Implementation of the LARS method to solve the inverse problem in electrical tomography

• Autorzy: Rymarczyk T. , Kozłowski E. , Kłosowski G. , Adamkiewicz P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.12.31

Warianty tytułu

PL

Implementacja metody LARS do rozwiązywania problemu odwrotnego w tomografii elektrycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The presented research presents a method of using the smallest angles regression algorithm to solve the inverse problem in electrical impedance tomography in relation to a damp wall. Highly correlated predictors in linear models make it difficult to precisely determine the influence of these predictors on the output variable. The standard application of the least-squares method to estimate unknown parameters may lead to a poor forecast. Adding a penalty parameter depending on quantities of parameters to the least square criterion allows us to determine the biased estimators but also to reduce the variance of estimators.

PL

Przedstawione badania dotyczą sposobu wykorzystania algorytmu regresji najmniejszego kąta (LARS) do rozwiązania problemu odwrotnego w elektrycznej tomografii impedancyjnej w odniesieniu do wilgotnej ściany. Wysoce skorelowane predyktory w modelach liniowych utrudniają precyzyjne określenie wpływu tych predyktorów na zmienną wyjściową. Standardowe zastosowanie metody najmniejszych kwadratów do oszacowania nieznanych parametrów może prowadzić do złej prognozy. Dodanie elementu kary w zależności od ilości parametrów do kryterium najmniejszego kwadratu pozwala nam określić estymatory obciążenia, a także zmniejszyć wariancję estymatorów.

Słowa kluczowe

EN

statistical methods; inverse problem; electrical impedance tomography

PL

metody statystyczne; problem odwrotny; elektryczna tomografia impedancyjna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 12
• Strony: 146--149
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Rymarczyk T.

• University of Economics and Innovation, Projektowa 4, Lublin, Poland
• Research & Development Centre Netrix S.A.

autor

Kozłowski E.

• Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 38A, Lublin, Poland

autor

Kłosowski G.

• Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 38A, Lublin, Poland

autor

Adamkiewicz P.

• Research & Development Centre Netrix S.A.

Bibliografia

• [1] Rymarczyk T., Kozłowski E., Kłosowski G. and Adamkiewicz P., Influence of the measurement method and reconstruction algorithm in the analysis of the airbrick moisture, PTZE — 2018 Applications of Electromagnetic in Modern Techniques and Medicine, 09-12 September 2018, Racławice, Poland.
• [2] Duda K., Adamkiewicz A., Rymarczyk T., Nondestructive Method to Examine Brick Wall Dampness, International Interdisciplinary Phd Workshop (2016), 68-71
• [3] Dušek J . , Hladký D., Mikulka J ., Electrical Impedance Tomography Methods and Algorithms Processed with a GPU, In PIERS Proceedings, (2017) 1710-1714
• [4] Efron B., Hastie T., Johnstone I., & Tibshirani R. Least angle regression. The Annals of statistics, 32 (2004), No. 2, 407-499
• [5] Filipowicz S.F. , Rymarczyk T., Measurement Methods and Image Reconstruction in Electrical Impedance Tomography, Przegląd Elektrotechniczny, 88 (2012), No. 6, 247-250
• [6] Holder D., Introduction to biomedical electrical impedance tomography. Electrical Impedance Tomography Methods. History and Applications, Bristol, Institute of Physics, (2005).
• [7] Hoła J., Matkowski Z., Schabowicz K., Sikora J., Nita K. , Wójtowicz S., Identification of moisture content in brick walls by means of impedance tomography. COMPEL-The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, 31 (2012), No.6, 1774-1792
• [8] Kłosowski G., Kozłowski E. , Gola A., Integer linear programming in optimization of waste after cutting in the furniture manufacturing, Advances in Intelligent Systems and Computing (2018), No. 637, 260-270
• [9] Kosicka E. , Kozłowski E., Mazurkiewicz D., Intelligent Systems of Forecasting the Failure of Machinery Park and Supporting Fulfilment of Orders of Spare Parts, International Conference on Intelligent Systems in Production Engineering and Maintenance (2018), 54–63
• [10] Korzeniewska E., Gałązka-Czarnecka I., Czarnecki A., Piekarska A., Krawczyk A., Influence of PEF on antocyjans in wine, Przeglad Elektrotechniczny, 94 (2018), No. 1, 57-60.
• [11] Korzeniewska E., Szczesny A., Parasitic parameters of thin film structures created on flexible substrates in PVD process, Microelectronic Engineering, 193 (2018), 62-64.
• [12] Nowakowski J., Ostalczyk P., Sankowski D., Application of fractional calculus for modelling of two-phase gas/liquid flow system, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 7 (2017), no. 1, 42-45
• [13] Polakowski K., Filipowicz S.F., Sikora J. , Rymarczyk T., Tomography technology application, Przeglad Elektrotechniczny, 84 (2008), No. 12, 227-229
• [14] Psuj G., Multi-Sensor Data Integration Using Deep Learning for Characterization of Defects in Steel Elements, Sensors, 18 (2018), no. 1, 292
• [15] Rymarczyk T., Adamkiewicz P., Duda K., Szumowski J. , Sikora J . , New Electrical Tomographic Method to Determine Dampness in Historical Buildings, Archives of Electrical Engineering, 65 (2016), no. 2, 273-283
• [16] Rymarczyk T. , Sikora J ., Applying industrial tomography to control and optimization flow systems, Open Physics,16 (2018), 332–345
• [17] Rymarczyk T., Kłosowski G., Application of neural reconstruction of tomographic images in the problem of reliability of flood protection facilities, Eksploatacja I Niezawodnosc – Maintenance and Reliability vol. 20, No. 3, (2018), pp. 425–434
• [18] Rymarczyk T., Kłosowski G., Kozłowski E., Non-Destructive System Based on Electrical Tomography and Machine Learning to Analyze Moisture of Buildings, Sensors, 18 (2018), No. 7, 2285.
• [19] Soleimani M., Mitchell C.N., Banasiak R., Wajman R. , Adler A. , Four-dimensional electrical capacitance tomography imaging using experimental data, Progress In Electromagnetics Research, 90 (2009), 171-186
• [20] Smolik W., Kryszyn J., Olszewski T., Szabatin R., Methods of small capacitance measurement in electrical capacitance tomography, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 7 (2017), No. 1, 105-110
• [21] Wajman R., Fiderek P., Fidos H., Sankowski D., Banasiak R. , Metrological evaluation of a 3D electrical capacitance tomography measurement system for two-phase flow fraction determination, Measurement Science and Technology, 24 (2013), No. 6, 65302.
• [22] Zhang Z., A review of rising damp in masonry buildings. Advanced Polymer and Composite Research, (2010).
• [23] Ziolkowski M. , Gratkowski S., Genetic algorithm coupled with Bézier curves applied to the magnetic field on a solenoid axis synthesis, Archives of electrical engineering, 65 (2016), No. 2, 361-370.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).