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Enregistrement W2028128604 · doi:10.1002/cjce.20363

Application of support vector regression for developing soft sensors for nonlinear processes

2010· article· en· W2028128604 sur OpenAlexafffundvenue
Saneej B. Chitralekha, Sirish L. Shah

Notice bibliographique

RevueThe Canadian Journal of Chemical Engineering · 2010
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueFault Detection and Control Systems
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaUniversity of Alberta
Mots-clésSupport vector machineSoft sensorNonlinear systemKernel (algebra)Computer scienceSoft computingFeature vectorProcess (computing)Field (mathematics)Range (aeronautics)Feature (linguistics)Mathematical optimizationMachine learningArtificial intelligenceMathematicsEngineeringArtificial neural network

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract The field of soft sensor development has gained significant importance in the recent past with the development of efficient and easily employable computational tools for this purpose. The basic idea is to convert the information contained in the input–output data collected from the process into a mathematical model. Such a mathematical model can be used as a cost efficient substitute for hardware sensors. The Support Vector Regression (SVR) tool is one such computational tool that has recently received much attention in the system identification literature, especially because of its successes in building nonlinear blackbox models. The main feature of the algorithm is the use of a nonlinear kernel transformation to map the input variables into a feature space so that their relationship with the output variable becomes linear in the transformed space. This method has excellent generalisation capabilities to high‐dimensional nonlinear problems due to the use of functions such as the radial basis functions which have good approximation capabilities as kernels. Another attractive feature of the method is its convex optimization formulation which eradicates the problem of local minima while identifying the nonlinear models. In this work, we demonstrate the application of SVR as an efficient and easy‐to‐use tool for developing soft sensors for nonlinear processes. In an industrial case study, we illustrate the development of a steady‐state Melt Index soft sensor for an industrial scale ethylene vinyl acetate (EVA) polymer extrusion process using SVR. The SVR‐based soft sensor, valid over a wide range of melt indices, outperformed the existing nonlinear least‐square‐based soft sensor in terms of lower prediction errors. In the remaining two other case studies, we demonstrate the application of SVR for developing soft sensors in the form of dynamic models for two nonlinear processes: a simulated pH neutralisation process and a laboratory scale twin screw polymer extrusion process. A heuristic procedure is proposed for developing a dynamic nonlinear‐ARX model‐based soft sensor using SVR, in which the optimal delay and orders are automatically arrived at using the input–output data.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,211
Écart entre enseignants0,204 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations47
Publié2010
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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