Ain Shams Engineering Journal· 2026Q1
WOA-optimizeli XGBoost ve Konformal Çıkarım Kullanarak Patlatma Titreşiminin Çoklu-Yanıt Tahmini ve Belirsizlik Kuantifikasyonu
Multi-response prediction and uncertainty quantification of blasting vibration using WOA-optimized XGBoost and conformal inference
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yeni bir çerçeve, patlatma kaynaklı tepe parçacık hızı (PPV), baskın frekans (f) ve titreşim süresini (T) eş zamanlı olarak tahmin etmek için WOA-XGBoost ve konformal çıkarımı entegre ederek sırasıyla %0.899, %0.880 ve %0.967 R 2 değerleri elde eder ve belirsizliği ölçer.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- WOA-optimizeli XGBoost kullanılarak PPV, baskın frekans (f) ve titreşim süresini (T) eş zamanlı olarak tahmin eden birleşik bir çerçeve.
- Yerleşik bir Rastgele Orman hata modeline sahip Konformal Çıkarım, ayrı bir kalibrasyon setine ihtiyaç duymadan tahmin belirsizliğini ölçer.
- Model, bir test setinde yüksek R 2 değerleri elde etti: PPV için %0.899, f için %0.880 ve T için %0.967.
- Tahmin aralıkları iyi kapsama oranları (örneğin, nominal %90 güven seviyesinde PPV için %92.86) ve belirgin, hedefe bağlı belirsizlik yapıları gösterdi.
- Xinjiang demir madeninden elde edilen bağımsız bir veri kümesi üzerinde yapılan harici doğrulama, tüm göstergeler için %0.865'in üzerinde R 2 değerleriyle sağlam genelleme sağladı.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Existing studies on blast-induced vibration prediction predominantly focus on a single response indicator, leaving multi-parameter characterization and predictive uncertainty quantification insufficiently addressed. This study proposes a unified framework that integrates Kennard–Stone (KS) sample partitioning, Whale Optimization Algorithm (WOA)-tuned Extreme Gradient Boosting (XGBoost), and out-of-fold (OOF) calibrated adaptive conformal prediction. Separate WOA-XGBoost models are developed to predict peak particle velocity (PPV), dominant frequency (f), and vibration duration (T). To quantify prediction uncertainty, a Random Forest-based error-scale model is embedded within the conformal prediction framework, enabling input-dependent interval widths without requiring a separately held-out calibration subset. On an independent hold-out test set, the proposed framework achieves coefficients of determination (R 2 ) of 0.899, 0.880, and 0.967 for PPV, f, and T, respectively, outperforming benchmark models in RMSE and MAE. At a nominal 90% confidence level, the prediction interval coverage probabilities are 92.86% for PPV, 92.86% for f, and 89.29% for T, with normalized interval widths and coverage-width-based criteria revealing distinct, target-dependent uncertainty structures. External validation using an independent dataset from a Xinjiang iron mine yields R 2 values of 0.865, 0.915, and 0.921, confirming robust generalization across varying geological conditions. The proposed framework provides an engineering-oriented, interpretable, and uncertainty-aware decision-support strategy for blasting vibration risk assessment, demonstrating the practical applicability of optimized ensemble learning combined with conformal inference.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Ain Shams Engineering Journal, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yapı ve İnşaat
Building and ConstructionEngineering