A Probabilistic Approach for Prediction of Drilling Rate Index using Ensemble Learning Technique

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 145

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMAE-12-2_003

تاریخ نمایه سازی: 20 تیر 1400

چکیده مقاله:

Drillability is one of the significant issues in rock engineering. The drilling rate index (DRI) is an important tool in analyzing the drillability of rocks. Several efforts have been made by the researchers to correlate and evaluate DRI of rocks. The ensemble learning methods including the decision tree (DT), adaptive boosting (AdaBoost), and random forest (RF) are employed in this research work in order to predict DRI of rocks. A drillability database with four parameters is compiled in this work. A relationship between the input parameters and DRI is established using the simple regression analysis. In order to train the model, different mechanical properties of rocks incorporating the uniaxial compressive strength (UCS), Brazilian tensile strength (BTS), brittleness test (S۲۰), and sievers’ J-miniature drill value (Sj) are taken as the input variables. The original DRI database is randomly divided into the training and test sets with an ۸۰/۲۰ sampling method. Various algorithms are developed, and consequently, several approaches are followed in order to predict DRI of the rock samples. The model performance has revealed that RF predicts DRI with a high accuracy rate. Besides, the Monte Carlo simulations exhibit that this approach is more reliable in predicting the probability distribution of DRI. Therefore, the proposed model can be practiced for the stability risk management and the investigative design of DRI.

نویسندگان

M. Kamran

Department of Mining Engineering, Bandung Institute of Technology, Kota Bandung, Indonesia

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Selmer-Olsen, R. and Lien, R. (۱۹۶۰). Bergartens borbarhet og sprengbarhet. Teknisk ...
  • Hossain, M.E. and Al-Majed, A.A. (۲۰۱۵). Fundamentals of sustainable drilling engineering. ...
  • Eren, T. and Ozbayoglu, M.E. (۲۰۱۰). Real-time optimization of drilling ...
  • Payette, G.S., Spivey, B.J., Wang, L., Bailey, J.R., Sanderson, D., ...
  • Osgouei, R.E. (۲۰۰۷). Rate of Penetration Estimation Model for Directional ...
  • Hoseinie, S.H., Ataei, M. and Mikaeil, R. (۲۰۱۹). Effects of ...
  • Soleimani, M. (۲۰۱۷). Well performance optimization for gas lift operation ...
  • Ataei, M., KaKaie, R., Ghavidel, M. and Saeidi, O. (۲۰۱۵). ...
  • Shad, H.I.A., Sereshki, F., Ataei, M. and Karamoozian, M. (۲۰۱۸). ...
  • Hoseinie, S.H., Ataei, M. and Mikaiel, R. (۲۰۱۲). Comparison of ...
  • Kahraman, S., Balcı, C., Yazıcı, S. and Bilgin, N. (۲۰۰۰). ...
  • Altindag, R. (۲۰۰۲). The evaluation of rock brittleness concept on ...
  • Bilgin, N. and Kahraman, S. (۲۰۰۳, June). Drillability prediction in ...
  • Kahraman, S., Bilgin, N. and Feridunoglu, C. (۲۰۰۳). Dominant rock ...
  • Grima, M.A. and Babuška, R. (۱۹۹۹). Fuzzy model for the ...
  • Hoseinie, S.H., Ataei, M. and Osanloo, M. (۲۰۰۹). A new ...
  • Moradi, H., Bahari, M.H., Sistani, M.B.N. and Bahari, A. (۲۰۱۰). ...
  • Nandi, A.K. and Davim, J.P. (۲۰۰۹). A study of drilling ...
  • Hashmi, K., Graham, I.D. and Mills, B. (۲۰۰۰). Fuzzy logic-based ...
  • Khandelwal, M. and Armaghani, D.J. (۲۰۱۶). Prediction of drillability of ...
  • Feng, X. (۱۹۹۵). A neural network approach to comprehensive classification ...
  • Gamal, H., Elkatatny, S. and Abdulraheem, A. (۲۰۲۰, November). Rock ...
  • Fattahi, H. and Bazdar, H. (۲۰۱۷). Applying improved artificial neural ...
  • Wang, L.N. and Feng, X.T. (۱۹۹۳, January). Comprehensive Classification Iof ...
  • Gan, C., Cao, W., Wu, M., Chen, X., Lu, C., ...
  • Gan, C., Cao, W., Wu, M., Chen, X., Hu, Y., ...
  • Tewari, S., Dwivedi, U.D. and Biswas, S. (۲۰۲۱). A Novel ...
  • Li, S., Zhang, J., Wu, S., Chen, W., Chen, D., ...
  • Mikaeil, R., Haghshenas, S.S. and Hoseinie, S.H. (۲۰۱۸). Rock penetrability ...
  • Basarir, H., Tutluoglu, L. and Karpuz, C. (۲۰۱۴). Penetration rate ...
  • Saeidi, O., Torabi, S.R., Ataei, M. and Rostami, J. (۲۰۱۴). ...
  • Sagi, O. and Rokach, L. (۲۰۱۸). Ensemble learning: A survey. Wiley ...
  • Kotsiantis, S.B. (۲۰۱۳). Decision trees: a recent overview. Artificial Intelligence Review, ۳۹(۴), ...
  • Breiman, L. (۲۰۰۱). Random forests. Machine learning. ۴۵ (۱): ۵-۳۲ ...
  • Freund, Y. and Schapire, R.E. (۱۹۹۷). A decision-theoretic generalization of ...
  • Lyubartsev, A.P., Martsinovski, A.A., Shevkunov, S.V. and VorontsovVelyaminov, P.N. (۱۹۹۲). ...
  • Iba, Y. (۲۰۰۱). Extended ensemble Monte Carlo. International Journal of Modern ...
  • Yenice, H. (۲۰۱۹). Determination of Drilling Rate Index Based on ...
  • Yenice, H., Özdoğan, M.V., and Özfırat, M.K. (۲۰۱۸). A sampling ...
  • Azizi, A., Shafaei, S.Z., Rooki, R., Hasanzadeh, A. and Paymard, ...
  • Williamson, D.F., Parker, R.A. and Kendrick, J.S. (۱۹۸۹). The box ...
  • Witten, I.H. and Frank, E. (۲۰۰۵). Data Mining — Practical ...
  • Friedl, M.A. and Brodley, C.E. (۱۹۹۷). Decision tree classification of ...
  • Pal, M. and Mather, P.M. (۲۰۰۳). An assessment of the ...
  • Zhang, J., Li, D. and Wang, Y. (۲۰۲۰). Toward intelligent ...
  • Sun, W. and Gao, Q. (۲۰۱۹). Exploration of energy saving ...
  • Hong, H., Liu, J., Bui, D.T., Pradhan, B., Acharya, T.D., ...
  • Maniruzzaman, M., Rahman, M.J., Al-MehediHasan, M., Suri, H.S., Abedin, M.M., ...
  • Zhang, J., Xu, J., Hu, X., Chen, Q., Tu, L., ...
  • Yang, P., Hwa Yang, Y., B Zhou, B. and Y ...
  • Breiman, L. (۱۹۹۶). Bagging predictors. Machine learning. ۲۴ (۲): ۱۲۳-۱۴۰ ...
  • Liang, W., Sari, A., Zhao, G., McKinnon, S.D. and Wu, ...
  • Azizi, M.A., Kramadibrata, S., Wattimena, R.K. and Sidi, I.D. (۲۰۱۳). ...
  • Solver, F. (۲۰۱۰). Premium solver platform. User Guide, Frontline Systems ...
  • EPA, U. (۱۹۹۷). Environmental Protection Agency. Guiding principles for Monte Carlo ...
  • Sari, M. and Ataei, M. (۲۰۱۲). Development of an empirical ...
  • Steinfeld, B., Scott, J., Vilander, G., Marx, L., Quirk, M., ...
  • Mahdiyar, A., Hasanipanah, M., Armaghani DJ et al A Monte ...
  • Dunn, W.L. And Shultis, J.K. Monte Carlo methods for design ...
  • نمایش کامل مراجع