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Modelado de Programación de Expresión Génica (GEP) de Materiales de Construcción Sostenibles que Incluyen Aditivos Minerales para Soluciones Nuevas

Autores: Kontoni, Denise-Penelope N.; Onyelowe, Kennedy C.; Ebid, Ahmed M.; Jahangir, Hashem; Rezazadeh Eidgahee, Danial; Soleymani, Atefeh; Ikpa, Chidozie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Modelado de Programación de Expresión Génica (GEP) de Materiales de Construcción Sostenibles que Incluyen Aditivos Minerales para Soluciones Nuevas


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Extracción y transformación de minerales

Palabras clave

Programación de expresión genética
Materiales de construcción sostenibles
Modelos de pronóstico
Resistencia a la compresión
Análisis de regresión
Aprendizaje automático

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este estudio, se investigó el empleo de la técnica de programación de expresión génica (GEP) en modelos de pronóstico sobre materiales de construcción sostenibles, incluyendo aditivos minerales y cantidades de ingeniería civil (por ejemplo, resistencia a la compresión). En comparación con las formulaciones basadas en redes neuronales artificiales (ANN), que a menudo son demasiado complicadas para ser utilizadas, los modelos derivados de GEP proporcionan ecuaciones de estimación que son razonablemente simples y pueden ser utilizadas para fines de diseño práctico e incluso para cálculos manuales. Muchos modelos populares, como las curvas mejor ajustadas basadas en análisis de regresión, regresión multilineal (MLR), regresión logística multinomial (MNLR) y regresión multivariada multinomial (MNVR), también pueden ser utilizados para modelar las propiedades de los materiales de construcción. Sin embargo, debido a la no linealidad y complejidad de las propiedades objetivo, los modelos establecidos utilizando análisis de regresión lineal pueden no revelar el comportamiento preciso. Además, los modelos de regresión carecen de generalidad, y esto proviene del hecho de que algunas funciones están definidas para la regresión en técnicas de regresión clásicas; mientras que en el enfoque GEP, no hay una función predefinida a considerar, y reproduce u omite varias combinaciones de parámetros para proporcionar la formulación que se ajusta a los resultados experimentales. Si los parámetros de entrada pueden ser evaluados a través de mediciones simples de laboratorio o rápidas, y también se dispone de una base de datos experimental completa, los modelos pueden construirse con flexibilidad óptima. La flexibilidad en la elección de la complejidad y las funciones de ajuste, como RMSE, MAE y MSE, podría llevar a un mejor rendimiento del enfoque y a capturar bien el patrón que rige las características del material. Puede haber pequeñas inexactitudes con esta técnica; sin embargo, las expresiones matemáticas explícitas, que pueden ser fácilmente implementadas en el proceso de diseño y análisis, pueden cubrir las pequeñas inexactitudes en comparación con ANN, máquinas de soporte vectorial (SVM) y otros enfoques inteligentes. Basado en el estudio presentado, a veces sería mejor proporcionar más de un modelo GEP y considerar diferentes combinaciones de variables de entrada contribuyentes para ofrecer la posible alimentación inicial para un modelo más asentado y completo. Principalmente, se han presentado las fortalezas de GEP como una técnica de aprendizaje automático superior en el modelado del comportamiento de los materiales de construcción, incluyendo aditivos minerales, lo que lleva a soluciones innovadoras en ingeniería civil.

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