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ANSR-DT:面向数字孪生体的自适应神经符号学习与推理框架

人工智能 2025-12-02 v3 人机交互 机器学习 符号计算

摘要

本文提出一种自适应神经符号学习与推理框架,用于数字孪生技术,称为 "ANSR-DT"。数字孪生体在工业环境中常面临可解释性、实时适应性及人类输入集成等挑战。我们的方案通过将 CNN-LSTM 动态事件检测与强化学习及符号推理相结合,实现具有可解释决策过程的自适应智能。该集成增强了环境理解,促进持续学习,实现工业环境中人机协作应用的更有效实时决策。我们在合成工业数据上评估了 ANSR-DT,观察到相较于传统方法显著提升,动态模式识别准确率最高可达 99.5%。该框架在扩展化强学习训练后展现出卓越的适应性,将解释方差从 0.447 提升至 0.547。未来工作旨在扩展至更大数据集,以测试当前 14 条规则之外的规则管理。我们的开源实现促进了可重复性研究,为工业应用中自适应、可解释的数字孪生体奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.08561,
  title  = {ANSR-DT: An Adaptive Neuro-Symbolic Learning and Reasoning Framework for Digital Twins},
  author = {Safayat Bin Hakim and Muhammad Adil and Alvaro Velasquez and Houbing Herbert Song},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08561},
  year   = {2025}
}

备注

Code available at https://github.com/sbhakim/ansr-dt