一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法

文档序号:37920314发布日期:2024-05-10 23:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法,其特征在于:方法具体包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法,其特征在于:其所述步骤1具体为:

3.如权利要求1所述的一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法,其特征在于:其所述步骤2中,传统ddpm主要针对图片进行数据生成,使用二维u-net进行去噪生成,但工业时序数据大多都是一维的,不适合直接输入进行处理,所以构建1d u-net模型进行噪声拟合,采用一维卷积对时序数据进行处理,创建了gaussiandiffusion1d模型。

4.如权利要求1所述的一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法,其特征在于:其所述步骤2具体为:

5.如权利要求4所述的一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法,其特征在于:所述步骤2.2中,首先在时间序列的历史数据中采样t∈[1,t]的时间序列,并将其划分为若干长度为l的子序列其中,t表示时间索引,i表示子序列索引,将其重塑为一个三维张量其形状为(3,l,1),即通道数为3、高度为l、宽度为1,故:

6.如权利要求4所述的一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法,其特征在于:所述步骤2.2中,构建的1d u-net神经网络,该网络含有14个卷积层、3个池化层、3个上采样层以及3个跳跃连接操作,网络左半部分的卷积和池化过程是对输入信号的编码过程,在第2、4、6个卷积层后面使用池化层对卷积后的输出特征进行压缩,网络右半部分的上采样和卷积过程是对特征的解码过程,在第9、11、13个卷积层后面使用上采样层对含有具体细节的特征进行扩展,另外,将第2、4、6个卷积层的结果与第9、11、13个上采样层后的结果进行跳跃拼接作为第10、12、14个卷积层的输入,实现高层次的整体特征与低层次的局部特征之间的特征融合,以提高网络的分类准确率。

7.如权利要求4所述的一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法,其特征在于:所述步骤2.3中,gaussiandiffusion1d模型训练过程见表1。


技术总结
本发明公开了一种基于去噪概率扩散模型的多模态时序数据增强方法。使用PCA‑SVM进行模态分离,改进传统去噪概率扩散模型结构,引入一维U‑Net结构作为反向生成过程的去噪神经网络,进行噪声拟合,构建了GaussianDiffusion1D模型;创建数据处理器,将时序数据转换为三维张量,使模型更好地捕捉时序数据中的局部和全局特征。在水冷壁温度预测案例中的应用结果表明,此方法能够有效学习数据分布,对数据进行增强,提高传统软测量模型的预测精度。

技术研发人员:李斌,曾九孙,蔡晋辉,叶放,李轶凡,姚燕
受保护的技术使用者:中国计量大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/9
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