随机森林在结构损伤识别中的应用研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tszhzhc159
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着建筑技术和材料科学的发展,建筑设施的建设规模越来越庞大,设计也更加复杂,投入使用的楼房、桥梁数量也越来越多。这些建筑结构给人们的日常生活和工作带来了极大便利,但同时也存在安全隐患。因为建筑在投入使用的过程中,受到了内因和外因的影响,如结构自身的老化或是经历台风、地震等的破坏,所以会发生一定的损伤。因此如何对数量庞大、分布广泛的建筑结构进行快速而简便的损伤检测具有十分重要的意义。   目前数据挖掘、模式识别中的许多智能算法被广泛应用到该领域,其中主要用到支持向量机和神经网络做为分类器模型进行损伤识别。本文采用一种泛化性好、抗噪性强且稳定性高的分类器算法——随机森林(Random Forest,RF)作为模型,结合小波包能量特征提取对建筑结构进行损伤识别。   本文针对建筑结构损伤识别问题,研究了基于单传感器信息和多传感器信息融合的随机森林损伤识别方法,主要工作和创新点有:   1.搭建实验平台,建立结构损伤识别试验模型,采集损伤数据信息,并对数据进行去噪、中心化等预处理。   2.采用小波包算法,对结构每层框架上得到的加速度信号进行分解,并计算各频带上的能量。将这些频带能量构造成特征向量,作为损伤样本。构造基于单传感器数据信息的随机森林损伤识别模型,并测试模型的识别效果。   3.在单传感器进行损伤识别的基础上,本文进一步提出基于多传感器信息融合的随机森林损伤识别方法。利用随机森林能计算特征重要性的特点,对全部传感器数据融合的属性集进行特征选择,得到对损伤较为敏感的多个传感器部分频带能量组成的特征子集。利用这些特征子集建立损伤识别模型。   通过在八层剪切型钢框架结构上的试验,结果表明:在利用单个传感器数据信息进行损伤识别中,用随机森林作为损伤识别的模型,比支持向量机和BP神经网络具有更好的识别精度与稳定性;在多传感器信息融合的损伤识别中,经选取得到的多个传感器部分频带能量融合数据,其得到的损伤信息比单传感器丰富,受环境噪声影响更小,损伤识别精度和稳定性有进一步提高。
其他文献
在现实世界的分类问题中,关于研究对象的数据往往是类不平衡的,即不同类别的样本数目有很大差异,在不平衡数据集中,某些类别在数量处于劣势(简称“小类”),甚至被其他类别(简
物流是社会在生产关系中的重要环节.近几年,由于经济快速发展,使得环境恶化严重,自然资源过度消耗浪费.所以我们需要注重全局和长远的利益.发展绿色物流既可以保护环境,也可
几十年的工业经验表明,在实际工业中要获得复杂过程的准确模型是非常困难甚至是不可能的,而不准确的模型将严重影响控制效果。工业界的需求以及控制理论和计算机技术的发展,强有
一、症状豇豆煤霉病,又称豇豆叶霉病,主要危害叶片,发病初期在叶两面生有赤色或紫褐色小斑点,扩大后呈近圆形淡褐色或褐色病斑,病健部界限不明显,病斑直径1~2厘米,潮湿条件下
01rn信任是社会中最首要的综合力量之一.rn——德国社会学家齐美尔rn一个社会的流畅运转依赖于此,法律和规则才是信任的参照,而绝非亲疏.公民在现代生活中的每个细枝末节都受
射频识别技术(RFID)是一种利用无线通信方式实现的非接触识别,具有识别速度快、安全性高、信息量大的特点。RFID系统的组成包括:读写器、电子标签、计算机系统,读写器负责信息的
据相关机构统计全世界每年有130万人左右因为道路交通事故而丧失珍贵的生命,其中与驾驶员自身因素相关的酒后或疲劳驾驶、超速行驶等成为了这些交通安全事故的主要诱因。交通
电动机作为变电站综合自动化系统中的主要动力设备,确保其安全稳定运行尤为重要,而传统的电动机保护装置由于保护种类单一、保护动作不够灵敏,以至于电动机发生故障时得不到有效的保护,从而造成各种事故和经济损失。为此本文提出了具有多种保护功能、动作灵敏的微机型电动机保护装置的研究。本文设计的基于DSP+ARM的微机电动机保护装置,利用DSP来完成数据采集处理以及保护动作的执行,而数据通信和人机交互任务则由A
回转窑煅烧过程是水泥熟料生产的关键环节,其通过调节窑头喷煤量来稳定回转窑温度,从而得到质量合格的水泥熟料。其中,窑头用煤量约占整个水泥熟料生产煤耗量的40%。但是由于
The ranging accuracy of a pseudo-noise ranging system is mainly decided by range jitter and time delay discrimination. Many factors can affect the ranging accur