Методи формування навчальних даних для машинного навчання у задачах вимірювання витрати
Вантажиться...
Файли
Дата
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Анотація
Наукова стаття присвячена огляду способів отримання та оцінювання навчальних даних для методів машинного навчання в задачах вимірювання витрати. Встановлено, що впровадження методів машинного навчання у сферу вимірювання витрати плинних середовищ потребує наявності репрезентативних, фізично достовірних та об’ємних наборів навчальних даних. Адже ефективність штучних нейронних мереж та алгоритмів оптимізації безпосередньо залежить від якості вхідної вибірки, що описує складні гідродинамічні процеси, особливо в умовах спотворень структури вимірюваного потоку. Систематизувавши наявні підходи до генерації навчальних даних для задач витратометрії та виконавши порівняльний аналіз їх ефективності, авторами виокремлено і детально розглянуто три ключові способи отримання навчальних даних для методів машинного навчання: експериментальні дослідження (висока достовірність, але обмежена варіативність), CFD-моделювання (дозволяє відтворити тривимірну структуру потоку з високою деталізацією) та суперпозиція аналітичних профілів (забезпечує швидку генерацію математичних моделей спотворень). Авторами встановлено, що для задач реконструкції профілю швидкості та передбачення витрати в багатоканальних хордових ультразвукових витратомірах найбільш раціональним є поєднання CFD-моделювання з експериментальними даними. Це забезпечує максимальну фізичну відповідність навченої моделі реальним умовам. Натомість для задач багатокритеріальної оптимізації конструкцій хордових ультразвукових витратомірів (наприклад, із застосуванням генетичних алгоритмів) пріоритетними є CFD-моделі та суперпозиція профілів через їх здатність повноцінно описувати структуру спотвореного потоку у будь-якій точці перерізу. У статті запропоновано диференційований підхід до оцінювання отриманих навчальних даних за двома групами критеріїв: група для CFD-моделювання та суперпозиція аналітичних профілів – гідродинамічний коефіцієнт, відносна похибка вимірювання витрати, коефіцієнт чутливості до варіацій; група для CFD-моделювання та експериментів – коефіцієнти профілю, симетрії та поперечності. Виявлено, що коефіцієнт профілю є ключовим інформативним параметром для ідентифікації типу гідродинамічного спотворення.
Опис
Тип документа
Мова
ISSN
Бібліографічний опис
Роман В. І., Бугайчук М. І. Методи формування навчальних даних для машинного навчання у задачах вимірювання витрати // Наукові праці Вінницького національного технічного університету. Електрон. текст. дані (PDF: 1,02 МБ). 2026. № 1. URI: https://praci.vntu.edu.ua/index.php/praci/article/view/918.
Зібрання
Схвалення
Рецензія
Доповнено
Цитується в
Список використаної літератури (16)
- Lunde P., Froysa K.-E., Vestrheim M. GERG Project onultrasonicgas flowmeters, Phase II: technical monograph TM 11. Brussels: Groupe Europeende Recherches Gazieres (GERG), 2000. 110 p.
- Measurement of gas by multipathultrasonic meters: technical report №9 / American Gas Association Transmission Measurement Committee. Washington, 2003. 84 p. URL: https://teesing.com/media/files/standards/aga-9-2003.pdf.
- Predicting oil flow rate through orifice plate with robust machine learning algorithms / Abouzar Rajabi Behesht Abad et al. // Flow Measurement and Instrumentation. 2021. Vol. 81. URL:https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2021.102047.
- Luntta E., Halttunen J. Neural network approach to ultrasonic flow measurements. Flow Measurement and Instrumentation. 1999. Vol. 10, Issue 1. P. 35–43. URL: https://doi.org/10.1016/S0955-5986(98)00035-1.
- Tele-Metrology And Advanced Ultrasonic Flow Metering / P. I. Espina et al. FLOMEKO 2000. Proceedings of the 10th Conference on Flow Measurement (IMEKO TC9), Salvador, Brazil, 4-8 June 2000. URL: https://www.imeko.info/index.php/tc9-homepage/tc9-events/115-tc9-2000.
- Turkowski M., Szuflenski P. New criteria for the experimental validation of CFD simulations. Flow Measurement and Instrumentation. 2013. Vol. 34. P. 1–10. URL: https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2013.07.003.
- Gibson J. Validation of the CFD method for determining the measurementerror in Flare Gas Ultrasonic meter installations. Proceedings of 27th International North Sea Flow Measurement Workshop, Tonsberg, Norway, 20-23 October 2009. URL: https://www.proceedings.com/content/007/007227webtoc.pdf.
- In-Service Performance of Ultrasonic Flowmeters Application and Validationof CFD Modelling Methods: technicalreport№2002/72 / National Measurement System Directorate Department of Trade and Industry. London, 2002. 43 p. URL: https://www.nrc.gov/docs/ML0802/ML080280326.pdf.
- Yeh T. T., Espina P. I. Special ultrasonic flowmeters for in-situ diagnosis of swirl and cross flow. Proceedings of ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, New Orleans, USA, May 29-June 1 2001. 8 p. URL: https://www.researchgate.net/publication/237107507_SPECIAL_ULTRASONIC_FLOWMETERS_FOR_INSITU_DIAGNOSIS_OF_SWIRL_AND_CROSS_FLOW.
- Salami L. A. Application of a computer to asymmetric flow measurement in circular pipes. Trans. Inst. Meas. Control. 1984. Vol. 6, Issue 4. P. 197–206. URL: https://doi.org/10.1177/014233128400600403.