摘要:为了构建兼具高性能与内在可解释性的故障诊断模型, 提出一种基于Transformer的知识继承式模糊神经网络(TKI-FNN) 模型. 首先, 由训练好的先验Transformer分类器模块生成logit向量(未归一化的概率分布); 随后, 知识蒸馏模块通过调节蒸馏温度参数, 将logit向量转换为携带类间相似性知识的软标签, 这些软标签不仅包含目标类别信息, 还隐含刻画不同故障类别之间的潜在关联关系; 最后, 知识继承的Takagi-Sugeno-Kang (TSK)模块通过其后件接收软标签, 并执行可解释的故障诊断推理. 该模型采用梯度下降方法优化由交叉熵、软标签正则化构成的复合目标函数, 这种全新的知识继承范式使得所提出TKI-FNN在通过软标签正则化有效避免过拟合、提升故障诊断性能的同时, 能够保持下游TSK模块的语义可解释性不受破坏. 在涵盖真实工业过程的一系列实验中, 所提出模型在故障诊断精度与可解释性方面均表现出显著优势.