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基于可解释机器学习的TRM加固无筋砌体墙抗剪承载力快速预测及Web应用

信号处理 2024-10-08 v1 应用统计

摘要

本研究旨在为TRM加固砌体墙的抗剪承载力提供一种快速、可靠的工具。为此,提出了一种基于数据驱动的方法,该方法利用从文献中收集的实验结果数据集构建机器学习模型。使用Cook距离方法检测异常值并将其从原始数据集中移除,原始数据集包含11个输入变量。在处理后的数据集上,训练了17种机器学习方法,通过超参数调优进行优化,并进行了比较。将最有效的模型组合成一个投票模型,以利用多个回归器的预测能力。最终的混合模型表现出显著的预测能力,决定系数(R2R^2)为0.95,平均绝对百分比误差为8.03%。随后,应用机器学习解释方法来确定预测变量如何影响目标输出。AmA_mftf_tntfn\cdot t_f被确定为对剪切承载力主要具有正向影响的最重要预测因子。最后,将构建的机器学习系统部署在一个用户友好的Web应用中,以方便专业人士使用。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.16889,
  title  = {Rapid Shear Capacity Prediction of TRM-Strengthened Unreinforced Masonry Walls through Interpretable Machine Learning using a Web App},
  author = {Petros Lazaridis and Athanasia Thomoglou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.16889},
  year   = {2024}
}