Research Article

Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması

Volume: 11 Number: 2 April 30, 2023
TR EN

Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması

Abstract

Tek eksenli sıkışma dayanımı (UCS) mühendislik projelerinde en önemli tasarım parametrelerinden biri olup; bir çok projede ve sınıflama sistemlerinde doğrudan kullanılan bir parametredir. UCS’nin elde edilmesindeki güçlükler göz önüne alındığında; makine öğrenimi temelli yaklaşımlar ile tahmin edilmesi dikkat çekmektedir. Çalışma kapsamında bazalt bloklarından alınan 137 adet karot örneği üzerinde gerçekleştirilen laboratuvar deney sonuçları kullanılarak iki ayrı model elde edilmiştir. Bu modellerde görünür gözeneklilik (n), p dalga hızı (Vp) ve birim hacim ağırlık (n) değerleri girdi parametreleri olup; makine öğrenimi yöntemleri ile UCS tahmin edilmeye çalışılmıştır. Bu amaçla; Gauss Süreç Regresyonu (GSR), Destek Vektör Makineleri (DVM) ve Ağaç Toplulukları Yöntemleri (AT) olmak üzere üç farklı makine öğrenimi yöntemi kullanılmıştır. İki ayrı modele ait beş farklı veri seti için uygulanan üç ayrı makine öğrenimi yönteminin performanslarının değerlendirmesinde R2 (determinasyon katsayısı), RMSE (kök ortalama kare hata), MSE (ortalama kare hata) ve MAE (ortalama mutlak hata) performans indisleri kullanılmıştır. Buna göre; genel olarak üç ayrı makine öğrenimi yönteminin de UCS’ nin tahmininde başarılı olduğu değerlendirilmiş olmakla birlikte AT yönteminin genel olarak daha yüksek tahmin performansı verdiği belirlenmiştir.

Keywords

References

  1. [1] S. Kahraman, “Evaluation of simple methods for assessing the uniaxial compressive strength of rock,” Int. J. Rock Mech. Min. Sci., vol. 38, no. 7, pp. 981–994, 2001.
  2. [2] İ. Çobanoğlu and S. B. Çelik, “Estimation of uniaxial compressive strength from point load strength, Schmidt hardness and P-wave velocity,” Bull. Eng. Geol. Environ., vol. 67, no. 4, pp. 491–498, 2008.
  3. [3] H. A. Nefeslioglu, “Evaluation of geo-mechanical properties of very weak and weak rock materials by using non-destructive techniques: Ultrasonic pulse velocity measurements and reflectance spectroscopy,” Eng. Geol., vol. 160, pp. 8–20, 2013.
  4. [4] A. E. Aladejare, “Evaluation of empirical estimation of uniaxial compressive strength of rock using measurements from index and physical tests,” J. Rock Mech. Geotech. Eng., vol. 12, no. 2, pp. 256–268, 2020.
  5. [5] C. Gokceoglu and K. Zorlu, “A fuzzy model to predict the uniaxial compressive strength and the modulus of elasticity of a problematic rock,” Eng. Appl. Artif. Intell., vol. 17, no. 1, pp. 61–72, 2004.
  6. [6] K. Zorlu, C. Gokceoglu, F. Ocakoglu, H. A. Nefeslioglu, and S. Acikalin, “Prediction of uniaxial compressive strength of sandstones using petrography-based models,” Eng. Geol., vol. 96, no. 3–4, pp. 141–158, 2008.
  7. [7] I. Yilmaz and G. Yuksek, “Prediction of the strength and elasticity modulus of gypsum using multiple regression, ANN, and ANFIS models,” Int. J. rock Mech. Min. Sci., vol. 46, no. 4, pp. 803–810, 2009.
  8. [8] S. Dehghan, G. H. Sattari, S. C. Chelgani, and M. A. Aliabadi, “Prediction of uniaxial compressive strength and modulus of elasticity for Travertine samples using regression and artificial neural networks,” Min. Sci. Technol., vol. 20, no. 1, pp. 41–46, 2010.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2023

Submission Date

September 11, 2022

Acceptance Date

December 13, 2022

Published in Issue

Year 2023 Volume: 11 Number: 2

APA
Gültekin, N., & Doğan, A. (2023). Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması. Duzce University Journal of Science and Technology, 11(2), 1059-1074. https://doi.org/10.29130/dubited.1173624
AMA
1.Gültekin N, Doğan A. Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması. DUBİTED. 2023;11(2):1059-1074. doi:10.29130/dubited.1173624
Chicago
Gültekin, Nurgül, and Ayhan Doğan. 2023. “Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi Ve Performanslarının Karşılaştırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology 11 (2): 1059-74. https://doi.org/10.29130/dubited.1173624.
EndNote
Gültekin N, Doğan A (April 1, 2023) Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması. Duzce University Journal of Science and Technology 11 2 1059–1074.
IEEE
[1]N. Gültekin and A. Doğan, “Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması”, DUBİTED, vol. 11, no. 2, pp. 1059–1074, Apr. 2023, doi: 10.29130/dubited.1173624.
ISNAD
Gültekin, Nurgül - Doğan, Ayhan. “Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi Ve Performanslarının Karşılaştırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology 11/2 (April 1, 2023): 1059-1074. https://doi.org/10.29130/dubited.1173624.
JAMA
1.Gültekin N, Doğan A. Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması. DUBİTED. 2023;11:1059–1074.
MLA
Gültekin, Nurgül, and Ayhan Doğan. “Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi Ve Performanslarının Karşılaştırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 11, no. 2, Apr. 2023, pp. 1059-74, doi:10.29130/dubited.1173624.
Vancouver
1.Nurgül Gültekin, Ayhan Doğan. Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Bazaltlarda Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Değerlendirilmesi ve Performanslarının Karşılaştırılması. DUBİTED. 2023 Apr. 1;11(2):1059-74. doi:10.29130/dubited.1173624

Cited By