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Machine learning for soil parameter inversion enhanced with Bayesian optimization
DOI:10.1631/jzus.A2400568.png)
摘要
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机器学习(ML)在土壤沉降预测方面具有巨大潜力,但确定机器学习模型的超参数往往复杂且耗时。因此,我们采用贝叶斯优化来确定最优超参数组合,以提高机器学习模型在土壤参数反演中的有效性。机器学习模型使用在ABAQUS软件中利用修正剑桥模型(MCC)生成的数值模拟数据进行训练,并通过来自机场跑道的地面沉降监测数据评估其性能。五种优化后的机器学习模型——决策树(DT)、随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)、深度神经网络(DNN)和一维卷积神经网络(1D-CNN)——在土壤参数反演和沉降预测的准确性方面进行了比较。结果表明,贝叶斯优化能够高效利用先验知识识别最优超参数,显著提升模型性能。在评估的模型中,1D-CNN在土壤参数反演方面达到了最高精度,其沉降预测结果与实际监测数据高度吻合。这些发现证明了所提出方法在土壤参数反演和沉降预测中的有效性,并揭示了贝叶斯优化如何优化模型选择过程。
期刊
J
IF:
3.9
论文数:
127
被引数:
0
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