山东大学李景龙获国家专利权
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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种基于CTGAN的隧道病害监测数据增强方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119598301B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411671141.6,技术领域涉及:G06F18/2411;该发明授权一种基于CTGAN的隧道病害监测数据增强方法及系统是由李景龙;郑秀芳;崔玉鹏;孟翔宇;阎晨旭设计研发完成,并于2024-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于CTGAN的隧道病害监测数据增强方法及系统在说明书摘要公布了:本公开提供了一种基于CTGAN的隧道病害监测数据增强方法及系统,涉及数据增强技术领域,包括:对隧道现场病害的真实数据表格进行病害类型标注及病害特征预处理;从预处理后的病害特征中提取时间序列特征和空间位置特征;以时间序列特征、空间位置特征和病害类型为条件信息训练CTGAN,并利用CTGAN生成与预处理后的真实数据表格具有相似分布的合成数据,得到新样本数据表格;在生成新样本数据表格后,采用统计方法和支持向量机相结合的方式,对合成效果进行验证;本发明利用条件表格生成对抗网络,基于隧道现场病害的真实数据表格,进行隧道病害监测数据的补充和优化,解决数据稀缺和类别不平衡问题,提升机器学习模型的训练效果。
本发明授权一种基于CTGAN的隧道病害监测数据增强方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于CTGAN的隧道病害监测数据增强方法,其特征在于,包括: 获取隧道现场病害的真实数据表格,并进行病害类型标注及病害特征预处理; 从预处理后的病害特征中提取时间序列特征和空间位置特征; 以时间序列特征、空间位置特征和病害类型为条件信息训练CTGAN,并利用训练后的CTGAN生成与预处理后的真实数据表格具有相似分布的合成数据,得到新样本数据表格; 在生成新样本数据表格后,结合统计方法和支持向量机对生成的合成数据效果进行验证,以评估合成数据与真实数据的相似性; 其中,所述时间序列特征为裂缝长度、宽度、深度随时间变化的趋势信息,通过整理同一位置、同一病害的多次观测记录,按时间顺序形成时间序列数据;利用线性回归、差分分析方法分析这些特征的变化趋势,提取出平均增长速率、最大增长速率和波动幅度关键指标,以描述病害随时间的变化特征; 所述空间位置特征为隧道结构中的具体位置信息,通过坐标定位、区段和位置编码方法提取具体位置信息,并分析病害特征之间的相对空间关系,以构建反映病害空间分布的特征; 所述CTGAN包括条件生成器和鉴别器; 所述条件生成器,以随机噪声生成的小批随机向量为输入,结合条件信息生成对应的合成数据; 所述鉴别器,以真实数据和合成数据为输入,进行数据真假的判断。
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