开发基于船舶运动评估海况的深度神经网络模型

Iryna Hannoshyna
{"title":"开发基于船舶运动评估海况的深度神经网络模型","authors":"Iryna Hannoshyna","doi":"10.26906/sunz.2023.3.025","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Метою роботи є розробка моделі глибокої нейронної мережі для оцінки стану моря на основі руху судна з використанням щільно пов'язаних згорткових нейронних мереж для підвищення безпеки та ефективності, точності, залежності та динаміки оцінки стану моря для вирішення як завдань класифікації, так і завдань регресії. В результаті побудови моделі глибокої нейронної мережі оцінки стану моря на основі руху судна були отримані такі результати: спочатку була розроблена архітектура мережі на основі щільно пов'язаних згорткових нейронних мереж (DenseNet) з унікальним поєднанням модифікацій і шарів. Така архітектура дає можливість ефективно враховувати залежності і динаміку руху судна, що призводить до більш точної оцінки стану моря. Подруге, мережа була навчена підготовленим даним руху судна за допомогою оптимізаторів і функцій втрат, підібраних відповідно до завдання оцінки стану моря. Тренувальний процес містив налаштування гіперпараметрів, оптимізацію ваг та оцінку продуктивності моделі за тестовими даними. Потретє, модель оцінювалася за даними випробувань за допомогою відповідних метрик у залежності від конкретного завдання оцінки стану моря. Наприклад, для задачі класифікації використовувалася матриця точності і помилок, а для задачі регресії – середня абсолютна похибка (MAE) і середня квадратична похибка кореня (MSE). Результати побудови моделі глибокої нейронної мережі для оцінки стану моря на основі руху судна підтверджують її ефективність і значимість для мети дослідження. Застосування такої моделі важливо саме в контексті оцінки стану моря. Висока точність оцінки допомагає приймати більш достовірні рішення і прогнозувати можливі зміни відповідно до морських умов, що виникають на даний час руху судна. Врахування залежностей і динаміки руху судна дозволяє моделювати й адаптуватися до умов, що змінюються, що підвищує його технологічність та ефективність. Використання такої моделі сприяє підвищенню безпеки та ефективності морських операцій, оптимізації використання ресурсів і запобігання можливим аваріям. Таким чином, модель глибокої нейронної мережі, розроблена для оцінки стану моря на основі руху судна, є ефективним інструментом у сфері безпеки та ефективності судноплавства. Її використання сприяє більш точним прогнозам і прийняттю обґрунтованих рішень, що важливо для морських операцій і забезпечення безпеки судноплавства в цілому","PeriodicalId":488657,"journal":{"name":"Sistemi upravlìnnâ, navìgacìï ta zvʼâzku","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-09-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"РОЗРОБКА МОДЕЛІ ГЛИБОКОЇ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ОЦІНКИ СТАНУ МОРЯ НА ОСНОВІ РУХУ СУДНА\",\"authors\":\"Iryna Hannoshyna\",\"doi\":\"10.26906/sunz.2023.3.025\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Метою роботи є розробка моделі глибокої нейронної мережі для оцінки стану моря на основі руху судна з використанням щільно пов'язаних згорткових нейронних мереж для підвищення безпеки та ефективності, точності, залежності та динаміки оцінки стану моря для вирішення як завдань класифікації, так і завдань регресії. В результаті побудови моделі глибокої нейронної мережі оцінки стану моря на основі руху судна були отримані такі результати: спочатку була розроблена архітектура мережі на основі щільно пов'язаних згорткових нейронних мереж (DenseNet) з унікальним поєднанням модифікацій і шарів. Така архітектура дає можливість ефективно враховувати залежності і динаміку руху судна, що призводить до більш точної оцінки стану моря. Подруге, мережа була навчена підготовленим даним руху судна за допомогою оптимізаторів і функцій втрат, підібраних відповідно до завдання оцінки стану моря. Тренувальний процес містив налаштування гіперпараметрів, оптимізацію ваг та оцінку продуктивності моделі за тестовими даними. Потретє, модель оцінювалася за даними випробувань за допомогою відповідних метрик у залежності від конкретного завдання оцінки стану моря. Наприклад, для задачі класифікації використовувалася матриця точності і помилок, а для задачі регресії – середня абсолютна похибка (MAE) і середня квадратична похибка кореня (MSE). Результати побудови моделі глибокої нейронної мережі для оцінки стану моря на основі руху судна підтверджують її ефективність і значимість для мети дослідження. Застосування такої моделі важливо саме в контексті оцінки стану моря. Висока точність оцінки допомагає приймати більш достовірні рішення і прогнозувати можливі зміни відповідно до морських умов, що виникають на даний час руху судна. Врахування залежностей і динаміки руху судна дозволяє моделювати й адаптуватися до умов, що змінюються, що підвищує його технологічність та ефективність. Використання такої моделі сприяє підвищенню безпеки та ефективності морських операцій, оптимізації використання ресурсів і запобігання можливим аваріям. Таким чином, модель глибокої нейронної мережі, розроблена для оцінки стану моря на основі руху судна, є ефективним інструментом у сфері безпеки та ефективності судноплавства. Її використання сприяє більш точним прогнозам і прийняттю обґрунтованих рішень, що важливо для морських операцій і забезпечення безпеки судноплавства в цілому\",\"PeriodicalId\":488657,\"journal\":{\"name\":\"Sistemi upravlìnnâ, navìgacìï ta zvʼâzku\",\"volume\":\"1 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-09-15\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Sistemi upravlìnnâ, navìgacìï ta zvʼâzku\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.26906/sunz.2023.3.025\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Sistemi upravlìnnâ, navìgacìï ta zvʼâzku","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.26906/sunz.2023.3.025","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

本研究的目的是利用密集连接的卷积神经网络开发基于船舶运动的海况评估深度神经网络模型,以提高海况评估的安全性和效率、准确性、依赖性和动态性,从而解决分类和回归任务。通过建立基于船舶运动的海况评估深度神经网络模型,取得了以下成果:首先,开发了基于密集连接卷积神经网络(DenseNet)的网络架构,并对其进行了独特的修改和层级组合。这种结构可以有效地考虑船舶运动的依赖性和动态性,从而对海况做出更准确的评估。其次,根据海况评估任务选择优化器和损失函数,利用准备好的船舶运动数据对网络进行训练。训练过程包括调整超参数、优化权重以及使用测试数据评估模型性能。第三,根据具体的海况评估任务,使用测试数据和适当的指标对模型进行评估。例如,分类任务使用准确率和误差矩阵,回归任务使用平均绝对误差(MAE)和均方根误差(MSE)。建立深度神经网络模型以根据船舶运动评估海况的结果证实了该模型的有效性和对研究目的的重要意义。在海况评估方面,使用这样的模型非常重要。评估的高准确性有助于做出更可靠的决策,并根据船舶航行时出现的海况预测可能的变化。考虑到船舶运动的依赖性和动态性,可以建立模型并适应不断变化的条件,从而提高其可制造性和效率。使用这样的模型有助于提高海上作业的安全性和效率,优化资源的使用并防止可能发生的事故。因此,为评估基于船舶运动的海况而开发的深度神经网络模型是航运安全和效率领域的有效工具。它的使用有助于更准确的预测和明智的决策,这对海上作业和确保总体航行安全非常重要。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
РОЗРОБКА МОДЕЛІ ГЛИБОКОЇ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ОЦІНКИ СТАНУ МОРЯ НА ОСНОВІ РУХУ СУДНА
Метою роботи є розробка моделі глибокої нейронної мережі для оцінки стану моря на основі руху судна з використанням щільно пов'язаних згорткових нейронних мереж для підвищення безпеки та ефективності, точності, залежності та динаміки оцінки стану моря для вирішення як завдань класифікації, так і завдань регресії. В результаті побудови моделі глибокої нейронної мережі оцінки стану моря на основі руху судна були отримані такі результати: спочатку була розроблена архітектура мережі на основі щільно пов'язаних згорткових нейронних мереж (DenseNet) з унікальним поєднанням модифікацій і шарів. Така архітектура дає можливість ефективно враховувати залежності і динаміку руху судна, що призводить до більш точної оцінки стану моря. Подруге, мережа була навчена підготовленим даним руху судна за допомогою оптимізаторів і функцій втрат, підібраних відповідно до завдання оцінки стану моря. Тренувальний процес містив налаштування гіперпараметрів, оптимізацію ваг та оцінку продуктивності моделі за тестовими даними. Потретє, модель оцінювалася за даними випробувань за допомогою відповідних метрик у залежності від конкретного завдання оцінки стану моря. Наприклад, для задачі класифікації використовувалася матриця точності і помилок, а для задачі регресії – середня абсолютна похибка (MAE) і середня квадратична похибка кореня (MSE). Результати побудови моделі глибокої нейронної мережі для оцінки стану моря на основі руху судна підтверджують її ефективність і значимість для мети дослідження. Застосування такої моделі важливо саме в контексті оцінки стану моря. Висока точність оцінки допомагає приймати більш достовірні рішення і прогнозувати можливі зміни відповідно до морських умов, що виникають на даний час руху судна. Врахування залежностей і динаміки руху судна дозволяє моделювати й адаптуватися до умов, що змінюються, що підвищує його технологічність та ефективність. Використання такої моделі сприяє підвищенню безпеки та ефективності морських операцій, оптимізації використання ресурсів і запобігання можливим аваріям. Таким чином, модель глибокої нейронної мережі, розроблена для оцінки стану моря на основі руху судна, є ефективним інструментом у сфері безпеки та ефективності судноплавства. Її використання сприяє більш точним прогнозам і прийняттю обґрунтованих рішень, що важливо для морських операцій і забезпечення безпеки судноплавства в цілому
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
期刊最新文献
ІТ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ У ПІДГОТОВЦІ ІНЖЕНЕРІВ З ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ МОДЕЛЮВАННЯ НАДІЙНОСТІ ТРАНСПОРТУ В ЕКСТРЕМАЛЬНИХ УМОВАХ ФУНКЦІОНУВАННЯ ЯК СИСТЕМИ МАСОВОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ З ПРІОРИТЕТАМИ АНАЛІТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТРАНСПОРТНИХ ЗАТРИМОК НА РЕГУЛЬОВАНИХ ПЕРЕХРЕСТЯХ ПРИ ГРУПОВОМУ ПРИБУТТІ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ ДО НИХ USING JAVA AND C # PROGRAMMING LANGUAGES FOR SERVER PLATFORMS AND WORKSTATIONS ОПТИМІЗАЦІЙНА МОДЕЛЬ ТЯГОВОГО АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ДИЗЕЛЬ-ПОЇЗДА ТА ЇЇ ДОСЛІДЖЕННЯ
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1