Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Colour Difference Classification for Dyed Fabrics Based on Differential Evolution with Dynamic Parameter Selection to Optimise the Output Regularisation Extreme Learning Machine

Zhou Zhiyu, Liu Dexin, Zhang Jianxin, Zhu Zefei, Yang Donghe, Jiang Likai

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 3 (147)

97--102

EN

A novel optimisation technique based on the differential evolution (DE) algorithm with dynamic parameter selection (DPS-DE) is proposed to develop a colour difference classification model for dyed fabrics, improve the classification accuracy, and optimise the output regularisation extreme learning machine (RELM). The technique proposed is known as DPS-DE-RELM and has three major differences compared with DE-ELM: (1) Considering that the traditional ELM provides an illness solution based on the output weights, DE is proposed to optimise the output of the RELM. (2) Considering the simple parameter setting of the traditional algorithm, the DE algorithm with DPS is adopted. (3) For DPS, an optimal range of parameters is chosen, and the efficiency of the algorithm is significantly improved. This study analyses the colour difference classification of fabric images captured under standard lighting based on the DPS-DE-RELM algorithm. First, the colour difference of the fabric images is calculated and six color-difference-related features extracted, and second the features are classified into five different levels based on the perception of humans. Finally, a colour difference classification model is built based on the DPS-DERELM algorithm, and then the optimal classification model suitable for this study is selected. The experimental results show that the output method with regularisation parameters can achieve a maximum classification accuracy of 98.87%, which is higher compared with the aforementioned optimised original ELM algorithm, which can achieve a maximum accuracy of 84.67%. Therefore, the method proposed has the advantages of greater convergence speed, high classification accuracy, and robustness.

PL

W pracy zaproponowano nowatorską technikę optymalizacji opartą na algorytmie ewolucji różnicowej (DE) z doborem parametrów (DPS-DE) w celu opracowania modelu klasyfikacji różnicy kolorów dla tkanin barwionych, poprawy dokładności klasyfikacji i optymalizacji regularyzacji wyjściowej maszyny do uczącej się (RELM). Zaproponowana technika jest znana jako DPS-DE-RELM i cechuje się trzema głównymi różnicami w porównaniu do DE-ELM: (1) Biorąc pod uwagę, że tradycyjny ELM zapewnia rozwiązanie w oparciu o wagi wyjściowe, proponuje się DE w celu optymalizacji wydajności RELM. (2) Biorąc pod uwagę proste ustawienie parametrów tradycyjnego algorytmu, przyjęto algorytm DE z DPS. (3) W przypadku DPS wybierany jest optymalny zakres parametrów, a wydajność algorytmu znacznie się poprawia. Podczas badania przeanalizowano klasyfikację różnic kolorów obrazów tkanin zarejestrowanych w standardowym oświetleniu w oparciu o algorytm DPS-DE-RELM. Po pierwsze, obliczono różnicę kolorów obrazów tkanin i wyodrębniono sześć cech związanych z różnicą kolorów, a po drugie cechy te zaklasyfikowano na pięciu różnych poziomach w oparciu o percepcję ludzi. Na koniec zbudowano model klasyfikacji różnicy kolorów w oparciu o algorytm DPS-DE-RELM, a następnie wybrano optymalny model klasyfikacji odpowiedni do tego badania. Wyniki eksperymentalne pokazały, że metoda wyjściowa z parametrami regularyzacji może osiągnąć maksymalną dokładność klasyfikacji wynoszącą 98,87%, czyli wyższą w porównaniu z zoptymalizowanym oryginalnym algorytmem ELM, który może osiągnąć maksymalną dokładność na poziomie 84,67%. Stwierdzono, że zaproponowana metoda niesie ze sobą korzyści w postaci większej szybkości zbieżności, wysokiej dokładności klasyfikacji i odporności.

2

Automatic parameters selection of Gabor filters with the imperialism competitive algorithm with application to retinal vessel segmentation

Farokhian F., Yang C., Demirel H., Wu S., Beheshti I.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2017

|

Vol. 37, no. 1

246--254

EN

Retinal images play an important role in the early diagnosis of diseases such as diabetes. In the present study, an automatic image processing technique is proposed to segment retinal blood vessels in fundus images. The technique includes the design of a bank of 180 Gabor filters with varying scale and elongation parameters. Furthermore, an optimization method, namely, the imperialism competitive algorithm (ICA), is adopted for automatic parameter selection of the Gabor filter. In addition, a systematic method is proposed to determine the threshold value for reliable performance. Finally, the performance of the proposed approach is analyzed and compared with that of other approaches on the basis of the publicly available DRIVE database. The proposed method achieves an area under the receiver operating characteristic curve of 0.953 and an average accuracy of up to 0.9392. Thus, the results show that the proposed method is well comparable with alternative methods in the literature.

3

Symulacyjne badanie efektywności belkowego generatora piezoelektrycznego

Nowak R., Pietrzakowski M.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2015

|

Vol. 6, nr 4

265--272

PL

Rozważania dotyczą układu pozyskiwania energii elektrycznej w postaci trójwarstwowej belki wysięgnikowej, składającej się ze stalowej warstwy środkowej i zewnętrznych warstw piezoelektrycznych. Odkształcenie belki wywołano przemieszczeniem jej swobodnego końca o ustalonej wartości. W pracy zbadano wpływ parametrów geometrycznych i materiałowych generatora belkowego na pozyskiwane napięcie i energię elektryczną. W porównawczych obliczeniach metodą elementów skończonych, przeprowadzonych przy zastosowaniu modeli płaskich i bryłowych, wykazano dostateczną dokładność modeli płaskich. Wyniki otrzymane uproszczoną metodą analityczną i metodą elementów skończonych przedstawiono graficznie w postaci zależności napięcia lub energii od stosunku grubości warstw. Dla wybranych sztywności warstw wyznaczono wartości stosunku ich grubości, którym odpowiada największa efektywność generatora. Zbliżone wyniki uzyskano w przypadku obu metod obliczeniowych.

EN

The cantilever beam energy harvester consists of three layers, steel in the middle and the two outer piezoelectric layers, was considered. The strain of the beam was caused by the free end static deflection. The influence of the material and the geometry parameters of the beam generator on the generated voltage and the electrical energy was investigated. Sufficient accuracy of the plain and the solid FEM models were proved. The results obtained in the analytical and the FEM ways was compared and shown graphically as the relationship between the generated voltage or energy and the layer thickness ratio. The most effective, from the energy harvesting point of view, thickness and stiffness ratio of the layers was founded. The similar results from both calculation methods were obtained.

4

A Comparison of the Key Parameters Affecting the Dynamic and Static Drape Coefficients of Natural-Fibre Woven Fabrics by a Newly Devised Dynamic Drape Automatic Measuring System

Shyra T. W., Wang P. N., Cheng K. B.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 3 (62)

81--86

EN

A new dynamic drape automatic measuring system integrating Cusick’s drapemeter principle with the image analysis technique was devised to automatically measure the static and dynamic drape coefficients of fabrics. The relationship for four natural-fibre woven fabrics between the fabric drape coefficient and sixteen physical properties, based on the Kawabata Evaluation System for fabrics (KES-F), were investigated. Results show that the experimental data of the dynamic drape coefficient versus the rotating speed can be well fitted to a Boltzmann function. The correlation coefficient analysis showed that the static drape coefficient and the dynamic drape coefficients of these four natural-fibre woven fabrics, at 100 and 125 r.p.m. did not have a very good correlation, apart from the wool fabric. The key parameters for the static drape coefficient and dynamic drape coefficient at 100 r.p.m. of each natural-fibre fabric were selected from sixteen physical properties using a stepwise regression method. Results showed that the selected key parameters of different natural-fibre fabrics were not entirely the same, and that the static drape coefficient of a fabric could not show dynamic performance. However, the bending and shearing blocked properties were found to be most closely associated with the static and dynamic drape coefficient for the test fabrics. The tensile, compressional, surface, and weight blocked properties were nuisance-blocked properties for the drape coefficient.

PL

Opracowano nowy automatyczny system pomiarowy dynamicznej układalności płaskich wyrobów tekstylnych, łączący zasadę przyrządu Cusicka do pomiaru układalności z techniką analizy obrazu dla pomiaru statycznego i dynamicznego współczynnika układalności tkanin. Określono i przeanalizowano zależności pomiędzy tymi współczynnikami a szesnastoma fizycznymi właściwościami, opartymi na systemie oceny Kawabaty (KES-F) dla czterech tkanin wykonanych z włókien naturalnych. Analiza wyników wskazuje, że zależność dynamicznego współczynnika układalności od szybkości wirowania można określić za pomocą funkcji Boltzmanna. Analiza współczynników korelacji wskazuje, że statyczny i dynamiczny współczynnik korelacji przy 100 obr./min. i 120 obr./min. nie wykazują specjalnie dobrej korelacji dla analizowanych tkanin z włókien naturalnych, za wyjątkiem tkaniny wełnianej. Określono podstawowe parametry dla statycznego i dynamicznego współczynnika układalności przy 100 obr./min. Dla każdej z czterech tkanin wybrano właściwości charakterystyczne z pomiędzy szesnastu założonych za pomocą metody stopniowej regresji. Rezultaty pokazały, że wybrane podstawowe właściwości nie są w pełni takie same dla poszczególnych analizowanych tkanin, oraz że statyczny współczynnik układalności tkaniny nie odzwierciedla warunków dynamicznych. Jednakże stwierdzono, że właściwości charakteryzujące zginanie i ścinanie są najściślej związane ze statycznym i dynamicznym współczynnikiem układalności dla badanych tkanin. Parametry związane z rozciąganiem, ściskaniem, ciężarem powierzchniowym oraz charakterem powierzchni mają zdecydowanie mniejsze znaczenie.

5

Określanie wielokryterialnej funkcji celu przy doborze rozsiewaczy nawozów mineralnych

Hanusz Z., Ćwiklińska M., Siarkowski Z.

Inżynieria Rolnicza

|

2006

|

R. 10, nr 11(86)

127-134

PL

W pracy przedstawiono metodykę doboru postaci i parametrów równania trójwymiarowego opisującego zależność jednostkowych kosztów eksploatacji agregatu do nawożenia mineralnego od jego wydajności i czasu wykorzystania w ciągu roku. Pokazano różne metody poszukiwania analitycznej postaci funkcji oraz metody badania jakości dopasowania krzywej regresyjnej. Uzyskana zależność może być wykorzystywana przy podejmowaniu decyzji odnośnie sposobu wykonywania zabiegu nawożenia mineralnego w gospodarstwie prowadzącym produkcję zbóż.

EN

The paper presents a methodology of selecting a form and parameters of the three-dimensional equation describing dependence of unitary running costs of the mineral fertilization unit from its performance and time of usage per year. Various methods of searching for an analytical form of the function and methods of testing the quality of regressive curve matching were shown. The derived dependence can be used when making decisions regarding a method of mineral fertilization procedure on a corn production farmstead.

6

A transient state analysis of gas exchange in a human body

Polak A. G., Wysoczyński D., Mroczka J.

Metrology and Measurement Systems

|

2004

|

Vol. 11, nr 4

321-332

EN

A computational model of gas exchange in a human body was investigated in the transient states to determine its sensitivity to the model parameters and, on this basis, to analyse the possibility of their indirect measurement. The results indicate that some of the parameters influence the outputs significantly in the transient state and that registration of four output signals increases their number. The precision of estimation is disturbed, however, by the correlation between the output sensitivities to the model parameters. This research should be prolonged to analyse the measurement possibilities and accuracy in case of known diseases when additional information about the underlying pathological processes eliminates some of the disturbing correlations.

PL

Przeprowadzono badania symulacyjne komputerowego modelu wymiany gazowej u człowieka w warunkach stanów nieustalonych, których celem było wyznaczenie wrażliwości modelu na poszczególne jego parametry oraz analiza możliwości pośredniego ich pomiaru. Wyniki symulacji pokazują, że wartości niektórych parametrów mają istotny wpływ na wyjścia modelu w stanach nieustalonych, a rejestracja czterech sygnałów wyjściowych zwiększa ich liczbę. Czynnikiem zakłócającym dokładność pomiarów jest wysoka korelacja między większością wektorów wrażliwości. Prezentowane badania wstępne będą kontynuowane w celu przeanalizowania możliwości i dokładności pomiaru w przypadku konkretnych jednostek chorobowych, kiedy to znajomość zachodzących procesów patologicznych wyeliminuje niektóre z niepożądanych korelacji.

7

Analisis of the load capacity of a skeletal support construction for use in dog, or blind-heading junctions

Stałęga S.

Archives of Mining Sciences

|

2002

|

Vol. 47, nr 4

559-577

EN

The paper presents a new type of steel rib construction for the support of dog, or blind-heading junctions. The design, developed by the author, is currentiy being manufactured in the "Łabędy" Steel Plant. Calculations of the strength of the support under assigned external loadings set up by rock mass were made using PRO-MES RAMA 3D program. The va1ues obtained for the moments of bending and stress, and the internal strength of the elements of the structure lie within permitted limits. From observations and in-situ examinations it was demonstrated that the structure could find a useful application in the difficult geological and mining conditions in hard coal mines.

PL

W pracach badawczych i konstrukcyjnych obudowie połączeń wyrobisk korytarzowych poświęca się znacznie mniej uwagi niż obudowie samych wyrobisk (Chudek 1982). Dotychczasowa praktyka projektowania i ",rykonywania obudowy odgałęzień wskazuje, że dla danego odgałęzienia jest wymagane indywidualne obliczanie wymiarów kolejnych odrzwi oraz obliczenie każdorazowo długości i promieni gięcia elementów łukowych dla poszczególnych odrzwi (Niechciał 1970; Kowalski et al. 1989). Do wad tego typu konstrukcji należy konieczność stosowania nietypowych łuków o różnych krzywiznach, wykonywanie dużych wyłomów, stosowanie specjalnej technologii wykonania, niejednokrotnie dodatkowego wzmacniania obudowy za pomocą kotwi bądź obetonowania. Próby zastosowania trwalszych konstrukcj i obudowy odgałęzień prowadzone były m.in. w Zakładzie Badawczo¬-Rozwojowym Budownictwa Górniczego BUDOKOP (Wojtusiak 1975) oraz w kopalni "Bogdanka" (Głuch, Limburski 1987). Na podstawie dokumentacji oryginalnych konstrukcji, opracowanych w Głównym Instytucie Górnictwa (Stałęga 200 l), uruchomiono produkcję na skalę przemysłową w Hucie "Łabędy" w Gliwicach typoszereg obudów odgałęzień od wielkości odrzwi W8-WI5. Komplet obudowy odgałęzienia (rys. l) składa się z cztero- lub pięcioelementowych łukowych odrzwi przejściowych 1 zabezpieczających odcinek wyrobiska wejściowego przed portalem, portalu 2, wspornika 3 oraz trzyelementowych odrzwi uzupełniających 4. Konstrukcyjne elementy wspornika wyposażone są w łączniki 5 umożliwiające dwuprzegubowe, sworzniowe połączenie łukowych elementów odrzwi obudowy. Zarówno portal jak i wspornik w swoich dolnych częściach mają segmenty upodatniające 6, które zaczynają pracować po przekroczeniu określonych obciążeń portalu i wspornika, powodujących ścięcie sworzni usztywniających konstrukcję i zgniatanie stosu z impregnowanych płyt dębowych o łącznej wysokości 500 mm. Szkieletowe konstrukcje obudowy modelowano elementami, które przenoszą siły osiowe, siły poprzeczne, momenty skręcające i momenty zginające. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie rysunków ugięć, rozkładu sił wewnętrznych, reakcji i naprężeń. Obliczenia wytrzymałościowe obudowy odgałęzień typu ,,Labędy" przeprowadzono przy wykorzystaniu metody elementów skończonych (Zienkiewicz 1973 ). Posłużono się programem komputerowym PRO-MES 5.1.RAMA 3D. Po wprowadzeniu wymaganych danych oraz założeń i warunków brzegowych wykonano obliczenia, w wyniku których uzyskano wartości sił wewnętrznych, naprężeń oraz przemieszczeń elementów obudowy powstałych na skutek działania założonego obciążenia zewnętrznego. Na tej podstawie, przy znanych parametrach wytrzymałościowych przekrojów poprzecznych elementów obudowy, obliczono wartość maksymalnego obciążenia zewnętrznego, jaką może przenieść ta obudowa. Za podstawę do utworzenia dyskretnego modelu obliczeniowego (rys. 2) posłużyła dokumentacja konstrukcyjna obudowy odgałęzienia nr BK-946.00.00 (archiwum GIG-B G) , wykonana z wykorzystaniem wspomagania komputerowego (Pacześniowski, Skrzyński 1995). Na rysunku 3 przedstawiono usytuowanie kształtownika konstrukcji nośnej w modelu. Dla obliczanej konstrukcji przyjęto obciążenie równomiernie rozłożone, działające na odcinku równym 0,60-0,65 długości elementu stropnicowego odrzwi (PN-92/G-15000/05). Wartość obciążenia całkowitego odrzwi przyjęto w taki sposób, aby odpowiadała obciążeniu rozłożonemu liniowo (rys. 4). Model podparcia układu (warunki brzegowe) przedstawia rysunek 5. Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci graficznej oraz liczbowej. Obejmują one następujące wielkości charakteryzujące zachowanie się modelowanej konstrukcji, przy założonych warunkach brzegowych, pod wpływem działania przyłożonego obciążenia zewnętrznego: przemieszczenia węzłów konstrukcji wzdłuż głównych osi układu współrzędnych; reakcje w wybranych punktach podparcia konstrukcji; siły wewnętrzne występujące w elementach konstrukcji; - siły poprzeczne Tz. Ty względem głównych osi kształtownika, - siły podłużne N, - momenty zginające Mz, My względem głównych osi kształtownika, - momenty skręcające Ms względem osi przechodzącej przez środek ścinania przekroju poprzecznego kształtownika; naprężenia ściskające i rozciągające w przekroju poprzecznym kształtownika. Wyniki obliczeń dla obudowy, której konstrukcja nośna wykonana jest z kształtownika HEB 450, zaś odrzwia z kształtownika V29 przedstawiono na rysunkach 6 i 7. Na podstawie uzyskanych wyników obliczeń wyznaczono maksymalną wartość występującego w odrzwiach naprężenia przy mimośrodowym ściskaniu, wyrażonego wzorem (1). Wartość naprężenia powodującego powstanie przegubu plastycznego określono według wzoru (2). Na podstawie powyższych zależności określono warunek wytrzymałościowy wyrażony wzorem (3). Z przytoczonych zależności wynika, że dla elementów konstrukcji, obciążonych zgodnie z założonym schematem, wartość obciążenia rozłożonego liniowo powodująca powstanie przegubu plastycznego na skutek osiągnięcia przez stal granicy wytrzymałości na rozrywanie określa wzór (4). Wartości całkowitego maksymalnego obciążenia dla rozpatrywanych przypadków zostały przedstawione w tablicy 1. Badania dołowe w kopalni B (rys. 8) polegały na prowadzeniu cyklicznych (comiesięcznych) liniowych pomiarów szerokości i wysokości portalu i wspornika w charakterystycznych punktach, wielkości osiadań w węzłach upodatniających obu ram oraz zsuwów w złączach odrzwi obudowy. Mierzone wartości przemieszczeń elementów obudów przedstawia rysunek l. Pozostałe konstrukcje różniły się między sobą gabarytami portali i wsporników oraz liczbą odrzwi przejściowych i uzupełniających. Wyniki sześciomiesięcznej akcji pomiarowej dowiodły, że po tym okresie pracy obudowy wokół wyrobiska w górotworze wytworzyła się i ustabilizowała obszarowo strefa odprężona. Analizę statystyczną wyników pomiarów dołowych przeprowadzono za pomocą programu komputerowego STATISTICA. W obliczeniach zastosowany został moduł "estymacja nieliniowa", pozwalający między innymi na zdefiniowanie przez użytkownika własnej funkcji regresji. Pod uwagę brano szereg funkcji, z których najwierniej zmiany szerokości portalu i rozpiętości wspornika oraz zmiany wysokości upodatnienia odzwierciedlały funkcje logarytmiczne. W tablicy 2 zestawiono funkcje regresji, natomiast na rysunkach 9-11 wybrane przebiegi funkcji regresji z zaznaczonymi punktami z pomiarów. Opracowany typoszereg obudów odgałęzień wyrobisk obejmuje praktycznie wszystkie przypadki zabudowy ich połączeń w różnych warunkach geologiczno-górniczych, poprzez zmianę wielkości profilu belek nośnych, kształtownika odrzwi {V29, V32lub V36) oraz rozstawu odrzwi w zależności od prognozowanego obciążenia ze strony górotworu. Analizowane konstrukcje skutecznie zabezpieczają wyrobiska przed deformacjami. Nośne ramy obudowy (portal i wspornik) pracowały w zakresie odkształceń sprężystych, a w łukowych odrzwiach obudowy, poza niewielkimi zsuwami w złączach, nie stwierdzono nadmiernych odkształceń plastycznych. Świadczy to o prawidłowym doborze elementów obudowy odgałęzień, tj. wytrzymałości belek nośnych ram obudowy i wielkości kształtowników łukowych odrzwi, do istniejących warunków geologiczno-górniczych i występujących obciążeń ze strony górotworu. Narastanie obciążeń ze strony górotworu zachodziło w okresie 3-6 miesięcy, licząc od momentu zastosowania obudowy, po czym odkształcenia j ej konstrukcji wykazywały charakter malejący i ustalał się stan równowagi układu górotwór-obudowa. Z uwagi na różnorodność warunków geologiczno-górniczych występujących w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym, decydujących o współpracy obudowi z górotworem karbońskim, uważa się za niezbędne, aby każdy indywidualny przypadek zastosowania konstrukcji odpowiedniej wielkości z typoszeregu był poprzedzony rozeznaniem warunków geotechnicznych w miejscu jej zabudowy, w celu określenia wartości obciążeń konstrukcji.