Predicción de la Fragmentación de Rocas Utilizando un Enfoque Híbrido de Red Neuronal Artificial y Regresión por Vector de Soporte
Autores: Amoako, Richard; Jha, Ankit; Zhong, Shuo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Predicción de la Fragmentación de Rocas Utilizando un Enfoque Híbrido de Red Neuronal Artificial y Regresión por Vector de Soporte
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Extracción y transformación de minerales
Palabras clave
Fragmentación de roca
Aprendizaje automático
Red neuronal artificial
Regresión de vectores de soporte
Predicción
Optimización bayesiana
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Mientras que los modelos empíricos de fragmentación de rocas son fáciles de parametrizar para el diseño de explosiones, suelen ser propensos a errores, lo que resulta en una predicción menos precisa del tamaño de los fragmentos. Entre otras deficiencias, estos modelos pueden no ser capaces de tener en cuenta con precisión la relación no lineal que existe entre los parámetros de entrada y salida de la fragmentación. Los algoritmos de aprendizaje automático (ML) son potencialmente capaces de tener en cuenta mejor la relación no lineal. Con este fin, evaluamos el potencial de las técnicas de ML de red neuronal artificial (ANN) multicapa y regresión de vectores de soporte (SVR) en la predicción de la fragmentación de rocas. Utilizando parámetros geométricos, explosivos y de roca, construimos modelos de ANN y SVR para predecir el tamaño medio de los fragmentos de roca. Ambos modelos producen resultados satisfactorios y muestran un rendimiento superior en comparación con el modelo convencional de Kuznetsov. Además, demostramos un medio automatizado de analizar un número variado de capas ocultas para una ANN utilizando optimización bayesiana en la biblioteca Keras de Python.
Descripción
Mientras que los modelos empíricos de fragmentación de rocas son fáciles de parametrizar para el diseño de explosiones, suelen ser propensos a errores, lo que resulta en una predicción menos precisa del tamaño de los fragmentos. Entre otras deficiencias, estos modelos pueden no ser capaces de tener en cuenta con precisión la relación no lineal que existe entre los parámetros de entrada y salida de la fragmentación. Los algoritmos de aprendizaje automático (ML) son potencialmente capaces de tener en cuenta mejor la relación no lineal. Con este fin, evaluamos el potencial de las técnicas de ML de red neuronal artificial (ANN) multicapa y regresión de vectores de soporte (SVR) en la predicción de la fragmentación de rocas. Utilizando parámetros geométricos, explosivos y de roca, construimos modelos de ANN y SVR para predecir el tamaño medio de los fragmentos de roca. Ambos modelos producen resultados satisfactorios y muestran un rendimiento superior en comparación con el modelo convencional de Kuznetsov. Además, demostramos un medio automatizado de analizar un número variado de capas ocultas para una ANN utilizando optimización bayesiana en la biblioteca Keras de Python.