基于遺傳規(guī)劃理論的水泥強(qiáng)度預(yù)測(cè)研究.pdf

1、水泥為粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料,加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體,能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。水泥是重要的建筑材料,用水泥制成的砂漿或混凝土,堅(jiān)固耐久,廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國防等工程。水泥強(qiáng)度是水泥重要的物理力學(xué)性能之一,它是評(píng)定水泥質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo),水泥強(qiáng)度的有效預(yù)測(cè)可以普遍提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量。由于水泥強(qiáng)度預(yù)測(cè)是一個(gè)非線性、多變量、大時(shí)滯問題,因此利用傳統(tǒng)的線性回歸模型進(jìn)行預(yù)測(cè)很難滿足精度要求。按照

2、CB/T17671-1999的要求進(jìn)行水泥的檢測(cè),雖然在保證水泥質(zhì)量和水泥設(shè)計(jì)與工程質(zhì)量方面起到了積極作用,但需要28天以后才能確定水泥標(biāo)號(hào),不能滿足水泥生產(chǎn)控制和水泥使用的要求。因而如何快速、準(zhǔn)確的對(duì)水泥強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)具有非常重要的意義。
　　 針對(duì)水泥強(qiáng)度預(yù)測(cè)問題,近年來,人們提出了一些不依賴于具體問題的智能搜索方法,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),支持向量機(jī),進(jìn)化算法、進(jìn)化策略、遺傳算法、遺傳規(guī)劃等。遺傳規(guī)劃(GeneticProgrammin

3、g,簡(jiǎn)稱GP)的求解過程是一個(gè)在適應(yīng)度指導(dǎo)下的自適應(yīng)非線性搜索過程,其實(shí)質(zhì)是用廣義的層次化的計(jì)算機(jī)程序描述問題,并發(fā)現(xiàn)能反映問題實(shí)質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序。由于遺傳規(guī)劃無需人為選用預(yù)測(cè)函數(shù),能夠有效的避免數(shù)學(xué)上的經(jīng)驗(yàn)需求和假設(shè)以及變換的影響,模擬出顯性的非線性公式,非常適合變量間關(guān)系復(fù)雜的分析研究,將其應(yīng)用于水泥強(qiáng)度的預(yù)測(cè)可以顯著的提高預(yù)測(cè)精度,使預(yù)測(cè)工作更加便捷有效。
　　 本文基于已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,以Matlab為計(jì)算平臺(tái),編寫了基

4、于遺傳規(guī)劃理論的水泥強(qiáng)度預(yù)測(cè)程序。通過原有數(shù)據(jù)建立了水泥28天抗壓強(qiáng)度值與其重要影響因素(細(xì)度、比表面積、CaO、SO3)之間復(fù)雜的顯性非線性數(shù)學(xué)解析式。并分別與28天強(qiáng)度實(shí)際值、模糊邏輯模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的擬合結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果表明該模型具有更好的擬合精度,具有較好的適用性。之后利用該模型進(jìn)行預(yù)測(cè),并與實(shí)際值進(jìn)行比較,取得了較為理想的結(jié)果,為水泥強(qiáng)度的快速預(yù)測(cè)提供了一種新方法。
　　 為了便于在生產(chǎn)中應(yīng)用,本研究還將預(yù)測(cè)模型集