采用数据降维的固态硬盘故障检测方法

作     者：王宇菲 董小社 王龙翔 陈维多 陈衡 WANG Yufei;DONG Xiaoshe;WANG Longxiang;CHEN Weiduo;CHEN Heng

作者机构：西安交通大学电子与信息学部西安710049 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2022年第56卷第11期

页      面：176-185页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2016YFB1000303) 国家自然科学基金资助项目(61972311) 

主　　题：固态硬盘 故障检测 降维 稀疏自动编码器 门控循环单元 

摘      要：针对固态硬盘SMART数据包含大量高维数据特征导致故障检测准确率不理想的问题,结合固态硬盘SMART数据的时序特点,基于门控循环单元对传统自动编码器的结构做了改进,提出了一种基于门控循环单元稀疏自动编码器降维的固态硬盘故障检测方法(GAL)。首先利用固态硬盘SMART数据训练GRUAE模型,然后利用GRUAE模型中的编码器作为降维的工具,对固态硬盘的原始高维SMART数据进行降维,减少固态硬盘原始SAMRT数据中噪声特征的影响并突出与数据特点更加相关的特征,以提高故障检测的准确率,最后基于降维过的低维SMART数据利用长短时记忆网络进行故障检测。选取阿里巴巴固态硬盘数据集,对多种人工智能算法在准确率、召回率和F_(0.5)方面进行了比较。实验结果表明:相比于没有采用任何降维手段,采用GAL方法可使两种闪存类型的固态硬盘的故障检测准确率、召回率和F_(0.5)分别提高4%、5%、4%和4%、8%、5%,分别达到97%、95%、97%和97%、96%、97%;GAL方法的故障检测准确率、召回率和F_(0.5)分别超出WEFR对比方法53%、25%、43%。