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基于SVM的煤与瓦斯突出区域预测研究

岩石力学与工程学报 2005年第2期24卷 263-267页

作者：南存全冯夏庭东北大学资源与土木工程学院辽宁工程技术大学资源与环境工程学院辽宁阜新123000

支持向量机是 20 世纪 90 年代中期兴起的基于结构风险最小化原理的机器学习技术,各项技术性能尤其是泛化能力具有明显优势。基于支持向量机构建了煤与瓦斯突出预测模型。首先,按 SVM 的二类划分最优分类面和样本混杂区的边界将特征空... 详细信息

支持向量机是 20 世纪 90 年代中期兴起的基于结构风险最小化原理的机器学习技术,各项技术性能尤其是泛化能力具有明显优势。基于支持向量机构建了煤与瓦斯突出预测模型。首先,按 SVM 的二类划分最优分类面和样本混杂区的边界将特征空间细划为 3 个区域,由此建立了可将突出危险性划分为突出危险、突出威胁、安全 3个级别的煤与瓦斯突出的 SVM 模型。再将 SVM 的二类划分最优符号函数改为距离函数,用这个距离函数和混杂区尺寸 u1和 u2建立了突出危险性等级指标函数,在突出区侧的混杂区边界取值为 1,在非突出区侧的混杂区边界取值为-1。用此指标预测函数对潘一矿 13–1 煤层的 26 次实例突出样本和 34 个非突出样本作了分析研究,对大量参数和学习算法进行了学习和检验,获得了用于潘一矿 13–1 煤层的突出预测指标函数,结果表明用此方法可大大提高预测准确率,是一个科学可行的解决途径,具有广泛的应用前景。

关键词：采矿工程支持向量机煤与瓦斯突出区域预测突出危险性等级指标函数

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基于模式识别的煤与瓦斯突出区域预测

东北大学学报（自然科学版） 2004年第9期25卷 903-906页

作者：南存全冯夏庭东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004

从潘一矿13 1煤层煤与瓦斯突出特征出发,探讨了突出机理,认为该煤层的突出是构造应力主导的倾出和压出类型的突出·针对该类型的煤与瓦斯突出,从突出的诸控制因素和预测方法的工程可行性等层面讨论了区域预测思想和具体的方法·指出煤... 详细信息

从潘一矿13 1煤层煤与瓦斯突出特征出发,探讨了突出机理,认为该煤层的突出是构造应力主导的倾出和压出类型的突出·针对该类型的煤与瓦斯突出,从突出的诸控制因素和预测方法的工程可行性等层面讨论了区域预测思想和具体的方法·指出煤和顶底板岩石物理力学性质的异常是构造应力主导的倾出和压出型突出危险区的基本特征和必然共性,并提出了侧重分析煤物理力学性质和瓦斯信息,对勘探资料和测井资料进行充分的数据挖掘,并结合支持向量机先进的分类算法的多因素模式识别区域预测方法,它既有理论基础,又具有工程实用性和可操作性·用这一方法对潘一矿13 1煤层煤与瓦斯突出的区域进行预测,得到的突出危险区与实际发生的突出点分布范围相吻合·

关键词：煤与瓦斯突出区域预测模式识别支持向量机

化学腐蚀下裂隙岩石的损伤效应及断裂准则研究

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岩土工程学报 2009年第6期31卷 899-904页

作者：丁梧秀冯夏庭东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004 洛阳理工学院土木工程系河南洛阳471023 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

对不同化学溶液腐蚀的岩石试件试验结果的分析表明,化学溶液腐蚀作用下,矿物颗粒间联结受到扰动,同时颗粒受到溶蚀等作用,使岩石强度显著下降,岩石结构产生损伤。因此,化学溶液对岩石材料的腐蚀影响可以归结为岩石颗粒骨架部分性质的劣... 详细信息

对不同化学溶液腐蚀的岩石试件试验结果的分析表明,化学溶液腐蚀作用下,矿物颗粒间联结受到扰动,同时颗粒受到溶蚀等作用,使岩石强度显著下降,岩石结构产生损伤。因此,化学溶液对岩石材料的腐蚀影响可以归结为岩石颗粒骨架部分性质的劣化和空隙的增大两部分。对于裂隙岩体来说,化学溶液的腐蚀则主要体现在断裂应力的减小和裂隙的增大。从这两个主要影响因素出发,引入应力放大系数,建立了化学腐蚀下裂纹体的断裂准则。给出了考虑化学溶液作用的裂隙岩石断裂准则的研究思路。

关键词：化学腐蚀断裂准则:空隙岩石骨架

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基于灰色—进化神经网络的滑坡变形预测研究

岩土力学 2004年第4期25卷 514-517页

作者：高玮冯夏庭武汉工业学院土木工程系湖北武汉430023 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室湖北武汉430071

滑坡变形位移预测对滑坡灾害治理具有重要的意义。考虑到滑坡位移单调增长的特殊性,根据位移分解原理,采用灰色系统提取位移趋势,用基于免疫进化规划的新型进化神经网络模型逼近位移偏差,从而提出了1种滑坡位移预测的新型智能方法。并... 详细信息

滑坡变形位移预测对滑坡灾害治理具有重要的意义。考虑到滑坡位移单调增长的特殊性,根据位移分解原理,采用灰色系统提取位移趋势,用基于免疫进化规划的新型进化神经网络模型逼近位移偏差,从而提出了1种滑坡位移预测的新型智能方法。并用新滩滑坡的实测位移预测研究证明了所提智能预测方法的有效性及可行性。

关键词：滑坡变形预测灰色系统进化神经网络

大型洞室群稳定性与优化的并行进化神经网络有限元方法研究──第二部分:实例研究

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岩石力学与工程学报 2003年第10期22卷 1640-1645页

作者：安红刚冯夏庭中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室武汉430071

利用作者提出的并行进化神经网络有限元方法对水布垭地下厂房进行了软岩置换方案的优化及稳定性分析。结果表明,该方法具有极大的全局搜索和快速收敛的优势。实例给出了最优的置换方案和置换步骤,通过最优方案的有限元与神经网络的计算... 详细信息

利用作者提出的并行进化神经网络有限元方法对水布垭地下厂房进行了软岩置换方案的优化及稳定性分析。结果表明,该方法具有极大的全局搜索和快速收敛的优势。实例给出了最优的置换方案和置换步骤,通过最优方案的有限元与神经网络的计算比较表明,该方法是合理的。同时,提出了施工的合理化建议。

关键词：洞室群稳定性神经网络有限元水布垭地下厂房软岩置换

由工程实例获取隧洞围岩最大变形的支持向量机方法

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东北大学学报（自然科学版） 2004年第8期25卷 793-795页

作者：姜谙男冯夏庭东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004

在收集隧洞工程实例的基础上,将最小平方支持向量机用于提取地下隧洞工程实例的尺寸规模、埋深和围岩质量诸因素与围岩最大允许变形之间映射规律,建立了围岩最大允许变形预测的支持向量机模型·并结合样本的情况确定了支持向量机的模型... 详细信息

在收集隧洞工程实例的基础上,将最小平方支持向量机用于提取地下隧洞工程实例的尺寸规模、埋深和围岩质量诸因素与围岩最大允许变形之间映射规律,建立了围岩最大允许变形预测的支持向量机模型·并结合样本的情况确定了支持向量机的模型参数:核函数参数和惩罚因子·通过对样本的学习和预测的结果表明,最大误差为14 4%,能满足工程要求·

关键词：围岩最大变形函数拟合统计学习理论支持向量机核函数

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岩石力学问题的神经网络建模

岩石力学与工程学报 2000年第z1期19卷 1030-1033页

作者：冯夏庭冯夏庭贾民泰中国科学院岩土力学研究所LRSM开放研究实验室武汉 430071 中国科学院岩土力学研究所LRSM开放研究实验室武汉 430071 沈阳市纺织工业职工大学沈阳 110000

阐述了岩石力学问题的几种神经网络建模方法 :非线性力学参数关系、利用历史信息预测未来信息、利用局部信息预测整体信息、利用小尺度下的信息预测大尺度下的信息等建模方法。并指出了合理的学习样本、学习参数、学习算法、网络结构等... 详细信息

阐述了岩石力学问题的几种神经网络建模方法 :非线性力学参数关系、利用历史信息预测未来信息、利用局部信息预测整体信息、利用小尺度下的信息预测大尺度下的信息等建模方法。并指出了合理的学习样本、学习参数、学习算法、网络结构等是提高神经网络模型的外推预测能力与非线性表达能力的关键。

关键词：岩石力学,神经网络模拟,全局性学习,预测,优化

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山东东明黄河标准化堤防裂缝成因数值分析

岩石力学与工程学报 2007年第2期26卷 347-354页

作者：沈细中冯夏庭黄河水利科学研究院工程力学研究所河南郑州450003 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

采取淤背方式加固黄河下游堤防时,山东东明一期标准化堤防多处出现纵向裂缝,严重危及黄河大堤安全。放淤固堤对堤身的影响非常复杂,相关研究成果较少,目前尚无此类裂缝成因的定量研究成果,因而难以从根本上进行防治。通过开展典型堤段试... 详细信息

采取淤背方式加固黄河下游堤防时,山东东明一期标准化堤防多处出现纵向裂缝,严重危及黄河大堤安全。放淤固堤对堤身的影响非常复杂,相关研究成果较少,目前尚无此类裂缝成因的定量研究成果,因而难以从根本上进行防治。通过开展典型堤段试验,利用非饱和渗流、非饱和流–固耦合、湿化变形、有限元分析等理论与方法,模拟标准化堤防的施工过程,并进行多种特定工况分析,探讨堤防裂缝的形成机制及其主要影响因素。研究成果表明,计算结果能反映堤身裂缝的扩展过程,并与实际情况相符;大堤开裂的主要原因为背河侧放淤、淤背施工过快、湿化变形、排水不畅、堤顶堆载、车辆作用等。该成果可供标准化堤防及类似工程的裂缝防治时参考。

关键词：水工结构工程黄河标准化堤防裂缝淤背有限单元法

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非线性泊松问题的拟线性化边界积分方法研究

力学学报 2010年第4期42卷 798-803页

作者：晏飞冯夏庭周辉中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

非线性泊松问题在热传导和多孔催化粒子的扩散反应等问题中是非常常见的,为此,利用广义拟线性化迭代理论,提出了一种非线性泊松问题的新的数值迭代方法.该方法将非线性方程转化成一序列线性方程的迭代,其优点是初始值的选取具有一定的... 详细信息

非线性泊松问题在热传导和多孔催化粒子的扩散反应等问题中是非常常见的,为此,利用广义拟线性化迭代理论,提出了一种非线性泊松问题的新的数值迭代方法.该方法将非线性方程转化成一序列线性方程的迭代,其优点是初始值的选取具有一定的理论基础,并且在一定的初始值条件下,迭代结果将单调地收敛于非线性问题的解.将此迭代方法与边界元和双互易杂交边界点方法结合,并用于非线性泊松问题的求解,比较了两种方法的结果精度,收敛速度及不同初始值下的稳定性.结果显示,基于拟线性化的双互易杂交边界点法具有较高的稳定性和计算效率,并且收敛速度为平方阶.

关键词：非线性泊松问题广义拟线性化理论双互易杂交边界点法边界元法收敛速度