Support vector machine based emissions modeling using particle swarm optimization for homogeneous charge compression ignition engine
Notice bibliographique
Résumé
The internal combustion engine faces increasing societal and governmental pressure to improve both efficiency and engine out emissions. Currently, research has moved from traditional combustion methods to new highly efficient combustion strategies such as Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI). However, predicting the exact value of engine out emissions using conventional physics-based or data-driven models is still a challenge for engine researchers due to the complexity the of combustion and emission formation. Research has focused on using Artificial Neural Networks (ANN) for this problem but ANN’s require large training datasets for acceptable accuracy. This work addresses this problem by presenting the development of a simple model for predicting the steady-state emissions of a single cylinder HCCI engine which is created using an metaheuristic optimization based Support Vector Machine (SVM). The selection of input variables to the SVM model is explored using five different feature sets, considering up to seven engine inputs. The best results are achieved with a model combining linear and squared inputs as well as cross correlations and their squares totaling 26 features. In this case the model fit represented by R 2 values were between 0.72 and 0.95. The best model fits were achieved for CO and CO 2 , while HC and NO x models have reduced model performance. Linear and non-linear SVM models were then compared to an ANN model. This comparison showed that SVM based models were more robust to changes in feature selection and better able to avoid local minimums compared to the ANN models leading to a more consistent model prediction when limited training data is available. The proposed machine learning based HCCI emission models and the feature selection approach provide insight into optimizing the model accuracy while minimizing the computational costs.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».