machine learning algorithms
در نشریات گروه عمران-
شهرنشینی یک نگرانی رو به رشد است و تصاویر ماهواره ای نقش مهمی در ارزیابی رشد شهری دارند. برای شروع کار با تصاویر ماهواره ای، نمونه برداری و طبقه بندی تصاویر با توجه به عوارض منطقه ضروری است. در این مطالعه، از 4 الگوریتم یادگیری ماشین (K-نزدیک ترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی (RandomTrees) و حداکثر احتمال) برای طبقه بندی تصاویر از سه دوره تصاویر ماهواره ای لندست (لندست 7، 8، 9) در فواصل 10 ساله (2003، 2013 و 2023) استفاده شده است. در چهار منطقه تهران (2، 5، 21، 22) این امر برای رشد شهری اعمال شده است. استفاده از یک روش طبقه بندی خاص برای سری های زمانی تصاویر ممکن است نتایج دقیقی برای ارزیابی تغییرات یک پدیده ایجاد نکند و تا حد زیادی به پراکندگی نمونه های گرفته شده از تصاویر بستگی دارد. با استفاده از روش KNN با ضریب کاپا 91 درصد، تصویر لندست 7 به دلیل یکنواختی نمونه ها بهترین عملکرد را داشت. علاوه بر این، تصاویر لندست 8 و 9 با روش SVM به ترتیب با دقت 97% و 94% و همچنین ضریب کاپا 95% و 89% با موفقیت تجزیه و تحلیل شدند. رشد شهری نیز با استفاده از روش های انتخاب شده برای هر تصویر ارزیابی می شود. بین سال های 2003 تا 2013، رشد شهری 10 درصد، بین سال های 2013 تا 2023، 24 درصد و در نتیجه، بین سال های 2023 تا 2003، 34 درصد بوده است. علاوه بر این، ما در این مطالعه تغییر در زمین های بایر و سبز را بررسی می کنیم. مطالعه ما دقیق ترین رویکرد ترکیبی را برای طبقه بندی تصاویر برای رشد شهری ارائه می دهد و می تواند اطلاعات ارزشمندی را برای برنامه ریزان شهری و سیاست گذاران برای مدیریت رشد شهری و ترویج توسعه پایدار در شهرها ارائه دهد.
کلید واژگان: لگوریتم های یادگیری ماشین، تصاویر ماهواره ای لندست، رشد شهری، نزدیک ترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی، حداکثر احتمالUrbanization is a growing concern, and satellite images play a crucial role in assessing urban growth. To begin working with satellite images, it is necessary to take samples and classify the images according to the region's complications. In this study, 4 machine learning algorithms (K-Nearest Neighbor, Support Vector Machine, Random Forest(RandomTrees), and Maximum Likelihood) were used to classify images from three periods of Landsat satellite imagery (Landsat 7, 8, 9) at two 10-year intervals (2003, 2013, and 2023). In four areas of Tehran (2, 5, 21, 22), this has been applied to urban growth. Using a specific classification method for time series of images may not produce accurate results to evaluate the changes in a phenomenon, and much depends on the dispersion of the samples taken from the images. Using the KNN method with a Kappa coefficient of 91%, Landsat image 7 performed best due to the uniformity of the samples. Additionally, Landsat images 8 and 9 were successfully analyzed with the SVM method with an accuracy of 97% and 94%, respectively, as well as a Kappa coefficient of 95% and 89%. Urban growth is also evaluated using selected methods for each image. Between 2003 and 2013, urban growth was 10%, between 2013 and 2023, it was 24%, and as a result, between 2023 and 2003, it was 34%. Additionally, we examine the change in barren and green lands in this study. Our study offers the most accurate hybrid approach to image classification for urban growth, and it can provide valuable information to urban planners and policymakers for managing urban growth and promoting sustainable development in cities.
Keywords: Machine Learning Algorithms, Landsat Satellite Imagery, Urben Growth, KNN, SVM, RF, MLC -
تعیین فرآیندهای موثر در تشکیل کانسارهای فلزی که به عنوان کنترل کننده های کانی زایی در نظر گرفته می شوند، یک گام اساسی در مدل سازی پتانسیل معدنی می باشد. در این پژوهش، 5 معیار اکتشافی حاصل از داده های ژیوشیمیایی، ژیوفیزیکی، زمین شناسی، ساختاری و ماهواره ای مرتبط با کانی زایی طلای نوع اپی ترمال و کارلین در منطقه تخت سلیمان با هم ترکیب شدند. برای تولید نقشه ژیوشیمیایی چند عنصری، روش تحلیل مولفه های اصلی بر روی 8 عنصر انتخاب شده مرتبط با کانی زایی اعمال گردید و مشخص شد که عنصر طلا با عناصر ردیاب خود یعنی آرسنیک و آنتیموان ارتباط مکانی و ژنتیکی بالایی در مولفه دوم (PC2) نشان می دهد. سپس 10 لایه اکتشافی موثر با مقادیر پیوسته فازی بر اساس مقادیر مساحت زیر منحنی (AUC) منحنی های نرخ موفقیت برای تولید مدل های پیشگوی نواحی مستعد کانی زایی طلا انتخاب گردیدند. برای نیل به این هدف، دو روش نظارتی یادگیری ماشین شامل شبکه عصبی MLP و ماشین های بردار پشتیبان (SVM) با کرنل RBF بر اساس فرآیند آموزش و یادگیری مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نهایی بر اساس مقادیر AUC هر یک از منحنی های نرخ موفقیت مدل های مذکور، نشان داد که روش SVM-RBF از دقت بالاتر و عملکرد بهتر نسبت به روش شبکه عصبی MLP برخوردار می باشد که برای استفاده در مراحل اکتشاف تفضیلی جهت یافتن کانسارهای جدید طلا مناسب تر است.
کلید واژگان: مدل سازی پتانسیل معدنی، الگوریتم های یادگیری ماشین، شبکه های عصبی مصنوعی، ماشین های بردار پشتیبانDefinition of the efficient ore-forming processes which are considered as mineralization controls is a fundamental stage in mineral prospectivity mapping. In this contribution, five targeting criteria of geochemical, geophysical, geological, structural and hydrothemal alteration data related to epithermal and Carlin-type Au deposits in Takhte-soleyman district, NW Iran, were integrated. For creation of multi-element geochemical layer, principal component analysis was firstly conducted on stream sediment data of 8 selected elements and it was found that PC2 is the representative of Au-As-Sb elemental association in the study area. Then, 10 fuzzified efficient evidence layers were selected based on area under the curve (AUC) of success-rate curves and prepared for generation of predictive models of Au mineralization. For this purpose, two supervised machine learning algorithms, namely multi-layer perceptron (MLP) neural network and support vector machine (SVM) with RBF kernel were used. Comparison of the generated models demonstrates that the latter is more succeeded in delineating exploration targets than the former one.
Keywords: Mineral prospectivity mapping, Machine Learning Algorithms, Artificial Neural Networks, Support Vector Machines -
Plastic concrete is an engineering material, which is commonly used for construction of cut-off walls to prevent water seepage under the dam. This type of concrete shows great promise to satisfy the requirements of the strength, stiffness and permeability for remedial cut-off wall construction. This paper aims to explore three hybrid machine learning algorithms including Artificial Neural Network (ANN), Support Vector Machine (SVM) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) optimized with Particle Swarm Optimization (PSO) to predict the compressive and splitting tensile strength of plastic concretes. To this end, data were collected from different sources and data gaps were covered by extra experimental tests and finally, 387 data for compressive strength and 107 data for splitting tensile strength were gathered for modeling. This study shows that ANN-PSO is superior to SVM-PSO and ANFIS-PSO in case of predicting compressive as well as splitting tensile strength of plastic concretes. The coefficient of determination (R2) in case of ANN-PSO for both training and testing sets is more than 0.95. Results of this study can be used to predict the compressive and splitting tensile strength of plastic concretes with regards to constituent materials and specimen geometry of plastic concrete.Keywords: Plastic Concrete, Compressive Strength, Splitting Tensile Strength, Machine Learning Algorithms, Particle Swarm Optimization
- 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.