通过多任务学习实现工程机群间知识迁移的分层贝叶斯建模
机器学习
2023-05-15 v4 机器学习
信号处理
应用统计
摘要
提出了一种群体层面的分析,以解决为工程基础设施构建预测模型时的数据稀疏性问题。利用可解释的分层贝叶斯方法和运行机群数据,领域专业知识在不同子群之间被自然地编码(并适当地共享),这些子群代表(i)使用类型、(ii)部件或(iii)运行条件。具体而言,领域专业知识被用来通过假设(和先验分布)约束模型,使该方法能够自动在相似资产之间共享信息,从而改进了卡车机群的生存分析和风电场的功率预测。在每个资产管理示例中,通过联合推断在整个机群上学习一组相关函数,以学习群体模型。当子机群在层次结构的不同级别共享相关信息时,参数估计得到改善。反过来,数据不完整的组会自动从数据丰富的组借用统计强度。统计相关性通过贝叶斯迁移学习实现知识迁移,并且可以检查这些相关性以了解哪些资产针对哪个效应(即参数)共享信息。两个案例研究均展示了该方法对实际基础设施监测的广泛适用性,因为该方法在不同现场示例的可解释机群模型之间自然适应。
引用
@article{arxiv.2204.12404,
title = {Hierarchical Bayesian Modelling for Knowledge Transfer Across Engineering Fleets via Multitask Learning},
author = {L. A. Bull and D. Di Francesco and M. Dhada and O. Steinert and T. Lindgren and A. K. Parlikad and A. B. Duncan and M. Girolami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.12404},
year = {2023}
}