Диссертация (1141573), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Но также известно, чтоточечная оценка может значительно отличаться от истинного значения внескольких опытах. Поэтому для оценки истинной ошибки ИНС используеминтервальную оценку ее математического ожидания, которую запишемP( M ( )где - доверительный предел ошибки ) ,(2.40)модели на контрольной выборке; - доверительная вероятность или надежность оценки.Выражение (2.40) означает, что с вероятностью не менее математическоеожидание ошибки ИНС будет находиться в интервале M ( ) .Полученный интервал с помощью распределения Стьюдента представим в виде[12]гдеtt sNM ( ) t sN,- квантиль распределения Стьюдента с N 1 степенями свободы длядвустороннего доверительного интервала.(2.41)80Достоверность прогнозирования результата строительного процесса yP спомощью разработанной модели запишем в виде соотношения) ,p( yP YP(2.42)которое означает, что с надежностью не менее истинное значение оцениваемогокритерия строительного процессаYPнаходится в интервалеyP YPyP где - доверительный предел результата прогнозирования, который соответствуетнаибольшей по модулю оценке математического ожидания ошибки модели наконтрольной выборке (2.41).
Тогда доверительный интервал результатовпрогнозирования модели примет видyP max M ( )YPyP max M ( ) ,(2.43)2.7. Извлечение обучающей выборкиКак отмечалось в разделе 2.2 экспериментальная часть исследования,состоящая в извлечении выборки прецедентов для обучения модели, можетпроводиться двумя способами: с помощью экспертных оценок и научнымнаблюдением за строительным производством.
Главный недостаток первогометода - это субъективность и отвлеченность оценки каждого эксперта. Последнееможет привести к низким значениям коэффициентов вариации, конкордацииКендаллаилиранговойкорреляцииСпирмена,свидетельствующихонесогласованности мнений экспертов, что значительно усложнит проведениеэкспертизы. А также данное обстоятельство увеличивает риск построенияматематических моделей, дающих смещенные оценки с высокой дисперсией.Данные, полученные непосредственно от исследуемой системы лишеныуказанного недостатка. Оба указанных метода являются трудоемкими итребующими больших финансовых затрат. При проведении экспертных опросовисследователь может находить экспертов, которые готовы будут участвовать вэкспертизе по «доброй воле», но при таком подходе существенно возрастет времяпроведения экспертизы и понизится ее качество, так как сложность исследуемойпроблемы требует полного внимания эксперта.
В отличие от экспертного опроса81извлечение информации из строительного производства осложнено отсутствиемсвободного доступа на строительные площадки исследователям. В условияхрыночной экономики научное наблюдение за строительным производствомвозможно только изнутри строительной компании, то есть выполняя функции ееработника, а учитывая, в основном, полную занятость ИТР строительныхкомпаний, данное обстоятельство значительно усложняет исследование. Ещеодним недостатком данного метода является риск получение нерепрезентативнойвыборки:1) в случае работы в структуре подрядчика исследователь столкнется спроблемой повторяющихся (имеющих одинаковую оценку) ОТФ строительногопроцесса за счет единой организационной и производственной структуры;2) в случае работы в структуре генерального подрядчика/заказчика передисследователем может возникнуть проблема больших промежутков временимежду строительством кровельных конструкций разных объектов жилойзастройки.Для осуществления данного экспериментального этапа автор диссертацииустроился на должность инженера строительного контроля по кровельным работамв строительную компанию, осуществляющую функции генерального подрядчикапри строительстве жилого комплекса «Рассказово» по адресу: г.
Москва, НАО,поселение Внуковское, дер. Рассказовка. Научное наблюдение проводилось застроительным производством кровли 11-ти этажного 13-ти секционного жилогодома. Несущий каркас дома, в том числе плита покрытия, из монолитногожелезобетона,фасадзданийнавеснойвентилируемыйсоблицовкойкерамогранитом, кровля плоская из битумных рулонных материалов с внутреннимводостоком, инженерные коммуникации выходят на кровлю в кирпичных шахтах,выход на кровлю, машинное отделение, электрощитовая находятся в объеменадстройки, имеющей аналогичные всему зданию конструктивные решения.Кровля имеет следующую конструкцию: пароизоляция - полиэтиленовая пленка,утепление - два слоя экструдированного пенополистирола, разуклонка из82керамзитового гравия, армированная ЦПС, два слоя наплавляемой рулоннойгидроизоляции.
Площадь кровли 6020 м2. Период строительства: июнь - декабрь2017 года.Каждую смену автор диссертации производил 2-4 обхода, осуществляяоперационный и приемочный строительный контроль строительных работ. Врезультате каждого обхода автор оценивал ОТФ строительного процесса,фиксировал количество рабочих, объем и качество выполненной за сменустроительной продукции на каждой захватке в пределах которой работалаотдельная бригада. Параллельно велось заполнение двух таблиц, фрагментыкоторых представлены в Таблицах А1, А2 Приложения А. По окончанию сбораинформации полученные данные были обработаны согласно формулам (2.2)-(2.4)и сформирована выборка прецедентов, фрагмент которой представлен в ТаблицеА3 Приложения А.Полученная выборка - совокупность прецедентов, каждый из которыхвключает в себя набор значений ОТФ (входов модели) и соответствующие емузначения относительной сменной производительности строительного процесса YPи вероятности pi получения строительной продукции, относящейся к классу Ki(выходы модели).
Извлеченная выборка имеет длину 854 прецедентов и обладаетвысоким разнообразием, что вызвано следующими условиями строительства:1) работы производили три строительные компании (3 подрядчика) сразличной структурой и организацией;2) данными подрядчиками было задействовано 23 различных строительныхбригад на отдельные этапы работ;3) работы производили в различных погодных условиях (июнь-декабрь);4) работы производили с различным набором техники: башенный кран,автомобильный кран, мачтовый подъемник, автобетононасос, растворная станция,затирочная, шлифовальная машина;5) в течение строительства у подрядчиков происходила замена ИТР;836) от генерального подрядчика и заказчика приемку осуществляли 4инженера строительного контроля.Отсюда следует вывод, что полученная выборка репрезентативна.2.8.
Выводы по главе 2В данной главе исследованы методологические подходы основных этаповдиссертационнойработы.Частьподходоврассмотренанапримеренепосредственного решения задач исследования, другая часть описывает основныеподходы к формированию модели ОТП, которой посвящена следующая глава, ислужит теоретическим обоснованием принимаемых в ней решений.1. С помощью системного анализа построено иерархическое дерево объектаисследования, отражающее его основные компоненты.2. Для получения информации по степени влияния параметров системы наосновные критерии строительного процесса был проведен анкетный опросэкспертов строительной отрасли.
Установлен коэффициент вариации экспертныхоценок, свидетельствующий о согласованности мнений экспертов.3. Произведено сокращение размерности исследуемой системы в результатеисключения параметров, имеющих наименьшее влияние на целевые функциисистемы, с помощью метода анализа иерархий Саати.4. Определены принципы измерения всех ОТФ строительного процесса,представляющих собой предикторы будущей модели, с помощью положенийтеории нечетких множеств.5. Задан порядок оценки основных критериев строительного процесса - главныхпеременных системы, выходов будущей модели.6.
Описана технология моделирования процессов с помощью искусственнойнейронной сети (ИНС).7. Представлен подход обучения ИНС «с учителем» с помощью метода обратногораспространения ошибки.8. Исследована статистическая проблема обучения ИНС на основе условиясходимости эмпирических средних к их математическим ожиданиям с помощью84размерности Вапника-Червоненкиса, а также через вероятностно-корректную всмысле аппроксимации модель обучения.
Определены границы длины обучающейвыборки необходимой для успешного обучения ИНС.9. Решена проблема малых выборок с помощью технологии статистическийбутстреп.10. Описана технология обучения бэггинг, позволяющая повысить достоверностьрезультатов ИНС.11. Задано условие сходимости алгоритма обучения ИНС, состоящее в проверкеработы обученной модели на контрольной выборке, не участвовавшей в ееобучении. Описана технология проверки сходимости с помощью перекрестнойпроверки.12.
Определен порядок расчета достоверности результатов прогнозированиямодели через оценку верхней границы математического ожидания ошибки ИНС сусловием ее нормального распределения.13. В результате научного наблюдения за строительным производствомкровельных конструкций при строительстве многоэтажного жилого домавыполнено извлечение обучающей выборки.
Приведены аргументы в пользу еерепрезентативности.85ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ ОТП СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВАКРОВЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ3.1. Структурная модель ОТП строительного производства кровельныхконструкцийНа основании разделов 2.1, 2.3 предыдущей главы структура модели(Рисунок 3.1) исследуемой системы строится вокруг 4 основных влияющихпараметров:J1 – производственно-технические ресурсы,J2 – строительная бригада,J3 – строительный контроль,J4 – погодные условия.Рисунок 3.1 - Структурная модель ОТП строительства кровельных конструкцийПутем декомпозиции выделенные параметры системы (за исключением J4)разбиты на составляющие компоненты, ОТФ строительного процесса.Параметр J4 является внешним фактором, который не доступен длярегулирования.
При его декомпозиции мы не получаем ОТФ, которыми можемуправлять. Но учет данного параметра необходим для сохранения достоверностирезультатов прогнозирования модели.От выделенных параметров зависят результаты строительного процесса посозданию кровельных конструкций по двум основным его критериям (главным86переменным). Согласно разделу 2.4.4 при формировании модели ОТП главнымипеременными приняты: Q - качество строительной продукции, а вместопродолжительности T - сменная производительность труда одного рабочего P.На основании значений главных переменных модели производится оценкавсего строительного процесса, воплощенная в едином сводном показателе - ОТПстроительного процесса по созданию кровельных конструкций. В данном узлепроисходит свертка всей прошедшей через модель информации.3.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
