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Un estudio de un modelo para predecir la resistencia al subsolado neumático basado en técnicas de aprendizaje automático

Autores: Li, Xia; Jiang, Zhangjun; Wang, Sichao; Li, Xinglong; Liu, Yu; Wang, Xuhui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un estudio de un modelo para predecir la resistencia al subsolado neumático basado en técnicas de aprendizaje automático


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Explorar
Mecanismo de reducción de arrastre
Subsolado neumático
Modelos de aprendizaje automático
Bosque aleatorio
Suelo
Resistencia al trabajo
Experimentos de campo
Densidades a granel
Contenido de humedad
Parámetros
Presión de aire de trabajo
Profundidad de trabajo
Velocidad hacia adelante
Variables independientes
Resistencia de operación
Entrenamiento
Valor R
Error
MAPE
RMSE
Conjunto de pruebas
Valor predicho
Contribución
Consumo.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para explorar el mecanismo de reducción de arrastre del subsolado neumático y estudiar la influencia del subsolado neumático en el suelo, este estudio utilizó modelos de aprendizaje automático para predecir la resistencia de trabajo de un subsolador neumático y adoptó bosques aleatorios (RF), retropropagación de errores (BP), aumento extremo de gradientes (XGBoost) y regresión de vectores de soporte (SVR) para analizar y comparar las predicciones de estos cuatro modelos. Se realizaron experimentos de campo en dos campos con diferentes densidades aparentes y contenido de humedad. Los efectos de estos parámetros en la resistencia del subsolado neumático se estudiaron cambiando la presión de aire de trabajo, la profundidad y la velocidad hacia adelante. En los modelos RF, SVR, XGBoost y BP, cinco parámetros (presión de aire de trabajo, profundidad de trabajo, velocidad hacia adelante, densidad aparente y contenido de humedad) se introdujeron como variables independientes, y la resistencia operativa del subsolado neumático se utilizó como valor predicho. Después de entrenar los cuatro modelos, los resultados mostraron que el valor de R del modelo RF fue el más alto y el error fue el más pequeño, lo que lo hizo mejor que los modelos SVR, XGBoost y BP. Los valores de MAPE, R y RMSE para el conjunto de pruebas del modelo RF fueron 0.01, 0.99 y 3.61 N, respectivamente, lo que indica que el modelo RF podría predecir bien el valor de resistencia del subsolado. Cuando se utilizó el modelo RF para analizar los cinco parámetros de entrada, los resultados experimentales mostraron que la contribución de la presión de aire de trabajo para reducir la resistencia del subsolado alcanzó el 29%, lo que indica que el subsolado neumático puede reducir la resistencia, el arrastre y el consumo.

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