شماره ركورد
33610
پديد آورنده
مهدي صادقي سليمي
عنوان
پيشبيني وقوع خرابي در زيرسيستم موتور با رويكرد تعمير و نگهداري پيشگويانه با استفاده از يادگيري ماشين
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي خودرو - نگهداشت و بازيافت خودرو
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/5/6
استاد راهنما
مرتضي ملاجعفري
استاد مشاور
-
دانشكده
خودرو
چكيده
با پيچيدهتر شدن خودروهاي مدرن و اهميت فزايندة ¬اطمينان، ايمني و بهرهوري، نقش تعمير و نگهداري پيشگويانه بهويژه در زيرسيستم حياتي موتور بيش از پيش پررنگ شده است، چرا كه خرابيهاي ناگهاني آن ميتواند منجر به هزينههاي سنگين و اختلال عملكرد شود. در اين تحقيق، با استفادة همزمان از دادههاي سنسورها و پارامترهاي عملياتي، مدلي دقيق براي پيشبيني وضعيت موتور توسعه داده شده كه از ميان چند الگوريتم يادگيري ماشين، CatBoost بهترين عملكرد را در تمام معيارها از جمله F1 با امتياز 0٫7583 داشته و نسبت به مدل نزديكترين همسايگي مرجع حدود 1 درصد بهبود نشان داده است. افزون بر اين، تحليلهاي آماري گستردهاي شامل بررسي توزيع دادهها با توزيعهاي شناختهشده، تحليل همبستگي پارامترها و آزمونهاي كلاسيك نيز انجام شده تا مبناي دقيقتري براي مدلسازي فراهم شود. نوآوري اصلي تحقيق تمركز جدي بر چالش تفكيكپذيري كلاسهاي خرابي موتور است كه با اقداماتي همچون انتخاب دقيق الگوريتمها، بهكارگيري تكنيكهاي كاهش ابعاد، بازتعريف ساختار طبقهبندي و بهويژه تغيير ساختار كلاسبندي بهمنظور توزيع بهينه¬ة دادهها بهبود يافته است؛ بهطوريكه اين تغيير كلاسها منجر به افزايش حدود 9 درصدي در معيارهاي ارزيابي و ارتقاء قابلتوجه در تمايز بين كلاسهاي خرابي شده است. همچنين تركيب اين راهكارها به بهبود مضاعف 2 درصدي در عملكرد مدل منجر شده و كارايي و تعميمپذيري آن را در شرايط واقعي افزايش داده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/06/09
عنوان به انگليسي
Predicting the occurrence of failure in the engine subsystem with a predictive maintenance approach using machine learning
تاريخ بهره برداري
7/28/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهدي صادقي سليمي
چكيده به لاتين
With the increasing complexity of modern vehicles and the growing emphasis on reliability, safety, and efficiency, predictive maintenance has become particularly vital for the engine subsystem, a critical component whose unexpected failures can lead to significant costs and operational disruptions. In this study, a precise engine health prediction model is developed by leveraging both sensor data and operational parameters. Among several machine learning algorithms evaluated, CatBoost achieved the highest performance across all metrics, with an F1 score of 0.7583, outperforming the baseline k-nearest neighbors model by approximately 1%. Furthermore, extensive statistical analyses, including the fitting of data distributions to well-known theoretical models, correlation analysis, and classical hypothesis testing, were conducted to provide a more robust foundation for modeling. The core innovation of this research lies in its dedicated focus on the challenge of class separability in engine fault detection. Improvements were achieved through deliberate algorithm selection, dimensionality techniques, restructuring of classification strategies, and, most notably, a redefinition of class labels to optimize data distribution. This reclassification resulted in an approximate 9% increase in evaluation metrics and significantly enhanced the distinction between fault categories. Additionally, the integration of these techniques resulted in a further 2% performance gain, enhancing the model’s effectiveness and generalizability under real-world conditions.
كليدواژه هاي فارسي
تعمير و نگهداري پيشگويانه , يادگيري ماشين , پيشبيني خرابي , زيرسيستم موتور , تحليل دادههاي سنسور
كليدواژه هاي لاتين
Predictive Maintenance , Machine Learning , Fault Prediction , Engine Subsystem , Sensor Data Analysis
Author
Mehdi Sadeghi Salimi
SuperVisor
Morteza Mollajafari