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Enregistrement W3159731728 · doi:10.3389/fmats.2021.639823

Understanding the Impact of Machine Learning Models on the Performance of Different Flexible Strain Sensor Modalities

2021· article· en· W3159731728 sur OpenAlex
Brett C. Hannigan, Tyler J. Cuthbert, Wanhaoyi Geng, Mohammad Tavassolian, Carlo Menon

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Materials · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Sensor and Energy Harvesting Materials
Établissements canadiensSimon Fraser University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMaterials scienceGauge factorPiezoresistive effectSensitivity (control systems)Computer scienceStrain gaugeArtificial intelligenceOptoelectronicsComposite materialElectronic engineeringFabrication

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Fibre strain sensors commonly use three major modalities to transduce strain—piezoresistance, capacitance, and inductance. The electrical signal in response to strain differs between these sensing technologies, having varying sensitivity, maximum measurable loading rate, and susceptibility to deleterious effects like hysteresis and drift. The wide variety of sensor materials and strain tracking applications makes it difficult to choose the best sensor modality for a wearable device when considering signal quality, cost, and difficulty of manufacture. Fibre strain sensor samples employing the three sensing mechanisms are fabricated and subjected to strain using a tensile tester. Their mechanical and electrical properties are measured in response to strain profiles designed to exhibit particular shortcomings of sensor behaviour. Using these data, the sensors are compared to identify materials and sensing technologies well suited for different textile motion tracking applications. Several regression models are trained and validated on random strain pattern data, providing guidance for pairing each sensor with a model architecture that compensates for non-ideal effects. A thermoplastic elastomer-core piezoresistive sensor had the highest sensitivity (average gauge factor: 12.6) and a piezoresistive sensor of similar construction with a polyether urethane-urea core had the largest bandwidth, capable of resolving strain rates above 300% <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="minf1"><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> with 36% signal amplitude attenuation. However, both piezoresistve sensors suffered from larger hysteresis and drift than a coaxial polymer sensor using the capacitive strain sensing mechanism. Machine learning improved the piezoresistive sensors’ root-mean-squared error when tracking a random strain signal by up to 58% while maintaining their high sensitivity, bandwidth, and ease of interfacing electronically.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,538
Score d'incertitude au seuil0,406

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,057
Tête enseignante GPT0,240
Écart entre enseignants0,183 · 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