To enable Industry 5.0, where autonomous systems are widely adopted and integrated with people to promote sustainable development in industries, it is imperative to adapt complex deep learning models to operate efficiently on resource-constrained hardware for edge inference. However, adapting these models remains challenging due to the hardware heterogeneity of edge computing in industrial settings, performance degradation caused by model compression, and the lack of clear guidance on which compression techniques are practical and effective for applications such as predictive maintenance. To address these challenges, this paper presents a comprehensive comparative analysis of four state-of-the-art model compression techniques applied to a high-performance convolutional neural network for predictive maintenance using a real-world dataset of rotating machinery, equipment typically used in industry. The compressed models were evaluated across a heterogeneous set of nine computing platforms, ranging from highly constrained edge computing devices to general purpose and high-performance processors, reflecting the diversity and fragmentation typical of industrial edge environments. By jointly prioritizing classification performance, inference speed, and compression ratio, we found that compression using knowledge distillation emerged as the most effective approach. The model had more than 90% speedup across all devices while maintaining a 91.22% balanced F-score, with a very small drop in predictive performance relative to the uncompressed model, along with a 98.9% size reduction. Through successful deployment across multiple edge platforms and a systematic comparison of compression strategies, we demonstrated a clear path to achieving Industry 5.0 targets, drastically cutting computational costs and, consequently, energy consumption without sacrificing predictive performance.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
《大模型一体机应用研究报告(2025年)》,48页pdf
专知会员服务
27+阅读 · 2025年11月2日
大模型报告:模型能力决定下限,场景适配度决定上限
专知会员服务
57+阅读 · 2024年6月3日
Deep Compression/Acceleration:模型压缩加速论文汇总
极市平台
14+阅读 · 2019年5月15日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
用 LDA 和 LSA 两种方法来降维和做 Topic 建模
AI研习社
13+阅读 · 2018年8月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
2+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
3+阅读 · 11月6日
《面向国防领域的大语言模型基准测试与适配》
专知会员服务
17+阅读 · 10月28日
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
19+阅读 · 10月24日
相关VIP内容
《大模型一体机应用研究报告(2025年)》,48页pdf
专知会员服务
27+阅读 · 2025年11月2日
大模型报告:模型能力决定下限,场景适配度决定上限
专知会员服务
57+阅读 · 2024年6月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员