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基于知识蒸馏与注意力机制的电缆故障可扩展化诊断研究

目录

一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1电力系统的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2电缆故障的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1目的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2研究意义分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1国内研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2国外研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

二、知识蒸馏与注意力机制基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

知识蒸馏原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.1知识蒸馏概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.2知识蒸馏在深度学习中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

注意力机制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1注意力机制基本思想．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.2注意力机制的不同类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

知识蒸馏与注意力机制的关联性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.1共同点探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.2融合的可能性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

三、电缆故障诊断相关技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

电缆故障类型及特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

1.1常见电缆故障分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

1.2不同故障类型的特征表现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

传统电缆故障诊断方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.1基于信号处理的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2基于专家系统的诊断手段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

深度学习在电缆故障诊断中的初步应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1卷积神经网络的应用实例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2循环神经网络的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

四、基于知识蒸馏与注意力机制的电缆故障诊断模型构建．．．．．．．．33

数据集准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

1.1数据采集方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

1.2数据预处理步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

模型架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.1教师模型的选择与训练．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.2学生模型的设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

注意力机制的融入策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.1注意力模块的位置选择．．．．．．．．．．．．．