Alexandre Cury, Marcos Rezende Spínola Neto, Rafaelle Piazzaroli Finott, Flávio Souza Barbosa

Uso de Autocodificadores Variacionais para Monitoramento de Integridade Estrutural

Introduction

Uso de autocodificadores variacionais para monitoramento de integridade estrutural. Monitore e quantifique mudanças estruturais com VAEs e Cartas de Controle T². Garanta a segurança de infraestruturas civis e reduza custos de manutenção.

Abstract

O monitoramento da integridade estrutural (SHM) tem como objetivo garantir a segurança e a confiabilidade de infraestruturas civis. Autocodificadores, modelos de aprendizado de máquina não supervisionado, mostram-se promissores para o SHM ao aprender características dos dados e reduzir a dimensionalidade. No entanto, estudos abrangentes comparando modelos de autocodificadores no SHM são escassos. Este estudo investiga a eficácia do autocodificador variacional (VAE), combinado às Cartas de Controle T², para detectar e quantificar mudanças estruturais em três estruturas de engenharia civil. Sinais de aceleração coletados por acelerômetros são utilizados como entrada para o autocodificador, com o objetivo de realizar uma classificação não supervisionada. Os dados das camadas latentes geradas pelo VAE são aplicados na análise com a ferramenta estatística T² e os valores obtidos são comparados entre os subgrupos de sinais para identificar alterações estruturais. O estudo conclui que o modelo VAE combinado com o T² é eficaz tanto para identificar quanto para quantificar alterações nas estruturas. O desenvolvimento contínuo dessa técnica pode contribuir para avanços no SHM, promovendo maior segurança, redução de custos e durabilidade a longo prazo em estruturas civis.

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