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Enregistrement W7039365186

Maintenance Planning for Bridges using Hierarchical Reinforcement Learning

2023· article· en· W7039365186 sur OpenAlexafffund

Notice bibliographique

RevueTrinity's Access to Research Output (TARA) (Trinity College Dublin) · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueConcrete Corrosion and Durability
Établissements canadiensPolytechnique Montréal
Organismes subventionnairesMinistère des Transports
Mots-clésReinforcement learningAbstractionHierarchyBridge (graph theory)Action (physics)Value of informationInterdependenceScale (ratio)Maintenance actions
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The planning of interventions on transportation infrastructures commonly faces multiple challenges, mainly relating to complexity and scale [1]. Those challenges stem from the uncertainties surrounding infrastructures deterioration and the effect of interventions, which are monitored through visual inspections at the element-level [2]. Element-level information represents the primary resource for supporting decision-making at the bridge-level and network-level. Therefore, the formulation of the planning problem has to accommodate the hierarchical nature of information and decisions. Recent developments have relied on reinforcement learning (RL) for solving maintenance planning problems, with the aim to minimize the long-term costs. Nonetheless, existing RL solutions have adopted approaches that often lacked the capacity to scale due to the inherently large state/action spaces [1]. This paper presents a hierarchical decision-making environment for infrastructures, which naturally adapt to the hierarchy of information and decisions in maintenance planning. The hierarchical formulation enables decomposing large state and action spaces into smaller ones, by relying on state abstraction [3]. An example of state abstraction is when the health states of multiple beam elements within a bridge are collectively represented by an overall expected value and variance. The same concept can be applied to provide state representations at higher levels such as, the bridge-level and network-level. Each of the aforementioned levels has an action space, where interdependent maintenance policies can be applied. For example, a bridge-level where the action space is defined as maintain or do nothing, if a policy suggests doing nothing, such action implies that no intervention is applied on all elements within the bridge, without requiring to assess their health states. Furthermore, the deterioration analyses within this new environment are performed using state-space models (SSM), which allows the probabilistic estimation of the deterioration condition along with the deterioration speed [2]. Accordingly, it becomes possible to assess the effect of including the deterioration speed on the decision-making process. The functionality of the environment is demonstrated by learning a maintenance policy for a structural category composed of multiple structural elements. [1] Andriotis, C.P., & Papakonstantinou, K.G. (2019). Managing engineering systems with large state and action spaces through deep reinforcement learning. Reliability Engineering & System Safety,191,106483. [2] Hamida, Z., & Goulet, J.A. (2022). A stochastic model for estimating the network‐scale deterioration and effect of interventions on bridges. Structural Control and Health Monitoring,29(4),e2916. [3] Nachum, O., Gu, S.S., Lee, H., & Levine, S. (2018). Data-efficient hierarchical reinforcement learning. Advances in neural information processing systems,31.

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 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)0,006
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies
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: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,070
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0020,004
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0000,002
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 Opus0,237
Tête enseignante GPT0,425
Écart entre enseignants0,189 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

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

Citations0
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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