Метод прогнозирования плотности прессования гранулированных взрывчатых веществ на основе усиления данных и ансамблевого обучения XGBoost-MLP

SHI Huifang ,  

YIN Jianping ,  

YI Jianya ,  

摘要

В области прессовки оружейной продукции плотность сформированного изделия тесно связана с эффективностью поражения оружейных систем и является одним из важных показателей качества пресс-формовки. Процесс прессования гранулированных взрывчатых веществ характеризуется множеством переменных, неопределённостью параметров и сложностью получения данных, что затрудняет точное определение плотности прессования традиционными численными методами. Методы, основанные на данных, также не могут точно предсказать плотность из-за сильной зависимости от данных. В связи с этим предложен метод прогнозирования плотности прессования гранулированных взрывчатых веществ на основе усиления данных и ансамблевого обучения Extreme Gradient Boosting-Multi-Layer Perceptron (XGBoost-MLP). Использован метод усиления данных на основе случайного леса для расширения исходных данных и проведён физически согласованный анализ для обеспечения соответствия расширенных данных физическим механизмам; предложен метод ансамблевого обучения XGBoost-MLP для построения модели прогнозирования плотности прессования, с применением K-кратной кросс-валидации и ранней остановки для улучшения обучения; разработан и проведён эксперимент по прессованию и измерению плотности гранулированных взрывчатых веществ для валидации метода. На этой основе выполнен сравнительный анализ предложенного метода с методами XGBoost-MLP, усиление данных-XGBoost и усиление данных-MLP. Результаты исследования показывают, что метод усиления данных на основе случайного леса эффективно снижает проблему переобучения из-за нехватки образцов, в определённой степени преодолевает проблему малого объёма данных прессовки; предложенный метод достиг наименьших значений средней абсолютной ошибки, среднеквадратичной ошибки и средней абсолютной процентной ошибки – соответственно 0.0175, 0.000555 и 1.03%, обеспечивая высокоточное прогнозирование плотности прессования.

关键词

прессовка;прессование гранулированных взрывчатых веществ;ансамблевое обучение с Extreme Gradient Boosting и многослойным перцептроном;прогнозирование плотности

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website