编程语言之前&#xff0c;所接触的第一个程序&#xff0c;绝大多数都是&#xff1a; print("Hello world!") 接下来尝试使用一个变量。在代码中的开头添加一行代码&#xff0c;并对第二行代码进行修改&#xff0c;如下&#xff1a; message "…

Github 2024-07-07php开源项目日报 Top9

根据Github Trendings的统计,今日(2024-07-07统计)共有9个项目上榜。根据开发语言中项目的数量,汇总情况如下: 开发语言项目数量PHP项目9Blade项目2JavaScript项目1Laravel:表达力和优雅的 Web 应用程序框架 创建周期:4631 天开发语言:PHP, BladeStar数量:75969 个Fork数…

什么时候考虑将mysql数据迁移到ES?

文章目录 对ES的一些疑问问题1:ES相比mysql本身有哪些优势&#xff1f;问题2:哪些场景适合用ES而不是mysql&#xff1f;问题3:mysql逐行扫描&#xff0c;根据过滤条件检查记录中对应字段是否满足要求属于正排索引&#xff0c;根据二叉树索引检索记录的方式属于正排索引还是倒排…