تطوير نموذج تنبؤ لقوة ضغط الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ باستخدام خوارزمية الغابة العشوائية مع ضبط المعاملات الفائقة والتحقق المتبادل باستخدام K-FOLD

بفضل دمج الألياف المتقطعة، تتفوق الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ (SFRC) على الخرسانة العادية. ومع ذلك، ونظرًا لتعقيدها ومحدودية البيانات المتاحة، لا يزال تطوير تقنيات التنبؤ بقوة الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ في مراحله الأولى مقارنةً بالخرسانة القياسية. في هذه الورقة، تم التنبؤ بقوة ضغط الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ من متغيرات مختلفة باستخدام نموذج الغابة العشوائية. وقد استُخدمت دراسات حالة لـ 133 عينة لهذا الغرض. ولتصميم النماذج والتحقق من صحتها، قمنا بإنشاء مجموعات بيانات للتدريب والاختبار. وقد طُوّرت النماذج المقترحة باستخدام عشرة معلمات مادية مهمة لتوصيف الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ. وللحد من تحيز الانقسام في التدريب والاختبار، تم التحقق من صحة النهج المستخدم في هذه الدراسة باستخدام إجراء التحقق المتبادل العشري. ولتحديد المعاملات الفائقة المثلى لخوارزمية الغابة العشوائية، استُخدم نهج التحقق المتبادل بالبحث الشبكي. تم استخدام جذر متوسط ??مربع الخطأ (RMSE)، ومعامل التحديد (R2)، ومتوسط ??الخطأ المطلق (MAE) بين القيم المقاسة والمقدرة للتحقق من صحة النماذج ومقارنتها. كان أداء التنبؤ عند RMSE = 5.66، وR2 = 0.88، وMAE = 3.80 لنموذج الغابة العشوائية. وبالمقارنة مع نموذج الانحدار الخطي التقليدي، أظهرت النتائج أن نموذج الغابة العشوائية قادر على إنتاج نتائج تنبؤية مُحسّنة لقوة ضغط الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ. وتُظهر النتائج أن ضبط المعاملات الفائقة باستخدام البحث الشبكي والتحقق المتبادل يُعد طريقة فعّالة لإيجاد المعاملات المثلى لطريقة RF. كما تُعطي RF نتائج جيدة وتوفر طريقة بديلة لتوقع قوة ضغط الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ.