岩土工程中的自适应正则化反演技术
岩土工程是将地质工程和土力学相结合,探究岩石和土壤的物理力学特性,为各种工程建设提供技术支持的交叉学科。而对于岩土工程的建设,地质勘探和测量技术是不可或缺的一部分。在测量和勘探过程中,人们经常会遇到问题,例如:岩土物质的性质和深度不确定、地下水的位置和流向难以捕捉、探测数据噪声过多等等。为了更加精确和可靠地解决这些问题,人们开始尝试应用自适应正则化反演技术。
自适应正则化反演技术是一种用于求解非线性反问题的数值方法,随着近20 年许多重要问题得到逐渐解决而开始被广泛应用于岩土工程领域。正则化反演技术属于一般线性反演方法的家族,目前已成为SVM基础算法的一部分,包括了最小二乘逆矩阵求解、 Tikhonov 正则化等方法。自适应正则化反演技术除了具备正则化反演的优点外,还在正则项中应用了惩罚权重,使得权重的确定成为反演的一部分,整个反演过程更加自适应性。
正则化反演技术主要的优点如下:
(1)正则化反演已被诸多领域证明其应用的合理性和适用性;
(2)利用正则化反演方法进行数据处理,保证数据的可靠性和精度;
(3)正则化反演方法在处理探测数据的时候不依附于事先设置的模型假设;
(4)正则化反演方法的结构相比于其他数据处理方法更加稳健,更具可靠性。
自适应正则化反演技术有以下几个优势:
(1)正则化参数的自适应权重因子调整,能够弥补传统正则化方法中 正则化因子难以确定的缺点;
(2)在处理参数大于数据时,在保证精确度前提下,反演过程不会产生过度拟合情况;
(3)能够通过蒙特卡罗模拟求解优化正则化参数,从而降低人工确定正则化参数所带来的不确定性。
正则化参数的自适应估计总之,自适应正则化反演技术通过对探测数据的处理,有效解决了岩土工程中的一系列问题,成为将来岩土工程勘探和测量的重要技术手段之一。

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