Predicting Hard Rock Pillar Stability Using GBDT, XGBoost, and LightGBM Algorithms
Notice bibliographique
Résumé
Predicting pillar stability is a vital task in hard rock mines as pillar instability can cause large-scale collapse hazards. However, it is challenging because the pillar stability is affected by many factors. With the accumulation of pillar stability cases, machine learning (ML) has shown great potential to predict pillar stability. This study aims to predict hard rock pillar stability using gradient boosting decision tree (GBDT), extreme gradient boosting (XGBoost), and light gradient boosting machine (LightGBM) algorithms. First, 236 cases with five indicators were collected from seven hard rock mines. Afterwards, the hyperparameters of each model were tuned using a five-fold cross validation (CV) approach. Based on the optimal hyperparameters configuration, prediction models were constructed using training set (70% of the data). Finally, the test set (30% of the data) was adopted to evaluate the performance of each model. The precision, recall, and F1 indexes were utilized to analyze prediction results of each level, and the accuracy and their macro average values were used to assess the overall prediction performance. Based on the sensitivity analysis of indicators, the relative importance of each indicator was obtained. In addition, the safety factor approach and other ML algorithms were adopted as comparisons. The results showed that GBDT, XGBoost, and LightGBM algorithms achieved a better comprehensive performance, and their prediction accuracies were 0.8310, 0.8310, and 0.8169, respectively. The average pillar stress and ratio of pillar width to pillar height had the most important influences on prediction results. The proposed methodology can provide a reliable reference for pillar design and stability risk management.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».