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基于OOD泛化性验证和深度全连接神经网络的泥石流易发性评价方法
1
作者
郭
鹏
宁
邢会歌
+2 位作者
李从江
吴雨鑫
李海波
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期182-193,共12页
提升易发性评价精度有助于山区泥石流灾害早期的识别和监测预警。大部分机器学习模型在训练、测试集合上表现良好,但实际应用过程精度较差,不利于工程选址规划和防灾减灾,如何提高机器学习模型评价精度与泛化性具有重要意义。选取深度...
提升易发性评价精度有助于山区泥石流灾害早期的识别和监测预警。大部分机器学习模型在训练、测试集合上表现良好,但实际应用过程精度较差,不利于工程选址规划和防灾减灾,如何提高机器学习模型评价精度与泛化性具有重要意义。选取深度全连接神经网络,与梯度提升树、随机森林模型和贝叶斯网络等机器学习方法共同进行模型精确性评价和OOD(out-of-distribution)泛化性验证,从而找出在训练、预测和应用中均具有较高精度的方法。以四川省雅安市为例,采用小流域单元进行区域网格划分,将数据集合按7∶3比例随机分为训练集和测试集,使用经验法则(3-sigma)剔除异常数据,并基于多变量(Iterative Imputer)和K-近邻法对缺失值填充进行泥石流灾害易发性评价。在泥石流易发性因子的共线性、敏感性和预测能力的分析结果基础上,选定14个易发性因子构建模型评价指标体系,进行泥石流易发性评价与对比。通过对模型的精确性评价及OOD泛化性验证发现:深度全连接神经网络模型曲线下的面积(AUC)、准确率(Acc)、召回率(Recall)的值比梯度提升树等的计算结果分别超出了0.027、0.02、0.02,而平均绝对值误差(MAE)降低了0.003;OOD泛化性验证准确度超出了0.056。研究表明,深度全连接神经网络对于泥石流易发性评价的预测效果较好,能够提高泥石流评价的精度,增加评价的适应性,可为泥石流易发性评价提供新思路。
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关键词
泥石流灾害
易发性评价
深度学习算法
OOD泛化性验证
深度全连接神经网络
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职称材料
基于离散元方法的餐厨垃圾螺旋挤压 装置性能研究
被引量：
4
2
作者
冯硕
王延刚
+3 位作者
王信锟
袁浩
刘巍
郭
鹏
宁
《食品与机械》
北大核心
2022年第4期109-113,共5页
目的:提高餐厨垃圾变螺距挤压脱水装置脱水效果。方法:基于离散元方法,分析颗粒的挤压状态,改变填充系数、螺旋转速、倾角,模拟装置内物料颗粒的挤压情况。结果:变螺距的螺旋挤压脱水装置在有一定倾角的情况下,填充系数增高,转速加快,...
目的:提高餐厨垃圾变螺距挤压脱水装置脱水效果。方法:基于离散元方法,分析颗粒的挤压状态,改变填充系数、螺旋转速、倾角,模拟装置内物料颗粒的挤压情况。结果:变螺距的螺旋挤压脱水装置在有一定倾角的情况下,填充系数增高,转速加快,物料颗粒间的挤压力会随之增大。结论:在填充率为60%、螺旋转速为60 r/min、倾角为15°时,螺旋挤压装置的挤压性能显著提高。
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关键词
螺旋挤压机构
离散元仿真
餐厨垃圾
挤压性能
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职称材料
基于微元离散模型的螺旋挤压脱水效率分析
被引量：
1
3
作者
郭
鹏
宁
刘巍
+2 位作者
袁浩
冯硕
王延刚
《山东大学学报（工学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期114-121,共8页
为研究螺旋挤压机构中各参数对餐厨垃圾脱水效率的影响,构建一种联系物料特性与螺旋挤压装置参数的微元离散模型,结合数值模拟方式,对物料初始含水率、物料填充程度、螺旋叶片形式以及螺旋转速4个影响装置脱水效率的因素进行理论计算。...
为研究螺旋挤压机构中各参数对餐厨垃圾脱水效率的影响,构建一种联系物料特性与螺旋挤压装置参数的微元离散模型,结合数值模拟方式,对物料初始含水率、物料填充程度、螺旋叶片形式以及螺旋转速4个影响装置脱水效率的因素进行理论计算。在构建模型过程中,利用正交试验分析方法,筛选出脱水效率相对最优的参数方案,为螺旋挤压机构的设计选型提供了理论依据。计算结果表明:螺旋转速和物料填充程度对装置脱水效率的影响显著,最高脱水率高达40%和40.6%;物料初始含水率和螺旋叶片形式对装置脱水效率影响较小,最高脱水率仅为16.6%和14.8%。正交试验结果表明:物料初始含水率为80%,物料填充系数为75%,螺旋转速为15 r/min的变螺距螺旋叶片结构,物料末端含水率为69.7%,综合考虑能源消耗、工作效率以及性价比等因素,该参数在实际工况中最有优势。
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关键词
餐厨垃圾
螺旋挤压
离散模型
固液分离
数值模拟
原文传递
题名
基于OOD泛化性验证和深度全连接神经网络的泥石流易发性评价方法
1
作者
郭
鹏
宁
邢会歌
李从江
吴雨鑫
李海波
机构
四川大学建筑与环境学院
四川大学水利水电学院
四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期182-193,共12页
基金
国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U20A20111)
四川省青年科技创新研究团队项目(2020JDTD0006)。
文摘
提升易发性评价精度有助于山区泥石流灾害早期的识别和监测预警。大部分机器学习模型在训练、测试集合上表现良好,但实际应用过程精度较差,不利于工程选址规划和防灾减灾,如何提高机器学习模型评价精度与泛化性具有重要意义。选取深度全连接神经网络,与梯度提升树、随机森林模型和贝叶斯网络等机器学习方法共同进行模型精确性评价和OOD(out-of-distribution)泛化性验证,从而找出在训练、预测和应用中均具有较高精度的方法。以四川省雅安市为例,采用小流域单元进行区域网格划分,将数据集合按7∶3比例随机分为训练集和测试集,使用经验法则(3-sigma)剔除异常数据,并基于多变量(Iterative Imputer)和K-近邻法对缺失值填充进行泥石流灾害易发性评价。在泥石流易发性因子的共线性、敏感性和预测能力的分析结果基础上,选定14个易发性因子构建模型评价指标体系,进行泥石流易发性评价与对比。通过对模型的精确性评价及OOD泛化性验证发现:深度全连接神经网络模型曲线下的面积(AUC)、准确率(Acc)、召回率(Recall)的值比梯度提升树等的计算结果分别超出了0.027、0.02、0.02,而平均绝对值误差(MAE)降低了0.003;OOD泛化性验证准确度超出了0.056。研究表明,深度全连接神经网络对于泥石流易发性评价的预测效果较好,能够提高泥石流评价的精度,增加评价的适应性,可为泥石流易发性评价提供新思路。
关键词
泥石流灾害
易发性评价
深度学习算法
OOD泛化性验证
深度全连接神经网络
Keywords
debris flow disaster
susceptibility evaluation
deep learning algorithm
OOD generalization verification
deep fully connected neural network
分类号
P694 [天文地球—地质学]
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职称材料
题名
基于离散元方法的餐厨垃圾螺旋挤压 装置性能研究
被引量：
4
2
作者
冯硕
王延刚
王信锟
袁浩
刘巍
郭
鹏
宁
机构
山东大学机电与信息工程学院
出处
《食品与机械》
北大核心
2022年第4期109-113,共5页
基金
山东省重点研发计划(编号:2019GSF109059)。
文摘
目的:提高餐厨垃圾变螺距挤压脱水装置脱水效果。方法:基于离散元方法,分析颗粒的挤压状态,改变填充系数、螺旋转速、倾角,模拟装置内物料颗粒的挤压情况。结果:变螺距的螺旋挤压脱水装置在有一定倾角的情况下,填充系数增高,转速加快,物料颗粒间的挤压力会随之增大。结论:在填充率为60%、螺旋转速为60 r/min、倾角为15°时,螺旋挤压装置的挤压性能显著提高。
关键词
螺旋挤压机构
离散元仿真
餐厨垃圾
挤压性能
Keywords
screw extrusion mechanism
discrete element simulation
kitchen waste
extrusion performance
分类号
X799.3 [环境科学与工程—环境工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于微元离散模型的螺旋挤压脱水效率分析
被引量：
1
3
作者
郭
鹏
宁
刘巍
袁浩
冯硕
王延刚
机构
山东大学机电与信息工程学院
出处
《山东大学学报（工学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期114-121,共8页
基金
山东省重点研发计划(2019GSF109059)。
文摘
为研究螺旋挤压机构中各参数对餐厨垃圾脱水效率的影响,构建一种联系物料特性与螺旋挤压装置参数的微元离散模型,结合数值模拟方式,对物料初始含水率、物料填充程度、螺旋叶片形式以及螺旋转速4个影响装置脱水效率的因素进行理论计算。在构建模型过程中,利用正交试验分析方法,筛选出脱水效率相对最优的参数方案,为螺旋挤压机构的设计选型提供了理论依据。计算结果表明:螺旋转速和物料填充程度对装置脱水效率的影响显著,最高脱水率高达40%和40.6%;物料初始含水率和螺旋叶片形式对装置脱水效率影响较小,最高脱水率仅为16.6%和14.8%。正交试验结果表明:物料初始含水率为80%,物料填充系数为75%,螺旋转速为15 r/min的变螺距螺旋叶片结构,物料末端含水率为69.7%,综合考虑能源消耗、工作效率以及性价比等因素,该参数在实际工况中最有优势。
关键词
餐厨垃圾
螺旋挤压
离散模型
固液分离
数值模拟
Keywords
food waste
screw extrusion
discrete model
solid-liquid separation
numerical simulation
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于OOD泛化性验证和深度全连接神经网络的泥石流易发性评价方法
郭
鹏
宁
邢会歌
李从江
吴雨鑫
李海波
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于离散元方法的餐厨垃圾螺旋挤压 装置性能研究
冯硕
王延刚
王信锟
袁浩
刘巍
郭
鹏
宁
《食品与机械》
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
3
基于微元离散模型的螺旋挤压脱水效率分析
郭
鹏
宁
刘巍
袁浩
冯硕
王延刚
《山东大学学报（工学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
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
检索结果
已选文献
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