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土石方开挖钻孔效率预测可解释超级学习器集成学习模型
1
作者
王晓玲
胡亦宁
+3 位作者
张君
衣传宝
张捷
李希稷
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第4期331-342,共12页
动态预测钻孔效率并探究不同因素对钻孔效率的影响程度,对土石方开挖进度分析和风险管理具有重要意义.然而,现有土石方钻孔效率分析大都依赖人工经验,少数机器学习模型无法解释不同因素对钻孔效率的影响程度.针对上述问题,本研究提出土...
动态预测钻孔效率并探究不同因素对钻孔效率的影响程度,对土石方开挖进度分析和风险管理具有重要意义.然而,现有土石方钻孔效率分析大都依赖人工经验,少数机器学习模型无法解释不同因素对钻孔效率的影响程度.针对上述问题,本研究提出土石方开挖钻孔效率预测可解释超级学习器(SL)集成学习模型.通过强化学习中的Q学习改进猎人猎物优化算法局部搜索过程与全局信息进行交互的能力,提出Q学习改进的猎人猎物优化(QIHPO)算法对SL的n_estimators、learning_rate、max_depth等超参数进行优化,进而利用SL能够通过具有互补特征的异构基学习器捕捉样本特征差异性的优势,建立基于QIHPO优化的超级学习器土石方开挖钻孔效率预测QIHPO-SL模型,以揭示地质、作业、环境和机械特性等众多因素与钻孔效率的复杂非线性映射关系.进一步将QIHPO-SL集成学习算法与可解释机器学习框架下的沙普利加性解释(SHAP)理论相结合,挖掘影响钻孔效率的关键特征,并解释不同因素对钻孔效率的影响程度.案例分析表明:QIHPO-SL具有较高的预测精度,相较于QIHPO-XGB、QIHPO-RF和SL等基准模型,本文所提方法的预测精度分别提高了12.94%、12.02%和1.58%,且SHAP理论提高了模型的可解释性和预测结果的可信度,为钻孔效率预测及致因分析提供了新思路和新途径.
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关键词
钻孔效率
沙普利加性解释
超级学习器
强化学习
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职称材料
SmNi_(5-x)Cu_x吸氢性能研究
2
作者
顾菡珍
许朝晖
+1 位作者
胡亦宁
郭海
《北京大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
1993年第6期710-714,共5页
研究了用Cu逐步取代SmNi_5中的Ni原子所得的系列SmNi_(5-x)Cu_x物质的吸氢性能。经测定SmNi_5和SmCu_5饱和吸氢量很小,分别为0.4H/mol和0.25H/mol,但当Cu取代SmNi_5中部分Ni时,饱和吸氢量明显增加,其中SmNi_4Cu的饱和吸氢量最大,在0℃...
研究了用Cu逐步取代SmNi_5中的Ni原子所得的系列SmNi_(5-x)Cu_x物质的吸氢性能。经测定SmNi_5和SmCu_5饱和吸氢量很小,分别为0.4H/mol和0.25H/mol,但当Cu取代SmNi_5中部分Ni时,饱和吸氢量明显增加,其中SmNi_4Cu的饱和吸氢量最大,在0℃时可达3.5H/mol。x-射线衍射分析结果表明SmNi_(5-x)Cu_x均属六方晶系,CaCu_5型结构。
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关键词
钐
镍
铜
合金
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职称材料
题名
土石方开挖钻孔效率预测可解释超级学习器集成学习模型
1
作者
王晓玲
胡亦宁
张君
衣传宝
张捷
李希稷
机构
天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室
山东潍坊抽水蓄能有限公司
中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第4期331-342,共12页
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(52309165)
国网新源集团有限公司及国网新源山东潍坊抽水蓄能有限公司科技资助项目(SGXYKJ-2020-076).
文摘
动态预测钻孔效率并探究不同因素对钻孔效率的影响程度,对土石方开挖进度分析和风险管理具有重要意义.然而,现有土石方钻孔效率分析大都依赖人工经验,少数机器学习模型无法解释不同因素对钻孔效率的影响程度.针对上述问题,本研究提出土石方开挖钻孔效率预测可解释超级学习器(SL)集成学习模型.通过强化学习中的Q学习改进猎人猎物优化算法局部搜索过程与全局信息进行交互的能力,提出Q学习改进的猎人猎物优化(QIHPO)算法对SL的n_estimators、learning_rate、max_depth等超参数进行优化,进而利用SL能够通过具有互补特征的异构基学习器捕捉样本特征差异性的优势,建立基于QIHPO优化的超级学习器土石方开挖钻孔效率预测QIHPO-SL模型,以揭示地质、作业、环境和机械特性等众多因素与钻孔效率的复杂非线性映射关系.进一步将QIHPO-SL集成学习算法与可解释机器学习框架下的沙普利加性解释(SHAP)理论相结合,挖掘影响钻孔效率的关键特征,并解释不同因素对钻孔效率的影响程度.案例分析表明:QIHPO-SL具有较高的预测精度,相较于QIHPO-XGB、QIHPO-RF和SL等基准模型,本文所提方法的预测精度分别提高了12.94%、12.02%和1.58%,且SHAP理论提高了模型的可解释性和预测结果的可信度,为钻孔效率预测及致因分析提供了新思路和新途径.
关键词
钻孔效率
沙普利加性解释
超级学习器
强化学习
Keywords
drilling efficiency
Shapley additive explanation(SHAP)
super learner(SL)
reinforcement learning
分类号
TV53 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
SmNi_(5-x)Cu_x吸氢性能研究
2
作者
顾菡珍
许朝晖
胡亦宁
郭海
机构
北京大学化学系
出处
《北京大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
1993年第6期710-714,共5页
基金
国家自然科学基金
文摘
研究了用Cu逐步取代SmNi_5中的Ni原子所得的系列SmNi_(5-x)Cu_x物质的吸氢性能。经测定SmNi_5和SmCu_5饱和吸氢量很小,分别为0.4H/mol和0.25H/mol,但当Cu取代SmNi_5中部分Ni时,饱和吸氢量明显增加,其中SmNi_4Cu的饱和吸氢量最大,在0℃时可达3.5H/mol。x-射线衍射分析结果表明SmNi_(5-x)Cu_x均属六方晶系,CaCu_5型结构。
关键词
钐
镍
铜
合金
Keywords
SmNi5-xCux
Hydrogen-absorption characteristics
Maximum hydrogen absorption capacity
Dynamic isotherms of hydrogen absorption
Hydrogen desorption isotherms
CaCu5-type structure
分类号
TG131 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
土石方开挖钻孔效率预测可解释超级学习器集成学习模型
王晓玲
胡亦宁
张君
衣传宝
张捷
李希稷
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
SmNi_(5-x)Cu_x吸氢性能研究
顾菡珍
许朝晖
胡亦宁
郭海
《北京大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
1993
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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