集体学习基于混凝土结构的压力强度预测,通过实时非破坏性测试
Harish Chandra Arora1,2, Bharat Bhushan2, Aman Kumar3,4
1AcSIR-Academy of Scientific and Innovative Research, Ghaziabad, 201002, India.
这项研究比较了使用非破坏性测试预测混凝土压力强度的计算智能方法. 极端梯度增强 (XGB) 在反弹和超声波脉冲速度预测方面表现出优越的准确性.
科学领域:
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算智能是一种计算智能.
背景情况:
- 准确预测混凝土的压力强度 (CS) 对结构完整性至关重要.
- 非破坏性测试 (NDT) 方法,如反弹 (RH) 和超声波脉冲速度 (UPV) 提供高效的评估.
- 传统的分析模型往往缺乏复杂材料行为所需的准确性.
研究的目的:
- 进行集合学习算法的比较分析,用于使用NDT数据预测具体的CS.
- 为了评估六种流行的算法的性能:Adaboost,CatBoost,梯度提升树 (GBT),随机森林 (RF),堆叠和极端梯度提升 (XGB).
- 评估基于RH,UPV和联合RH和UPV数据的模型.
主要方法:
- 在721个具体样本的数据集上使用集合学习算法开发预测模型.
- 数据来源于实验室,现场测试和现有文献.
- 使用诸如平均绝对百分比误差 (MAPE) 等指标对模型性能进行比较评估.
主要成果:
- 极端梯度增强 (XGB) 模型在各种基于NDT的预测类别中表现最高.
- 像RH-M5,UPV-M6和C-M6 (UPV和RH组合) 这样的特定型号显示出最高的性能.
- 与Adaboost,CatBoost,GBT,RF和Stacking相比,XGB实现了显著较低的MAPE值.
结论:
- 合体学习,特别是XGB,提供了一个非常准确和可靠的方法,用于从NDT数据中预测具体的CS.
- 研究结果表明,在这种情况下,XGB优于其他软计算技术和传统预测模型.
- 这项研究为具体的质量评估提供了一个强大的计算智能框架.
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