机器学习技术与低代码方法用于结构完整性监测

Rafael Gustavo Ferreira De Paula, D. S. Rabelo, José dos Reis Vieira de Moura Junior
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摘要

结构完整性监测(SHM)利用技术和工艺对物理结构进行持续评估,优化资源并确保安全。随着机器学习技术的发展,SHM 受益于快速可靠的诊断,这对工业 4.0 至关重要。这项工作建议使用 Orange Canvas 等低代码平台,使应用于 SHM 的机器学习工具平民化。利用由压电传感器激发的 30kHz 至 70kHz 金属薄板实验数据,并通过机械加工去除材料来模拟故障状态,根据准确性、精确度以及训练和测试时间对随机森林和神经网络等学习技术进行了评估。被称为 "堆栈 "的组合技术的准确率为 90.30%,而随机森林模型的准确率为 88.60%,显示出所应用方法的良好效果。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
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Técnicas de aprendizado de máquinas com a abordagem Low Code para monitoramento de integridade estrutural
O Monitoramento da Integridade Estrutural (SHM) utiliza técnicas e tecnologias para avaliação contínua de estruturas físicas, otimizando recursos e garantindo a segurança. Com o avanço das técnicas de aprendizado de máquina, o SHM beneficia-se de diagnósticos rápidos e confiáveis, essenciais na Indústria 4.0. Este trabalho propõe o uso de plataformas low-code, como o Orange Canvas, para democratizar ferramentas de aprendizado de máquina aplicadas ao SHM. Utilizando dados experimentais de chapas metálicas excitadas por transdutores piezoelétricos, variando entre 30kHz e 70kHz, e simulando estados com falha através da retirada de material por usinagem, técnicas de aprendizado como Floresta Aleatória e Redes Neurais foram avaliadas com base em acurácia, precisão e tempo de treinamento e teste. A técnica combinada conhecida como Stack apresentou uma acurácia de 90,30%, enquanto o modelo Floresta Aleatória obteve 88,60%, mostrando resultados promissores para a metodologia aplicada.
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