multivariate adaptive regression splines
در نشریات گروه فنی و مهندسی-
هدف از پژوهش حاضر، استفاده از مدل های هوش مصنوعی رگرسیون اسپلاین چندمتغیره ی تطبیقی (MARS) و ماشین یادگیری سریع (ELM) جهت تخمین مقاومت فشاری بتن در ستون های بتنی دایره یی محصور شده با FRP است. به علاوه، برای بهبود دقت مدل های ذکر شده، از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) نیز در تلفیق با آنها استفاده و دقت مدل ها در جهت تخمین مقاومت بررسی و ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهند که به طور کلی مدل های هوش مصنوعی استفاده شده، مقاومت فشاری ستون های محصور شده با FRP را نسبت به مدل های تحلیلی موجود با دقت بیشتری تخمین می زنند. به ویژه مدل تلفیقی MARS-PSO، عملکرد بهتری در مقایسه با دیگر مدل های استفاده شده داشته است، به نحوی که ضریب های همبستگی آن در مرحله ی آموزش، 9972/0 و در مرحله ی آزمایش، 9961/0 بوده است. همچنین تلفیق الگوریتم PSO با دو مدل MARS و ELM، باعث بهبود دقت آنها به ترتیب به اندازه ی 13/6 و 68/4 درصد شده است.
کلید واژگان: رگرسیون اسپلاین چندمتغیره ی تطبیقی، ماشین یادگیری سریع، مقاومت فشاری ستون های بتنی دایره یی، هوش مصنوعی، الگوریتم فراابتکاری ازدحام ذراتMany columns that have been built in the past need to be repaired and strengthened for various reasons such as errors during construction, design errors, changes in the use of the building, changes in regulations, strong beam-weak column conditions and also injuries from accidents. Today, various methods for strengthening and improving structures, especially concrete columns, have become popular. One of the most common methods for reinforcing columns is to confine them using polymer fiber composites. The advantages of this method include increasing the axial and lateral bearing capacity of the column, increasing the compressive and tensile strength of the concrete member and increasing the ductility of the member. The mechanical properties of the concrete confined with FRP polymer fibers may be required for the purpose of design and rehabilitation. Artificial intelligence methods are among the modeling methods that have shown great power to coordinate with engineering problems. The aim of this study is to use multivariate adaptive regression spline (MARS) and extreme learning machine (ELM) artificial intelligence models to estimate the compressive strength of concrete in circular concrete columns confined with FRP polymer fibers. In addition, in order to improve the accuracy of these models, the particle swarm Optimization algorithm (PSO) is used in combination with these models and the accuracy of the models is evaluated to estimate the resistance. The results show that in overall, the used artificial intelligence models estimate the compressive strength of FRP- confined columns more accurately than the existing analytical models. In particular, the integrated MARS-PSO model has better performance compared to other models used, so that this model has a correlation coefficient of 0.9972 in the training stage and 0.9961 in the experimental stage. Also, the combination of PSO algorithm with MARS and ELM models improves their accuracy by 6.13 and 4.68 percent, respectively.
Keywords: Multivariate Adaptive Regression Splines, extreme learning machine, Compressive Strength of Circular Concrete Columns, Artificial intelligence, particle swarm optimization -
The mechanical characteristics of rocks and rock masses are considered as the determining factors in making plans in the mining and civil engineering projects. Two factors that determine how rocks responds in varying stress conditions are P-wave velocity (PWV) and its isotropic properties. Therefore, achieving a high-accurate method to estimate PWV is a very important task. This work investigates the use of different intelligent models such as multivariate adaptive regression splines (MARS), classification and regression tree (CART), group method of data handling (GMDH), and gene expression programming (GEP) for the prediction of PWV. The proposed models are then evaluated using several error statistics, i.e. squared correlation coefficient (R2) and root mean squared error (RMSE). The values of R2 obtained from the CART, MARS, GMDH, and GEP models are 0.983, 0.999, 0.995, and 0.998, respectively. Furthermore, the CART, MARS, GMDH, and GEP models predict PWV with the RMSE values of 0.037, 0.007, 0.023, and 0.020, respectively. According to the aforementioned amounts, the models presented in this work predict PWV with a good performance. Nevertheless, the results obtained reveal that the MARS model yields a better prediction in comparison to the GEP, GMDH, and CART models. Accordingly, MARS can be offered as an accurate model for predicting the aims in other rock mechanics and geotechnical fields.
Keywords: P-wave velocity, Artificial intelligence, Prediction models, Multivariate adaptive regression splines -
Intake structures have been widely used for flow diversion in the irrigation and drainage networks. In this paper, the multivariate adaptive regression splines (MARS), artificial neural network (ANN), and support vector machine (SVM) techniques were utilized for prediction of discharge coefficient (Cd) of lateral intakes. The experimental data pertaining to dimensionless parameters on Cd were collected to develop the models. The results indicated that the best performance in modeling is related to the MARS model with R2=0.98 and RMSE=0.023 and the MARS model outperforms the ANN and SVM models. The tangent sigmoid and radial basic functions were found to be the most efficient transfer and kernel functions for ANN and SVM, respectively. Moreover, Froude number (Fr1) and the ratio of the weir height to the upstream flow depth (P/d1) were the most effective factors for predicting Cd. Evaluation of the performance of applied models in term of developed discrepancy ratio (DDR) index shows that the minimum data dispersivity is related to the MARS model.
Keywords: Flow Measurement, Multivariate Adaptive Regression Splines, Neural Networks, Support Vector Machine -
امواج ناشی از باد همواره یکی از موضوعات مهم، اساسی و مورد توجه در مهندسی سواحل و بنادر بوده است. از این رو، طی سالیان متمادی روش های مختلفی مانند روش های تجربی، مدل های عددی و روش های محاسباتی نرم جهت تخمین پارامترهای امواج ارائه شده است. در این مطالعه، ارتفاع امواج در بندر انزلی با استفاده از مدل های محاسباتی نرم همچون مدل رگرسیون تطبیقی چند متغیره اسپلاین (MARS)، درختان رگرسیونی (CART)، شبکه های عصبی مصنوعی (ANNs) و مدل درختی''M5 تخمین زده شده است. از جمله ویژگی های بارز مدل های MARS، CART و ''M5 در مقایسه با روش شبکه های عصبی مصنوعی، ارائه روابط رگرسیونی و معادلات ریاضی کاربردی جهت تخمین ارتفاع امواج می باشد که به راحتی می توان از روابط بهدست آمده جهت پیشبینی ها استفاده نمود. در نهایت نتایج بهدست آمده از این مطالعه نشان دهنده دقت قابل رقابت و نزدیک روش های رگرسیونی در مقایسه با شبکه های عصبی مصنوعی در تخمین ارتفاع امواج می باشند.
کلید واژگان: امواج، رگرسیون تطبیقی چند متغیره اسپلاین، درختان رگرسیونی، شبکه های عصبی مصنوعی، مدل درختی M5Wind waves are one of the important، fundamental and interesting subjects in port and coastal engineering. Thus، within years، different methods such as experimental methods، numerical modeling and soft computing methods have been employed to estimate the wave parameters. In this study، waves height in Anzali port is predicted using soft computing models such as multivariate adaptive regression splines (MARS)، regression trees (CART)، artificial neural networks (ANNs) and M5'' model tree. Among the features of MARS، CART and M5'' Models and compared to artificial neural networks، are presentation of regression equations and mathematical relationships which could easily be used to estimate the time series of wave height. The obtained results showed competitive accuracy of regression techniques in estimation of waves height compared to the artificial neural networks.Keywords: Waves, Multivariate adaptive regression splines, Regression trees, Artificial neural networks, M5 model tree
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.