I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   6 Decem b er   2 0 2 0 ,   p p .   5 5 9 2 ~ 5 5 9 8   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 6 . pp 5 5 9 2 - 5 5 9 8           5592       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Surv ey  on  deep   l e a rning   a pplied to  predictive   m a i nte na nce       Yo us s ef   M a her B o uje m a a   Da no uj   De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   M e c h a n ica l   En g i n e e rin g ,   Un iv e rsity   Ha ss a n   1 ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 5 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Ma y   4 ,   2020   A cc ep ted   Ma y   1 8 ,   2 0 2 0       P r o g n o sis  h e a lt h   m o n it o ri n g   (P H M p lay a n   in c re a sin g l y   i m p o rtan ro le  in   th e   m a n a g e m e n o f   m a c h in e a n d   m a n u f a c tu re d   p ro d u c ts  in   t o d a y ’s  in d u stry ,   a n d   d e e p   lea rn in g   p lay s   a n   i m p o rtan p a rt  b y   e sta b li sh in g   th e   o p ti m a l   p re d ictiv e   m a in ten a n c e   p o li c y .   Ho w e v e r,   trad it io n a lea rn i n g   m e th o d s   su c h   a u n su p e rv ise d   a n d   su p e rv ise d   lea rn in g   w it h   sta n d a rd   a rc h it e c tu re f a c e   n u m e ro u p ro b lem w h e n   e x p lo it in g   e x isti n g   d a ta.   T h e re f o re ,   in   th is  e ss a y ,   w e   re v ie w   th e   sig n if ic a n imp ro v e m e n ts  in   d e e p   lea rn i n g   m a d e   b y   re se a rc h e rs  o v e th e   las 3   y e a rs   in   so lv in g   t h e se   d if f icu lt ies .   We  n o te  th a t   re se a rc h e rs  a re   striv in g   to   a c h iev e   o p ti m a p e rf o r m a n c e   in   e stim a ti n g     th e   re m a in in g   u s e f u li f e   (RU L o f   m a c h in e   h e a lt h   b y   o p ti m izin g   e a c h   ste p   f ro m   d a ta  to   p re d ictiv e   d iag n o stics .   S p e c if ica ll y ,   we   o u tl in e   th e   c h a ll e n g e a t   e a c h   lev e w it h   th e   ty p e   o f   im p ro v e m e n th a h a b e e n   m a d e ,   a n d   w e   f e e th a th is  is  a n   o p p o rtu n it y   to   try   to   se lec a   sta te - of - th e - a rt  a rc h it e c tu re   th a in c o rp o ra tes   th e se   c h a n g e so   e a c h   re se a rc h e r   c a n   c o m p a re   w it h   h is  o h e m o d e l.   In   a d d it io n ,   p o st - RUL   re a so n in g   a n d   t h e   u se   o f   d istri b u ted   c o m p u ti n g   w it h   c lo u d   tec h n o l o g y   is  p re se n ted ,   w h ich   w il p o ten ti a ll y   im p ro v e     th e   c las si f ica ti o n   a c c u ra c y   in   m a in ten a n c e   a c ti v it ies .   D e e p   le a rn in g   w il l   u n d o u b ted ly   p ro v e   to   h a v e   a   m a jo im p a c in   u p g ra d in g   c o m p a n ies   a t     th e   lo w e st co st i n   th e   n e w   in d u str ial  re v o lu ti o n ,   I n d u stry   4 . 0 .   K ey w o r d s :   Dee p   lear n in g   I n d u s tr y   4 . 0   P r ed ictiv m ain ten a n ce   P r o g n o s is   h ea l th   m o n i to r in g   R e m a in i n g   u s ef u l li f es ti m a te   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yo u s s e f   Ma h er   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   Me ch an ical  E n g i n ee r in g ,     Un i v er s it y   Has s an   1 ,     5 7 7 ,   R o u te  d C asa  - ,   Settat,  Mo r o cc o .   E m ail:  m a h er - y o u s s e f @ h o t m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   A c c o r d i n g   t o   A c c e n t u r e ,   a   r e n o w n e d   g l o b a l   m a n a g e m e n t   c o n s u l t i n g   a n d   p r o f e s s i o n a l   s e r v i c e s   f i r m   [ 1 ] ,   p r ed ictiv m ai n te n an ce   co u ld   s av u p   to   1 2 o n   s ch ed u led   r ep air s ,   r ed u ce   m a in te n a n ce   c o s ts   b y   u p   to   3 0 an d   eli m in ate  u p   to   7 0 o f   f a ilu r es.  Fo r   ex a m p le,   s t u d y   b y   th n atio n al  s cie n ce   f o u n d atio n   ( NSF)  i n d icate s   th at  t h ce n ter   f o r   in te llig e n m ai n ten a n c s y s te m s   ( I MS) ,   w h ic h   is   lead i n g   r e s ea r ch   c en ter   in   t h f ield   o f   p r o g n o s is   h ea lt h   m o n ito r in g   ( P HM ) ,   h as  g e n er ated   an   ec o n o m ic  i m p ac o f   m o r t h an   $ 8 5 5   m il lio n   t h r o u g h   th d ep lo y m en o f   P HM   te ch n o lo g ies  to   ac h ie v n ea r - ze r o   u n p la n n ed   d o w n ti m a n d   m o r o p ti m ized   m ai n ten a n ce   [ 2 ] .   A cc o r d in g   to   t h I n ter n atio n al  Or g a n izatio n   f o r   S tan d ar d izatio n ,   " p r o g n o s is   i s   t h est i m atio n   o f     th f ail u r ti m a n d   t h r is k   f o r   o n o r   m o r e x is ti n g   a n d   f u t u r f a ilu r m o d es"   [ 3 ] .   T h er ar m a n y   p r ed icti v e   m ai n ten a n ce   s tan d ar d s ,   s u c h   as  th m ac h i n i n f o r m atio n   m an a g e m e n allia n ce   ( MI MO S A ) ,   w h ic h   h as  7   m o d u les  t h at  ar u s ed   b y   th e   US  A r m y .   Fi g u r 1   b elo w   d escr ib e s   th d if f er en p r o g n o s tic  s tep s   in   o r d er   m o n ito r   co n ti n u o u s l y   t h s ta te   o f   th s y s te m   w i th   t h h e lp   o f   th d is tr ib u ted   co m p u ti n g   tec h n o lo g y .   D ee p   lear n in g   is   r ep r esen ted   b y   co m p i latio n   o f   m ac h i n lear n in g   al g o r ith m s   t h at  ca n   m o d el  h i g h   lev els   o f   ab s tr ac tio n   f r o m   lar g a m o u n ts   o f   d ata  t h r o u g h   t h u s o f   m u ltil a y er   ar c h itect u r es.  T h is   tech n iq u h as  m ad co n s id er ab le  p r o g r ess   i n   s ev er al  ar ea s   s u ch   as  i m ag clas s i f icatio n ,   s p ee ch   r ec o g n i tio n ,   i n s tan t   an d   r eliab le  lan g u a g tr an s la tio n   [ 4 ]   an d   ev en   in   t h s ea r c h   f o r   n e w   ele m e n ts   i n   p ar ticle  p h y s ic s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S u r ve o n   d ee p   lea r n in g   a p p li ed   to   p r ed ictive  ma in ten a n ce   ( Yo u s s ef  Ma h er )   5593       Fig u r 1 .   P r o g n o s tic  s tep s   [5 ]       T h is   p ap er   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo w s ,   Sectio n   1   d escr ib es  th e   li m it s   o f   R U L   esti m atio n   an d   th n e ad v an ce s   i n   d ee p   ar ch itectu r es  to   esti m ate  r ea lis tic  R U L .   Sectio n   2   d escr ib es  t h n e w   s ta te  o f   th ar t   lear n in g   ap p r o ac h es  a n d   s h o w s   n e w   o p p o r tu n itie s   f o r   u s i n g   clo u d   co m p u ti n g   i n   d ee p   lear n in g Sec tio n   3   s u m m ar izes t h co n cl u s io n s .       2.   AP P RO XIM AT I O O F   T H E   RUL B VAR I O US A R C H I T E CT U RE S   T h r esid u al  u s e f u l if e   ( R U L )   o f   m ac h i n o r   co m p o n en t   is   t h p r e d ictio n   o f   th e   ti m a f ter   w h ic h   co m p o n e n o r   s y s te m   w ill  n o   lo n g er   b ab le  to   m ee it s   o p er atio n al  n ee d s   af ter   t h o b s er v atio n   o f   t h f ir s t   f ail u r es  o r   alar m s   tr ig g er ed .   O n o f   t h g o als  o f   p r ed ictiv m ai n ten a n ce   i s   to   o b tain   a n   es ti m ated   R U L   t h at  is   as  r ea lis tic  as  p o s s ib le.   Dee p   lear n in g   is   t h b est  to o to   p er f o r m   t h is   ta s k .   T h is   s ec tio n   p r o v id es  an   o v er v ie o f   th i s   ar ea   o f   r esear ch .     2 . 1 .     L i m it s   o f   RUL est i m a t i o n   by   curr ent   m et ho d s   T h d ec is io n   m ak i n g   i s   b as ed   o n   th e   R U L   co n f id en ce   li m its   r at h er   t h an   o n   s i n g le  v al u e.     R U L   p r ed ictio n   is   d if f ic u lt d u to   s ev er al  i m p o r tan t c h alle n g es,  n a m el y :     R ea l s y s te m s   ar co m p le x ,   an d   th eir   b eh av io r s   ar o f te n   n o n lin ea r   an d   n o n s tat io n ar y ;     A   co m p o n e n m a y   h a v d if f er en d eg r ad atio n   cu r v e s   d u to   d if f er e n f ail u r m o d es,  r esu lt in g   i n   d if f er e n t   R U L s   ( e. g . ,   b ea r in g   cr ac k s   c a n   o cc u r   in   th e   i n n er   r i n g ,   i n   t h o u ter   r in g   o r   i n   t h ca g e,   a n d   ea ch   h a s   it s   o w n   d eg r ad atio n   cu r v e) ;     T h ti m e s   r eq u ir ed   to   ac h ie v th s a m le v el  o f   d e g r ad atio n   b y   m ac h i n e s   w it h   th e   s a m e   s p ec if icatio n s   ar e   o f ten   d i f f er e n t;     T h er is   s o m et i m e s   co m p l ex   te m p o r al  d ep en d en c y   b et w ee n   s e n s o r s f o r   ex a m p le,   ch an g in   o n e   s en s o r   m a y   ca u s ch a n g in   an o th er   s e n s o r   af ter   d ela y   r a n g i n g   f r o m   f e w   s ec o n d s   to   h o u r s ;     T h cr itical  ass e d eg r ad atio n   h i s to r y   i s   s o m eti m e s   n o n e x i s ten t,   s u ch   as  a   co o lin g   e n g i n i n   a   n u clea r   p o w er   p lan t;  in   t h ese  ca s e s ,   m ain te n a n ce   co n s i s ts   o f   r eg u lar   r ep lace m e n r eg ar d les s   o f   th ac tu al   co n d itio n s   o f   t h as s ets ;     W h en   r estar ti n g   n e w l y   in s tall ed   ass ets,  it  w ill  ta k lo n g   t i m to   co llect  p ass - t h r o u g h   d ata  to   ac cu r atel y   m o d el  t h d eg r ad at io n ; a n d     T h ch ar ac ter is tic s   m u s t   h a v g o o d   m o n o to n ic  ten d e n c y   to   b w ell  co r r elate d   w it h   th e   f a u lt  p r o p ag ati o n   p r o ce s s   to   ac cu r atel y   ap p r o x i m ate  t h R U L .   I n   co n tr ast,  e x tr ac ted   en titi e s   t h at  ten d   to   h a v o n l y   d r a m atic   ch an g es   n ea r   t h e n d   o f   t h a s s et  l i f ar n o ex p lo itab le.   F ig u r 2   b elo w   s h o w s   t h d i f f er en ce   b et w ee n   g o o d   an d   b ad   R UL   p r ed ictio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 5 9 2   -   5 5 9 8   5594       Fig u r 2 .   C h ar ac ter is t ics   o f   R UL   p r ed ictio n : ( a)   id ea l,  ( b )   n o t id ea [ 6 ]       2 . 2 .     So lutio ns   pro v ided by   t he  d ee l ea rning   T o   ad d r ess   th e s u n ce r tai n tie s ,   p r ed ictio n   m et h o d s   f o r   t h e   R U L   b ased   o n   d ee p   lear n i n g   h av e   b ee n   s u cc e s s f u ll y   te s t ed   an d   ar d escr ib ed   as f o llo w s :     2 . 2 . 1 .   Dee belief   net w o rk   ( DB N)   a nd   re s t rict ed  bo lz m a nn   m a chine  ( RB M )   I n   [ 6 ]   u s an   i m p r o v ed   R B w it h   n e w   r eg u lar izatio n   tec h n iq u t h at  g e n er ates  c h ar ac te r is tics   t h at  ar th en   e m p lo y ed   a s   R B i n p u d ata.   Fin a ll y ,   t h R B Ms  a r co u p led   w it h   s e lf - o r g a n iz in g   m ap   ( SO M)   to   i m p r o v th p r ec is io n   o f   t h R UL   p r ed ictio n .   C u r r en m et h o d s   p r ev en f ail u r d etec tio n   o n l y   w h en   t h en d   o f   lif o f   th eq u ip m e n is   v er y   c lo s e.   I n   [ 7 ]   p r o p o s n ew   ap p r o ac h ,   th m u ltio b j ec tiv DB N   en s e m b le,   w h ic h   allo w s   f o r   co m p r o m i s b et w ee n   ac c u r ac y   an d   d i v er s i t y   b y   estab li s h in g   a n   o v er al m o d el  f o r   R U L   esti m atio n   w i th   o u ts ta n d in g   p er f o r m an ce.     2 . 2 . 2 .   Co nv o lutio na neura net w o rk   ( CNN)   I n   [ 8 ]   u s ed   n o v el  d ee p   ar ch itect u r C N N - b ased   r e g r ess o r   to   esti m ate  th R U L   b y   e m p lo y i n g     th co n v o l u tio n   an d   p o o lin g   la y er s   to   ca p tu r t h s alie n t p att er n s   o f   t h s en s o r   s i g n als   at  d i f f er en ti m s ca les,   un i f y i n g   th e m   a n d   f in a ll y   m ap p in g   t h e m   in to   th m o d el.   T h r esu ltin g   R U L   es ti m atio n   is   e f f icie n t     an d   ac cu r ate.     2 . 2 . 3 .   Va ria t io na a uto - enco der  ( VAE)   I n   [ 9 ]   d escr ib ed   s em is u p er v is ed   lear n i n g   ap p r o ac h   to   p r ed ict  ass et  f ail u r es  w h e n   r elati v el y   litt le   lab el  in f o r m atio n   is   a v ailab le.   T h ap p r o ac h   u s e s   th n o n lin ea r   e m b ed d in g - b ased   V A E   as   d ee p   g en er ativ e   m o d el,   w h ic h   is   ea s y   to   tr ain .   T h VA E   w as  tr ai n ed   f o l lo w i n g   th u n s u p er v is ed   lear n in g   p r o ce s s   w h ile   u tili zi n g   all  a v ailab le  d ata,   b o th   lab eled   an d   u n lab eled .   W ith   th is   ap p r o ac h ,   th p r ed ictio n   ac cu r ac y   w as  v er y   h ig h   e v en   w i th   e x tr e m el y   li m i ted   av ailab le  lab el  in f o r m atio n .     2 . 2 . 4 .   Rec urre nt  neura l net wo rk   ( RNN)   I n   [ 1 0 ]   p r esen a n   R NN  HI   f o r   R U L   p r ed ictio n   in   s et   o f   e x p er i m e n tal  d ata   f o r   ac ce ler at ed   b ea r in g   d eg r ad atio n   an d   SC AD A   d at o f   w i n d   t u r b in e   d eg r ad atio n .   T h co n s tr u ct io n   p r o ce s s   w a s   co m p o s ed   o f     th r ee   s tep s :     E x tr ac tio n   o f   1 4   ch ar ac ter is tic s 6   ch ar ac ter is tic s   o f   r elate d   s i m ilar it y   ( 1   te m p o r al  an d   5   f r eq u en c y )   a n d   8   ti m e - f r eq u en c y   f u n ctio n s   ar co m b i n ed   to g et h er ;     Selectio n   o f   s e n s iti v f ea t u r es;  m o n o to n ic  a n d   co r r elatio n   m etr ic s   s elec t h m o s s en s iti v f a ilu r e   ch ar ac ter is tic s ; a n d     T h b u ild in g   o f   t h R NN - HI th s elec ted   f ea t u r es  ar m er g ed   in to   o n HI   ( R NN - HI )   v ia  an   R NN.     T h ey   u s ed   an   L ST n et w o r k   to   s o l v t h p r o b le m   o f   r ap id ly   in cr ea s in g   o r   v a n i s h in g   g r ad ien t s   a n d     d o u b le  ex p o n en tial  m o d el  to   v alid ate  th e f f ec ti v en e s s   o f   t h p r o p o s ed   R NN - HI   ap p r o ac h .     T h r esu lts   s h o w   t h at  t h R NN - HI   o b tai n s   r elat iv el y   h i g h   m o n o to n ic   an d   co r r elatio n   v alu e s   a n d   be tter   p er f o r m a n ce   in   R U L   p r ed ictio n   th a n   w it h   SOM  H I   m e th o d .   I n   [ 1 1 ]   u s th R N en co d er - d ec o d er   ( R NN - E D)   w it h   u n s u p er v is ed   lear n i n g   o n   s et  o f   air cr af e n g i n a n d   p u m p   d ata.   T h R N en co d er   ex tr ac t s   th i m p o r ta n t p atter n s   i n   t h ti m s er ies  s u b s eq u e n ce s   o f   t h en tire   o p er atio n al  lif o f   th m ac h in e s .   T h R NN   d ec o d er   r eb u ild s   th n o r m al  b eh av io r ,   b u it  d o es  n o w o r k   w ell  f o r   th r ec o n s tr u ctio n   o f   ab n o r m al  b eh av io r .   T h tr a j ec to r ies  o f   2 0   en g in es  ar tr u n ca ted   at  f i v lo ca tio n s   to   o b tain   f iv d i f f er e n i n s ta n c es.  T h R NN  th e n   m ap s   th s e n s o r   r ea d in g s   o n   h ea lth   i n d ex   ( HI )   tr en d   cu r v to   ca lcu late  th w ei g h ted   av er ag o f   t h R U L   ap p r o x im a tio n s   f r o m   t h f aile d   in s ta n ce s   an d   th e n   o b tai n s   t h late s R U L   e s ti m atio n .   T h R NN - E h a n d le s   th r ea d in g   o f   n o i s y   s en s o r s ,   m is s i n g   d ata  an d   t h lack   o f   p r ev io u s   k n o w led g ab o u t t h d eg r ad atio n   tr en d s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S u r ve o n   d ee p   lea r n in g   a p p li ed   to   p r ed ictive  ma in ten a n ce   ( Yo u s s ef  Ma h er )   5595   2 . 2 . 5 .   L o ng   s ho rt - t er m   m e mo ry   ( L ST M )     I n   [ 1 2 ]   p r o p o s ed   u s i n g   th e   L ST f o r   NAS A   d u al - f lo w   c o n d itio n   m o n i to r in g   an d   ac h i ev ed   h i g h   p er f o r m a n ce   in   f a u lt   d iag n o s i s   a n d   p r ed ictio n   u n d er   co m p l ex   w o r k in g   co n d itio n s ,   m ix ed   d ef ec ts   an d   n o i s y   en v ir o n m e n t s .   T h s ta n d ar d   L ST s h o w ed   i m p r o v ed   p er f o r m a n ce   o v er   t h R NN   b y   p r o v id in g   ac c u r ate   in f o r m atio n   ab o u t h R U L   f o r   ea ch   f a u lt  s i m u lta n eo u s l y   an d   also   ab o u t h p r o b ab ilit y   o f   o cc u r r en ce   o d ef ec ts   u n d er   co m p lex   o p er ati o n al  m o d es a n d   m u ltip le  d eg r ad atio n s .   I n   [ 1 3 ]   p r o p o s an   u n s u p er v is ed   tech n iq u f o r   r ec o n s tr u cti n g   m u lti v ar iate  ti m s er ies  co r r esp o n d in g   to   n o r m a b eh av io r   to   o b tain   h ea lth   i n d ex   ( HI ) .   T o   esti m ate  th R U L ,   th e y   i m p le m e n a n   L ST en co d er - d ec o d er   ( L ST M - E D)   th at  wo r k s   as  f o llo w s an   L ST en co d er   is   u s ed   to   m ap   a   m u ltiv ar ia te  in p u   s eq u en ce   to   b u ild   a   f ix ed - d i m en s io n a v ec to r   r ep r esen tati o n ,   an d   t h L ST d ec o d er   th en   u s es  th i s   v ec to r   r ep r esen tatio n   to   p r o d u ce   th e   tar g et  s eq u en ce .   T h L ST M - ED - b ased   HI   m o d el  p r ed icts   f u tu r ti m e - s er ie s ,   u s e s   th p r ed ictio n   er r o r s   to   e s ti m ate  th h ea lt h   o r   n o v elt y   o f   p o in an d   f i n all y   u tili ze s   cu r v m atc h in g   to   esti m ate  th R U L .       3.   NE S T A T E   O F   T H E   ART   DE E P   L E AR NIN G   AP P RO ACH E S   T h m ai n   ad v a n tag o f   d ee p   lear n in g   i s   its   f lex ib ilit y ,   w h ic h   p r o v id es  o p p o r tu n itie s   f o r   i m p r o v e m en t.  E n h a n ce m en ts   b y   u s i n g   n e w   lear n in g   ap p r o ac h es,  n e w   t y p es  o f   ar ch itect u r es,  an d   n e w   co m p u ti n g   n et w o r k s   en s u r co n ti n u o u s   i m p r o v e m e n t a n d   o p p o r tu n ities   f o r   d ee p   lear n in g   at  al l le v el s .     3 . 1 .     T ra ns f er   lea rning   T h tr an s f er   lear n in g   ab ilit ie s   th at  ar lear n ed   a n d   ac cu m u lated   d u r in g   p r ev io u s   tas k s   i m p r o v e     th p er f o r m a n ce   o f   o t h er   n e u r al  n et w o r k s   w h en   t h e y   ar ap p lied   to   n e w   tas k   w it h   r ed u c ed   tr ain in g   d ataset.   T r a d itio n al  tr a n s f er   lear n i n g   m et h o d s   ass ig n   t h f ir s t   n   la y e r s   o f   w el l - f o r m ed   n et w o r k   t o   th tar g e n e t w o r k ,   w h ile  t h last   la y er s   i n   th tar g et  n et w o r k   ar lef u n tr ai n ed .   T h ey   ar th e n   tr ain ed   u s i n g   t h lear n i n g   d ata  o f   th n e w   ta s k .   I n   [ 1 4 ]   u s in f r ar ed   th er m al  i m a g tr an s f er   lear n i n g   in   t h d etec tio n   o f   m ac h i n d ef ec t s   an d   also   in   th p r ed ictio n   o f   th o il  lev e l.  T h e y   u s m o d i f ied   VGG   n et w o r k   ( n eu r al  n et w o r k   cr ea ted   b y   th Vis u al   Geo m etr y   Gr o u p   at  Ox f o r d   Un i v er s it y ) ,   w h ic h   is   th b es n et w o r k   f o r   i m a g d ata.   T h s tan d ar d   VGG  is     v er y   d ee p   C NN  w i th   1 6   la y er s   w it h   li n ea r   ac ti v atio n   f u n c tio n s   i n   ea c h   la y er   e x ce p th e   last   o n e,   w h ich   is     f u ll y   co n n ec ted   la y er   w it h   s o f t m ax   ac tiv a tio n   f u n ct io n .   T h last   la y er   i s   r ep lace d   b y   n e w   f u ll y   co n n ec ted   la y er   w ith   lo w er   w ei g h an d   f e w er   class e s   to   ac co m m o d ate  lear n in g   tr an s f er .   Valu ab le  in f o r m at io n   o n   i m p o r tan r eg io n s   o f   t h er m a i m ag e s   ca n   b o b tain ed   b y   ap p l y in g   Z e iler ' s   m e th o d   to   th is   n e w   VG G.     T h is   lead s   to   n e w   le v el  o f   u n d er s tan d in g   o f   t h p h y s ical  f ie ld .   I n   [ 1 5 ]   p r o p o s th r ee   d ee p   tr a n s f er   s tr ateg ie s   ( DT L   m et h o d s )   b ased   o n   an   SA E   au to e n co d er w ei g h t   tr an s f er ,   tr an s f er   lear n i n g   o f   ch ar ac ter is t ics  a n d   w ei g h u p d ate.   A n   S A E   n et w o r k   is   f ir s tr ai n ed   w it h     th f ail u r d ata  h i s to r y   o f   c u tti n g   to o in   a n   o f f lin p r o ce s s ,   a n d   th i s   n et w o r k   i s   t h en   e m p lo y ed   w it h   n e to o f o r   an   o n li n R U L   p r ed ictio n .   T h DT L   o f f er s   t h p o s s ib ilit y   o f   ex tr ac tin g   t h c h ar ac ter is tic s   f r o m   h is to r ical  f a u lt  d ata,   ad ap tin g   an d   tr an s f er r i n g   th e m   to   a   n e w   to o an d   u lti m atel y   p r o v id i n g   an   e f f ec ti v R U L   p r ed ictio n   w it h   li m ited   h i s to r i ca l f au lt d ata.   I n   [ 1 6 ]   p r esen tr an s f er   lear n in g   ap p r o ac h   b ased   o n   p r et r ain ed   d ee p   co n v o lu tio n al  n eu r al  n et w o r k   th at  is   u s ed   to   au to m atica l l y   ex tr ac in p u ch ar ac ter i s tics .   T h ey   t h e n   g o   t h r o u g h   f u ll y   co n n ec ted   s tep   to   class i f y   th c h ar ac ter is tic s   o b tain ed   u s i n g   ex p er i m en tal  d ata  co m p o s ed   o f   g ea r   d ef ec t s .   T h d ee p   C NN   n et w o r k   ad o p ted   as  th b asic   ar ch itectu r f o r   A le x n et  ( f i v co n v o lu t io n al  la y er s   an d   t h r ee   f u ll y   co n n ec ted   la y er s )   i n   t h is   s t u d y   w as  o r ig i n all y   p r o p o s ed   b y   [ 1 7 ]   f o r   o b j ec r ec o g n itio n   ( s o u r ce   d o m a in )   w it h   I m ag e Net  I L SV R C - 2 0 1 2   ( 1 0 0 0   o b j ec class es   an d   1   m il lio n   i m a g es).   T h class i f icatio n   ac c u r ac y   o f   th e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   [ 1 8 ]   ex ce ed s   th o s o f   o th er   m eth o d s ,   s u ch   as  t h lo ca ll y   f o r m ed   co n v o l u tio n al  n eu r al  n e t w o r k   an d   SVM.   T h p r ec is io n   o b tain ed   in d icate s   t h at  t h i s   ap p r o ac h   i s   n o t   o n l y   r o b u s b u t   ca n   also   b ap p lied   to   f a u lt   d iag n o s i s   i n   o th er   s y s te m s .   I n   [ 1 9 ]   p r o p o s an   u n s u p er v is ed   d o m ain   ad ap tatio n   th a d o e s   n o r eq u ir an y   lab el  in f o r m atio n   f r o m   t h tar g et  d o m ai n   b y   o n l y   m o d if y i n g   t h s tati s tics   o f   t h B lay er .   T h is   A d aB m o d el  g iv e s   h i g h - le v el  g en er aliza tio n   ab il it y   to   t h e   D NN  b y   tr an s f er r i n g   lear n ed   f e atu r es  f r o m   s o u r ce   d o m ain   t o   th tar g et   d o m ai n   w it h o u f i n e - tu n i n g   o r   ad d itio n al  co m p o n e n t s .   Go o d f ello w   I ,   B en g io   a n d   C o u r v ill A   [ 2 0 ]   d escr ib e   co m p r o m i s b et w ee n   ' b i as  an d   v ar ia n ce '   w it h   b en ef icial  g en er a liza tio n   p r o p er ties .   Ma x i m izi n g   th p r ed ictio n   in v o lv e s   o p ti m i zin g   t h m o d el  b y   i n co r p o r atin g   e x ter n a l in f o r m at io n .     3 . 2 .     M ultim o da lea rni ng   I n   co n n ec tio n   w it h   tr a n s f er   lear n i n g ,   m u lt i m o d al  lear n i n g   ca n   id en ti f y   f ea t u r es  t h a d escr ib co m m o n   co n ce p ts   f r o m   d if f er en t in p u t t y p e s :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 5 9 2   -   5 5 9 8   5596     W ith   lar g u n lab eled   d ata,   d ee p   g r ap h ical  m o d els  s u c h   as D B Ns ca n   b p r etr ain ed   in   an   u n s u p er v is ed   w a y   an d   t h en   ad j u s ted   to   s m a lle r   n u m b er   o f   lab eled   d ata  b ec a u s th e y   lear n   a   j o in p r o b ab i lit y   d is tr ib u tio n   f r o m   t h in p u ts ; a n d     C NNs  ar m o s tl y   u s ed   w it h   lab eled   d ata  b ec au s th e y   ca n   b tr ain ed   f r o m   en d   to   en d   w it h     b ac k p r o p ag atio n   f u n ctio n   an d   d em o n s tr ate  p ea k   p er f o r m a n ce   in   m a n y   d i v er s ta s k s .   I n   [ 2 1 ]   p r o p o s n o v el  m u lti m o d f a u lt  cla s s i f icat io n   m et h o d   b ased   o n   DNN  t h at  r eso lv es     th p r o b lem   o f   t h lo ad ,   m o d an d   ch an g in g   en v ir o n m e n in   w h ic h   t h m ac h i n er y   eq u ip m e n o p er ates.   I is   a   h ier ar ch ical   DNN   m o d el  co m p o s ed   o f   th r ee   p ar ts :   th e   f ir s t   h ier ar c h y   u s ed   f o r   th m o d p ar titi o n ,   th s ec o n d   co m p r is i n g   s et  o f   DNNs,  w h ic h   is   d ev i s ed   to   ex tr ac f ea t u r es  o f   d i f f er e n m o d es  s ep ar ately   a n d   d iag n o s e   t h f au lt  s o u r ce ,   a n d   th th ir d ,   w h ic h   co n s i s ts   o f   a n o th er   s et   of   DNN s   d esi g n ed   to   d is tin g u is h   th s ev er it y   o f   th f au lt  in   g iv e n   m o d e.   T h is   ap p r o ac h   allo w s   f o r   m o d p ar titi o n in g ,   w h ich   h elp s   in   th p r ed ictiv m a in te n a n ce   o f   m ac h in er y   an d   eq u ip m en t.     3 . 3 .     M ultit a s k   lea rning   Mu ltit a s k   lear n i n g   is   co m p le m en tar y   to   m u lt i m o d al  a n d   tr an s f er   lear n i n g .   I n   t h m o v ie  Kar ate  Kid   ( 1 9 8 4 ) ,   Mr .   Miy a g teac h es  t h ch ild   to   d o   th in g s   th at  ar n o r elate d   to   k ar ate,   s u ch   as  s a n d in g   th f lo o r   an d   w a x i n g   ca r .   I n   h i n d s i g h t,  th e s k in d s   o f   ta s k s   p r o v to   b i n v al u ab le  f o r   ac q u ir i n g   k ar a te   s k ills .   T h p u r p o s e   o f   an   au x iliar y   ta s k   i n   MT L   is   to   allo w   t h m o d el  to   lear n   r ep r esen tatio n s   th at  ar s h ar ed   o r   u s ef u f o r     th m ain   tas k   [ 2 2 ] .   T h e y   u s w h at  th e y   ca ll  cr o s s - s titc h   u n it s   to   allo w   t h m o d el   to   d eter m i n h o w     task - s p ec i f ic   n et w o r k s   ex p lo it   k n o w led g e   o f   an o t h er   tas k   b y   lear n i n g   li n ea r   co m b in at i o n   o f   t h p r ev io u s   la y er   o u tp u t s .   I n   [ 2 3 ]   co n clu d th at   in   m u lt i task   lear n i n g ,   s u cc ess   d ep en d s   lar g el y   o n   " th s i m ilar it y   o f   th s o u r ce   s e m a n tic s   a n d   tar g et  d ata s ets. ”  W h en   o n l y   s m all   a m o u n ts   o f   tar g et  d ata  ar a v ailab le,   t h s h ar i n g   o f   co n cr ete  p ar am eter s   ca n   b co n s id er ed   as lea r n in g   w ith   m ea n   co n s tr ain t,  i n   w h ic h   p ar ts   o f   all   m o d els ( u s u all y   h id d en   la y er s )   ar f o r ce d   to   b th s a m as   t h av er a g e.   T h m u l t itas k   lear n i n g   ar ch itectu r u s e d   i s   b id ir ec tio n al  L ST th at  co n s is t s   o f   s i n g le   h id d en   la y er   o f   1 0 0   d i m en s io n s   s h ar ed   b et w ee n   1 0   w o r d - p r o ce s s in g   tas k s .     3 . 4 .     Dee p lea rning   o pti m iza t io n by   clo ud   co m pu t ing   C lo u d   co m p u tin g   co u ld   p la y   a   k e y   r o le  in   s ca lin g   u p   d ee p   le ar n in g .   Ho w ev er ,   th m a i n   w e ak n e s s   i s   th at  r ec o r d in g   t h e   d ata  f r o m   an   i n cr ea s i n g   n u m b er   o f   p iec es  o f   eq u ip m en a n d   s e n d in g   th d ata   d ir ec tl y   to     th clo u d   cr ea tes  p r o b le m   o f   s y s te m   o v er lo ad ,   in d u ci n g   p r o b lem s   w it h   s p ee d ,   co s an d   s ec u r it y .   O n w a y   to   ad d r ess   th is   w ea k n ess   i s   f o g   c o m p u ti n g   tec h n o lo g y .   Fo g   co m p u ti n g   is   d ec en tr ali ze d   co m p u ti n g   in f r astr u ctu r i n   w h ic h   d ata,   co m p u tatio n ,   s t o r ag an d   ap p licatio n s   ar d is tr ib u ted   in   th m o s e f f icie n an d   lo g ic al  p lace   b etw ee n   t h d ata  s o u r ce   an d   th clo u d .     T h is   tech n o lo g y   r ed u ce s   t h e   r eso u r ce s   al lo ca ted   an d   k ee p s   th e   b an d w id th   n et w o r k   at   n o r m al   o p er atin g   co n d itio n s ,   e s p ec iall y   f o r   d ee p   lear n in g .   I n   f ac t,  t h i n f er e n ce   is   n o d o n at   th e   clo u d   l ev el  b u t   at  t h f o g   lev el  w it h   s u f f icie n m e m o r y   an d   ca lcu latio n   r eso u r ce s ,   an d   th f o g   l e v el  w ill  o n l y   tr an s f e r   th n ec ess ar y   d ata   to   th clo u d ,   s u c h   as  t h w eig h u p d ates  a n d   th ex tr ac ted   f ea tu r es.   T h r esear ch er s   in   [ 2 4 ]   p r o p o s ed   a   n e w   an d   ef f icien w a y   to   ex p lo it  d ee p   lear n in g   b y   u s i n g   f o g - clo u d   co m p u ti n g   a n d   th ca p ab ilit ies  o f   in telli g e n t   d ev ices  ( ed g d ev ices) .   Fi g u r 3   b elo w   d escr ib es  th e   f o g   co m p u ti n g   ar c h itect u r e   co n n e ctin g   th d if f er e n t   n et w o r k   le v els  a n d   d is p la y s   th co m p u tatio n ,   s to r ag an d   lo ca co m m u n icatio n   b etw ee n   ed g d ev ice s .     Fig u r 4   b elo w   s h o w s   th ad v an tag e s   o f   u s i n g   th e   f o g   co m p u ti n g   i n   ter m s   o f   s ec u r it y ,   en er g y   a n d   s p ee d .           Fig u r 3 .   T h clo u d - f o g   tec h n o lo g y   an d   t h in ter ac tio n s   b et w ee n   lev e ls   [ 2 5 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S u r ve o n   d ee p   lea r n in g   a p p li ed   to   p r ed ictive  ma in ten a n ce   ( Yo u s s ef  Ma h er )   5597       Fig u r 4 .   Op ti m izi n g   t h s e n s o r   n et w o r k   w i th   f o g   co m p u ti n g   [ 2 6 ]       T h au th o r s   u s ed   h y b r id   ap p r o ac h   th at  co m b i n es  t h co m p r e s s io n   p r o p er ties   o f   n e u r al  n et w o r k s   s u c h   as   C NN,   R NN  a n d   L ST an d   t h i n co r p o r atio n   o f   f o g   co m p u ti n g   m ad p o s s ib le  b y   t h i n te g r atio n   o f   th i n cr ea s i n g   n u m b er s   o f   C P Us  an d   GP Us   i n   d ev ices.  T h u s e   o f   th e   f o g   i n   s u p p o r o f   d ee p   lear n in g   i m p r o v es  t h u s er   ex p er ie n ce   an d   o p ti m izes  t h e x p lo itatio n   o f   t h clo u d .   T h f o g   e m b e d d ed   in   th s y s te m   w il ab s o r b   th e   r ea l - ti m e   d at f r o m   t h s e n s o r s   an d   ac t   q u ick l y   th r o u g h   t h ac tu ato r s .   T h is   tec h n iq u i s   ap p lica b le  to   th f ield   o f   h ea lth   m ac h in e   p r o g n o s i s   u s i n g   th C NN  f o r   i m a g cla s s i f ic atio n   o f   th h ea lt h   co n d itio n   o f   m ac h in e s   b y   i n c r ea s in g   th p r ec is io n   b y   5 c o m p ar ed   to   tr ad itio n al  m eth o d s   an d   s av in g   d ata,   en er g y   an d   tr af f ic,   w h ic h   m a k es it r o b u s t f o r   ap p lica tio n s   i n   th n e w   i n ter n et  o f   t h i n g s   ( I o T )   in d u s tr y .       4.   CO NCLU SI O N   T o   q u ick l y   i n te g r ate  th e   I n d u s tr y   4 . 0   r ev o lu tio n ,   t h P HM   s y s te m   n ee d s   to   ad o p estab lis h ed   a n d   h ig h - p er f o r m a n ce   p r ed ictiv m ai n ten a n ce   s tan d ar d s ,   s u c h   as  th US  A r m y 's  MI MO S A   n o r m ,   to   e n s u r e   o p tim a m ac h in e   m o n ito r in g   an d   h ig h - q u alit y   m a n u f ac t u r e d   p r o d u cts.  T h is   w ill   en s u r co m p lete   m ac h i n e   m o n ito r i n g   t h r o u g h   w e ll - s tr u ctu r ed   co m m u n icatio n   s y s te m s   a n d   p r o to co ls ,   g iv in g   an   ed g in   th h i g h l y   co m p eti tiv e   ec o n o m ic  en v ir o n m en t.   W ith   th d e v elo p m e n o f   d ee p   lear n in g ,   m ai n te n an ce   w i ll  b ec o m m o r e   ef f icien an d   m o r r ea ctiv in   th n ea r   f u t u r an d   f it  i n to   t h v is io n   o f   I n d u s tr y   4 . 0   b ec au s d ee p   lear n i n g ,   w it h   its   m u ltip le  ad v an ce d   ar ch itect u r es,  eli m in ate s   th co m p lex it y   o f   d ata  an al y s i s   an d   th n ee d   f o r   ex p er tis an d   ex ce s s i v w o r k .   T h at  s ai d ,   d ev elo p in g   s o - ca l led   " in tellig e n t"   s y s te m   i n   r ea ti m i s   ess e n tia to   m ak e   co m p a n ies   in ter ested   b y   c h o o s in g   to   f r a m t h s tu d ied   s y s te m   ac co r d in g   to   co s ts   an d   b en e f its   b ec au s e   th e   f u ll   p o ten tial o f   D L   h a s   n o y et  b ee n   ex p lo r ed .       RE F E R E NC E S   [1 ]   P .   Da u g h e rty ,   e a l. ,   " Driv in g   Un c o n v e n ti o n a G ro w th   th r o u g h   th e   I n d u strial  I n tern e t   o f   T h in g s , "   Acc e n tu re   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 5 .   [2 ]   G ra y ,   D.,   Riv e rs,  a n d   G .   V e r m o n t,   " M e a su rin g   th e   Eco n o m ic  I m p a c ts  o th e   NSF   In d u stry /Un iv e rs it y   Co o p e ra ti v e   Re se a rc h   Ce n ters   P ro g ra m A   F e a sib il it y   S tu d y , "   F in a Re p o rt,   In d u stry - Un ive rs it y   Co o p e ra ti v e   Res e a rc h   Ce n ter   Pro g ra m N a ti o n a S c ien c e   Fo u n d a ti o n   Arli n g to n ,   2 0 1 9 .   [3 ]   T o b o n - M e ji a ,   D.A .,  K.  M e d jah e r,   a n d   N.  Zerh o u n i,   " T h e   IS 1 3 3 8 1 - 1   sta n d a rd ' f a il u re   p ro g n o st ics   p r o c e ss   th ro u g h   a n   e x a m p le,"   in   2 0 1 0   Pro g n o st ics   a n d   S y ste m He a lt h   M a n a g e me n Co n fer e n c e ,   2 0 1 0 .     [4 ]   W u ,   Y.,   e a l. ,   " G o o g le' N e u ra M a c h in e   T ra n sla ti o n   S y ste m B rid g in g   th e   G a p   b e t we e n   Hu m a n   a n d   M a c h i n e   T ra n sla ti o n ,"   a rXiv p re p ri n a rXi v :1 6 0 9 . 0 8 1 4 4 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   L e b o ld ,   M .   a n d   K.  Re ich a rd ,   " OSA - CBM   A rc h it e c tu re   De v e lo p m e n w it h   E m p h a sis  o n   XML   Im p le m e n tatio n s,"   M a in ten a n c e   An d   Reli a b i li ty Co n fer e n c e ,   2 0 0 2 .     [6 ]   L iao ,   L . ,   W .   Jin ,   a n d   R.   P a v e l,   " En h a n c e d   Re stricte d   B o lt z m a n n   M a c h in e   W it h   P r o g n o sa b i li ty   Re g u lariz a ti o n   f o r   Pr o g n o s t i c s   a n d   H e a l t h   A s s e s s m e n t , "   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   63 ,   n o .   1 1 ,   p p .   7076 - 7083 ,   2 0 1 6 .   [7 ]   Zh a n g ,   C. ,   e a l. ,   M u l ti o b jec ti v e   De e p   Be li e f   Ne t w o rk En se m b le  f o Re m a in in g   Us e f u l   L i fe   Esti m a ti o n   i n   P r o g n o stics , "   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Ne u r a Ne two rk a n d   L e a r n in g   S y ste ms ,   v o l.   28 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 3 0 6 - 2 3 1 8 ,   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 5 9 2   -   5 5 9 8   5598   [8 ]   S a tee sh   Ba b u ,   G . ,   P .   Zh a o ,   a n d   X . - L .   L i ,   " De e p   Co n v o lu ti o n a Ne u ra Ne tw o rk   Ba se d   Re g re ss i o n   A p p r o a c h   f o r   Esti m a ti o n   o f   R e m a in in g   Us e f u L ife , "   Da ta b a se   S y ste ms   fo Ad v a n c e d   A p p li c a ti o n s C h a m:  S p ri n g e r   In ter n a t io n a Pu b li sh i n g ,   p p .   2 1 4 - 2 2 8 ,   2 0 1 6 .   [9 ]   S .   Yo o n ,   A . ,   e a l. ,   " S e m i - su p e rv ise d   L e a rn in g   w it h   De e p   G e n e ra ti v e   M o d e ls  f o A s se F a il u re   P re d icti on ,"     a rXiv p re p ri n a rX iv:1 7 0 9 . 0 0 8 4 5 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   G u o ,   L . ,   e a l. ,   " A   re c u rre n n e u r a n e tw o rk   b a se d   h e a lt h   i n d ica to r   f o re m a in in g   u se f u li f e   p re d ictio n   o f   b e a rin g s,"   Ne u ro c o mp u ti n g ,   v o l .   2 4 0 p p .   9 8 - 1 0 9 ,   2 0 1 7 .   [1 1 ]   G u g u lo th u ,   N.,   " P re d ictin g   Re m a in in g   Us e f u L if e   u sin g   T i m e   S e ries   Em b e d d in g b a se d   o n   Re c u rre n Ne u ra l   Ne tw o rk s , "   a rXiv p re p rin a rXiv: 1 7 0 9 . 0 1 0 7 3 ,   2 0 1 7 .   [1 2 ]   Yu a n ,   M . ,   Y.  W u ,   a n d   L .   L in ,   " F a u lt   d iag n o sis  a n d   re m a in in g   u se f u li f e   e sti m a ti o n   o f   a e ro   e n g in e   u sin g   L S T M   n e u ra n e tw o rk , "   IEE In ter n a ti o n a C o n fe re n c e   o n   A irc ra ft   Util i ty S y ste ms   ( AUS ) , Ch in a ,   p p .   1 3 5 - 1 4 0 ,   2 0 1 6 .   [1 3 ]   M a lh o tra,  P . ,   e a l. ,   " M u lt i - S e n s o P ro g n o stics   u sin g   a n   Un su p e rv ise d   He a lt h   In d e x   b a se d   o n   LS T M   En c o d e r - De c o d e r ,"   a rXiv p re p rin a rX iv:1 6 0 8 . 0 6 1 5 4 ,   2 0 1 6 .   [1 4 ]   Ja n ss e n s,  O.,   e a l. ,   " De e p   Lea rn in g   f o In f ra re d   T h e r m a I m a g e   B a se d   M a c h in e   He a lt h   M o n it o ri n g , "   IEE E/ AS M E   T ra n sa c ti o n o n   M e c h a tro n ics ,   v o l.   23 ,   n o .   1 ,   p p .   1 5 1 - 1 5 9 ,   2 0 1 8 .   [1 5 ]   S u n ,   C. ,   e a l. ,   '' De e p   T ra n s f e r   Lea rn in g   Ba se d   o n   S p a rse   A u to - e n c o d e f o Re m a in in g   Us e f u L i fe   P re d ictio n   o f   T o o in   M a n u f a c tu rin g , "   IEE T r a n sa c ti o n o n   In d u stri a I n fo rm a t ics ,   p p .   1 - 1 ,   2 0 1 8 .   [1 6 ]   Ca o ,   P . ,   S .   Z h a n g ,   a n d   J.  T a n g ,   " P re p r o c e ss in g - F re e   G e a F a u lt   Dia g n o sis  Us in g   S m a ll   Da t a se ts  W it h   De e p   Co n v o l u ti o n a Ne u ra Ne tw o rk - Ba se d   T ra n s f e L e a rn in g , "   IEE Acc e ss ,   v o l.   6 ,   p p .   2 6 2 4 1 - 2 6 2 5 3 ,   2 0 1 8 .   [1 7 ]   Kriz h e v sk y ,   A . ,   I.   S u tsk e v e r,   a n d   G .   E.   Hin t o n ,   " Im a g e Ne C las sif ic a ti o n   w it h   De e p   Co n v o l u ti o n a Ne u ra l   Ne tw o rk s , "   Ad v a n c e s in   n e u ra in fo rm a ti o n   p ro c e ss in g   sy ste ms ,   v o l.   2 5 ,   p p .   1 0 9 7 - 1 1 0 5 ,   2 0 1 2 .   [1 8 ]   L iu ,   J.,   Y.  W a n g ,   a n d   Y.  Qia o ,   " S p a rse   De e p   T r a n sfe L e a rn in g   f o Co n v o l u ti o n a Ne u ra Ne tw o rk , "   T h irty - Fi rs AA AI  Co n fer e n c e   o n   Arti fi c i a I n t e ll ig e n c e ,   p p .   2 2 4 5 - 2 2 5 1 ,   2 0 1 7 .   [1 9 ]   L i,   Y.,   e a l. ,   " A d a p ti v e   Ba tch   No rm a li z a ti o n   f o p ra c ti c a d o m a in   a d a p tati o n , "   P a tt e rn   Rec o g n it io n ,   v o l.   80   p p .   1 0 9 - 117 ,   2 0 1 8 .   [2 0 ]   G o o d f e ll o w ,   Ia n ,   Yo sh u a   Be n g io ,   a n d   A a ro n   Co u rv il le. " De e p   L e a rn in g , "   M IT   Pre ss ,   2 0 1 6 .   [2 1 ]   Zh o u ,   F . ,   Y.  G a o ,   a n d   C.   W e n ,   " A   No v e M u lt im o d e   F a u lt   Cl a ss if i c a ti o n   M e t h o d   Ba se d   o n   D e e p   L e a rn in g , "   J o u rn a o Co n tro l   S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g ,   v o l.   2 0 1 7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 14,   2 0 1 7 .   [ 2 2 ]   R u d e r ,   S . ,   " A n   O v e r v i e w   o f   M u l t i - T a s k   L e a r n i n g   i n   D e e p   N e u r a l   N e t w o r k s ,"   a r X i v   p r e p r i n t   a r X i v : 1 7 0 6 . 0 5 0 9 8 ,   2017.   [2 3 ]   Bin g e l,   J.  a n d   A .   S ø g a a rd ,   " Id e n ti fy in g   b e n e f icia tas k   re latio n f o m u lt i - tas k   lea rn in g   in   d e e p   n e u ra n e tw o rk s , "   a r X i v   p r e p r i n t   a r X i v : 1 7 0 2 . 0 8 3 0 3 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   Bin   Qa isa r,   S .   a n d   M .   Us m a n ,   " F o g   Ne t w o rk in g   f o M a c h in e   H e a lt h   P r o g n o sis:  A   De e p   Lea rn in g   P e rsp e c ti v e , "     I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   S c i e n c e   a n d   I t s   A p p l i c a t i o n s ,   p p .   2 1 2 - 2 1 9 ,   2 0 1 7 .   [2 5 ]   ERP INN EW S ,   " F o g   c o m p u ti n g   v e d g e   c o m p u ti n g , "   2 0 1 8 .   [On li n e ] ,   A v a il a b le:  h tt p s:// e rp i n n e w s.c o m / f o g - c o m p u ti n g - vs - e d g e - c o m p u ti n g .   [2 6 ]   Ch e ll iah ,   P . R.   a n d   J.   P u s h p a ,   " Ex p o u n d in g   t h e   e d g e /f o g   c o m p u ti n g   in f ra stru c tu re s f o d a ta sc ien c e ,   in   c lo u d   a n d   f o g   c o m p u ti n g   in f ra stru c tu re s f o d a ta sc ien c e , "   IGI Glo b a l,   p p .   1 - 32 ,   2 0 1 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Yo u ss e M a h e r   is   a   re se a rc h   sc h o lar  in   th e   De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   M e c h a n ica l   En g in e e rin g ,   f ro m   th e   Un iv e rsity   Ha ss a n   1 ,   S e tt a t ,   M o ro c c o .   He   h a a   d e g re e   in   i n d u strial  a n d   m e c h a n ica e n g in e e rin g .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   Da ta  M in i n g ,   Big   d a ta  a n a l y ti c s,     De e p   L e a rn in g ,   Ne u ra Ne t w o rk s P re d ictiv e   a n a ly ti c s .         B o u je m a a   D a n o u j   Do c to En g in e e in   m e c h a n ica e n g in e e rin g .   G r a d u a te o f   th e   Na ti o n a S c h o o l   o f   El e c tri c it y   a n d   M e c h a n ics   Ca sa b lan c a ,   M o ro c c o .   M a ste o f   P h il o so p h y   (M . P h il f ro m   M id d les e x   Un iv e rsit y ,   UK .   P h . D.  f ro m   ÉT S   (Éco le  d e   T e c h n o lo g ie  S u p é rieu re ),   M o n tréa l,   Ca n a d a .   E x p e rti se s:  F re e   f o r m   c u rv e a n d   su rf a c e s   m o d e li n g ,   p a rti a d isc h a rg e in   h ig h   v o lt a g e   m a c h in e s,  d e e p   lea rn i n g   a n d   p re d ictiv e   m a in ten a n c e ,   M e tro l o g y   a n d   to lera n c in g .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.