A Non-Tuned Machine Learning Technique for Abutment Scour Depth in Clear Water Condition
Notice bibliographique
Résumé
Abutment scour is a complex three-dimensional phenomenon, which is one of the leading causes of marine structure damage. Structural integrity is potentially attainable through the precise estimation of local scour depth. Due to the high complexity of scouring hydrodynamics, existing regression-based relations cannot make accurate predictions. Therefore, this study presented a novel expansion of extreme learning machines (ELM) to predict abutment scour depth (ds) in clear water conditions. The model was built using the relative flow depth (h/L), excess abutment Froude number (Fe), abutment shape factor (Ks), and relative sediment size (d50/L). A wide range of experimental samples was collected from the literature, and data was utilized to develop the ELM model. The ELM model reliability was evaluated based on the estimation results and several statistical indices. According to the results, the sigmoid activation function (correlation coefficient, R = 0.97; root mean square error, RMSE = 0.162; mean absolute percentage error, MAPE = 7.69; and scatter index, SI = 0.088) performed the best compared with the hard limit, triangular bias, radial basis, and sine activation functions. Eleven input combinations were considered to investigate the impact of each dimensionless variable on the abutment scour depth. It was found that ds/L = f (Fe, h/L, d50/L, Ks) was the best ELM model, indicating that the dimensional analysis of the original data properly reflected the underlying physics of the problem. Also, the absence of one variable from this input combination resulted in a significant accuracy reduction. The results also demonstrated that the proposed ELM model significantly outperformed the regression-based equations derived from the literature. The ELM model presented a fundamental equation for abutment scours depth prediction. Based on the simulation results, it appeared the ELM model could be used effectively in practical engineering applications of predicting abutment scour depth. The estimated uncertainty of the developed ELM model was calculated and compared with the conventional and artificial intelligence-based models. The lowest uncertainty with a value of ±0.026 was found in the proposed model in comparison with ±0.50 as the best uncertainty of the other models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».