Hybrid random forest-based models for predicting shear strength of structural surfaces based on surface morphology parameters and metaheuristic algorithms

均方误差 峰度 随机森林 算法 数学 平均绝对百分比误差 标准差 均方根 相关系数 粒子群优化 决定系数 支持向量机 统计 计算机科学 人工智能 物理 量子力学
作者
Jian Zhou,Peixi Yang,Chuanqi Li,Kun Du
出处
期刊:Construction and Building Materials [Elsevier]
卷期号:409: 133911-133911 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.conbuildmat.2023.133911
摘要

The prediction of shear strength between soil-structure interactions is of great significance to the stability of geotechnical engineering. In this study, 480 morphological data with seven morphological parameters (deviation of the root mean square value of the profile (Pq), skewness of the height distribution in the profile (Psk), kurtosis of the height distribution of the profiles (Pku), average width of outline elements (PSm), root mean square slope of the profile (Pdq), material ratio of the profile(Pmr), number of peaks (Ppc)) were selected to generate a comprehensive database for predicting the peak interface efficiency (IEp) considering three different soil particle sizes (0.35 mm, 0.53 mm, and 0.80 mm). Three random forest (RF) models optimized using dragonfly algorithm (DA-RF), sparrow search algorithm optimized random forest (SSA-RF), and whale optimization algorithm (WOA-RF) were generated to predict IEp. and compared the predictive performance with extreme learning machine (ELM), support vector regression with radial basis function kernel (SVR-RBF) and initial RF models. The mean absolute error (MAE), the mean absolute percentage error (MAPE), the root mean square error (RMSE), and the coefficient of determination (R2) were used to evaluate the performance of all models. The results showed that the WOA-RF model has achieved the best performance by resulting in MAE of (0.0145, 0.0181, 0.0179 and 0.0210, 0.0273, 0.0216), MAPE of (1.9866, 2.6417, 2.5310 and 2.8924, 4.0294, 3.0816), and RMSE of (0 0178, 0.0237,0.0224 and 0.0252, 0.0362, 0.0276), R2 (0.9473, 0.9262, 0.9352 and 0.9404, 0.8433, 0.9313) in the training and testing phases. The results of significance analysis indicated that Pdq and Pq have more importance than other parameters for predicting IEp.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
玛卡巴卡完成签到,获得积分10
1秒前
ren完成签到,获得积分10
1秒前
曾无忧完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
孙靖博发布了新的文献求助10
3秒前
XpenG完成签到,获得积分10
3秒前
爆米花应助黄小雨采纳,获得10
5秒前
Dasha完成签到,获得积分10
5秒前
曾无忧发布了新的文献求助10
5秒前
大个应助flipped采纳,获得10
5秒前
NexusExplorer应助baibai采纳,获得10
6秒前
song_song完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
ttt完成签到,获得积分20
8秒前
iceeer完成签到,获得积分10
8秒前
香蕉觅云应助会举重的树采纳,获得10
9秒前
LYW完成签到,获得积分10
9秒前
云山枫叶完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
147关闭了147文献求助
10秒前
雪儿完成签到,获得积分10
10秒前
王梓磬完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
小马哥完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
lixoii完成签到 ,获得积分10
13秒前
暗香完成签到,获得积分10
14秒前
wp4455777完成签到,获得积分10
14秒前
LEO2025完成签到,获得积分10
14秒前
ztayx完成签到 ,获得积分10
15秒前
lulu完成签到,获得积分10
15秒前
爱吃泡芙完成签到,获得积分10
16秒前
zxy14完成签到,获得积分10
16秒前
79完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
wy完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5765152
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5559177
关于积分的说明 15407489
捐赠科研通 4900018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2636146
邀请新用户注册赠送积分活动 1584366
关于科研通互助平台的介绍 1539609