A Sparse Batch-Wise Deformable Attention Module for Damage Detection under Imbalanced Data

doi:10.1109/jiot.2026.3726692

A Sparse Batch-Wise Deformable Attention Module for Damage Detection under Imbalanced Data

2026-08-24

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DOI：10.1109/jiot.2026.3726692

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基于物联网的复合材料结构健康监测中，超声波导波（UGW）传感被广泛应用。然而，数据驱动的UGW损伤检测仍具挑战性，因为损伤样本稀少且采集数据常严重不平衡。为解决此问题，本文提出一种用于不平衡损伤检测的稀疏批处理可变形注意力（SBDA）模块。SBDA结合了响应引导的Top-k稀疏通道选择与批处理可变形交互，从而减少冗余通道参与并自适应建模小批量内样本间关系。作为轻量级即插即用模块，SBDA可集成到基于CNN和Transformer的监测模型中。在非平衡复合材料数据集上的实验结果表明，SBDA在提高损伤检测性能的同时具有较低的计算开销。

Keyword:

Internet of Things (IoT)

Imbalanced data

Attention

Damage detection

Ultrasonic guided waves

A Sparse Batch-Wise Deformable Attention Module for Damage Detection under Imbalanced Data

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