О выборе областей с доминирующим типом зависимости при анализе данных производственного контроля
- Авторы: Тимошенко В.В.1, Буданова Е.С.1, Кодиров Д.Ф.1, Соколовская Э.А.1, Кудря А.В.1
-
Учреждения:
- Университет науки и технологий МИСИС, Москва
- Выпуск: № 3 (2023)
- Страницы: 103-114
- Раздел: Статьи
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/873
- DOI: https://doi.org/10.18323/2782-4039-2023-3-65-10
- ID: 873
Цитировать
Аннотация
Формирование представительных баз данных определяет интерес к прогнозированию и управлению качеством металла на основе раскопок данных с использованием специальных программных продуктов, зачастую основанных на регрессионном анализе и не всегда учитывающих статистическую природу самого объекта исследования. Это может привести к ошибочной трактовке результатов или к неполноте извлекаемой информации, снижая эффективность статистической обработки. На основе анализа производственной базы данных технологии получения листовой стали 13Г1С-У были оценены возможности множественной линейной регрессии для прогноза качества листа. Показано, что глубина прогноза регрессии ограничена видом распределения значений управляющих параметров, характер распределения которых оценивали на основе определения коэффициентов асимметрии и эксцесса. В связи с сильным отклонением прогнозируемых моделей от экспериментальных значений в области правого хвоста распределений значений ударной вязкости, в данной работе были развиты методы разделения массивов данных и предложены критерии сравнения получаемых результатов. Для оценки корректности получаемых результатов из исходной выборки были выделены массивы с заведомо ассиметричным распределением, относительно которых также проведено сравнение статистических характеристик. На основе предлагаемых методов выявлены доминирующие химические элементы, которые вносят вклад в различие распределения значений приемо-сдаточных свойств, существующих в рамках одной и той же штатной технологии. Показано, что предложенный метод разделения может быть использован как вариация приемов когнитивной графики для выделения областей с доминирующим типом зависимости на основе соотношения коэффициентов асимметрии и эксцесса.
Об авторах
Виктория Владимировна Тимошенко
Университет науки и технологий МИСИС, Москва
Email: VVTimoshenko@edu.misis.ru
ORCID iD: 0009-0008-7671-0291
аспирант
РоссияЕкатерина Сергеевна Буданова
Университет науки и технологий МИСИС, Москва
Email: EPastukh@edu.misis.ru
ORCID iD: 0009-0003-4055-9298
магистрант
РоссияДавронжон Фарходжон Угли Кодиров
Университет науки и технологий МИСИС, Москва
Email: DFKodirov@edu.misis.ru
ORCID iD: 0009-0003-5380-5558
аспирант
РоссияЭлина Александровна Соколовская
Университет науки и технологий МИСИС, Москва
Email: Sokolovskaya@misis.ru
ORCID iD: 0000-0001-9381-9223
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металловедения и физики прочности
РоссияАлександр Викторович Кудря
Университет науки и технологий МИСИС, Москва
Автор, ответственный за переписку.
Email: AVKudrya@misis.ru
ORCID iD: 0000-0002-0339-2391
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры металловедения и физики прочности
РоссияСписок литературы
- Выбойщик М.А., Иоффе А.В. Научные основы разработки и методология создания сталей для производства нефтепромысловых труб повышенной прочности и коррозионной стойкости // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019. № 1. С. 13–20. doi: 10.18323/2073-5073-2019-1-13-20.
- Vlasov S.A., Genkin A.L., Nikulina I.V., Koynov T.A., Shatalov R.L., Kravtsov S.V. Computer-integrated control of metallurgical complexes using forecasting simulation // IFAC Proceedings Volumes. 2009. Vol. 42. № 4. P. 1832–1837. doi: 10.3182/20090603-3-ru-2001.0321.
- Кудря А.В., Соколовская Э.А., Кодиров Д.Ф., Босов Е.В., Тимошенко В.В. Возможности «раскопок данных» производственного контроля в металлургии для прогноза прочности, пластичности и вязкости металлопродукции // Деформация и разрушение материалов. 2023. № S3. С. 31–40. EDN: UBYQIQ.
- Чайкин А.В. Научные основы инновационных технологий печной и внепечной обработки чугунов и сталей для отливок ответственного назначения. СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. 245 с.
- Wang G., Ledwoch A., Hasani R.M., Grosu R., Brintrup A. A generative neural network model for the quality prediction of work in progress products // Applied Soft Computing. 2019. Vol. 85. Article number 105683. doi: 10.1016/j.asoc.2019.105683.
- Kudrya A.V., Sokolovskaya E.A., Kodirov D.F., Bosov E.V., Kotishevskiy G.V. On necessity of taking into account statistical nature of the objects using Big Data in metallurgy // CIS Iron and Steel Review. 2022. № 1. P. 105–112. doi: 10.17580/cisisr.2022.01.19.
- Кудря А.В., Соколовская Э.А., Траченко В.А., Коротнева К.В. Вклад технологической наследственности в появление неоднородности вязкости конструкционных сталей // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2013. № 3. С. 202–204. EDN: SBOZDD.
- Жуков П.И., Глущенко А.И., Фомин А.В. Модель для прогнозирования температуры заготовки по ретроспекции ее нагрева на основе бустинга структуры // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. 2020. Т. 18. № 4. С. 11–27. doi: 10.25205/1818-7900-2020-18-4-11-27.
- Колобов А.В., Малышев К.В., Варфоломеев И.А., Иванов Д.А., Богачев Д.В. Повышение эффективности работы прокатного стана за счет прогнозирования дефектов непрерывнолитой заготовки // Производство проката. 2017. № 9. С. 39–42. EDN: ZFPZKT.
- Zenisek J., Gröning H., Wild N., Huskic A., Affenzeller M. Machine Learning based Data Stream Merging in Additive Manufacturing // Procedia Computer Science. 2022. Vol. 200. P. 1422–1431. doi: 10.1016/j.procs.2022.01.343.
- Jain R., Lee U., Samal S., Park N. Machine-Learning-Guided Phase Identification and Hardness Prediction of Al-Co-Cr-Fe-Mn-Nb-Ni-V Containing High Entropy Alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2023. Vol. 956. Article number 170193. doi: 10.1016/j.jallcom.2023.170193.
- Narula P., Kumar P.A., Vanaja J., Prasad Reddy G.V., Rao G.V.S. Machine learning assisted prediction of creep data of India specific reduced activation ferritic martensitic steel // Materials Today Communications. 2023. Vol. 35. Article number 106165. doi: 10.1016/j.mtcomm.2023.106165.
- Дороганов В.С., Пимонов А.Г. Методы статистического анализа и нейросетевые технологии для прогнозирования показателей качества металлургического кокса // Вестник Кемеровского государственного университета. 2014. № 4-3. C. 123–129. EDN: TELNMP.
- Saoudi A., Fellah M., Hezil N., Lerari D., Khamouli F., Atoui L., Bachari K., Morozova J., Obrosov A., Samad M.A. Prediction of mechanical properties of welded steel X70 pipeline using neural network modelling // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2020. Vol. 186. Article number 104153. doi: 10.1016/j.ijpvp.2020.104153.
- Li C., Yin C., Xu X. Hybrid optimization assisted deep convolutional neural network for hardening prediction in steel // Journal of King Saud University – Science. 2021. Vol. 33. № 6. Article number 101453. doi: 10.1016/j.jksus.2021.101453.
- Gao X., Qi K., Deng T., Qiu C., Zhou P., Du X. Application of Artificial Neural Network to Predicting Hardenability of Gear Steel // Journal of Iron and Steel Research International. 2006. Vol. 13. № 6. P. 71–73. doi: 10.1016/S1006-706X(06)60114-3.
- Jiang L., Wang A., Tian N., Zhang W., Fan Q. BP Neural Network of Continuous Casting Technological Parameters and Secondary Dendrite Arm Spacing of Spring Steel // Journal of Iron and Steel Research International. 2011. Vol. 18. № 8. P. 25–29. doi: 10.1016/S1006-706X(11)60099-X.
- De Oliveira Filho M.F., Caradec P.D.B., Calsaverini R., Spinelli J.E., Ishikawa T.T. Neural network for classification of MnS microinclusions in steels // Journal of Materials Research and Technology. 2023. Vol. 24. P. 8522–8532. doi: 10.1016/j.jmrt.2023.05.101.
- Gola J., Britz D., Staudt T., Winter M., Schneider A.S., Ludovici M., Mücklich F. Advanced microstructure classification by data mining methods // Computational Materials Science. 2018. Vol. 148. P. 324–335. doi: 10.1016/j.commatsci.2018.03.004.
- Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: ЮРАЙТ, 2009. 478 с.
- Кудря А.В., Соколовская Э.А. Прогноз разрушения материалов с неоднородной структурой // Физика металлов и металловедение. 2022. Т. 123. № 12. С. 1334–1346. EDN: DROJHB.