Modeling of Trailing Suction Hopper Dredger: A Two-Step Method Integrating Deep Neural Network and Human Knowledge

疏浚 人工神经网络 计算机科学 关系(数据库) 深度学习 黑匣子 领域知识 抽吸 变量(数学) 领域(数学分析) 人工智能 机器学习 工业工程 数据挖掘 工程类 数学 机械工程 海洋学 地质学 数学分析
作者
Hui Tang,Li Chai,Qizheng Shi,Ji Zhang
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:22 (2): 1552-1559 被引量:2
标识
DOI:10.1109/jsen.2021.3131748
摘要

Learning the quantitative and explainable relation between the dredging performance and operating variables from big sensor data is an important yet challenging problem in Trailing Suction Hopper Dredger (TSHD) applications. The deep learning technique cannot be used directly due to two factors, of which one is its black-box nature, and the other is the one-to-many mapping from the dredging performance to the domain of parameters. In this paper we propose a two-step framework combining deep learning and human knowledge for the modeling of dredging performance. The first step is parameter learning, in which deep neural network is adopted to find the implicit relation between operating variables and the performance. Based on this implicit model, we regenerate a new dataset, which is combined with human knowledge in the second step to build the explicit model with human knowledge. The explicit formula between operating variables and dredging performance are obtained by solving a sparse optimization problem. With this formula, we can choose feasible combinations of controllable variables for given performance indices. The effectiveness and advantage of our proposed scheme are verified by practical data collected in a sand extracting project.

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
星辰大海应助Ling采纳,获得10
刚刚
RATHER完成签到,获得积分10
刚刚
She发布了新的文献求助10
1秒前
路也发布了新的文献求助10
1秒前
等等等等发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助开放访天采纳,获得10
2秒前
2秒前
古德猫宁完成签到,获得积分10
3秒前
Jasper应助凝夜采纳,获得10
3秒前
yyauthor完成签到,获得积分10
3秒前
简诞完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
ddd发布了新的文献求助10
4秒前
毛毛完成签到 ,获得积分10
5秒前
leeyh完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
研友_VZG7GZ应助momo采纳,获得10
7秒前
加油少年完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
leeyh发布了新的文献求助10
8秒前
识字岭的岭应助刺joker采纳,获得10
8秒前
奥特波顿发布了新的文献求助10
10秒前
ddd完成签到,获得积分10
10秒前
KKXX51129完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
柔弱飞瑶完成签到,获得积分10
14秒前
所所应助属性胡采纳,获得15
14秒前
16秒前
雲樂完成签到 ,获得积分10
16秒前
李健应助海苔采纳,获得10
17秒前
17秒前
18秒前
华仔应助等等等等采纳,获得10
21秒前
hhhhh发布了新的文献求助10
21秒前
Akim应助小比熊采纳,获得10
21秒前
sun12345完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
22秒前
蓝天发布了新的文献求助30
23秒前
23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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6226608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8051518
关于积分的说明 16788745
捐赠科研通 5309942
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828531
邀请新用户注册赠送积分活动 1806278
关于科研通互助平台的介绍 1665150