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基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法與流程

文檔序號:41764589發布日期:2025-04-29 18:34閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據權利要求1所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,步驟s4中,引入lasso和ridge正則化,并結合k折交叉驗證技術,進行模型的xgboost極端梯度提升訓練。

3.根據權利要求2所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,步驟s4的具體方式如下:

4.根據權利要求2或3所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,將虛擬數據庫中的數據隨機分為k個子集,對于每次迭代訓練和測試,選擇其中一個子集作為測試集,將其他k-1個子集合并作為訓練集,用于進行k折交叉驗證。

5.根據權利要求2或3所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,模型的xgboost極端梯度提升訓練過程中,還引入早停技術,具體為:設置參數t的初值,若訓練的模型在測試集上的性能沒有改善,則將t的值加1,并繼續進行模型訓練;若性能改善,則重置t,并更新模型參數;當t到達預設值時,停止模型訓練。

6.根據權利要求1所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,步驟s5中,使用徑向基函數rbf方法進行自適應比例因子調整,結合真實數據庫對初步得到的爆破壓力預測模型進行校正。

7.根據權利要求6所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,步驟s5的具體方式如下:

8.根據權利要求7所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,步驟s5中,在python平臺中使用shap庫計算每個特征的shap值。

9.根據權利要求1所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,步驟s1中,復合材料儲氫氣瓶的特征數據包括封頭橢球比、纏繞張力、纏繞壓力、內膽厚度、內膽長徑比、固化最高溫度、螺旋纏繞層與環向纏繞層厚度比、螺旋纏繞最大纏繞角、纏繞總時長、復合材料層的纖維體積分數中的一個或多個。

10.根據權利要求1所述的基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,其特征在于,步驟s2中,對原始數據中的特征數據進行魯棒歸一化處理:


技術總結
本發明公開了基于小樣本機器學習的復材儲氫氣瓶爆破壓力預測方法,涉及儲氫氣瓶爆破壓力預測和機器學習的技術領域,獲取復合材料儲氫氣瓶爆破試驗的原始數據,原始數據包括特征數據和對應的真實爆破壓力;對原始數據進行預處理,構成真實數據庫;基于真實數據庫訓練生成對抗網絡,利用訓練完成的生成對抗網絡生成數倍于原始數據數量的虛擬數據,建立虛擬數據庫;基于虛擬數據庫進行XGBoost極端梯度提升訓練,初步得到爆破壓力預測模型;結合真實數據庫對初步得到的爆破壓力預測模型進行校正,得到最終的爆破壓力預測模型。本發明基于少量的爆破試驗數據對集成學習模型進行訓練,實現對氣瓶爆破壓力的快速精準預測。

技術研發人員:張云霄,范志超,王哲,陶家輝
受保護的技術使用者:合肥通用機械研究院有限公司
技術研發日:
技術公布日:2025/4/28
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