Szczegóły ebooka
Zastosowanie inteligencji obliczeniowej sieci Bayesa do oceny ryzyka powstania uszkodzeń budynków na terenach górniczych
Leszek Chomacki
Podziemna eksploatacja górnicza powoduje wstrząsy górnicze, a także deformacje powierzchni terenu, które w praktyce inżynierskiej opisuje się jako nieckę obniżeń. Jednym z istotnych wskaźników tej deformacji są odkształcenia poziome, które niejednokrotnie przyczyniają się do powstania uszkodzeń budynków murowanych na powierzchni. Dotychczas nie opracowano skutecznego i uniwersalnego narzędzia umożliwiającego ocenę ryzyka powstania uszkodzeń takich budynków.
Metody wykorzystujące inteligencję obliczeniową pozwalają na symulację skomplikowanych zjawisk w wielu dziedzinach nauki. Spośród dostępnych metod wybrano te, które dają sposobność na uzyskanie wyników ze wskazaniem prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzenia. Takie prawdopodobieństwo można interpretować jako ocenę ryzyka zdarzenia, którym w niniejszej monografii jest powstawanie uszkodzeń budynków.
Opisano kryteria wyboru grupy 207 budynków wytypowanych do przeprowadzenia badań. Utworzona baza danych o budynkach oraz wpływach eksploatacji górniczej zawiera 26 zmiennych oraz 594 przypadki.
Przeprowadzono analizę danych z wykorzystaniem czterech metod inteligencji obliczeniowej. Najlepsze wyniki do zaproponowanych autorskich kryteriów oceny uzyskano dla modelu utworzonego z wykorzystaniem sieci Bayesa (BN). Zaprezentowano struktury działania różnych sieci BN oraz analizę wpływu zmiennych wejściowych na dokładność klasyfikacji uszkodzeń. Przeprowadzono symulację wykorzystania utworzonego modelu w trzech wariantach: prognozie powstania uszkodzeń w budynku, diagnozowaniu przyczyn uszkodzeń oraz przypadku dysponowania niepełną bazą danych.
W podsumowaniu przedstawiono informacje uzyskane za pomocą stworzonego modelu, podkreślono możliwość jego wykorzystania w ocenie ryzyka uszkodzeń budynków murowanych poddanych wpływom eksploatacji górniczej, a także zaproponowano kierunki dalszych badań.
Streszczenie 5
Summary 6
Od Autora 7
1. Wprowadzenie 9
1.1. Budownictwo na terenach górniczych i oddziaływania górnicze 9
1.2. Wpływ eksploatacji górniczej na budynki 15
1.3. Ocena ryzyka powstania uszkodzeń 19
1.4. Najnowsze doświadczenia dotyczące powstawania uszkodzeń w budynkach na skutek eksploatacji górniczej 20
2. Problematyka uszkodzonych budynków poddanych wpływom górniczym 27
2.1. Metody oceny możliwości powstania uszkodzeń budynków na terenach górniczych 27
2.2. Doświadczenia ze stosowania metod inteligencji obliczeniowej w budownictwie na terenach górniczych 36
2.3. Wnioski z analizy źródeł literaturowych 38
3. Charakterystyka utworzonej bazy danych 41
3.1. Uwagi ogólne 41
3.2. Charakterystyka badanej zabudowy 41
3.3. Uszkodzenia budynków 48
3.4. Oddziaływania górnicze w rejonie badanej zabudowy 50
4. Charakterystyka metod inteligencji obliczeniowej 53
4.1. Podstawy metodyczne dotyczące inteligencji obliczeniowej 53
4.2. Sieć Bayesa (BN – Bayesian Network) 54
5. Model oceny ryzka powstania uszkodzeń jako sieć Bayesa 63
5.1. Informacje ogólne i przygotowanie danych do analiz 63
5.2. Interpretacja wyników oraz przyjęty sposób ich weryfikacji 65
5.3. Wyniki obliczeń otrzymane dla sieci Bayesa z wykorzystaniem różnych metod uczenia struktury sieci 67
5.4. Analiza wpływu zmiennych wejściowych na prognozowaną kategorię uszkodzeń 89
6. Warianty wykorzystania utworzonego modelu oceny ryzyka powstania uszkodzeń w budownictwie na terenach górniczych 95
6.1. Uwagi ogólne 95
6.2. Symulacja działania modelu do predykcji powstania uszkodzeń danej kategorii 95
6.3. Wykorzystanie sieci w przypadku diagnozy przyczyn zaobserwowanych uszkodzeń 99
6.4. Wykorzystanie sieci w przypadku niepełnych danych 100
7. Podsumowanie, wnioski oraz dalsze kierunki badań 105
Bibliografa 109
Załącznik 1. Zestawienie danych z podziałem na zmienne, ich stany i liczności w zbiorach 123
Załącznik 2. Tablice prawdopodobieństw warunkowych (CPT) dla struktury BN, metody uczenia TAN-CL i funkcji celu AIC 129
- Tytuł:Zastosowanie inteligencji obliczeniowej sieci Bayesa do oceny ryzyka powstania uszkodzeń budynków na terenach górniczych
- Autor:Leszek Chomacki
- ISBN:978-83-249-8649-1, 9788324986491
- Data wydania:2023-04-20
- Format:Ebook
- Identyfikator pozycji: e_38kg
- Wydawca: Instytut Techniki Budowlanej