Bayesian design of concrete with amortized Gaussian processes and multi-objective optimization

反向 计算机科学 数学优化 贝叶斯概率 高斯过程 高斯分布 数学 人工智能 物理 几何学 量子力学
作者
Olivia Pfeiffer,Kai Gong,Kristen Severson,Jie Chen,Jeremy Gregory,Soumya Ghosh,Richard Goodwin,Elsa Olivetti
出处
期刊:Cement and Concrete Research [Elsevier]
卷期号:177: 107406-107406 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.cemconres.2023.107406
摘要

Here, we present a computational framework, combining machine learning models with inverse optimization, which can accelerate and optimize concrete mix design with respect to climate impact and/or cost. Our approach leverages a novel amortized Gaussian process (GP) model trained on a large industry dataset to predict concrete strength based on mix proportions. The resulting GP model has an R2 value, RMSE, and MAPE of ∼0.88, ∼909 psi (6.3 MPa), and ∼10.8 %, respectively. We integrated the GP model with an inverse optimization scheme to predict optimal mix designs that minimize cost and/or climate impact. The results show that this integrated framework can generate reasonable concrete mixes that offer up to ∼30 % and ∼60 % reductions in cost and climate impact, respectively, compared with industry mixes with similar 28-day strength. This study highlights the potential environmental and economic benefits of data-driven approaches to designing and optimizing concrete mixes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
慕青应助迷路山水采纳,获得10
1秒前
星宫韩立完成签到 ,获得积分10
2秒前
Graham_lq发布了新的文献求助30
3秒前
小蘑菇应助tanghong采纳,获得20
3秒前
优秀冬天完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
12秒前
fengfenghao完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
SW完成签到,获得积分10
16秒前
华仔应助小白采纳,获得30
16秒前
tanghong发布了新的文献求助20
17秒前
duchangzheng完成签到,获得积分10
22秒前
coco完成签到 ,获得积分10
23秒前
111完成签到,获得积分10
23秒前
Ryan完成签到,获得积分10
30秒前
Tristan发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
打打应助酷炫的发卡采纳,获得10
34秒前
MAIDANG完成签到,获得积分10
36秒前
绝尘发布了新的文献求助10
37秒前
38秒前
顾初洛完成签到,获得积分10
38秒前
坦率的夜玉完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
诺诺完成签到,获得积分10
39秒前
41秒前
丘比特应助小熊软糖采纳,获得10
41秒前
小白发布了新的文献求助30
42秒前
诺诺发布了新的文献求助30
43秒前
orixero应助绝尘采纳,获得10
43秒前
51秒前
51秒前
51秒前
胡图图完成签到,获得积分10
53秒前
日富一日的fighter完成签到,获得积分10
54秒前
cinyadane完成签到 ,获得积分10
55秒前
57秒前
59秒前
pz发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
The analysis and solution of partial differential equations 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3339768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2967834
关于积分的说明 8631141
捐赠科研通 2647309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1449590
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 671464
邀请新用户注册赠送积分活动 660434