RAF - Repozitorijum Arhitektonskog fakulteta
Univerzitet u Beogradu, Arhitektonski fakultet
    • English
    • Српски
    • Српски (Serbia)
  • Srpski (latinica) 
    • Engleski
    • Srpski (ćirilica)
    • Srpski (latinica)
  • Prijava
Pregled zapisa 
  •   RAF
  • Arhitektonski fakultet
  • Publikacije istraživača / Researchers' publications
  • Pregled zapisa
  •   RAF
  • Arhitektonski fakultet
  • Publikacije istraživača / Researchers' publications
  • Pregled zapisa
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Estimation of concrete compressive strength using artificial neural network

Procena čvrstoće betona pri pritisku, korišćenjem veštačkih neuronskih mreža

Thumbnail
2015
182.pdf (644.0Kb)
Autori
Kostić, Srđan
Vasović, Dejan
Članak u časopisu (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentu
Apstrakt
In present paper, concrete compressive strength is evaluated using back propagation feed-forward artificial neural network. Training of neural network is performed using Levenberg-Marquardt learning algorithm for four architectures of artificial neural networks, one, three, eight and twelve nodes in a hidden layer in order to avoid the occurrence of overfitting. Training, validation and testing of neural network is conducted for 75 concrete samples with distinct w/c ratio and amount of superplasticizer of melamine type. These specimens were exposed to different number of freeze/thaw cycles and their compressive strength was determined after 7, 20 and 32 days. The obtained results indicate that neural network with one hidden layer and twelve hidden nodes gives reasonable prediction accuracy in comparison to experimental results (R=0.965, MSE=0.005). These results of the performed analysis are further confirmed by calculating the standard statistical errors: the chosen architecture of ne...ural network shows the smallest value of mean absolute percentage error (MAPE=, variance absolute relative error (VARE) and median absolute error (MEDAE), and the highest value of variance accounted for (VAF).

U radu se daje procena čvrstoće betona pri pritisku, primenom veštačkih neuronskih mreža s prostiranjem signala unapred i propagacijom greške unazad. Obučavanje mreže sprovodi se korišćenjem Levenberg-Markart algoritma obučavanja za četiri različite arhitekture neuronskih mreža, s jednom jedinicom, tri jedinice, te osam i dvanaest jedinica u skrivenom sloju, radi odbacivanja efekta ,,pretreniranja'. Treniranje, validacija i testiranje neuronskih mreža izvodi se na osnovu rezultata eksperimentalnog ispitivanja čvrstoće pri pritisku na 75 uzoraka betona, s različitim vodocementnim faktorom i količinom superplastifikatora tipa melamina. Ispitivani uzorci betona izlagani su različitim ciklusima zamrzavanja/ otkravljivanja, a njihova čvrstoća pri pritisku određivana je nakon 7, 20 i 32 dana. Dobijeni rezultati ukazuju na to da neuronska mreža s dvanaest jedinica u skrivenom sloju daje ocenu čvrstoće zadovoljavajuće tačnosti u poređenju sa eksperimentalno dobijenim podacima (R≈0,97, MSE=0,00...5). Rezultati izvedene analize dodatno su potvrđeni sračunavanjem vrednosti standardnih statističkih grešaka: najmanjom vrednošću srednje apsolutne greške (MAPE), varijanse relativne vrednosti apsolutne greške (VARE) i medijane (MEDAE), kao i najvećom vrednošću sračunate varijanse (VAF) za izabranu arhitekturu neuronske mreže.

Ključne reči:
concrete strength / w/c ratio / superplasticizer / freezing/thawing / age / artificial neural network / čvrstoća betona / vodocementni faktor / superplastifikator / zamrzavanje/otkravljivanje / starost / veštačka neuronska mreža
Izvor:
Građevinski materijali i konstrukcije, 2015, 58, 1, 3-16
Izdavač:
  • Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd
Finansiranje / projekti:
  • Magmatizam i geodinamika Balkanskog poluostrva od mezozoika do danas: značaj za obrazovanje metaličnih i nemetaličnih rudnih ležišta (RS-176016)

DOI: 10.5937/grmk1501003K

ISSN: 2217-8139

WoS: 000381276900001

[ Google Scholar ]
URI
https://raf.arh.bg.ac.rs/handle/123456789/184
Kolekcije
  • Publikacije istraživača / Researchers' publications
Institucija/grupa
Arhitektonski fakultet
TY  - JOUR
AU  - Kostić, Srđan
AU  - Vasović, Dejan
PY  - 2015
UR  - https://raf.arh.bg.ac.rs/handle/123456789/184
AB  - In present paper, concrete compressive strength is evaluated using back propagation feed-forward artificial neural network. Training of neural network is performed using Levenberg-Marquardt learning algorithm for four architectures of artificial neural networks, one, three, eight and twelve nodes in a hidden layer in order to avoid the occurrence of overfitting. Training, validation and testing of neural network is conducted for 75 concrete samples with distinct w/c ratio and amount of superplasticizer of melamine type. These specimens were exposed to different number of freeze/thaw cycles and their compressive strength was determined after 7, 20 and 32 days. The obtained results indicate that neural network with one hidden layer and twelve hidden nodes gives reasonable prediction accuracy in comparison to experimental results (R=0.965, MSE=0.005). These results of the performed analysis are further confirmed by calculating the standard statistical errors: the chosen architecture of neural network shows the smallest value of mean absolute percentage error (MAPE=, variance absolute relative error (VARE) and median absolute error (MEDAE), and the highest value of variance accounted for (VAF).
AB  - U radu se daje procena čvrstoće betona pri pritisku, primenom veštačkih neuronskih mreža s prostiranjem signala unapred i propagacijom greške unazad. Obučavanje mreže sprovodi se korišćenjem Levenberg-Markart algoritma obučavanja za četiri različite arhitekture neuronskih mreža, s jednom jedinicom, tri jedinice, te osam i dvanaest jedinica u skrivenom sloju, radi odbacivanja efekta ,,pretreniranja'. Treniranje, validacija i testiranje neuronskih mreža izvodi se na osnovu rezultata eksperimentalnog ispitivanja čvrstoće pri pritisku na 75 uzoraka betona, s različitim vodocementnim faktorom i količinom superplastifikatora tipa melamina. Ispitivani uzorci betona izlagani su različitim ciklusima zamrzavanja/ otkravljivanja, a njihova čvrstoća pri pritisku određivana je nakon 7, 20 i 32 dana. Dobijeni rezultati ukazuju na to da neuronska mreža s dvanaest jedinica u skrivenom sloju daje ocenu čvrstoće zadovoljavajuće tačnosti u poređenju sa eksperimentalno dobijenim podacima (R≈0,97, MSE=0,005). Rezultati izvedene analize dodatno su potvrđeni sračunavanjem vrednosti standardnih statističkih grešaka: najmanjom vrednošću srednje apsolutne greške (MAPE), varijanse relativne vrednosti apsolutne greške (VARE) i medijane (MEDAE), kao i najvećom vrednošću sračunate varijanse (VAF) za izabranu arhitekturu neuronske mreže.
PB  - Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd
T2  - Građevinski materijali i konstrukcije
T1  - Estimation of concrete compressive strength using artificial neural network
T1  - Procena čvrstoće betona pri pritisku, korišćenjem veštačkih neuronskih mreža
VL  - 58
IS  - 1
SP  - 3
EP  - 16
DO  - 10.5937/grmk1501003K
ER  - 
@article{
author = "Kostić, Srđan and Vasović, Dejan",
year = "2015",
abstract = "In present paper, concrete compressive strength is evaluated using back propagation feed-forward artificial neural network. Training of neural network is performed using Levenberg-Marquardt learning algorithm for four architectures of artificial neural networks, one, three, eight and twelve nodes in a hidden layer in order to avoid the occurrence of overfitting. Training, validation and testing of neural network is conducted for 75 concrete samples with distinct w/c ratio and amount of superplasticizer of melamine type. These specimens were exposed to different number of freeze/thaw cycles and their compressive strength was determined after 7, 20 and 32 days. The obtained results indicate that neural network with one hidden layer and twelve hidden nodes gives reasonable prediction accuracy in comparison to experimental results (R=0.965, MSE=0.005). These results of the performed analysis are further confirmed by calculating the standard statistical errors: the chosen architecture of neural network shows the smallest value of mean absolute percentage error (MAPE=, variance absolute relative error (VARE) and median absolute error (MEDAE), and the highest value of variance accounted for (VAF)., U radu se daje procena čvrstoće betona pri pritisku, primenom veštačkih neuronskih mreža s prostiranjem signala unapred i propagacijom greške unazad. Obučavanje mreže sprovodi se korišćenjem Levenberg-Markart algoritma obučavanja za četiri različite arhitekture neuronskih mreža, s jednom jedinicom, tri jedinice, te osam i dvanaest jedinica u skrivenom sloju, radi odbacivanja efekta ,,pretreniranja'. Treniranje, validacija i testiranje neuronskih mreža izvodi se na osnovu rezultata eksperimentalnog ispitivanja čvrstoće pri pritisku na 75 uzoraka betona, s različitim vodocementnim faktorom i količinom superplastifikatora tipa melamina. Ispitivani uzorci betona izlagani su različitim ciklusima zamrzavanja/ otkravljivanja, a njihova čvrstoća pri pritisku određivana je nakon 7, 20 i 32 dana. Dobijeni rezultati ukazuju na to da neuronska mreža s dvanaest jedinica u skrivenom sloju daje ocenu čvrstoće zadovoljavajuće tačnosti u poređenju sa eksperimentalno dobijenim podacima (R≈0,97, MSE=0,005). Rezultati izvedene analize dodatno su potvrđeni sračunavanjem vrednosti standardnih statističkih grešaka: najmanjom vrednošću srednje apsolutne greške (MAPE), varijanse relativne vrednosti apsolutne greške (VARE) i medijane (MEDAE), kao i najvećom vrednošću sračunate varijanse (VAF) za izabranu arhitekturu neuronske mreže.",
publisher = "Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd",
journal = "Građevinski materijali i konstrukcije",
title = "Estimation of concrete compressive strength using artificial neural network, Procena čvrstoće betona pri pritisku, korišćenjem veštačkih neuronskih mreža",
volume = "58",
number = "1",
pages = "3-16",
doi = "10.5937/grmk1501003K"
}
Kostić, S.,& Vasović, D.. (2015). Estimation of concrete compressive strength using artificial neural network. in Građevinski materijali i konstrukcije
Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd., 58(1), 3-16.
https://doi.org/10.5937/grmk1501003K
Kostić S, Vasović D. Estimation of concrete compressive strength using artificial neural network. in Građevinski materijali i konstrukcije. 2015;58(1):3-16.
doi:10.5937/grmk1501003K .
Kostić, Srđan, Vasović, Dejan, "Estimation of concrete compressive strength using artificial neural network" in Građevinski materijali i konstrukcije, 58, no. 1 (2015):3-16,
https://doi.org/10.5937/grmk1501003K . .

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
O RAF-u | Pošaljite zapažanja

OpenAIRERCUB
 

 

Kompletan repozitorijumInstitucije/grupeAutoriNasloviTemeOva institucijaAutoriNasloviTeme

Statistika

Pregled statistika

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
O RAF-u | Pošaljite zapažanja

OpenAIRERCUB